原创 数字频显收音机(FM Receiver)

数字频显收音机(FM Receiver)

一、功能描述(Function Description)：

1、可收听FM波段：87.5MHz—108MHz，搜索频率步进量100KHz

2、音频输出方式：耳机输出或扬声器输出可选

3、按键调节音量，输出幅度RMS：70mV—1V, 按键向上，向下搜索

4、笔段式LCD显示电台频率

二、系统结构(System Structure)

1、主要芯片选择：

FM demodulation 选择SiLabs 的Si4700B15 作为FM解码器，它性能出众，而且和单片机接

口电路简单；考虑功耗和方案问题，选择TI的16BIT MCU：MSP<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />430F4250作为主控器件，

430系列单片机功耗低，自带56段LCD驱动器，大大简化了系统设计和成本。耳机放大器

选择Maxim的MAX9724 双声道60mW立体声放大器。扬声器驱动选择凌阳的SPY003A，

600mW Power Amplifer。

2、系统框图：

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

三、电路模块解析(Circuit module analysis)

1、FM输入端与阻抗匹配

由于FM的信号是十分微弱的，通常为uV级的，所以天线输入端的阻抗匹配十分重要。利用耳机的地线作λ/4波长的天线，用一个高频电感L来提供音频信号的通路和FM信号的输入阻抗匹配。L 的取值取决于，从天线输入端看过去的总电容，Ctotal = Cpcb + Clna；总电容基本上由两部分组成，Clna是4700的低噪放的输入电容，Cpcb是，印制线和走线间的分布电容，Ctotal大约在10PF—20PF之间，一次取匹配电感L为 220nH。使其谐振在FM频段。

2、4250与4700接口

MSP430F4250 通过RST（复位信号），SEN（总线有效），SCK（串行时钟），

SDIO（双向数据线），INT0（外部中断）和 4700交换数据并控制4700搜索电台。

3、耳机放大电路

MAX9724将4700输出的音频信号放大以驱动耳机负载。增益有A=R5/R2

为1.5，C6取1uF，以供芯片内部的Charge Pump 来产生负电压使放大器工作在

双电源模式下。SHD是shut down信号，低电平有效。当需要外音播放时，先关掉

耳放，然后在打开外放电路。

4、外放电路

外放使用凌阳的SPY003A，功率为600mW，Q1，Q2为PNP三极管，用来控制

打开或关闭003A，以降低功耗。EC1，EC2，是隔直电容，因为4700的音频输出有大约0.8V的直流电压。增益由 R16和芯片内部的电阻决定，R16去5.1K，增益为10。

5、界面接口电路

显示接口：4250 内部有56的LCD驱动器，所以可以直接和液晶屏相连以显示电台频率。只须外接一个4.7uF的电容来产生内部电压Vlcd。

搜索成功：发光二极管D2用来指示，搜索成功

音量和电台调节：

               K1—Volume “+”

                              K2—Volume “-“

                              K3—Search up

                              K4—Search  down

                              K5—Ear Phone or Speaker Switch

四、细枝末节(Design Tips)

1、IAR里面不支持位操作，如果还想象在C51里那样对某一位置位或清零的话，可以使用宏定义来模拟实现，如：

#define          KEY1           ((P1IN & 0x80) == 0)

可以使用：                      if (KEY1)      {                   }

来判断用没有按键按下。

2、IAR中程序的末尾，一定要换行和空格键，不然编译器会保错。

3、虽然定义8 bit的字节变量会节省RAM空间，但是执行速度上会不如定义16bit的整型变量，因为430是16BIT的处理器。

4、设置系统工作的STACK和HEAP怎样确认STACK和HEAP没有溢出呢，可以预先在Memory Fill里把设定堆栈区域写0XFF，然后运行程序看堆栈区域用了多少。

5、关于耳放和外放的切换，应该先关再开，否则，耳放和外放会同时工作。

6、430的外部晶体在布线时一定要放在430的XIN，XOUT管脚最近的地方，否则布线引起的分布电容会加大430内部振荡器的负载而导致外部晶体不能起振，如果外部晶体不能起振的话，430会选择内部的

   DCO振荡输出作为它的SCLK，MCLK。

五、原理图和源程序(Schmetic)

见上传文档。