【正文】 ....................................................................... 36 FM 模塊 .......................................................................................... 37 功放模塊 ......................................................................................... 38 液晶顯示模塊 ................................................................................. 38 按鍵模塊 ........................................................................................ 39 電源模塊 ......................................................................................... 39 5 軟件設計 ............................................................................................... 41 軟件設計思想和流程圖 ............................................................ 41 程序 ................................................................................................ 43 主程序 ..................................................................................... 43 IIC 實現 .................................................................................... 55 6 硬件電路調試與檢測 .............................................................................. 60 硬件裝配 ........................................................................................ 60 系統(tǒng)測試 ......................................................................................... 60 7 結論與心得 .............................................................................................. 61 8 感言 .......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。在這種環(huán)境下，收音機更加受到了無線電行業(yè)、專業(yè)電子技術機構和無線電發(fā)燒團體人員的關注?，F今的用戶對于收音 機技術上的要求相對較高，這也促使了收音機的控制方式需要不斷改進、音質水品等技術指標也需要不斷提高。系統(tǒng)以主控芯片為核心，控制收音模塊、顯示模塊、音頻放大模塊，完成一套多功能、立體聲、音量控制的數字收音機 。首先介紹了設 計的工作原理和涉及到的關鍵技術，其次分別從硬件和軟件兩方面詳細介紹并說明了該設計的結構，最后對設計成品進行了各項測試，并對設計成果的應用范圍進行了估計。 它的工作原理是：通過調制器，聲音信號調制載波產生已調波信號，然后由變頻器將已調載波信號搬移到發(fā)生頻率上，接著經高頻功率放大后推動發(fā)射天線， 由發(fā)射天線將射頻信號功率轉變成電磁波輻射出去。再經低放，功率放大后，推動揚聲器發(fā)出聲音 。這就完成了無線電信號的接收和解調。 收音機的接收原理就是把從天線接收到的高頻信號經檢波（解調）還原成音頻信號，送到耳機變成音波。如果把這許多電波全都接收下來，音頻信號就會象處于鬧市之中一樣，許多聲音混雜在一起，結果什么也聽不清了。 選擇性電路的輸出是選出某個電臺的高頻調幅信號，利用它直接推動耳機（電聲器）是不行的，還必須把它恢復成原來的音頻信號，這種還原電路稱為解調，把解調的音頻信號送到耳機，就可以收到廣播。 FM Radio 電路一般主要由接收天線、振蕩器、混頻器、 AGC（自動增益控制）、中頻放大器、中頻限幅器、中頻濾波器、鑒頻器、低頻靜噪電路、搜索調諧電路、信號檢測電路及頻率鎖定環(huán)路、音頻輸出電路等組成。 本設計采用模塊化設計，整個系統(tǒng)由控制模塊、 FM 模塊、電源模塊、顯示模塊和功放模塊組成，系統(tǒng)的整體方案框圖如下圖 13： 圖 系統(tǒng)方案設計框圖 收音機的 調制方案簡單介紹和該方案原理簡單介紹 收音機的調制方案 簡單介紹 收音機的主要性能指標 ： 一、 頻率范圍 頻率范圍是指收音機能夠接收到的信號的頻率范圍。它用于表示收音機接收微弱信號的能力。 三、選擇性 選擇性表示收音機從包括各種頻 率的復雜信號中選出有用信號而抑制其他干擾信號的能力，選擇性以輸入信號失諧177。 dB 數越大，表示收音機的選擇性越強。輸出功率越大，收音機能發(fā)5 出的聲音越響。發(fā)送端發(fā)射的是被音頻信號調制的載波（稱為 已調波）而不是直接發(fā)送音頻信號。調制的目的是為了能 可靠地和有效地發(fā)射，傳送和接收信號。 AM 是指對信號進行幅度調制。 在頻域上的效果就是將原信號的頻譜移動到 w 處，以適合信道傳輸的最佳頻率范圍。 FM： 改變載波的頻率稱頻率調制。與 “ FM 無線 電波 ” 相同， “ FM合成理論 ” 同樣也有著發(fā)音體（載體）和調制體兩個元素。載波頻率、調制體頻率以及調制數值大小，是影響 FM合成理論的重要因素。 本次方案選用的 是 FM 調制。因為調幅方式的載頻電平要高出噪聲電平三四十分貝才能得到良好的圖像指標，而調頻方式只要高出噪聲電平幾分貝即可。調頻制可以6 用限幅的方法，消除干擾所引起的寄生 調幅。 3) 另外，信號的信噪比愈大，抗干擾能力就愈強。