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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 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 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
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
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 5. 0.96寸OLED电路 6.完整电路 7.PCB 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： #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： 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 <<= 1;
SCL=1;
delay_us(5);//DELAY5US;
if(SDA_VAL())
{
value++;
}
SCL=0;
delay_us(5);//DELAY5US;
}
IIC_Ack();
return value;
}
/**
@brief 读TEA5767状态
@param 无
@return 无
*/
void TEA5767_Read(void)
{
uint8_t i;
uint8_t tempLow;
uint8_t tempHigh;
uint8_t addr;
TEA5767_ADDR_R = 0xc1 ;
s_pll = 0;
I2C_start();
sendbyte(&TEA5767_ADDR_R); // TEA5767读地址
IIC_WaitAck();
for(i = 0; i < 5; i++) // 读取5个字节数据
{
s_radioReadData[i] = IIC_ReadByte(); // 读取数据后，发送应答
}
stop();
tempLow = s_radioReadData[1]; // 得到s_pll低8位
tempHigh = s_radioReadData[0]; // 得到s_pll高6位
tempHigh &= 0x3f;
s_pll = tempHigh * 256 + tempLow; // PLL值
}
//*************************************************
//在ＳＣＬ为高时，ＳＤＡ由高变低即为I2C传输开始
void I2C_start(void)
{
SCL_OUT();
SDA_OUT();
SDA=1;
SCL=1;
delay_us(5);//DELAY5US;
SDA=0;
delay_us(5);//DELAY5US;
SCL=0;
}
void stop(void) //在ＳＣＬ为高时，ＳＤＡ由低变高即为I2C传输结束
{
SCL_OUT();
SDA_OUT();
SDA=0;
SCL=1;
delay_us(5);//DELAY5US;
SDA=1;
delay_us(5);//DELAY5US;
SCL=0;
}
//****************************************************
//发送一个字节数据子函数
void sendbyte(uchar *ch)
{
uchar n00 = 8;
uchar temp00;
temp00 = *ch;
SCL_OUT();
SDA_OUT();
while(n00--)
{
if((temp00&0x80) == 0x80) // 若要发送的数据最高位为1则发送位1
{
SDA = 1; // 传送位1
SCL = 1;
delay_us(15);//DELAY5US;
SCL = 0;
SDA = 0;
}
else
{
SDA = 0; // 否则传送位0
SCL = 1;
delay_us(15);//DELAY5US;
SCL = 0;
}
temp00 = temp00<<1; // 数据左移一位
}
}
//发送n字节数据子程序
void AMP_sendnbyte(uchar *sla, uchar n)
{
uchar *p;
ampint[0]=byte1;
ampint[1]=byte2;
ampint[2]=byte3;
ampint[3]=byte4;
ampint[4]=byte5;
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
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=&int[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
}
//****************************************
//向上搜索
void search_up(void)
{
I2C_byte1 |= MUTEI2CB1;//MUTE=1; //静音
I2C_byte3 |= SUDI2CB3;//SUD=1; //搜索标志位设为向上
if(FM_FREQ>108000000){FM_FREQ=87500000;} // 判断频率是否到顶
FM_FREQ=FM_FREQ+100000; //频率加100K
FM_PLL=(unsigned short)((4000*(FM_FREQ/1000+225))/32768);//计算ＰＬＬ值
setByte1Byte2(); //设置I2C第一第二字节PLL 值
display();
}
//*******************************
// 向下搜索
void search_down(void)
{
I2C_byte1 |= MUTEI2CB1;//MUTE=1; //静音
I2C_byte3 &= ~SUDI2CB3;// SUD=0;//搜索标志位设为向下
if(FM_FREQ<87500000){FM_FREQ=108000000;} // 判断频率是否到底
FM_FREQ=FM_FREQ-100000; //频率减100K
FM_PLL=(unsigned short)((4000*(FM_FREQ/1000+225))/32768); //计算ＰＬＬ值
setByte1Byte2(); //设置I2C第一第二字节PLL 值
display();
}
//*******************************
// 自动搜索
void TEA5767_AutoSearch(void)
{
OLED_ShowString(10,5,"Auto Mode...",16);
// 直到搜台成功，RF=1,0x31<IF<0x3E
while((radioRf==0) || ((0x31>=radioIf)||(radioIf>=0x3E)))
{
ADDRESS_SEND = 0xC0;// TEA5767写地址 1100 0000
ADDRESS_RECEIVE=0XC1;//ＴＥＡ５７６７读地址 1100 0001
FM_FREQ=FM_FREQ+100000;
if(FM_FREQ > (TEA5767_MAX_KHZ*1000)) // 频率达到最大值
{
FM_FREQ = (TEA5767_MIN_KHZ*1000);
}
FM_PLL=(unsigned short)((4000*(FM_FREQ/1000+225))/32768); //计算ＰＬＬ值
setByte1Byte2(); //设置I2C第一第二字节PLL 值
delay_ms(20);
TEA5767_Read(); // 读取当前频率值
radioRf = s_radioReadData[0] & 0x80;
radioIf = s_radioReadData[2] & 0x7F;
radioLev = s_radioReadData[3] >> 4;
display();
}
radioRf = 0;
radioIf = 0;
radioLev = 0;
OLED_ShowString(10,5,"PLAYING.....",16);
}
//应答位检查子函数
void checkack(void)
{
SCL_OUT();
SDA_OUT();
SDA_INT();
SDA = 1; // 应答位检查（将p1.0设置成输入，必须先向端口写1）
SCL = 1;
foo = 0;
delay_us(20);//DELAY5US;
if(SDA_V == 1) // 若SDA=1表明非应答，置位非应答标志F0
foo = 1;
SCL = 0;
SDA_OUT();
}
//第一第二字节ＰＬＬ值设定
void setByte1Byte2(void)
{
PLL_HIGH=(uchar)((FM_PLL >> 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 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 数据字节1各位的说明 数据字节2的格式 数据字节2各位的说明 数据字节3的格式 数据字节3各位的说明 搜索停止电平设定 数据字节4的格式 数据字节4各位的说明 数据字节5的格式 数据字节5各位的说明 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。
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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