RDA5820收音发射一体机论文51单片机汇编Word格式.docx
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computertodrivetheFM
transceiverchipRDA5820,
FMsignal
receiving
the65M-108Mband,
FMsignalcanalsolaunchtheband.UseNokia5110LCDasthedisplaymodule,
display
transceiverfrequency,
volume,
signalstrength
etc..
Finallyfinished
witha
noiseelimination,softmute,
bassboost
function,
highsensitivity,
lownoise,
stronganti-jammingability,
havethe
frequencydisplay
function.
Keywords：
RDA5820;
FM;
transceiver;
Nokia5110LCD
目录
引言1
1方案选择1
2硬件系统设计1
2.1stc89c51单片机2
2.1.1stc89c51管脚说明2
2.2Nokia5110LCD4
2.3RDA58205
2.4功率放大器7
2.5独立按键9
2.6收发机总电路图10
3软件设计11
3.1程序初始化11
3.2按键按下判断及处理12
4实验结论13
谢辞15
参考文献16
附录...............................................................................................................................................17
引言
随着科学技术的发展，FM调频收音机的应用十分广泛，尤其消费类占有相当的市场
。
从分离元件组成的收音机到由集成电路组成的收音机，调频收音机技术已达到十分成熟的地步。
从普通的调幅收音机到高级调频收音机，调频收音机以较高的技术含量和较高的音质得到了广泛的欢迎.而FM调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。
目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。
1方案选择
2硬件系统设计
该设计主要由单片机电路、按键电路、液晶显示电路、收发电路、功率放大电路组成，如图1所示。
按键输入STC89C52Nokia5110LCD
单片机
RDA5820天线
音频输入口
喇叭功率放大器
图1系统框图
2.1STC89C51单片机
STC系列单片机是美国STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。
片内含有Flash程序存储器、SRAM、UART、SPI、A\D、PWM等模块。
该器件的基本功能与普通的51单片机完全兼容。
STC89C52RC是采用8051核的ISP（InSystemProgramming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8KBytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。
STC89C52RC系列单片机是单时钟/机器周期（1T）的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机，全新的流水线/精简指令集结构,内部集成MAX810专用复位电路。
2.1.1stc89c51管脚说明
VCC：
供电电压GND；
：
接地；
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3.0RXD串行输入口。
P3.1TXD串行输出口。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
STC89C52实物图如图2，STC89C52引脚图如图3。
图2STC89C51实物图
图3STC89C51引脚图
2.2Nokia5110LCD
Nokia5110LCD是一款经典手机Nokia5110上的屏幕，可能由于经典的缘故，旧机器很多，所以很多电子工程师就把旧机器的屏幕拆下来，自己驱动Nokia5110，用于开发的设备显示，取代LCD1602。
使用Nokia5110液晶的四大理由
1）性价比高，LCD1602可以显示32个字符，而Nokia5110可以显示15个汉字，30个字符。
Nokia5110裸屏仅8.8元，LCD1602一般15元左右，LCD12864一般40~70元。
2）接口简单，仅四根I/O线即可驱动，LCD1602需11根I/O线，LCD12864需12根。
3）速度快，是LCD12864的20倍，是LCD1602的40倍。
4）Nokia5110工作电压3.3V，正常显示时工作电流200uA以下，具有掉电模式，适合电池供电的便携式移动设备
Nokia5110的通信协议是SPI通信协议。
图4Nokia5110LCD
2.3RDA5820
RDA5820是北京锐迪科推出的一款集成度非常高的立体声FM收发芯片。
rda5820是单片机的调频广播完全集成的合成器模块，该芯片采用CMOS工艺，包装尺寸4x4mm，使得它非常适合便携式设备。
rda5820具有强大的低中频数字音频处理器，这使它有最佳的声音，不同的接收条件下的质量。
rda5820全数字传输结构，这使其具有完美的传输性能和敏捷性。
rda5820支持的65~1米的频率波段的接收和发送，整合4K内存，这些
能用于简单的无线控制设备等。
