基于单片机的数字FM收音机设计

学科分类号 0806

本科生毕业论文(设计)

题目（中文）：基于单片机的数字FM收音机设计

（英文）：The Design of FM Radio Based on MCU

学生姓名： 某某

学 号： 0810404003 系 别： 物理与信息工程系 专 业： 通信工程专业 指导教师： 某某 讲 师 起止日期： 2011.10-2012.5

2012年5月28日

怀化学院本科毕业论文(设计)诚信声明

作者郑重声明：所呈交的本科毕业论文(设计)，是在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。本声明的法律结果由作者承担。

本科毕业论文（设计）作者签名：

年 月 日

目 录

摘 要·····························································································································I 关键词·····························································································································I Abstract ························································································································· II

Key words ····················································································································· II 1 前言···························································································································· 0 2 方案设计与论证········································································································ 2 3 硬件电路设计············································································································ 4 3.1 主控电路············································································································ 4 3.2 音频输出模块电路···························································································· 6 3.3 FM收音电路 ····································································································· 8 3.4 LED数码管电路 ····························································································· 12 3.5 按键电路·········································································································· 13 3.6 I2C总线简介··································································································· 14 3.7 电路装配注意事项·························································································· 17 4 软件设计·················································································································· 17 4.1主程序设计······································································································· 18 4.2 数码管显示控制子程序 ··················································································· 19 4.3收音机控制子程序··························································································· 20 5 系统测试·················································································································· 21 6 结论与心得·············································································································· 22 参考文献······················································································································ 23 致 谢·························································································································· 24 附录A·························································································································· 25 附录B ·························································································································· 31

基于单片机的数字FM收音机设计

摘 要

虽然电视、手机、互联网等媒体和各种便携式娱乐设备已经普及到千家万户，但传统的收音机在丰富的娱乐媒介中任然占有重要地位。随着信息化的发展，收音机逐渐数字化，集成化，而且成本越来越低，这使得在各种设备中嵌入收音机的现象更加普遍。传统的调频收音机存在电路体积大，调谐不方便、稳定性欠佳等弊端。为了解决上述问题，本文提出了一种基于单片机的数字FM收音机设计方案。该系统主控芯片采用AT89C52单片机，并利用BU2614实现的锁相环频率合成器与单片机AT89C52接口，实现88MHZ～108MHZ调频广播的接收。本系统采用TEA5767显示搜索频率，通过数码管显示，并用按键调节频率。本设计与传统调频收音机相比较，具有电路体积小，调谐方便，稳定性好等优点。

关键词

单片机；TEA5767；BU2614

I

The Design of FM Radio Based on MCU

Abstract

Although TV，telephone, Internet and other media and a variety of portable entertainment device have been accessed to thousands of houses, but the traditional radio in the rich entertainment media still occupies an important status. With the development of information age, the radio become more and more digtal, intergrated ,also the cost become less expensive than before . It makes that in many devices which embedded in radio become more and more common. The traditional frequency modulated solution has many problems such as electric circuit physical volume too big and adjust frequency modulation inconvenient, and the stability not so well etc. In order to resolve problems that mentioned above，we presents amethod based on AT89C52 dijital FM radio design.The MCU of digital frequency modulation high fidelity radio adopts the single slice machine of AT89C52. and the single slice machine is the core spare part of this system. This design can receive the FM broadcast of 88MHz ~ 108MHz by using the PPL from BU2614 and the port of the single slice machine of AT89C52. The design of TEA5767 display frequency of search,rhrough digital tube display,and modifies the frequency through the key. The design of traditional FM radio compared with circuit,such as electric circuit physical volume is small and adjust frequency modulation is very convenient, and the stability is very well.

Key words

MCU; TEA5767; BU2614

II

1 前言

单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的特点是体积小、集成度高、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。正因为单片机有如此多的优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。在我国，单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪表、智能化家用电器、航空航天系统和和国防军事、尖端武器等各个方面。我们可以开发利用单片机系统以获得很高的经济效益。更重要的意义是单片机的应用改变了控制系统传统的设计思想和方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。这种以软件结合硬件或取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。

