毕业设计（论文）基于51系列单片机的调频收音机的设计.doc

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1、基于51系列单片机的调频收音机的设计陈超东华理工大学机械与电子工程学院08062120摘 要随着科学技术的发展，调频收音机的应用十分广泛，尤其消费类占有相当的市场 。从分立元件组成的收音机到由集成电路组成的收音机，调频收音机技术已达到十分成熟的地步。收音机从它的诞生至今，不仅方便了媒体信息的传播，也推进了现代电子技术和更先进的电信设备的发展。从普通的调幅收音机到高级调频收音机，调频收音机以较高的技术含量和较高的音质得到了广泛的欢迎。本课题主要研究调频收音机的设计全过程，介绍一种基于51系列单片机的调频收音机，能够实现范围在88.5MHz108.5MHz之间的自动调频，步进0.1M可调。该系统主

2、要由电源模块、控制模块、显示模块和调频模块，功放模块组成。它以51单片机为核心，控制TEA5767调频芯片及LED数码管实现调频收音与显示频率，并通过功放播音。该设计将是一台工作稳定、高性能、体积小、易调谐、接收灵敏度高、参考频率选择灵活、可实现自动搜台的调频收音机。关键词：调频收音机； 51系列单片机； TEA5767芯片 AbstractWith the development of science and technology, FM radio is widely used, especially consumer occupies a considerable market. Fro

3、m discrete components radio to consist of Integrated Circuits Radio, FM radio technology has reached a very mature stage.Radio from its birth date, not only facilitate the media dissemination of information, but also promoted the modern electronic technology and the development of more advanced tele

4、communications equipment. From the ordinary AM radio to senior FM radio, FM radio with high technology content and high quality has been widely welcomed.The main topic on FM radio design process, based on the51 Series MCU FM radio, can realize the automatic frequency range between 88.5MHz108.5MHz, s

5、tep0.1M adjustable. The system is mainly composed of a power supply module, control module, display module and a modulation module, power amplifier module. With51 single-chip microcomputer as the core control chip, TEA5767FM and LED digital control to achieve the FM radio frequency power amplifier a

6、nd display, and the broadcast. The design will be a stable work, high performance, small volume, easy tuning, high receiving sensitivity, frequency reference selection is flexible, can realize the automatic searching FM radio.Key words: FM radio；The 51 Series MCU； TEA5767 chip 目录第一章 绪论.1第二章 系统总体设计方案

7、 22.1设计的主要任务 22.2设计的主要要求 22.3调频波的特点 22.3.1调频波的形成 22.3.2频偏 22.4广播频段和传播特点 22.5调频广播的优点 22.6调频接收机的主要技术指标有 32.7系统各模块方案论证和选择 32.7.1控制模块 42.7.2调频模块 42.7.3键盘模块 42.7.4显示模块 42.7.5功放模块 52.7.6电源模块 5第三章 系统硬件电路的设计与实现 63.1 控制模块设计63.2 调频模块设计63.3 键盘电路73.4 显示模块设计83.5 功放模块设计 83.6 电源模块设计 9第四章 系统的软件设计104.1 主程序设计 104.2 T

8、EA5767的主要功能特征104.3 TEA5767的管脚说明及其基本的外围电路114.4 TEA5767的应用电路12第五章 系统调试145.1硬件调试145.2软件调试145.3软硬件调试155.4结果分析15第六章 总结16参考文献 17附录一.18附录二 19第一章 绪论1888年德国科学家赫兹，发现了无线电波的存在。1895年俄罗斯物理学家波波夫在相距600码的两地，成功地收发无线电讯号。1901年马可尼发射无线电横越大西洋，1906年加拿大发明家给森等登首都发射出声音，无线电广播就此开始！同年，美国人发明了真空电子管，是真空管收音机的始祖。收音机从电路里只有一个半导体元件的矿石收音