该芯片具有以下特点：
lFM发射和接收一体
l支持65Mhz~115Mhz的全球FM接收频段，收发天线共用。
l支持IIC/SPI接口
l支持32.768K晶振
l数字音量及自动AGC控制
l支持立体声/单声道切换，带软件静音功能
l支持I2S接口（输入/输出）
l内置LDO，使用电压范围宽（2.7~5.5V）
l高功率32欧负载音频输出、可直接驱动耳机
l集成度高、功耗低、尺寸小（4mm*4mmQFN封装）、应用简单
RDA5820应用范围很宽，在很多手机、MP3、MP4甚至平板电脑上都有应用。
RDA5820的引脚图如图5所示。
RDA5820支持两种通信模式SPI模式和I2C模式，当7脚MODE引脚接高电平为SPI模式，接低电平则为I2C模式。
由于购买的RDA5820模块，7脚接地，顾只能使用I2C通信模式。
图5RDA5820引脚图
图6RDA5820应用电路图
图7RDA5820模块
2.4功率放大器
在本设计中，功率放大使用的是LM386芯片。
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。
通过改变外围部件，可以实现功率放大器的增益可调。
本设计中，使用的是最少器件方式，也就是是放大增益为20倍。
特性
静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电；
工作电压范围宽，4-12Vor5-18V；
外围元件少；
电压增益可调，20-200；
低失真度；
图8LM386引脚图
LM386内部电路原理图如图9所示。
与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。
第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；
T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；
T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。
使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。
第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。
第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。
二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。
引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。
电路由单电源供电，故为OTL电路。
输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。
电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。
图9LM386内部原理图
图10LM386应用电路图
2.5独立按键
按键为机械式开关，当按下按键时，按键开关闭合，松开，开关松开，如下图
图11按键
2.6收发机总电路图
图12收发机总电路图
3软件设计
在软件设计中，整个程序的主框架是以按键选择模式，更改相关功能的值，然后单片机处理，写RDA5820指令，以及液晶显示指令。
开始初始化RDA5820按键输入
初始化液晶显示
结束更改液晶变化处理按键
更改RDA5820
图13程序流程图
3.1程序初始化
首先，收发机默认为接收模式，接收频率初始值为88.3MHz，收音机声音为2,重低音未打开。
于是通过单片机控制RDA5820，使该芯片处于该工作模式，驱动液晶，显示该数据，以及显示当前模式是什么。
初始花界面如图14，发射模式界面如图15所示。
图14收音机界面
图15发射机界面
3.2按键按下判断及处理程序
本设计中，总共有6个按键，一个复位按键，无需程序判断，其它的四个按键一端接地，一端接单片机P3^3~P3^7.不断执行键盘扫描程序，判断哪一个按键被按下。
五个按键中，两个按键分别设置为加减，一个静音量件，一个模式切换按键，切换发射和接收模式。
一个功能按键，切换不同模式下需要修改的功能参数，并修改液晶显示。
图16按键按下判断程序段
根据按键输入值，处理，然后写RDA5820指令。
设置不同功能，RDA5820的功能函数都已经写好，只要调用就可以实现不同功能的设置。
图17RDA5820功能设置子函数
4实验结论
一开始首先调试的是液晶的显示，程序刚写的时候也没写好，显示不对，然后静下心来计算显示的坐标，一次一次的将程序写进去看显示结果，最终显示正确之后。
把RDA5820的程序写进去。
调试接收模式，用耳机试听接收声音，程序写进去之后，虽然可以接收到FM信号，但是并没有很清晰，于是我想，硬件是高度集成模块，应该不会产生这么大的噪声，应该是程序的问题。
于是我研读了RDA5820说明书，了解了RDA5820初始化所需要用到的寄存器，当了解之后尝试修改寄存器的值，发现得到了不一样的结果，这更加坚定我的判断是正确的，于是我大胆的修改着寄存器的值。
最终得到了满意的效果，收音机接收没有问题。
然后就是声音的功率放大了。
功率放大器使用了LM386，但是出来的声音很杂，反复检查了电路并没有出错，但是结果并不令人满意，后来发现没加退耦电容的原因，于是抱着侥幸的心里加了两个退耦电容，果真声音好了。
一开始是为了方便没加，但是就是贪图方便反而给我带来了不变。
看来有些功夫是不能省略的。
接收模式调试成功之后发射模式就跟接收模式差不多了，没什么大的问题。
最终经过硬件的检测以及程序的调试，最终达到了任务的要求。
完成了课程设计如图15所示。