虽然电视、手机、互联网等媒体和各种便携式娱乐设备已经普及到千家万户，但传统的收音机在丰富的娱乐媒介中任然占有重要地位。随着信息化的发展，收音机逐渐数字化，集成化，而且成本越来越低，这使得在各种设备中嵌入收音机的现象更加普遍。例如，本文所要论述的通过单片机来控制TEA5767HN芯片及驱动LED数码管实现FM收音并显示频率。现在人们常使用的收音机为手动调频收台，使用较为麻烦，而且由于接收灵敏度不高，所接收的频段较窄。本设计采用的是TEA5767HN芯片，它是由PHILIPS公司推出的针对低电压应用的单芯片数字调谐FM立体声收音机芯片。TEA5767HN

38

芯片内集成了完整的IF频率选择和鉴频系统，只需很少的低成本外围元件，就可实现FM收音机的全部功能。另外，它具有高性能的RF AGC电路，其接收灵敏度高；参考频率选择灵活；可实现自动搜台。

TEA5767系列单片数字收音机就被广泛地应用在数字音响，便携式CD、VCD、DVD、MP3、MP4、手机、PDA等数字消费电子系统中。但是该数字收音机芯片与传统的超外差式收音机的调谐原理不太相同，传统的超外差式收音机的固定频率为10.7MZ，而TEA5767系列数字收音机的固定中频为225KHz，由于固定中频不同，锁相环系统的软件控制就有很大的差别，这就给广大芯片应用设计者带来一定的难度。本设计采用宏晶科技生产的8位微控制器STC89C52来控制数字收音机模块TEA5767，构成一个FM数字收音机系统。该收音机的设计具有电路简单易懂、体积小，易调谐的特点，同时该收音机系统还具有抗干扰能力强、频带宽、音质好的优点。

本设计研究FM收音机分为硬件电路和程序设计两个方面。从硬件电路来说，主要是实现所需电压值、稳压、搜台、控制和频率显示等方面；从系统程序来说，主要是如何将电台频率换算出PLL控制字写入TEA5767HN，以及PLL控制字转换成频率送显示。

因学生对单片机的熟悉程度和运用能力相对较熟悉，所以本文设计是以单片机为核心的FM调频收音机。在设计中，各个模块的设计也是以原理简单、元器件性价比高为原则。尽管本设计全方位考虑其功能实现和产品的完美，但肯定还有不足，这需要以后进行更深一步

1

的探讨和研究。 2 方案设计与论证

本设计是一个数字调频收音机，调频就是频率调制，所谓频率调制就是原来等幅恒频的高频信号的频率，随着调制信号（音频信号）的幅度变化而变化，调频收音机（FM Radio）就是接收这些频率调制的无线电信号，经过解调还原成原信号的电子设备。FM Radio电路一般主要由接收天线、振荡器、混频器、AGC（自动增益控制）、中频放大器、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路、音频输出电路等组成。本设计就是用单片机控制集成了上述所有FM功能的专用芯片，设计一个数字FM收音机系统。

电源 模块 控制模块 无线FM模块 功放模块

图1.1 系统方案设计框图

本设计采用模块化设计，整个系统由控制模块、FM音频模块、电源模块和功放模块组成，系统的整体方案框图如上图1.1所示，主要包括以下几个模块：

（1）控制模块。

控制模块是本设计的核心，通过外围电路和向TEA5767芯片写

2

入相关程序，控制部分要实现能够改变收音机的接收频率、工作模式、音量等各项参数的功能。因此必须需要一个微控制器才能达到要求，本设计采用STC89C52单片机作为系统的控制核心。

（2）无线FM模块。

无线模块选择是本设计的关键，有两种方案可以选择： 方案 a 采用无线芯片TEA5767，自己设计外围电路。 方案 b 采用相关厂家生产的TEA5767模块来实现。

很显然，第一种方案需要自己设计电路、画PCB和焊接，而TEA5767采用的是FVQFN40（耐热的薄型四脚扁平封装）封装，在短时间内和有限的条件下实现硬件功能的难度相当大。所以本设计采用第二种方案——使用现成的模块。

（3）电源模块。

单片机的供电电压要求是3.8V-5.5V，TEA5767的供电电压要求是2.5V-5.0V。由于收音机模块的应用范围很广，比如手机中就采用3.7V锂电池供电，DVD、电视等系统中则是对220V市电进行变压后供电。本设计中采用7805稳压芯片对系统进行供电，由于这个电源可以很容易得到，设计中不再单独给出。

（4）功放模块。

TEA5767音频输出具有立体声方式，也可以采用单声道输出，具体方式可以通过编程设定，为简化设计，本设计采用单声道输出，功放芯片使用TDA2822，供电采用+5V供电，设计中不给出电源设计。

