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小信號(hào)調(diào)頻收音機(jī)電路的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)好(參考版)

2024-12-03 10:18本頁(yè)面
  

【正文】 36 微控制器模塊 圖 微控制器原理圖 微控制器部分以 STC89C52 為核心,包括復(fù)位電路,晶振電路和按鍵控制電。 I2C 總線的起始信號(hào)、終止信 號(hào)、發(fā)送 “0”及發(fā)送 “1”的 模 擬 時(shí) 序 如 下 圖 所 示 。 由于本設(shè)計(jì)采用的 STC89C52 單片機(jī)沒(méi)有 I2C 總線接口, 所以 要 通過(guò)模擬來(lái)實(shí)現(xiàn) ,利用軟件實(shí)現(xiàn) I2C 總線的數(shù)據(jù)傳送,即軟件與硬件結(jié)合的信號(hào)模擬。從機(jī)的地址由固定部分和可編程部分組成。 D0 位是數(shù)據(jù)傳送方向位,為 “0”時(shí)表示主機(jī)向從機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù),為 “1”時(shí)表示主機(jī)由從機(jī)讀數(shù)據(jù)。 ( 2)主機(jī)在第一個(gè)字節(jié)后,立即從從 機(jī)讀數(shù)據(jù) ( 3)在傳送過(guò)程中,當(dāng)需要改變傳送方向時(shí),起始信號(hào)和從機(jī)地址都被重復(fù)產(chǎn)生一次,但兩次讀 /寫(xiě)方向位正好反相。 A 表示應(yīng)答, A 非表示非應(yīng)答(高電平)。但是,若主機(jī)希望繼續(xù)占用總線進(jìn)行新的數(shù)據(jù)傳送,則可以不產(chǎn)生終止信號(hào),馬上再次發(fā)出起始信號(hào)對(duì)另一從機(jī)進(jìn)行尋址。在起始信號(hào)后必須傳送一個(gè)從機(jī)的地址( 7 位),第 8位是數(shù)據(jù)的傳送方向位( R/T),用 “0”表示主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)( T), “1”表示主機(jī)接收數(shù)據(jù)( R)。然后,從機(jī)釋放 SDA 線,以允許主機(jī)產(chǎn)生終止信號(hào)。當(dāng)主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí),它收到最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后,必須向從機(jī)發(fā)出一個(gè)結(jié)束傳送的信號(hào)。 圖 是 I2C 總線字節(jié)傳送與應(yīng)答時(shí)序 圖 I2C 總線字節(jié)傳送與應(yīng)答時(shí)序 由于某種原因從機(jī)不對(duì)主機(jī)尋址信號(hào)應(yīng)答時(shí)(如從機(jī)正在進(jìn)行實(shí)時(shí)性的處理工作而無(wú)法接收總線上的數(shù)據(jù)),它必須將數(shù)據(jù)線置于高電平,而由主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)終止信號(hào)以結(jié)束總線的數(shù)據(jù)傳送。 I2C 總線的數(shù)據(jù)字 節(jié)必需保證是 8 位長(zhǎng)度。在多主機(jī)系統(tǒng)中,可能同時(shí)有幾個(gè)主機(jī)企圖啟動(dòng)總線傳送數(shù)據(jù)。主機(jī)與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件,這時(shí)主機(jī)即為發(fā)送器。連到總線上的任一器件輸出的低電平,都將使總線的信號(hào)變低,即各器件的 SDA 及 SCL 都是線 “與 ”關(guān)系。它只有兩根雙向信號(hào)線,一根是數(shù)據(jù)線 SDA,另一根是時(shí)鐘線 SCL。下圖 是模塊的引腳封裝和引腳功能簡(jiǎn)介(引出引腳的功能和芯片引腳的定義完全相同)。 FM 模塊介紹 在方案設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定 FM 部分 采用按照 datasheet 推薦的應(yīng)用設(shè)31 計(jì)電路圖生產(chǎn)的模塊。 ⑤ 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 a)字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 字節(jié)格式 位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位) 0 0 0 0 0 0 0 0 b)位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 位描述 位號(hào) 符號(hào) 描述 7 到 0 預(yù)留為擴(kuò)展用,由內(nèi)部置 0。 