9、机，发展到电子管收音机，从一种小型的基于晶体管的无线电接收机发展到集成电路收音机。随着人类智慧的进步与电子技术的发展，各种家用电器已经变得数字化，集成化。这主要依靠了单片机的发展与应用。单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术，把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机的应用几乎无处不在，当然也包括家电领域。调频收音机一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位，随着收音机数百年来的发展，从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机，说明通过广播享受生活一直以来是人

10、们相对喜欢的生活方式。与采用硬件电路来实现控制功能的传统家电相比，现代家电利用单片机通过软件编程来实现控制，不仅体积小，而且可靠性更高，功能更多，更易于操作。这种以软件结合硬件的电子产品也越来越多的融入了我们的生活。基于调频收音机的广泛应用，本文主要谈谈数字调频收音机的设计，并对其音频处理方面设计进行探讨。基于51系列单片机的调频收音机是一台通过单片机系统来控制TEA5767调频芯片及LED数码管实现收音并显示频率的收音机。现在人们使用的收音机多为手动调频收台，使用较为麻烦，而且由于接收灵敏度不高，所以能接收到的频段较为较窄。TEA5767芯片内集成了完整的频率选择和鉴频系统，只需要很少的低成

11、本外围元件，就可实现调频收音机的全部功能。另外，该收音机的设计具有电路简单易懂、体积小，易调谐的特点，系统具有抗干扰能力强，频带宽、音质好等优点。目前提供数字调频收音机解决方案的厂商很多，其中市场反响非常好的就有Philips公司提供的TEA5767及TEA5768数字FM处理芯片，该芯片为低电压、低功耗和低价位的全集成单芯片立体声无线电产品，只需要极少的外部元器件，并且基本上不需要外部对高频信号的手动调准，并且其频带范围宽，可以完全免费调到欧洲、美国和日本的调频波段。第二章 系统总体方案设计2.1 设计的主要任务利用51系列单片机设计、制作一台调频收音机。综合运用所学的各门课程知识，达到对电

12、子产品的分析、制作、调试和维修的能力。2.2 设计的主要要求（1）、有一定的实用性、工作稳定、高性能、体积小、易调谐、接收灵敏度高、参考频率选择灵活、可实现自动搜台的调频收音机；（2）、支持手动输入频率，频率范围88.5MHz108.5MHz，步进0.1M可调，频段范围尽可能的拓宽；（3）、支持电台编号功能；（4）、数控部分要求用51系列单片机完成；有较好的人机界面。 2.3 调频波的特点2.3.1 调频波的形成调制是通过用待传送的音频信号（即调制信号）去控制高频载波的振幅、频率或相位来实现。2.3.2 频偏调频波是一种等幅疏密波，疏密变化的程度用频偏来表示。频偏是调频广播中的一个重要概念，它

13、表示为某时刻调频波的频率与调制前高频率载波的频率之差，在调频过程中，频偏随音频信号强弱变化，音频信号强，频偏大，音频信号弱，频偏小。为保证高保真广播所需要的贷款和有效的利用有限的频道间隙，国际上规定调频广播所允许的最大频偏为75kHz。2.4 广播频段和传播特点调幅广播中的中波段载频范围为5251605kHz，短波段载频范围一般在2.626.1MHz，前者主要靠地波传播，后者应用在短波段靠电离层反射来传播，调频广播工作在超短波段，其范围在30300MHz，各国采用频率范围大小不一样，我国采用的是国际标准波段，即87108MHz。由于调频广播工作在超短波段，其工作频率大约为调幅中波广播频率的10

14、0倍，因此其传输特性与一般中波、短波的调幅广播有很多不同之处，主要特点有：直线传播，传播距离一般在几十至上百km，易受金属物体、高山、楼房等障碍物的反射。 2.5 调频广播的优点调频（FM）广播与调幅（AM）广播相比，主要具有以下几个优点（1）、各电台间干扰少由于调频广播为视距广播，因此各电台间相互干扰大大减少。（2）、易克服干扰所引起的幅度变化一般工业、家用电器等外界及本机内部干扰都以幅度调制方式出现，所以，这种干扰对调幅收音机来说很难克服，而调频收音机中因为有限幅器，能够切除这种幅度干扰，使得调频收音机的信噪比较高，不易出现噪声。调幅广播目前规定中波广播的频道间隔为9kHz，考虑到选择性，