3

设计既要实现数字FM收音机的基本功能，又要尽量做到简单廉价，综合考虑各项因素，以上设计方案是可行的。

（5）数码管模块

数码管是一类显示屏通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其发亮，从而显示出数字能够显示 时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。其特点是功耗低，应用广泛。 3 硬件电路设计 3.1 主控电路

本设主控部分采用宏晶科技生产的STC89C52[1]芯片，芯片采用40脚双列直插式封装，32个I/O口，芯片工作电压3.8~ 5.5V，工作温度0-70°C（商业级），工作频率可高达30MHz，芯片的引脚见下图3.1所示：

图3.1 STC89C52引脚图

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。使用高密度非易失性存储器技术制造，

4

与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程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。

本设计的微控制器[2]部分以STC89C52为核心，包括复位电路，晶振电路，电路原理图见下图3.2和3.3所示

图3.2 系统主控电路

整个系统的控制部分主要完成对收音模块数据的读取和处理并将数据的处理结果通过控制人机界面显示出来，同时监控键盘的输入以便完成系统功能设定等操作。

LED模块的接口主要接在24口至27口上，收音模块接收到的信号，然后通过单片进行数据读取和处理，并将相应的频率显示在LED模块上。

5

P10和P11用于控制频率的增加和减少，以此来调节收音机的频率，从而实现收到不同的电台。

整个微控制系统中采用了无源晶振的形式发生MCU所需要的时钟信号。具体电路如图3.3所示。时钟电路中的两个电容用作补偿，使得晶振更容易起振，频率更加稳定。系统的复位采用了上电复的形式，上电过程中微控制器复位引脚保证10ms以上的高电平就能可靠的将微控制器复位。

图 3.3 系统时钟和复位电路

3.2 音频输出电路

功放模块TDA2822[3]是意法半导体(ST)开发的双通道单片功率放大集成电路，通常在袖珍式盒式放音机（WALKMAN）、收录机和多媒体有源音箱中作音频放大器。具有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，可工作于立体声以及桥式放大(BTL)的电路形式下。 TDA2822主要特点：

6

a、电源电压范围宽（1.8～15V，TDA2822M），电源电压低

至1.8V时仍能工作。 b、静态电流小，交越失真也小。

c、适用于单声道桥式（BTL）或立体声线路两种工作状态。 d、采用双列直插8 脚塑料封装（DIP-8）和贴片式（SOP-8）

封装。

框图与引脚配臵分别见图3.4和表1所示

1 2 3 4 8 7 6 5 图 3.4 TDA2822引脚框图

表3.1 TDA2822引脚配置

引出端序号 1 2 3 4 符号 OUT1 VCC OUT2 GND 功能 输出端1 电源 输出端2 地 引出端序号 5 6 7 8 符号 IN2(—) IN2(+) IN1(+) IN1（—） 功能 反向输入端2 正向输入端2 正向输入端1 反向输入端1 本设计工作于立体声的电路形式下，功放模块[4]并不是直接与单片机控制模块连接，它只是实现功率的放大和音频的输出，音频信号从集成电路TDA2822的7脚输入，经过内部功放电路放大后，由扬声器发生时，就能发出所接收到的信号了。设计如图3.5所示:

7

图 3.5 TDA2822电路连接图

本设计介绍的功放电路简单，自制方便。TDA2822集成功放电路常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用；功率不是很大但以可以满足听觉要求了，且有电路简单、音质好、电压范围宽等特点， 用一块TDA2822M功放集成电路接成BTL方式，（单声道使用，立体声时要两片）外围元件只有一只电阻和两只电容。 3.3 FM收音电路

FM模块的控核心芯片采用飞利浦公司的TEA5767[5]数字立体声FM芯片，该芯片把所有的FM功能都集成到一个不足6*6平方米的用HVQFN40封装的小方块中。芯片工作电压2.5V~5.0V，典型值是3V；RF接收频率范围是76~108MHz，(最强信号+噪声)/噪声的值在60dB左右，失真度在0.4%左右；双声道音频输出的电压在60~90mV左右，带宽为22.5KHz。图3.6是芯片的应用结构框图。

