【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)沒有 I2C 總線接口， 所以 要 通過模擬來(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， 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； 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 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)開關(guān)輸出 20 空腳 40 空腳 圖 TEA5767 內(nèi)部 結(jié)構(gòu)框圖 參見內(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，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()