由于調頻系數遠大于調幅系數，因此，調頻波信噪比高，調頻廣播中干擾噪聲小。 調頻廣播收音機的原理 一個典型的調頻廣播收音機的電路原理圖如下： 圖 調頻廣播收音機電路原理圖 一、 調頻高頻頭電路 i. 調頻高頻頭電路的組成與作用 調頻高頻頭電路主要包括輸入電路、高頻放大電路和變頻電路。 ii. 輸入電路 調頻收音機輸入回路的作用是從天線接收到的各種高頻信號中選擇出調頻波段的信號，它分為固定調諧式輸入回路和可變調諧式輸入回路兩種電路形式。高頻放自動增益控制 高頻放大器 混頻器 中頻放大器 限幅器 鑒頻器 音頻放大器 調諧器 本地振蕩器 7 大電路一般采用共基放大電路，這是因為共基電路的截止頻率高，適用于高頻率放大，并且共基電路的輸入阻抗低，容易與天線的阻抗相匹配。 v. AFC 電路 AFC 電路是調制收音機的特殊電路，它的作用是當本振頻在工作過程中發(fā)生漂移時，能自動地控制本地振頻率回到原來的正確頻率上，使調頻收音機處于最付佳狀態(tài)。 三、 限幅器 限幅器的作用 限幅器的作用就是抑制這種寄生調幅干擾。 四、 鑒頻器 鑒頻器的作用 鑒頻器的作用是對調頻信號進行解調，還原產生原調制信號，對調頻收音機來講，是從 的中頻信號中解調得到音頻信號。 8 2 方案論證與硬件選擇 本方案涉及到的硬件選擇 本設計采用模塊化設計，整個系統(tǒng)由控制模塊、 FM 模塊、電源模塊、顯示模塊和功 放模塊組成，系統(tǒng)的整體方案框圖如下 圖 ： 圖 系統(tǒng)方案設計框圖 FM 模塊 選擇 采用相關廠家生產的 TEA5767 模塊來實現 。 功放模塊選擇 TDA2822。 電源模塊采用 二 種供電回路。 無線芯片的選擇 采用專用的芯片可以使整個系統(tǒng)體積小、 重量輕、可靠性好、 靈敏度高、 功耗低。 TEA5767方案選擇 TEA5767 芯片，通過 I2C 協(xié)議與單片機進行通信。 （該芯片以及模塊的詳細介紹見第 3 章） 無線 芯片 選擇是本設計的關鍵，有兩種方案可以選擇： 方案（ 1）采用無線芯片 TEA5767，自己設計外圍電路。 很顯然，第一種方案需要自己設計電路、畫 PCB和焊接，而 TEA5767采用的是 FVQFN40（耐熱的薄型四腳扁平封裝）封裝，在短時間內和有限的條件下實現硬件功能的難度相當大。 TEA5767的 IIC 總線 I2C（ Inter－ Integrated Circuit） 總線是由 PHILIPS 公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備。它是同步通信的一種特殊形式，具 有接 線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。因此必須需要一個微控制器才能達到要求，本設計采用 STC89C52 單片機作為系統(tǒng)的控制 核心。C（商業(yè)級），工作頻率可高達 30MHz，芯片的外形和引腳見下圖 圖 STC89C52 芯片 外形 圖 STC89C52 芯片引腳圖 圖 外形和引腳圖 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng) 可編程 Flash 存儲器。 STC89C52 具體介紹如下： ① 主電源引腳（ 2 根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 GND(Pin20)：接地線 ②外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin1)：片內振蕩電路的輸出端 ③控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現 2 個機器周期的高電平將使單片機復位。 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號 。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ STC89C52 主要功能 STC89C52 主要功能 如 下表 所示 。時鐘可以由內部方式產生或外部方式產生。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯諧振回路。 外部方式的時鐘電路如圖 （ b） 所示， XTAL1 接地， XTAL2 接外部振蕩器。片內時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產生一個兩相時鐘 P1 和 P2，供單片機使用。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。 除 PC 之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復位狀態(tài)如 下表 所示。復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù) 24 個振蕩周期 (即二個機器周期 )以上。 產生復位信號的電路邏輯如 圖 所示： 圖 復位信號的電路邏輯圖 整個復位電路包括芯片內、外兩部分。 復位操作有上電自動復位 和 按鍵手動復位兩種方式。 這樣 ，只要電源 Vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實現自動上電復位，即接通電源就成了系統(tǒng) 的復位初始化。其中，按鍵電平復位是通過使復位端經電阻與 Vcc 電源接通而實現的，其電路如 圖 （ b） 所示；而按鍵脈沖復位則是利用 RC 微分電路產生的正脈沖來實現的，其電路如圖 （ c）所示。 本系統(tǒng)的復位電路采用圖 （ a） 上電復位方式。本文介紹的功放電路簡單，自制方便。 TDA2822基本信息 集成電路 TDA2822 為 8 腳雙列直插式封裝 。 15 圖 TDA2822 TDA2822 是雙聲道音頻功率放大電路，適用于在袖珍式盒式放音機（ WALKMAN）、收錄機和多媒體音箱中作音頻放大器。 TDA2822 廣泛應用于收音機、隨身聽、耳機放大器等小功率功放電路中 如 下 圖所示為 TDA2822 用于立 體聲功放的典型應用電路。 圖 用于立體聲功放的典型應用電路 由于 TDA2822 的最高工作電壓只有 8V。 R1 的數值要求不拘，一般選用 10k 的碳膜電阻。如果輸入信號有直流成分則必須在輸入端串接一只 左右的電容隔開，否 則將有很大的直流電流流過 揚聲器 ，使之發(fā)熱燒毀。 本設計也將使用 Nokia5110 液晶顯示頻率。 首先，看一下硬 件： 圖 液晶顯示 說明： 圖 1： 排針從左至右 1 到 8 位。 圖 3： 8 位排針對應連接