基于STM32F103+TEA5767的收音机实现 |
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前言 前段时间给表弟捯饬了一个基于TEA5767模块的收音机，虽说目前收音机本身已经在市场没啥存在感了，但是技术的运用还是具有一定的研究意义，特别是对我这种技术新人来说，做一次简易的小玩意，可熟悉单片机的一些基础外设，同时可通过这个小玩意锻炼一下自己的画板能力，不得不说，画板真是我的硬伤，**大佬看到我的PCB图下手轻点。 一、方案选型l 主控：STM32F103C8T6，主要考虑使用之前最熟练的单片机，在画板和代码编写上更为自由方便。l 收音机模块:TEA5767收音机模块，因为本人硬件水平欠佳，直接买了模组，使用IIC接口进行通信。l 音频功放：LM386D。l 显示器：0.96 OLED 二、功能概述l 通过0.96 OLED液晶实时显示收音机的频率。l 2、通过按键可以调节频率，当调制解调成功后，喇叭输出广播或者通过耳机进行收听，喇叭音量可通过可调电阻进行控制。l 3、频率调节范围：87.5MHZ--108MHZ。l 4、可一键自动搜台。三、系统结构5987165321fe048c67.png (24.45 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:36 上传 因手头9V的电源很多，所以此处电源的输入为9V DC电源，通过降压电路将9V的电源降至5V和3.3V，5V给TEA5767收音机模块、音频功放电路和OLED的显示，3.3V给单片机供电。STM32F103通过IIC和TEA5767通信，音频输出可以通过耳机或者通过音频功放电路通过喇叭进行输出，喇叭输出电路可通过可调电阻进行调节，通过按键进行频道的加减，也可通过自动搜台按键自动搜索可用频道，当前的频道可通过OLED进行显示。 四、硬件电路设计1. STM32最小系统761626532201bd1bd5.png (135.58 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:37 上传 STM32最小系统的电路包括复位电路，晶振电路和电源电路，同时添加一颗LED用于显示供电状态。 2. 电源电路
4349565322041ac515.png (44.69 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:37 上传 电源输入为9V直流电源，通过78L05将电压将至5V，再通过HT7533将至3.3V，同时也添加滤波。 3. 按键电路
992956532206e8ac1b.png (42.83 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:38 上传 按键一共三个，分别是加频道、减频道和自动搜台。4. TEA5767模块电路39333653220912b838.png (40.69 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:39 上传 5. 0.96寸OLED电路38577653220a732710.png (14.72 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:39 上传 6.完整电路25230653220b7ecd81.png (182.71 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:39 上传 7.PCB15177653220c5086a2.png (118.33 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:40 上传 13270653220cd5457d.png (118.82 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:40 上传 五、软件代码设计1. IIC驱动TEA5767模块使用IIC协议通信，且对速率要求不高，此处采用软件模拟的方式进行。首先使用宏定义对GPIO和电平输入/输出进行定义：复制#define SDA_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB #define SDA_GPIO GPIOB #define SDA_GPIO_PIN GPIO_Pin_7 #define SCL_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB #define SCL_GPIO GPIOB #define SCL_GPIO_PIN GPIO_Pin_6 #define SCL_OUT() SCL_Set_Output() //置位scl #define SET_SCL() GPIO_SetBits(SCL_GPIO, SCL_GPIO_PIN) //置位scl #define CLE_SCL() GPIO_ResetBits(SCL_GPIO, SCL_GPIO_PIN)//清楚scl #define SDA_OUT() SDA_Set_Output() #define SDA_INT() SDA_Set_Input() #define SET_SDA() GPIO_SetBits(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)//置位sda #define CLE_SDA() GPIO_ResetBits(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN)//清楚sda #define SDA_VAL() GPIO_ReadInputDataBit(SDA_GPIO, SDA_GPIO_PIN) #define SDA_V PBin(7) #define SDA PBout(7) #define SCL PBout(6) IIC初始化及相关功能函数定义：复制void SCL_Set_Output(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(SDA_RCC,ENABLE);//使能时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SCL_GPIO, &GPIO_InitStructure); } void SDA_Set_Output(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(SDA_RCC,ENABLE);//使能时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SDA_GPIO, &GPIO_InitStructure); } void SDA_Set_Input(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(SCL_RCC,ENABLE);//使能时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(SDA_GPIO, &GPIO_InitStructure); } //****************************************** void init(void) { SCL_OUT(); SDA_OUT(); numbyte = 5; numbyte_AMP=5; ADDRESS_SEND = 0xC0;// TEA5767写地址 1100 0000 ADDRESS_RECEIVE=0XC1;//ＴＥＡ５７６７读地址 1100 0001 ADDRESS_AMP=0X8E; FM_PLL=0X302C; FM_FREQ=97000000; //开机预设频率 PLL_HIGH=0; PLL_LOW=0; delay_ms(100);// delay100ms(); delay_ms(100);//delay100ms(); 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); delay_ms(100);//delay100ms(); AMP_sendnbyte(&ADDRESS_AMP,numbyte_AMP); } /** [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] CPU产生一个ACK信号 @param 无 [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] 无 */ void IIC_Ack(void) { SDA_OUT(); // SDA线输出模式 SDA=0; // CPU驱动SDA = 0 delay_us(5); SCL=1; // CPU产生1个时钟 delay_us(5); SCL=0; delay_us(5); SDA=1; // CPU释放SDA总线 } /** [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号 @param 无 [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] 