基于TEA5767的数字式收音机设计报告.docx
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基于TEA5767的数字式收音机设计报告
河南大学物理与电子学院
课程设计报告
基于TEA5767的数字调频收音机
报告人：
王世威
专业：
通信工程
设计小组成员：
王世威、何康
前言3
一、主要器材介绍4
STC89C52单片机4
TEA5767收音模块儿4
1602LCD显示屏...........................................................................5
LM386音频功率放大器...............................................................6
二、系统原理及功能介绍7
数字FM收音机基本原理7
系统功能介绍7
三、元件清单.............................................................................................9
四、制作过程10
前期准备10
实物图10
焊接过程中遇到的问题和注意事项12
五、程序..................................................................................................13
六、结论23
前言
十九世纪无线电通讯技术的发明，使通信摆脱了依赖导线的传统方式，是通信技术上的一次飞跃，也是人类科技史上的一个重要成就。
作为无线电通信的的杰出成果，收音机的发明极大地改变了人们的生活方式，给人们的生活带来了无穷的乐趣。
随着科技的发展，技术不断地更新换代，收音机也沿着矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的轨道不断进步着。
近年来，随着DSP技术的发展，采用DSP技术研发的收音机芯片的出现，“硬件无线电”由“软件无线电”代替，大大降低了收音机制造业的门槛。
2006年深圳凯隆电子有限公司与美国芯科实验室合作，开发出世界上第一台数字收音机。
数字技术收音机的问世，标志着传统模拟收音机将逐渐退出历史舞台。
收音机的数字时代已经到来。
数字调频收音机就是无线电模拟信号由天线感应后接收后，在同一块儿芯片里放大，然后转化为数字信号，再对数字信号进行处理，然后还原成模拟音频信号输出。
数字调频收音机体积小、重量轻、寿命长、频率稳定、操作简便等优点，使其在市场上越来越受欢迎。
本次项目设计，我们对数字调频收音机的原理在理论上进行了充分的了解，基于其基本理论，我们制作了一台数字调频收音机。
一、主要器材介绍
本系统主要由STC89C52单片机、1602LCD显示屏、LM386音频功率放大器、TEA5767收音模块儿、电阻电容等组成。
1.1STC89C52单片机
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：
8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。
另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，
振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
引脚如右图所示。
TEA5767收音模块儿
TEA5767是飞利浦公司生产的一款收音机芯片，很多手机，MP3、MP4里的收音机功能都是基于它实现的。
TEA5767内置了主频高达75MHZ的数字信号处理器，实现384KBPS/48KHZ的MD级高品质MP3音乐文件回放，加上拥有一般MP3播放器难以企及的高保真回放线路（信噪比高达95DB，THD总谐波失真率〈%〉同时非常省电。
FM收音功能，这个功能主要是有FM收音模块来完成。
其中FM收音模块的核心就是下面的Philips（飞利浦）TEA5767。
这是一块性能比较良好的FM收音芯片，很多的MP3都是用这个型号来实现FM收音功能。
其引脚如下图所示。
TEA5767模块儿引脚图
1602液晶屏
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。
1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
LM386音频功率放大器
LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。
LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。
为使外围元件最少，电压增益内置为20。
但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。
输入端以地为参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。
二、系统原理及功能介绍
数字FM收音机基本原理
FM型的收音机电路可用如下图所示的方框图来表示。
收音机通过调谐回路选出所需的电台，送到变频器与本振电路送出的本振信号进行混频，产生中频输出（我国规定的FM中频为），中频信号将检波器检波后输出调制信号，调制信号经低放、功放放大电压和功率，推动喇叭发出声音。
2..2系统功能介绍
本项目设计的目的，就是设计制作出一个数字调频收音机。
所以，本系统所实现的主要功能就是收音功能。
通过单片机外接三个按键，分别控制复位，向上手动搜台，向下手动搜台。
同时，所搜到的频道的频率由1602LCD显示。
天线接到信号后，由tea5767芯片进行处理，在单片机的控制下，再通过LM386功放芯片，最终通过喇叭播出广播。
电路原理图如下：
三、元件清单
USB线*1根
旋钮*2个
1062LCD*1个
10uF电解电容1个，
100uF电解电容3个，
22pF电容2个，104pF电容3个
9*15万用板1张
STC89C52单片机*1个
12MHz晶振1个
TEA5767收音模块儿1个
10K电阻2个，
4k电阻1个，
1k电阻2个
LM386功放*1个
天线1根
单片机基座1个
按键*3，杜邦线若干
排针16个
喇叭1个
四、制作过程
前期准备
项目设计之初，我们通过查阅各种资料，对数字调频收音机的原理的进行了充分了解，以便有一个理论上的认识和把握。
之后，通过对原理的了解和制作要求，进行了电烙铁、焊锡、导线、电路板、单片机、液晶屏、收音模块儿等器材的选购与借取，为硬件的制作奠定了基础。
软件方面，通过Keil软件用C语言编程，利用Proteus软件对部分电路进行仿真。
程序调试无误之后，用单片机开发板将程序烧进STC89C52单片机，控制本系统工作。