8

图3.6 TEA5767芯片引脚分布

参见内部结构框图，TEA5767主要具有以下特征：

（1）集成高灵敏度[6]的低噪声放大器。

（2）FM到中频的混频器可以工作在87.5-108MHz的欧美频段或76-91MHz的日本频段，并且可预设接收日本108MHz的电视音频信号的能力。

（3）射频具有自动增益控制功能，并且LC调谐振荡器只需固定片装电感。

（4）内臵的FM解调器可以省去外部鉴频器，并且FM的中频选择性可以在芯片内部完成。

（5）可以采用32.768KHz或13MHz的振荡器产生参考时钟或

9

可以直接输入6.5MHz的时钟信号。

（6）集成锁相环调谐系统

（7）可以通过I2C或三线串行总线来获取中频计数器值或接收的高频信号电平，以便进行自动调谐功能。

（8）SNC[7]（立体声噪音抑制）、HCC（高频衰减控制）、静音处理等可以通过串行数字接口进行控制。

（9）免费调谐立体声解码器。

（10）自动调节温度范围（在VCCA,VCC(VCO)和VCCD=5V）。 在方案设计时就已经确定FM部分采用按照推荐的应用设计电路图生产的模块。本设计FM模块采用封装完整版收音机模块，外接引脚只有10个，只需要关注引脚而不需要关注模块的内部结构，开发方便简单。下图3.7是模块的引脚封装和引脚功能简介（引出引脚的功能和芯片引脚的定义完全相同）。

图3.7 TEA5767模块引脚图

10

表3.2 TEA5767引脚定义表

引脚号 符 号 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

ANT MPX R L GND VCC WR MODE CLK DATA 天线接口 FM解调器MPX信号输出（臵空） 右声道输出 左声道输出 地 电源正极 读/写模式（仅三线控制有效） 总线模式选择（1为三线模式；0为I2C模式） 总线时钟线输入 总线数据线输入/输出 简介

图3.8 TEA5767电路连接图

上图3.8所示为TEA5767HN的FM电路连接图。图中，VCC接

11

稳压电源模块中的3.3 V电源，并通过磁珠L1及电容器进行干扰抑制。47μF的电容选用钽电容，一个100μF和一个104μF的电容，以保证整个收音模块的电源系统更加稳定。R_OUT、L_OUT为FM的音频信号输出。SDA和CLK为I2C通信的数据线和时钟线，系统的MCU通过I2C接口来对FM模块进行控制。芯片上的W／READ引脚在本系统中没有使用，故空接。CLK、SDA用于与系统的MCU实现串行通信。 3.4 LED数码管电路

LED数码管[8]常用段数一般为7段和另加一个小数点，数码

管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的8个显示笔划\的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量

12

的I/O端口，而且功耗更低。

本设计就是采用四个数码管来显示电台频率的，收音模块收到信号，然后由控制模块对信号进行读取和处理，并由控制模块将接收到的信号频率显示在数码管上。下图为3.9为数码管连接电路：

图3.9 数码管电路连接图

3.5 按键电路

系统采用了2键输入以实现系统功能的设定，分别用于操作频率的增加和减少。由于系统中的其他模块对微控制器的端口占用较少还有很多没有使用的端口，键盘连接上直接采用了每个按键占用一个端口的形式,如图3.10所示，电路的中的几个电阻属于上拉电阻，保证在没有输入的情况下端口电平稳定为高，同时也可以达到省电的目的。键盘的读取采用扫描的形式，当检测到有按键按下时，消抖动后进行键值判断[9]。

13

图3.10 按键电路连接图

3.6 I2C总线简介

I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。它只有两根双向信号线，一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL。典型的I2C结构如图3.11所示

图3.11 典型的I2C总线结构

I2C[10]总线需通过上拉电阻接正电源，当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。每个接到I2C总线上的器件都有唯一的地址。主机与其它器件间的数据传送可以是由主机发送数据到其它器件，这时主机即为发送器。由总线上接收数据

14

的器件则为接收器。在多主机系统中，可能同时有几个主机企图启动总线传送数据。为了避免混乱，I2C总线要通过总线仲裁，以决定由哪一台主机控制总线。

I2C总线的数据字节必需保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。 图3.12是I2C总线字节传送与应答时序

