基于RDA5820的数字FM收音机设计

单片机课程设计论文基于RDA5820的数字FM收音机设计 河南大学物理与电子学院电子技术开放实验室基于RDA5820的数字FM收音机设计摘要： 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。、前言设计研究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rda5820，以及PLL控制字转换成频率送显示。一、 主要器材介绍 本系统主要由STC89C52单片机、LCD1602、rda5820收发模块、按键等组成。1. STC89C52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4KB EEPROM，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。2. LCD1602显示屏 工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）注：为了表示的方便 ，后文皆以1表示高电平，0表示低电平。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。 管脚功能： 1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：GND为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，以51为例的简单原理图低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第1516脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。特性3.3V或5V工作电压，对比度可调内含复位电路提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能有80字节显示数据存储器DDRAM内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM特征应用微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。操作控制注：关于E=H脉冲开始时初始化E为0，然后置E为1。字符集1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值，如A。因为CGROM储存的字符代码与我们PC中的字符代码是基本一致的，因此我们在向DDRAM写C51字符代码程序时甚至可以直接用P1=A这样的方法。PC在编译时就把A先转换为41H代码了。CGROM中字符码与字符字模关系对照表字符代码0x000x0F为用户自定义的字符图形RAM(对于5X8点阵的字符，可以存放8组，5X10点阵的字符，存放4组)，就是CGRAM了。0x200x7F为标准的ASCII码，0xA00xFF为日文字符和希腊文字符，其余字符码(0x100x1F及0x800x9F)没有定义。以下是1602的16进制ASCII码表地址：读的时候，先读左边那列，再读上面那行，如：感叹号！的ASCII为0x21，字母B的ASCII为0x42（前面加0x表示十六进制）。3. rda5820一、产品概述：“PL102BH-20”立体声收发模块是最新开发生产的一片高灵敏度、低功耗、小体积的调频立体声收发模块。此模块采用RDA Microelectronics公司研发的RDA5820 IC。此模块外围组件少、噪声系数极小。具有体积小（11*11）、低功耗、低成本、应用简单、使用范围广等优点。是一款简单易用且具极高性价比的单芯片FM立体声收发模块。二、应用范围：A: 移动DVD、TV、MP3、MP4等内置式FM全频段无线接收模块。B：工矿、企业、校园、小区、旅游区等公共场所立体声调频广播系统。C：无线音响及无线立体声耳机功能。D：GPS导航、电视播音系统等无线调频收音。E：高档游戏机及无线音频电子玩具。F：移动电话、手机、对讲系统、移动收音装置等立体声收音。G：PDAS及Notebook PC等周边应用。三、功能特点：A、采用通用的102BC模块的封装，用户可直接替换使用，无需更改电路设计。B、 灵敏度高、噪声小、抗干扰能力强、外接组件极少、体积小（11*11MM Max）、應用用极其简单。C、65-108MHz全球FM接收频段相容（包括日本76-91MHz和欧美87.5-108MHz），65-108MHz 的發射頻段，接收與發射共用天線。2 D、I C串行数据总线接口通讯,支持外部基准时钟输入方式。E、 完全整合的COMS工艺单芯片集成电路，功耗极小。F、 内置高精度A/D（模数转换器）及数字频率合成器。G 内置LDO调整、低功耗、超宽电压使用范围（2.7-5.5VDC）。H、 内置噪声消除、软静音、低音增强电路设计。I 高功率32负载音频输出，直接耳机驳接，无需外接音频驱动放大。J、 应用简便、成本低，性价比高。使用说明：A、模块供电滤波电容设计是应尽量靠近模块电源输入脚。B、I2C DAT, CLK芯片内部已经包含47k的上拉电阻；C、如用耳机的地线做天线,则参照上图应用大原理图D、为了模块能良好的可靠的工作，FM模块供电电压一般应大于2.7V以上。E、此模块内部已集成LDO，电源输入端可使用简单的LC电源滤波网络即可。F、使用时应做好ESD静电防护工作。G、模块可串电容后直接驱动32ohm耳机,如需推动更大功率喇叭请外加功放；二、 电路连接三、 核心程序.