15、中频通频带只能限制在9kHz以内，致使放声的最高频率最多只能在47kHz，所以，高音频分量难以重现，不能保证音质。调频广播电台间隔规定为200kHz，单声道调频收音机通频带为180kHz，立体声收音机通频带为198kHz，因此，放音频率范围可达2015000kHz，这就可以实现高质量的声音广播。对于同一个调频调幅收音机，即使在低放及节目相同情况下，调频也比调幅收听效果好很多。调频段的开发不仅可以增加200个频道。而且由于它是视距传播，所以，数百km外又可重复使用同一频率，这样采用交叉布台的方法，在我国幅员辽阔的情况下，可大大增加可用的频道数目2.6 调频接收机的主要技术指标有（1）、工作频率范

16、围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。如调频广播收音机的频率范围为88.5MHz108.5MHz，是因为调频广播发射机的工作范围也为88.5MHz108.5MHz。（2）、灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度一般为2V30V。（3）、选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示，dB数越高，选择性越好。调频收音机的中频干扰应大于50dB。（4）、频率特性接收机的频

17、率响应范围称为频率特性或通频带。调频机的通频带一般为200KHz。（5）、输出功率接收机的负载上获得的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。2.7 系统各模块方案论证和选择根据题目要求与提示，系统设计可划分为控制模块、调频模块、显示模块、功放模块、电源模块五部分。控制模块和调频模块是本系统的核心部分，主要起频率搜索和收音的作用。显示模块用于显示当前播放的频率，有较好的人机界面。功放模块为音频作输出设备。本系统的基本框图如图2.1所示。图 2.1 系统的基本框图2.7.1 控制模块控制模块主要以51系列单片机为核心，结合单片机的最小系统连接调频模块，再通过按键控制，进行频道的

18、搜索并由数码管显示当前接收频率，实现调整收音机的接收频率、工作模式等各项参数的功能。结合作品设计的要求，所以本次设计采用AT89S51单片机作控制模块。2.7.2 调频模块方案一：采用Philips公司的TEA5767数字FM处理芯片，该芯片为低电压、低功耗和低价位的全集成单芯片立体声无线电产品，只需要极少的外部元器件，并且基本上不需要外部对高频信号的手动调准，并且其频带范围宽，可以完全免费调到欧洲、美国和日本的调频波段。方案二：采用相关厂家生产的TEA5767模块来实现，所需的外部元器件以全部焊接在此模块上。外接引脚也只有10个，开发者只需要关注外部引脚而不需要关注模块的内部结构，开发更加方

19、便简单。综合比较与分析，第一种方案还需要自己设计外围电路，绘制PCB和焊接，而第二种方案使用相关厂家生产的现成模块，不需要再设计焊接电路，制作更为便捷。所以选择方案二。2.7.3 键盘模块由于本设计中使用的按键较多，我们采用了功能键与数字键分开识别的方式，即功能键采用查询方式，数字键采用编码动态扫描方式，这样既可以减少扫描占用的时间，又可以简化程序。2.7.4 显示模块方案一：采用数码管静态显示。静态显示是指当显示器显示某一字符时，发光二极管的位选始终被选中。在这种显示方式下，每一个LED数码管显示器都需要一个8位的输出口进行控制。由于单片机本身提供的I/O口有限，实际使用中，通常通过扩展I/

20、O口的形式解决输出口数量不足的问题。方案二：采用数码管动态显示。动态显示方式是指一位一位地轮流点亮每位显示器，即每个数码管的位选被轮流选中，多个数码管公用一组段选，段选数据仅对位选选中的数码管有效。对于每一位显示器来说，每隔一段时间点亮一次。显示器的亮度既与导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关。通过调整电流和时间参数，可以既保证亮度，又保证显示。为了简化电路，降低成本。故选择方案二。2.7.5 功放模块方案一：自己设计功率放大电路，使用到得元器件包括三极管、二极管、电阻、电容等元件。电路设计需考虑功放电路中的电流、电压不能超过各元器件极限值，静态工作点的设置，注意防止波形失真，尽可能