图3.12 I2C总线字节传送与应答时序

由于某种原因从机不对主机寻址信号应答时（如从机正在进行实时性的处理工作而无法接收总线上的数据），它必须将数据线臵于高电平，而由主机产生一个终止信号以结束总线的数据传送。如果从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后无法继续接收更多的数据时，从机可以通过对无法接收的第一个数据字节的“非应答”通知主机，主机则应发出终止信号以结束数据的继续传送。当主机接收数据时，它收到最后一个数据字节后，必须向从机发出一个结束传送的信号。这个信号是由对从机的“非应答”来实现的。然后，从机释放SDA线，以允许主机产生终止信号。

I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），

15

第8位是数据的传送方向位（R/T），用“0”表示主机发送数据（T），“1”表示主机接收数据（R）。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。

图3.13 IC总线数据传送模拟时序

2

由于本设计采用的STC89C52单片机没有I2C总线接口，所以要通过模拟来实现，利用软件实现I2C总线的数据传送，即软件与硬件结合的信号模拟。为了保证数据传送的可靠性，标准的I2C总线数据传送有严格的时序要求。I2C总线的起始信号、终止信号、发送“0”及发送“1”的模拟时序如图3.13所示。

在进行系统PCB[11]的器件方位布臵和走线时，特别注意了通信电路和信号采集电路的隔离。LCD部的干扰比较大在进行器件放臵时，将容易受到干扰的器件排布到其他区域，并采取一定的隔离措施。

16

3.7 电路装配注意事项

设计就采用普通的万用版进行装配，在装配时要注意以下几： （1）晶振部分要紧靠着芯片引脚，导线要尽量粗，在焊接时采用用焊锡铺粗来处理。

（2）电源输入一定要添加去耦电容。

（3）TEA5767模块和单片机引脚的距离尽量靠近，SDA线和CLK线业尽量铺粗。

（4）天线安装尽量靠近芯片引脚，一定要加上匹配电容。 （5）模拟线和数据线尽量要分开，设计采用元器件面走数字线，焊接面走模拟线的方法处理。 4 软件设计

软件系统以数据处理为核心、通过不断扫描按键状态，实现数字

立体声收音，同时显示电台信息。

（1）按键处理按键处理包含频率调节、电台切换模式，按键后，程序返回不同的键值给数据处理模块、收音控制，程序则相应进行后续动作。

（2）数据处理，按键键值确定后则需进行数据处理，包括频率值的转换计算、使用IIC 协议对TEA5767 模块的读写操作。

（3）收音控制数据处理模块发送五字节控制信息控制收音控制模块的读写动作，使收音模块进行搜索、选择频率锁定、报告当前数据状况等信息。收音模块返回的数据为5 字节信息格式，该信息发送到数据处理模块，供程序的后续处理

17

（4）显示模块用来显示数据处理模块计算后的频率信息。 4.1主程序设计

开机 系统初始化 显示开关机状态 开定时器 N 有按键按下否 Y N 开收音机 收音机开否 Y 是否调节频率 显示频率 收音机发送频率及命令字节

图4.1 主程序流程图

返回

整个监控程序主要由收音模块、数码管模块、显示模块组成。数

18

字调谐收音机主要流程图如图4.1所示。

系统首先对单片机初始化，包括单片机的引脚方向定义，LED数码管的初始化。接着就是对显示器显示关机状态，并开启定时器，对按键进行扫描。根据不同的按键进行响应的处理。系统初始化完成时对收音模块模块进行读取，此时收音模块模块将收到的数据进行分析处理，其后将得到的数据上传至单片机，单片机根据得到的数据驱动LED数码管进行相应的显示，随后单片机将对系统键盘端口进行扫描，并根据扫描得到的键值进行相应的处理。

4.2 数码管显示控制子程序

开始 按键端口赋初N 是否有键按下 Y 清除按键标键值处理 显示所有按

图4.2 数码管显示流程图

19

整个数码管显示流程图如图4.2所示，数码管显示驱动处于系统的最后端，属于人机交互界面。直观的数码管显示能够使得系统更容易操控。本次设计采用了四个数码管，精确调整度是0.1MHz。本设计系统开始时，然后系统赋予它一个初始值，如果有按键按下，初始值将会被清除，同时进行按键处理，数码管显示所相应的数值；若没有按键按下，数码管则直接显示原有的初始值。本设计用数码管显示，是因为数码管简单易设计，能够更加直观的观察与操作收音机。