#include /STC头文件#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned int #define I2C_ACK 1#define I2C_NACK 0#define LCM_Data P0 /LCD1602数据接口#define Busy 0x80 /用于检测LCM状态字中的Busy标识#define DELAY5US _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();sbit LCM_RS = P24; /定义端口 sbit LCM_RW = P25;sbit LCM_E = P26;sbitKEY1=P3 4; /按键1sbitKEY2=P3 5; /按键2sbitKEY3=P3 6; /按键3sbitKEY4=P3 7; /按键4sbit SDA =P14; sbit SCL =P15; unsigned long int FM_FREQ; /频率unsigned short int FM_PLL; /PLLuchar idata sbuf5; / 数据发送缓冲区uchar idata numbyte;uchar idata numbyte_AMP;uchar idata ADDRESS_AMP;uchar idata ADDRESS_SEND; /7发送地址uchar idata ADDRESS_RECEIVE; /7接收地址uchar idata rbuf5; / 数据接收缓冲区uchar idata ampint5;uchar bdata PLL_HIGH; uchar bdata PLL_LOW; /设定用于搜索和预设的可编程频率合成器uchar bdata I2C_byte1;/发送的五字节7可位寻址的设置值uchar bdata I2C_byte2;uchar bdata I2C_byte3;uchar bdata I2C_byte4;uchar bdata I2C_byte5;sbit MUTE =I2C_byte17;/如果MUTE=1，则左右声道被静音；MUTE=0，左右声道正常工作 sbit SM = I2C_byte16; /SM=1,则处于搜索模式；SM=0，不处于搜索模式sbit SUD=I2C_byte37; /SUD=1，增加频率搜索；SUD=0，减小频率搜索uchar byte1; uchar byte2;uchar byte3;uchar byte4;uchar byte5;uchar num1,num2,num3,num4;uchar tab1=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F;bit bdata NACK; / 错误标志位void LCMInit(void);/LCD初始void LCDshow(void);void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar ASCII);/在第X+1行的第Y+1位置显示一个字符void DelayMs(uint Ms);/1MS基准延时程序void WriteDataLCM(uchar WDLCM);/LCD模块写数据void WriteCommandLCM(uchar WCLCM,BuysC); /LCD模块写指令void search_up(void); /接收频率向上加void search_down(void); /接收频率向下减void setByte1Byte2(void); /设置第一第二字节频率void sendbyte(uchar idata *ch);void sendnbyte(uchar idata *sla, uchar n);/与sendbyte函数构成I2C数据发送函数uchar ReadStatusLCM(void);/读LCD模块的忙标uint FreqTune=0x0000;int vol=0xa;const uchar FmAddr = 0x22;double b1=0;uint a1=0;uint a2=0;void DELAY_MS (unsigned int a) / 1ms延时程序 unsigned int i;while( -a != 0)for(i = 0; i 600; i+); void Dela_y(uint c) /延时 int i=0;for(i=0;ic;i+);void OpenIIC() SDA = 1; SCL = 1; Dela_y(5); SDA = 0; Dela_y(5); SCL = 0; Dela_y(5);void CloseIIC() SDA = 0 ; SCL = 1; Dela_y(5); SDA = 1; Dela_y(5); SCL = 1; SDA = 1; Dela_y(150); /防止过快的读取造成EPPROM 来不及反应void IICWriteByte( uchar byte ) uchar i=0; int f=30000; bit bitdata; for(i=0;i(7-i) & 1; SDA = bitdata; SCL =1; Dela_y(5); SCL = 0; Dela_y(5); SCL = 1; while(SDA & -f); Dela_y(5); SCL = 0; Dela_y(5);void IICWrite(uchar uaddr, uchar romaddr, uint rdata,bit _16b) uchar temp; OpenIIC(); IICWriteByte(uaddr); IICWriteByte(romaddr); if(_16b) temp =(uchar)(rdata8) & 0x00ff) ; IICWriteByte(temp); temp = (uchar) (rdata & 0xff); IICWriteByte(temp); CloseIIC();void FM_WriteReg(uchar regAddr,uint dat)/写FM模块的寄存器IICWrite(FmAddr,regAddr,dat,1);void FM_SetFreq_RX(uint FreqTune_1)/设置RX频道的频率87-108，步进频率100kFM_WriteReg(3,(FreqTune_16) | 0x0010);void FM_