摘 要

在当今的社会时代中，信息的传输扮演着极其重要的地位。随着科学技术的不断发展与进步，人类的生活已早已不能离开通信。收音机从其诞生以来，一直是一种信息传递的重要工具。由于传统的调频收音机存在电路体积过大、调谐不便利、稳定性较差等不良弊端。随着科学技术的不断发展和信息化的普及，收音机逐渐走向了数字化集成化。

本设计主要研究基于单片机的数字调谐收音机的设计方案。本设计能够实现范围在87.5MHz~108MHz之间的手动加减频率、自动调频和电台的存储。该系统主要由电源模块、控制模块、显示模块、调频模块和功放模块组成。该系统以52单片机为核心，通过软件控制TEA5767调频芯片和LCD1602显示屏，实现调频收音与显示频率，并使用功放收听。

关键词：收音机；数字调频；单片机；TEA5767

Abstract

In modern society, the transmission of information plays an extremely important role. With the continuous development of science and technology, human life has long been unable to leave the communication. Since its birth, the radio has always been an important tool for information transmission. With the continuous development of science and technology and the popularity of information technology, the radio gradually to the digital integration.

The design of the main research based on single-chip digital tuning radio design. The design can achieve the range of 87.5MHz ~ 108MHz between the manual or automatic FM and radio storage. The system mainly consists of power supply module, control module, display module, FM module and power amplifier module. The system to 52 single-chip as the core, through the software control TEA5767 FM chip and LCD1602 display, to achieve FM radio and display frequency, and use the amplifier to listen.

Key Words: radio；digital FM；single chip；TEA5767

目 录

第1章 绪论 1

第2章 工作原理 3

2.1 收音机的基本工作原理 3

2.2 数字调频收音机的工作原理 4

2.3 系统方案论证 4

2.3.1 控制模块 4

2.3.2 调频模块 5

2.3.3 显示模块 5

2.3.4 功放模块 5

第3章 硬件电路设计 6

3.1 控制模块设计原理与过程 6

3.2 调频模块设计原理与过程 7

3.3 显示模块设计原理与过程 11

3.4 功放模块的设计原理与过程 12

第4章 软件设计 13

4.1 软件设计思路 13

4.2 调频控制模块代码设计 14

4.2.1 手动搜台 15

4.2.2 自动搜台 15

4.2.3 频率与PLL值之间的换算 17

4.3 I2C总线通信协议模块 18

4.4 显示模块控制代码设计 19

第5章 系统调试 19

5.1 硬件的安装与调试 20

5.2 软件调试 20

5.3 出现问题与解决方案 20

5.4 系统调试总结 21

第6章 总结 23

参考文献 24

附录A 25

附录B 30

附录C 31

致谢 32

第1章 绪论

随着的时代的不断发展，收音机从最初的最简单最普通的没有放大电路的无源收音机，进化到了了电子管收音机。又从普通的固体半导体的晶体管收音机，慢慢更新进步到由大型集成电路组成的数字式收音机^[1]。从上世纪90年代开始，收音机又向着超大规模集成电路、软件无线电、数字DSP技术等方向迈进。

随着信息技术的进步与电子科技的发展，各式各样的常见工具设备早已开始向着数字化，集成化转变。这所有的进步几乎绝大数都依赖着单片机的改进与发展。单片机内部拥有大型集成电路。依赖于超大规模集成电路技术的发展，我们能够把繁复的计算机中的所有功能除了I/O设备以外集成到单片机上，构成一个微型计算机。一块小小的芯片就能够代替以往体积巨大，耗能巨大的计算机。这类芯片大大缩小了占用体积，极大地降低了生产成本，方便了人们的生产生活^[2]。在当今的社会生活中，单片机几乎存在于社会生活的每一个角落当中，其中当然也包含了家用电器领域。与传统家电通过采用硬件电路实现控制和使用功能相对比，现代家电大量的使用单片机，结合采用了硬件电路和程序控制的方式从而来进行操控。这样做的优势，不仅仅在于缩小了体积，从而使得可靠性的进一步提高，丰富了更多的实用功能，优化了操作模式，便捷了人们的生活方式。现代电子产品几乎全部依赖着软件和硬件的共同发展与进步，我们的日常生活中这样的电子产品也变得越来越多。

虽然触屏式手机、移动电脑、互动电视、VR产品等各式各样的数字娱乐生活方式已经变得越来越普及，但是收音机依然在当今社会中种类繁多的娱乐生活方式中扮演着极其重要的角色。电子产品随着时代的进步和人们的消费水平对的提高与购买力的大大增强，以及数字电路技术的普及与发展，收音机演变成了高度数字化的产品。而且设计新型的模块化数字收音机变得更加简便，制作成本变得越来越低。因此如今的各类电子设备中都包含了收音机功能，例如手机、数字电视、车载数字设备。

因为调频收音机仍然广泛存在于人类的社会生活当中，本文的研究方案大体向着数字调频收音机的设计与应用的方向前进。当前人们大多数使用的收音机任然为超外差式收音机。镜像频率干扰就是一个高于本地振荡器频率的中频信号对收音机产生的干扰，中频干扰就是所有信号与本地振荡器频率相差的干扰。这两种干扰将会对收音产生一定的影响。与之前的那些收音机相比，数字式收音机展现了一系列的优点。首先设计过程便利，元器件大大减少，焊接工作也少了许多，完成后体积缩小了一大部分，搜索频道便利。与此同时数字式收音机由于采用了集成技术，因此整个系统精密了很多，受到小幅干扰后，仍能够正常收音，而且可搜索频率比较宽，音质也得到了极大的改善^[3]。

本次的设计方案由硬件部分和软件模块所组成。硬件组成部分主要由52系列单片机、LCD液晶显示器、调频收音模块TEA5767、功放LM386和电源模块组成。硬件电路主要实现了数据通信总线的连接等方面的功能。TEA5767数字调频芯片仅仅只需要焊接很少一部分的元器件，就能够完成调频收音的功能、完整的频率选择功能和鉴频功能。从软件程序设计方面来看，主要是解决电台频率和PLL控制字之间的相互转换以及将频率传输至显示屏显示等问题。