4.3 收音机控制子程序

开始 发送频率 频率增加（减）等待读取收音机数据 是否搜索到电N Y 返回 图4.3 收音模块流程图

收音模块流程图如图4.3所示，收音机子程序处理中，在手动搜

20

台时候，只需要给收音机发完命令字，以及频率，然后收音模块就读取所发送的频率，等待100ms进行数据处理和分析，判断是否收到电台，如果没有收到电台，频率增加（减少）0.1MHz，再次继续读取频率所发送的频率；如果收到了电台就可以直接返回了。因为收音模块是用飞利浦公司的TEA5767数字立体声FM芯片，具有灵敏度高，自动增益控制等功能，所以在收音效果上是比较好的。

5 系统测试

硬、软件设计完成后就进入到系统测试阶段，将调试好的程序下载到MCU，插入插座，接上+5V直流电源，扬声器接上+5Ｖ直流电源。发现系统的电源指示灯有闪烁，经检查是输入指拨开关接触不良，由于没有多余的开关，所以没有换掉，轻触它到稳定就可以使用。这个问题解决后系统任然不能工作，再仔细检查硬件，发现TEA5767模块的8脚引脚线脱落，不能很好接地，芯片一直工作在休眠状态，把引脚焊好后，芯片就可以正常工作了。

比较顺利的是，调试好的程序能够正常工作，K1~K2按钮开关的频率搜索功能都能够正确实现。经调试，系统能够搜索的频率范围为87.5~108MHz，能够接收到10~12电台，由于没有专用天线，电路板质量也不高，再加上电台本身信号强度的问题，有4~5个电台的音质效果不是很好，干扰很大。尽管有不尽人意之处，但总体设计要求已经达到，是一个成功的设计。

21

6 结论与心得

单片机控制的数字FM收音机的总体测试效果已经达到设计要求，是一个成功的设计。

总结设计过程，本设计的关键是读懂芯片的寄存器设臵要求，进行相关操作，设定其工作参数，这个设计我学到了一下几点： （1）能熟练阅读芯片数据手册。

（2）学会通过软件模拟I2C总线通信协议。 （3）学会编程操作串口。

（4）和上次的课程设计相比，更能够注重硬件焊接中的细节问 题。

同时找到了自己的不足之处，编程能力还很低，各项基本功还不是很熟练，在以后的学习中我一定加强训练，多多动手，特别是要提高自己的编程能力。

22

参考文献

[1]郭天祥.新概念51单片机C语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略.北京：电子工业出版社.2009（01）.

[2]张有德等.单片微型机原理、应用与实验.上海：复旦大学出版社.2006年3月. [3]康华光.《电子技术基础》（模拟部分 第五版）高等教育出版社，2006年5月. [4]康华光.《电子技术基础》（数字部分 第五版）高等教育出版社，2007年7月. [5]PhilipsSemiconductors .TEA5767HN Datasheet.2002.

[6]张俊谟.单片机中级教程——原理与应用.北京:北京航空航天大学出版社，2006年2月. [7]唐工. 51单片机工程应用实例. 北京:北京航空航天大学出版社，2006年3月. [8]谭浩强. C语言设计第三版[M].北京:清华大学出版社,2005:1～378. [9]付家才.单片机实验与实践[M].北京:高等教育出版社,2006:1～196.

[10]凌玉华.单片机原理与应用系统设计[M].湖南:中南大学出版社,2006:1～335. [11]王新贤.通用集成电路速查手册[M].济南:山东科学技术出版社,2002年2月.

23

致 谢

我的毕业设计在指导教师的指导下完成了。在学校学习期间我得到了辅导员和很多老师的帮助，他们治学严谨，学识渊博，品德高尚，平易近人，在我学习期间不仅传授了做学问的秘诀，还传授了做人的准则。这些都将使我终生受益。无论是在理论学习阶段，还是在论文的选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，无不得到指导教师的悉心指导和帮助。我愿借此机会向导师表示衷心的感谢！

在即将毕业离校之际，我要感谢舍友们在生活上给予我的关心和帮助以及学业上的切磋和指点，感谢信息系传授过我文化知识的老师们的教导和勉励，在这里，我祝他们一生平安，生活幸福。感谢我同舍的同学们是他们在困难时给了我无私的帮助和精神的鼓励，同窗之谊和手足之情，我将终生难忘也祝他们一路走好！

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。我愿在未来的学习和工作过程中，以更加丰厚的成果来答谢曾经关心、帮助和支持过我的所有领导、老师、同学和朋友。