3 到 1 CI[3: 1] 芯片驗(yàn)證號(hào)。 6 到 0 IF[6: 0] 中頻計(jì)數(shù)器結(jié)果。 ② 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 a)字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 字節(jié)格式 位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位) PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 PLL3 PLL2 PLL1 PLL0 b)位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 位描述 位號(hào) 符號(hào) 描述 7 到 0 PLL[7: 0] 設(shè)定用于搜索和預(yù)設(shè)后的可編程頻率合成器設(shè)定結(jié)果。 6 BLF 波段制式: BLF=1,一個(gè)制式已經(jīng)符合; BLF=0,沒(méi)有制式已經(jīng)符合。 5 到 0 未用,狀態(tài)不必考慮。 ⑤ 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 a)字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 字節(jié)格式 位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位) PLLREF DTC b)位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 位描述 位號(hào) 符號(hào) 描述 7 PLLREF 若 PLLREF=1, 的鎖相環(huán)參考頻率啟用; 若 PLLREF=0, 的鎖相環(huán)參考頻率關(guān)閉。 1 SNC 立體聲噪聲去除:如果 SNC=1,立體聲消噪除打開(kāi), 如果 SNC=0,立體聲消噪除關(guān)閉。 3 SMUTE 軟件靜音: SMUTE=1,軟靜音打開(kāi); SMUTE=0,軟靜音關(guān)閉。 5 BL 波段制式: BL=1,日本調(diào)頻制式; BL=0,美國(guó) /歐洲調(diào)頻制式。 注: 搜索停止標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定 表 搜索停 止標(biāo)準(zhǔn) SSL1 SSL2 搜索停止標(biāo)準(zhǔn) 0 0 在搜索模式下禁止 0 1 低: ADC 輸出大小為 5 1 0 中: ADC 輸出大小為 7 1 1 高: ADC 輸出大小為 10 ④ 數(shù)據(jù)字節(jié) 4 a)字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 4 字節(jié)格式 位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位) SWP2 STBY BL XTAL SMUTE HCC SNC SI b) 位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 4 位描述 位號(hào) 符號(hào) 描述 7 SWP2 軟件 可編程端口 2: SWP2=1,端口 2 高電平; SWP2=0,端口 2 低電平。 1 MR 右聲道靜音: MR=1,右聲道靜音并置立體聲, MR=0,右聲道正常。 3 MS 立體聲 /單聲道: MS=1,單聲道; MS=0,立體聲。 6 和 5 SLL[1: 0] 搜索停止標(biāo)準(zhǔn):見(jiàn)下表 。 ② 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 a)字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 字節(jié)格式 位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位) PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 PLL3 PLL2 PLL1 PLL0 b)位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 位描述 位號(hào) 符號(hào) 描述 7 到 0 PLL[7: 0] 設(shè)定用于搜索和預(yù)設(shè)的可編程頻率合成器。 