返回0表示正确应答，1表示无器件响应 */ uint8_t IIC_WaitAck(void) { uint8_t result = 0; SDA_INT(); // SDA线输入模式 SDA = 1; // CPU释放SDA总线 delay_us(5); SCL = 1; // CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 delay_us(5); if(SDA_VAL()) { result = 1; } else { result = 0; } SCL = 0; delay_us(5); return result; } //************************************************ //送n字节数据子程序 void sendnbyte(uchar *sla, uchar n) { uchar *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(foo == 1) { NACK = 1; return; // 若非应答表明器件错误置错误标志位NACK } delay_us(5); p = &sbuf[0]; while(n--) { sendbyte(p); checkack(); // 检查应答位 delay_us(5); if (foo == 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 } /** @brief CPU从I2C总线设备读取8bit数据 @param 无 @return 读到的数据 */ uint8_t IIC_ReadByte(void) { uint8_t i = 0; uint8_t value = 0; SDA_INT(); // SDA线输入模式 for(i = 0; i < 8; i++) { value > 8)&0X3f); //PLL高字节值 I2C_byte1=(I2C_byte1&0XC0)|PLL_HIGH; //I2C第一字节值 PLL_LOW=(uchar)FM_PLL; //PLL低字节值 I2C_byte2= PLL_LOW; //I2C第二字节值 sendnbyte(&ADDRESS_SEND,numbyte); //I2C数据发送 I2C_byte1 &= ~MUTEI2CB1;//MUTE=0; delay_ms(100);//delay100ms(); //延时100ms sendnbyte(&ADDRESS_SEND,numbyte); //I2C 数据发送 delay_us(5);//DELAY5US; }2.在主函数循环检测按键状态复制 int main(void) { RCC_ClocksTypeDef ClockInfo; SystemInit(); delay_init(); //延时函数初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级 // uart_init(115200); //串口初始化为115200 LED_Init(); //LED端口初始化 TIM3_Int_Init(499,7199);//10Khz的计数频率，计数到5000为500ms RCC_GetClocksFreq(&ClockInfo); init(); // 初始化TEA5767 KEY_Init(); OLED_Init(); //初始化OLED OLED_Clear(); //上电初始化界面 num1=FM_FREQ/100000000; //提取频率值 num2=(FM_FREQ%100000000)/10000000; num3=(FM_FREQ%10000000)/1000000; num4=(FM_FREQ%1000000)/100000; OLED_ShowString(35,0,"TEA5767",16); OLED_ShowString(0,3,"FM:",16); OLED_ShowNum(50,3,num1,1,16); OLED_ShowNum(60,3,num2,1,16); OLED_ShowNum(70,3,num3,1,16); OLED_ShowString(80,3,".",16); OLED_ShowNum(85,3,num4,1,16); OLED_ShowString(100,3,"MHz",16); while(1) { if((KEY0==0)||(KEY1==0)||(KEY2==0))//按键按下 { { delay_ms(10);//消除抖动 if(KEY0==0) //按键显示切换 { rekey = 1; search_up(); //频率向上 delay_ms(200);//消除抖动 } else if(KEY1==0) //按键显示切换 { rekey = 1; search_down(); //频率向上 delay_ms(200);//消除抖动 } else if(KEY2==0) //按键显示切换 { rekey = 1; TEA5767_AutoSearch(); //自动搜台 delay_ms(200);//消除抖动 } } } } } 附录写数据向TEA5767 写入数据时，地址的最低位是0，即写地址是C0。读出数据时地址的最低位是1，即读地址是C1。TEA5767的控制寄存器要写入5个字节，每次写入数据时必须严格按照下列顺序进行： 地址、字节1、字节2、字节3、字节4、字节5。 每个字节的最高位首先发送。在时钟的下降沿后写入的数据生效。上电复位后，设置为静音，所有其它位均被置低，必须写入控制字初始化芯片。 TEA5767内部有一个5个字节的控制寄存器，在IC上电复位后必须通过总线接口向其中写入适当的控制字，它才能够正常工作。寄存器介绍如下 数据字节1的格式537616532224af198d.png (13.76 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:46 上传 数据字节1各位的说明787665322266cec92.png (22.57 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:47 上传 数据字节2的格式6699653222a5157ab.png (12.77 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:48 上传 数据字节2各位的说明83769653222bae4b78.png (15.83 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:48 上传 数据字节3的格式72588653222e23acca.png (13.08 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:49 上传 数据字节3各位的说明12693653222f025216.png (45.45 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:49 上传 搜索停止电平设定57160653223054533c.png (17.87 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:49 上传 数据字节4的格式5026532233360a3c.png (13.91 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:50 上传 数据字节4各位的说明178396532233e5bd6c.png (56.33 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:50 上传 数据字节5的格式21378653223490cf6c.png (11.76 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:50 上传 数据字节5各位的说明4919653223573dff4.png (26.12 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:51 上传 读数据和写数据类似，从TEA5767 读出数据时，也要按照“地址、字节1、字节2、字节3、字节4、字节5”这样的顺序读出，读地址是C1。
63134653223907b408.png (47.94 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:52 上传
97803653223b49df41.png (131.41 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:52 上传
600653223b4cfb7e.png (131.41 KB ) 下载附件 2023-10-20 14:52 上传 举例根据上面的算法，以106.8的天津交通台为例，它的PLL为32d1H，第一个字节的BIT7=0非静音，BIT6=0不搜索，第三个字节的BIT4=0低本振，第四个字节的BIT5=0欧美制式，BIT4=1用32768晶振，其余位的设置无所谓，可任意。 |
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