通过本次的课程设计，我学会了单片机的一般设计过程，通常都要进行系统扩展与配置，因此，要完成一个单片机的设计工作，必须依次做到下述工作：
1、硬件电路的设计、组装与调试；
2、应用软件的编写、调试；
3、完整应用软件的调试、固化和脱机运行。
而在进行硬件系统设计时我们应当尽量做到：
1、尽可能的选择典型电路，并符合单片机的常规使用方法；
2、在充分满足系统功能要求前提下，留余地以便于二次开发；
3、硬件结构设计应与软件设计方案一并考虑；
4、整个系统相关器件要力求性能的匹配；
5、硬件上要有可靠性与抗干扰设计。
所以我用单片机编写了上面的程序，因为能力有限，如有错误之处，还望老师理解，并加以批改。
通过这次设计使我对单片机有了更深入的了解。
培养了我的动手实践能力。
附录
附录一收发机程序
/**********************************************************************
*主题：
基于STC89C51的RDA5820调频收发机+Nokia5110液晶显示
*时间：
2014—10—27
*作者：
胖子
*地点：
桂林电子科技大学
************************************************************************/
#include<
reg52.h>
intrins.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharmode=0,gongneng=0;
bitmute=0;
//RDA5820的寄存器地址
#defineRDA5820_READ0X23//读RDA5820
#defineRDA5820_WRITE0X22//写RDA5820
ucharcode*table[]={"
0"
"
1"
2"
3"
4"
5"
6"
7"
8"
9"
};
/*---------液晶端口定义-----*/
sbitLCD_RST=P1^0;
//lowactive
sbitLCD_CE=P1^1;
//lowactive
sbitLCD_DC=P1^2;
//0=command,1=data
sbitLCD_DIN=P1^3;
//riseedgeenable
sbitLCD_CLK=P1^4;
//clock
sbitcontrl=P2^7;
sbitSDA=P0^0;
sbitSCL=P0^1;
sbitKEYup=P3^3;
//按键
sbitKEYdown=P3^4;
sbitKEY3=P3^5;
sbitKEY4=P3^6;
sbitKEY=P3^7;
unsignedcharcodefont6x8[][6]=
{
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},//sp
{0x00,0x00,0x00,0x2f,0x00,0x00},//!
{0x00,0x00,0x07,0x00,0x07,0x00},//"
{0x00,0x14,0x7f,0x14,0x7f,0x14},//#
{0x00,0x24,0x2a,0x7f,0x2a,0x12},//$
{0x00,0x62,0x64,0x08,0x13,0x23},//%
{0x00,0x36,0x49,0x55,0x22,0x50},//&
{0x00,0x00,0x05,0x03,0x00,0x00},//'
{0x00,0x00,0x1c,0x22,0x41,0x00},//（
{0x00,0x00,0x41,0x22,0x1c,0x00},//）
{0x00,0x14,0x08,0x3E,0x08,0x14},//*
{0x00,0x08,0x08,0x3E,0x08,0x08},//+
{0x00,0x00,0x00,0xA0,0x60,0x00},//,
{0x00,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08},//-
{0x00,0x00,0x60,0x60,0x00,0x00},//.
{0x00,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02},///
{0x00,0x3E,0x51,0x49,0x45,0x3E},//0
{0x00,0x00,0x42,0x7F,0x40,0x00},//1
{0x00,0x42,0x61,0x51,0x49,0x46},//2
{0x00,0x21,0x41,0x45,0x4B,0x31},//3
{0x00,0x18,0x14,0x12,0x7F,0x10},//4
{0x00,0x27,0x45,0x45,0x45,0x39},//5
{0x00,0x3C,0x4A,0x49,0x49,0x30},//6
{0x00,0x01,0x71,0x09,0x05,0x03},//7
{0x00,0x36,0x49,0x49,0x49,0x36},//8
{0x00,0x06,0x49,0x49,0x29,0x1E},//9
{0x00,0x00,0x36,0x36,0x00,0x00},//:
{0x00,0x00,0x56,0x36,0x00,0x00},//;
{0x00,0x08,0x14,0x22,0x41,0x00},//<
{0x00,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14},//=
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{0x00,0x7F,0x09,0x09,0x09,0x06},//P
{0x00,0x3E,
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