6 SM 如果 SM=1,則處于搜索模式; SM=0,不處于搜索模式。 26 ( 2)寫(xiě)模式下 5 個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的格式及各位的描述。 TEA5767 的寄存器一共有五位,數(shù)據(jù)通信的讀寫(xiě)順序?yàn)椋旱刂?—— 數(shù)據(jù)字節(jié) 1—— 數(shù)據(jù)字節(jié) 2—— 數(shù)據(jù)字節(jié) 3—— 數(shù)據(jù)字節(jié) 4—— 數(shù)據(jù)字節(jié) 5,下面就 對(duì)芯片的寄存器進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 TEA5767 寄存器描述 吃透芯片的寄存器是編好程序的關(guān)鍵。 ( 9)免費(fèi)調(diào)諧立體聲解碼器。 ( 7) 可以通過(guò) I2C 或三線串行總線來(lái)獲取中頻計(jì)數(shù)器值或接收的高頻信號(hào)電平,以便進(jìn)行自動(dòng)調(diào)諧功能,本設(shè)計(jì)采用第一種方式 。 ( 5)可以采用 或 13MHz 的振蕩器產(chǎn)生參考時(shí)鐘或可以直接輸入 的時(shí)鐘信號(hào)。 ( 3)射頻具有自動(dòng)增益控制功能,并且 LC 調(diào)諧振蕩器只需固定片裝電感。 圖 TEA5767 芯片引腳分布 表 TEA5767 管腳定義 管腳 定義 管腳 定義 1 空腳 21 空腳 2 鎖相環(huán)輸出 22 左聲道輸出 3 本振 23 右聲道輸出 4 本振 24 軟靜音時(shí)間常數(shù) 5 本振電源 25 檢波輸出 24 6 數(shù)字地 26 基準(zhǔn) 7 數(shù)字電源 27 中頻中心頻率調(diào)整時(shí)間常數(shù) 8 數(shù)據(jù)線 28 中頻限幅器退藕 1 9 時(shí)鐘線 29 中頻限幅退藕 2 10 空腳 30 空腳 11 三線讀寫(xiě)控制 31 空腳 12 總線模式選擇 32 增益控制 13 總線使能端 33 模擬地 14 軟口 1 34 模擬電源 15 軟口 2 35 射頻輸入 1 16 晶振 36 高頻地 17 晶振 37 射頻輸入 2 18 相位濾波 38 高放 AGC 時(shí)間常數(shù) 19 導(dǎo)頻低通濾波 39 鎖相環(huán)開(kāi)關(guān)輸出 20 空腳 40 空腳 圖 TEA5767 內(nèi)部 結(jié)構(gòu)框圖 參見(jiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖, TEA5767 主要具有以下特征: 25 ( 1)集成高靈敏度的低噪聲放大器。芯片工作電壓 ~,典型值是 3V;RF 接收頻率范圍是 87~108MHz, (最強(qiáng)信號(hào) +噪聲 )/噪聲的值在 60dB左右,失真度在 %左右;雙聲道音頻輸出的電壓在 60~90mV 左右,帶寬為 。 3) 是對(duì) 5V 進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換,輸出 的電壓。本設(shè)計(jì)中采用 二 種供電回路: 1) 7805 穩(wěn)壓芯片對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 5V 供電。 22 電源模塊 單片機(jī)的供電電壓要求是 ~, TEA5767 的供電電壓要求是~,諾基亞 5110 顯示的供電電壓要求是 。 在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信中, SPI 接口不需要進(jìn)行尋址操 作,且為全雙工通信,顯得簡(jiǎn)單高效。 SPI 還是一個(gè)數(shù)據(jù)交換協(xié)議:因?yàn)?SPI 的數(shù)據(jù)輸入和輸出線獨(dú)立,所以允許同時(shí)完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。這樣傳輸?shù)奶攸c(diǎn):這樣的傳輸方式有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),與普通的串行 通訊不同,普通的串行通訊一次連續(xù)傳送至少 8 位數(shù)據(jù),而 SPI 允許數(shù)據(jù)一位一位的傳送,甚至允許暫停,因?yàn)?SCLK 時(shí)鐘線由主控設(shè)備控制,當(dāng)沒(méi)有時(shí)鐘跳變時(shí),從設(shè)備不采集或傳送數(shù)據(jù)。 要注意的是, SCLK 信號(hào)線只由主設(shè)備控制,從設(shè)備不能控制信號(hào)線。完成一位數(shù)據(jù)傳輸,輸入也使用同樣原理。