实物图
经过认真考虑，拟定本系统的焊接主要分为最小系统、显示模块、TEA5767收音模块儿及周围电路、功放其周围电路、按键五个部分分步进行，既保证了焊接可以有条不紊的进行，又保证了焊接的准确性和完整性。
由于本项目的器件较多，电路错综复杂，故焊接颇为费力。
下附焊接完的几张实物图，以供参考。
正面：
背面：
工作状态：
左边两个旋钮分别用来调整音量和显示屏亮度。
可以正常工作
制作过程中遇到的问题和注意事项
在焊接的过程中，遇到了一些问题，给顺利焊接造成了一定的困难。
主要问题有以下几个方面。
一是元件布局和布线的问题。
由于电子元件比较多，如何布局直接影响到电路的焊接。
刚开始我们只是按照原理图上画的进行布局，结果在背面进行焊接的时候给布线造成了很大的困难，不得不采用大量的飞线。
所以汲取这个教训，在以后的焊接中，之前都要进行认真地元件布局和布线，尽量减少飞线的使用，使整个板子显得更加漂亮，焊接更加容易，同时尽量减小对电路的影响。
二是个别元件的的焊前测试和其特性的掌握。
比较典型的就是按键和杜邦线，在焊接过程中，有时候出问题一直找不到原因，最后发现是按键坏了或者杜邦线有问题。
所以在使用之前应首先测试其良好与否。
还有就是稳压管的特性，由于没有反接，造成电路无法正常工作，这也是一个教训。
三是要注意特殊器件的焊接。
本设计主要是TEA5767收音模块儿的焊接。
由于该模块儿上面的焊接点太小，稍不注意就容易焊接坏，所以在焊接的时候需要格外小心，最好借助一个小基台。
五、程序
#include<>
#include<>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineDELAY5US_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;
;
DisplayOneChar（1,8,tab1[num4]）;
DisplayOneChar（1,9,'M'）;//
DisplayOneChar（1,10,'H'）;//
DisplayOneChar（1,11,'Z'）;//
}
/*======================================================================
LCM初始化
======================================================================*/
voidLCMInit（void）
{
LCM_Data=0;
WriteCommandLCM（0x38,0）;//三次显示模式设置，不检测忙信号
DelayMs（5）;
WriteCommandLCM（0x38,0）;
DelayMs（5）;
WriteCommandLCM（0x38,0）;
DelayMs（5）;
WriteCommandLCM（0x38,1）;//显示模式设置,开始要求每次检测忙信号
WriteCommandLCM（0x08,1）;//关闭显示
WriteCommandLCM（0x01,1）;//显示清屏
WriteCommandLCM（0x06,1）;//显示光标移动设置
WriteCommandLCM（0x0C,1）;//显示开及光标设置
DelayMs（100）;
}
//==============================LCD1602显示子程序================================================
//写数据函数:
E=高脉冲RS=1RW=0
//======================================================================*/
voidWriteDataLCM（ucharWDLCM）
{
ReadStatusLCM（）;//检测忙
LCM_Data=WDLCM;
LCM_RS=1;
LCM_RW=0;
LCM_E=0;//若晶振速度太高可以在这后加小的延时
LCM_E=0;//延时
LCM_E=1;
}
/*====================================================================
写指令函数:
E=高脉冲RS=0RW=0
======================================================================*/
voidWriteCommandLCM（ucharWCLCM,BuysC）//BuysC为0时忽略忙检测
{
if（BuysC）ReadStatusLCM（）;//根据需要检测忙
LCM_Data=WCLCM;
LCM_RS=0;
LCM_RW=0;
LCM_E=0;
LCM_E=0;
LCM_E=1;
}
/*====================================================================
正常读写操作之前必须检测LCD控制器状态:
E=1RS=0RW=1;
DB7:
0LCD控制器空闲，1LCD控制器忙。
读状态
======================================================================*/
ucharReadStatusLCM（void）
{
LCM_Data=0xFF;
LCM_RS=0;
LCM_RW=1;
LCM_E=0;
LCM_E=0;
LCM_E=1;
while（LCM_Data&Busy）;//检测忙信号
return（LCM_Data）;
}
/*======================================================================
功能:
在1602指定位置显示一个字符:
第一行位置0~15,第二行16~31
说明:
第X行,第y列注意:
字符串不能长于16个字符
======================================================================*/
voidDisplayOneChar（ucharX,ucharY,ucharASCII）
{
X&=0x1;
Y&=0xF;//限制Y不能大于15，X不能大于1
if（X）Y|=0x40;//当要显示第二行时地址码+0x40;
Y|=0x80;//算出指令码
WriteCommandLCM（Y,0）;//这里不检测忙信号，发送地址码
WriteDataLCM（ASCII）;
}
/*====================================================================
设定延时时间:
x*1ms