致谢人：邓超 2012年5月23日

24

附录A

程序代码及注释

#include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int

Uchar code tab[]= {0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,};//数码管段码表

sbit led1=P2^4; sbit led2=P2^5; sbit led3=P2^6;

//频率显示的数码管位选端口 100兆，P2.4端口 //频率显示的数码管位选端口 10兆，P2.5端口 //频率显示的数码管位选端口 1兆，P2.6端口

sbit led4=P2^7; //频率显示的数码管位选端口 0.1兆，P2.7端口sbit SDA=P3^0; //接在TEA5767的数据端口

sbit SCL=P3^1; //接在TEA5767的时钟端口 sbit KEY1=P1^0;//频率增加按键端口 sbit KEY2=P1^1;//频率减小按键端口 #define duan P0

//频率显示的数码管段选P0端口

//开机初始化的电台频率为101.1MHz

unsigned long frequency=101100; unsigned int pll=101100;

//计算频率合成时用的变量

void Delayus(unsigned char x) {

for(;x>0;x--); }

void iic_start() { SDA=1; Delayus(4); SCL=1;

25

Delayus(4); SDA=0; Delayus(4); SCL=0; Delayus(4); }

void iic_stop() { SCL=0; Delayus(4); SDA=0; Delayus(4); SCL=1; Delayus(4); SDA=1; Delayus(4); }

void iic_ack() { SDA=0; Delayus(4); SCL=1; Delayus(4); SCL=0; Delayus(4); SDA=1; Delayus(4); }

bit iic_testack() {

26

bit ErrorBit; SDA=1; Delayus(4); SCL=1; Delayus(4); ErrorBit=SDA; Delayus(4); SCL=0; return ErrorBit; }

void iic_write8bit(unsigned char input) {

unsigned char temp; for(temp=8;temp>0;temp--) {

SDA=(bit)(input&0x80); Delayus(4); SCL=1; Delayus(4); SCL=0; Delayus(4); input=input<<1; } }

void delays (unsigned char b) //按键消抖用的延时程序 {

unsigned char i; for(b;b>0;b--) for(i=0;i<250;i++); }

27

void radio_write(void) {

unsigned char i; iic_start();

iic_write8bit(0xc0); //TEA5767写地址 if(!iic_testack()) {

for(i=0;i<5;i++) {

iic_write8bit(radio_write_data[i]); iic_ack(); } }

iic_stop();

}//将显示的频率算好后写到TEA5767芯片里面实现调节,不用考虑TEA5767用于搜台的相关位:SM,SUD

void search() {

pll=(unsigned int) ((float)((frequency+225)) /(float)8.192); //计算合成频率数据，频率单位:k radio_write_data[0]=pll/256;

//将算好的频率高位数据写入TEA5767

radio_write_data[1]=pll%6; //将算好的频率低位数据写入TEA5767 radio_write_data[2]=0x70; //这是TEA5767开立体声，关静音

radio_write_data[3]=0x16; //中国制式，采用32768晶振，软静音关，立体声消噪

声开

radio_write_data[4]=0x80; radio_write(); }

void delay() {

28

//6.5M锁相环开，去加重时间75US

}

uchar k;

for(k=0;k<100;k++);

void desplay(uint aa) {

duan=tab[aa00/100]|0x80; //关这位数码管的小数点 led2=0; delay(); led2=1;

duan=tab[aa0/10]&0x7f; //点亮这位数码管的小数点 led3=0; delay(); led3=1;

duan=tab[aa]|0x80; led4=0; delay(); led4=1;}

//关这位数码管的小数点

duan=tab[aa/1000]|0x80; led1=0; delay(); led1=1;

//关这位数码管的小数点

void main() {

radio_write(); while(1) {

if(!KEY1) {

delays(250); //延时消抖

29

//写入初始化电台频率

//手动设臵频率,+0.1MHz;

frequency+=100;

if(frequency>108500) //频率如果大于108.5MHz frequency=87500;

search();

desplay(frequency/100); //调用显示

//频率设定为87.5MHz

} if(!KEY2) {

delays(250); //延时消抖 frequency-=100; if(frequency<87500)

//频率如果小于87.5MHz

//手动设臵频率,-0.1MHz;

frequency=108500; //频率设定为108.5MHz

search();

desplay(frequency/100); //调用显示

}

desplay(frequency/100); //调用显示 } }

30

附录B

收音机PCB布线图

31

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h8b7.html