這就是 SCLK 時(shí)鐘線存在的原因,由 SCK 提供時(shí)鐘脈沖, SDI, SDO 則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。 接下來(lái)就負(fù)責(zé)通訊的 3 根線了。 ( 1) SDO – 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出,從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入 ( 2) SDI – 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入,從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出 ( 3) SCLK – 時(shí)鐘信號(hào),由主設(shè)備產(chǎn)生 ( 4) CS – 從設(shè)備使能信號(hào),由主設(shè)備控制 其中 CS 是控制芯片是否被選中的,也就是說(shuō)只有片選信號(hào)為預(yù)先規(guī)定的使能信號(hào)時(shí)(高電位或低電位),對(duì)此芯片的操作才有效。 21 SPI 的通信原理很簡(jiǎn)單,它以主從方式工作,這種模式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備,需要至少 4 根線,事實(shí)上 3 根也可以(用于單向傳輸時(shí),也就是半雙工方式)。外圍設(shè)置 FLASHRAM、網(wǎng)絡(luò)控制器、 LCD 顯示驅(qū)動(dòng)器、 A/D 轉(zhuǎn)換器和 MCU 等 。SPI 接口主要應(yīng)用在 EEPROM, FLASH,實(shí)時(shí)時(shí)鐘, AD 轉(zhuǎn)換器,還有數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字信號(hào)解碼器之間。 SPI,是英語(yǔ) Serial Peripheral interface 的縮寫(xiě),顧名思義就是串行外圍設(shè)備接口。 SPI 總線 SPI:高速同步串行口。 3)速度快,是 LCD12864 的 20 倍,是 LCD1602 的 40 倍。 Nokia5110 裸屏僅 元, LCD1602 一般 15 元左右, LCD12864 一般 50~70 元。 5) 采用低電壓供電,正常顯示時(shí)的工作電流在 200μA 以下,且具有掉電模式。 3) 可通過(guò)導(dǎo)電膠連接模塊與印制版,而不用連接電纜,用模塊上的金屬鉤可將模塊固定到印制板上 ,因而非常便于安裝和更換。 2) 采用串行接口與主處理器進(jìn)行通信,接口信號(hào)線數(shù)量大幅度減少,包括電源和地在內(nèi)的信號(hào)線僅有 9 條。 Nokia5110(PCD8544)的通信協(xié)議是一個(gè)沒(méi)有 MISO 只有 MOSI 的SPI 協(xié)議,如果單片機(jī)有 富裕的 SPI 接口,也可以利用硬件 SPI,但通常沒(méi)有必要,只需要軟件程序模擬即可。 //數(shù)據(jù) sbit sclk = P1^7。 //復(fù)位 ,0 復(fù)位 sbit dc = P1^6。 二、引腳 接線圖 根據(jù)程序里的定義連接, 51 的程序默認(rèn)接線為: sbit sce = P1^3。 圖 4: 5110 液晶顯示屏對(duì)應(yīng) 8 位排針 JP19 的插入方向。 圖 2: 5110 接口在板子中的區(qū)域。 Nokia5110 液晶 簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)介 一、 本次方案使用 Nokia5110 液晶顯示當(dāng)前收音機(jī)的頻率。 17 液晶顯示頻率 Nokia5110 是一款經(jīng)典機(jī)型,可能由于經(jīng)典的緣故,所以很多電子工程師就把舊機(jī)器的屏幕拆下來(lái),自己驅(qū)動(dòng) Nokia5110,用于開(kāi)發(fā)的設(shè)備顯示。 使用時(shí)應(yīng)注意:由于本功放為直接耦合,所以輸入信號(hào)不能帶直流成分。使用 TDA2822 必須把電壓降到 8V 以下。圖中,R1, R2 是輸入偏置電阻, C1, C2 是負(fù)反饋 端的接地電容 , C6, C7 是輸出耦合電容, R3, C4 和 R4, C5 是高次諧波抑制電路,用于防止電路振蕩。 圖 TDA2822 引腳分布 表 3 TDA2822 引腳說(shuō)明 引出端序列 符號(hào) 功能 引出端序號(hào) 符號(hào) 功能 1 OUT1 輸出端 1 5 IN2() 反向輸出端 2 2 VCC 輸出端 1 6 IN2(+) 正向輸入端 2 3 OUT2 輸出端 2 7 IN1(+) 正向輸入端 1 4 GND 地 8 IN1()
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