====================================================================*/
voidDelayMs（uintMs）
{
uinti,TempCyc;
for（i=0;i{
TempCyc=250;
while（TempCyc--）;
}
}
//******************************************
voidinit（void）
{
ucharidatasbuf[5]={0XF0,0X2C,0XD0,0X10,0X40};//ＦＭ模块预设值
ucharidatarbuf[5]={0X00,0X00,0X00,0X00,0X00};
ucharidataampint[5]={0X27,0X40,0X42,0X46,0XC3};
FM_PLL=0X302C;
FM_FREQ=0;//开机预设频率
PLL_HIGH=0;
PLL_LOW=0;
delay100ms（）;
delay100ms（）;
P1=0XFF;
P2=0XFF;
I2C_byte1=0XF0;//ＦＭ模块预设值
I2C_byte2=0X2C;
I2C_byte3=0XD0;
I2C_byte4=0X10;
I2C_byte5=0X40;
byte1=0X27;
byte2=0X40;
byte3=0X42;
byte4=0X46;
byte5=0XC3;
sendnbyte（&ADDRESS_SEND,numbyte）;
delay100ms（）;
AMP_sendnbyte（&ADDRESS_AMP,numbyte_AMP）;
}
//************************************************
//送n字节数据子程序
voidsendnbyte（ucharidata*sla,ucharn）
{
ucharidata*p;
sbuf[0]=I2C_byte1;
sbuf[1]=I2C_byte2;
sbuf[2]=I2C_byte3;
sbuf[3]=I2C_byte4;
I2C_start（）;//发送启动信号
sendbyte（sla）;//发送从器件地址字节
checkack（）;//检查应答位
if（F0==1）
{
NACK=1;
return;//若非应答表明器件错误置错误标志位NACK
}
p=&sbuf[0];
while（n--）
{
sendbyte（p）;
checkack（）;//检查应答位
if（F0==1）
{
NACK=1;
return;//若非应答表明器件错误置错误标志位NACK
}
p++;
}
stop（）;//全部发完则停止
}
//***********************************************
////延迟100ms
voiddelay100ms（）
{
uchari;
for（i=100;i>0;i--）{delay1ms（）;}
}
//**********************************************
//延迟1ms
voiddelay1ms（void）
{
uchari;
for（i=1000;i>0;i--）{;}
}
//*************************************************
//在ＳＣＬ为高时，ＳＤＡ由高变低即为I2C传输开始
voidI2C_start（void）
{
SDA=1;
SCL=1;
DELAY5US;
SDA=0;
DELAY5US;
SCL=0;
}
//****************************************************
//发送一个字节数据子函数
voidsendbyte（ucharidata*ch）
{
ucharidatan=8;
ucharidatatemp;
temp=*ch;
while（n--）
{
if（（temp&0x80）==0x80）//若要发送的数据最高位为1则发送位1
{
SDA=1;//传送位1
SCL=1;
DELAY5US;
SCL=0;
SDA=0;
}
else
{
SDA=0;//否则传送位0
SCL=1;
DELAY5US;
SCL=0;
}
temp=temp<<1;//数据左移一位
}
}
//发送n字节数据子程序
voidAMP_sendnbyte（ucharidata*sla,ucharn）
{
ucharidata*p;
ampint[0]=byte1;
ampint[1]=byte2;
ampint[2]=byte3;
ampint[3]=byte4;
ampint[4]=byte5;
I2C_start（）;//发送启动信号
sendbyte（sla）;//发送从器件地址字节
checkack（）;//检查应答位
if（F0==1）
{
NACK=1;
return;//若非应答表明器件错误置错误标志位NACK
}
p=&int[0];
while（n--）
{
sendbyte（p）;
checkack（）;//检查应答位
if（F0==1）
{
NACK=1;
return;//若非应答表明器件错误置错误标志位NACK
}
p++;
}
stop（）;//全部发完则停止
}
//****************************************
//向上搜索
voidsearch_up（void）
{
MUTE=1;//静音
SUD=1;//搜索标志位设为向上
if（FM_FREQ>0）{FM_FREQ=;}//判断频率是否到顶
FM_FREQ=FM_FREQ+100000;//频率加100K
FM_PLL=（unsignedshort）（（4000*（FM_FREQ/1000+225））/32768）;//计算ＰＬＬ值
setByte1Byte2（）;//设置I2C第一第二字节PLL值
}
//*******************************
//向下搜索
voidsearch_down（void）
{
MUTE=1;//静音
SUD=0;//搜索标志位设为向下
if（FM_FREQ<）{FM_FREQ=0;}//判断频率是否到底
FM_FREQ=FM_FREQ-100000;//频率减100K
FM_PLL=（unsignedshort）（（4000*（FM_FREQ/1000+225））/32768）;//计算ＰＬＬ值
setByte1Byte2（）;//设置I2C第一第二字节PLL值
}
voiddelay10ms（）//延迟10ms
{
uchari,j;
for（i=900;i>0;i--）
{for（j=100;j>0;j--）{;}}
}
//***************************************************
voiddelay600ms（）
{
uchari;
for（
升级会员 