21、提高电路效率，电路的对称性等多个问题。电路元器件较多，焊接时间长。焊接完成后测试较复杂。方案二：根据所能提供的电源和输出所需的功率选择厂家生产的现成功放集成电路。TDA2822是双声道音频功率放大集成电路，适用的工作电压最低可至1.8V，最大工作电压为15V。适用于在各类小型多媒体音箱中作音频放大器使用。很明显，为了简化电路提高性能，选择第二种方案。2.7.6 电源模块方案一：采用市电进行供电，需经过变压器降压，再利用4个整流二极管进行整流，整流之后得到的直流电波动任然很大，需要再使用虑波电路把交流成分滤除，最后用LM7805将电压稳定在5V。在为一些小型家电供电时，电路较大，又必须连接电源插

22、座不便于携带使用。方案二：采用三节1.5V干电池串联达到4.5V后进行供电。单片机、数码管、调频芯片、功放芯片均可使用4.5V供电。考虑到收音机需要携带使用，不便使用市电进行供电，所以采用第二种方案。第三章 系统硬件电路的设计与实现3.1 控制模块设计控制模块是本设计的核心，通过外围电路和向TEA5767芯片写入相关程序，控制部分要实现能够改变收音机的接收频率、工作模式、音量等各项参数的功能。控制电路主要由AT89S51单片机和最小系统组成。最小系统包括电源电路、时钟电路、复位电路，扩展电路组成。最小系统中的电源可使用5V5%的直流电直接供给；时钟电路也成为晶振电路，在单片机系统里晶振作用非常

23、大，结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，AT89S51使用11.0592MHz的晶体振荡器作为振荡源，由于单片机内部带有振荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。单片机的复位电路，是为了把电路初始化到一个确定的状态，复位包括上电复位和按键复位。上电复位通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC，再连接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，这个电阻和电容的典型值为10K和10uF。按键复位就是

24、在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。扩展电路使用P1.0至P1.3各连接一个按键再与地线连接，按下按键时单片机接收低电平。电路如图3.1所示。图3.1 AT89S51单片机最小应用系统3.2 调频模块设计调频电路是以单片机控制，利用单片机的P3.1和P3.2两个I/O口，与TEA5767调频模块进行数据传输。TEA5767芯片是飞利浦公司成产的数字立体声FM芯片，芯片工作电压2.5V5.0V，典型值是3V；RF接收频率范围是76108MHz。本次设计使用的TEA5767收音机模块以将TEA5767芯片

25、与收音外围电路全部焊接在一块1.1cm1.1cm的正方形电路板上，外接引脚也只有10个，去掉了原TEA5767芯片上用不到的引脚。开发者只需要关注引脚而不需要关注模块的内部结构，开发方便简单。下图3.2是模块的引脚封装图。图3.2 TEA5767模块引脚图1脚和2脚作为数据与时钟总线与单片机连接，需要各接一个6.8K电阻作为数据线和时钟线的上拉电阻，10脚天线接口，天线用20cm左右的铜导线代替。7脚和8脚为模块的音频输出端需串联1uf电容构成音频输出网络，6脚3脚接地，5脚接电源。电路如图3.3所示。图3.3调频模块电路3.3 键盘电路 对于功能键的设计，我们采用了查询方式，即将单片机89C

26、52的P1.2P1.7口用作功能键接口，将单片机的P0、P2口都作为I/O口使用，采用P0.6，P0.7与P2.0P2.4构成10个编码动态扫描矩阵键，这10个键既作为数字键09，又作为10个存储电台的台号。另外，还利用P0.0P0.5六个口接六个发光二极管作为六个功能键的工作状态指示。其具体的电路如图3.4所示。 图3.4键盘电路3.4 显示模块设计显示电路是以单片机控制，P0口用作输出显示，采用简单实用的4位共阳LED数码管显示。这次的设计我采用动态显示,所谓动态显示就是数码管一个一个显示,由于我们的眼睛存在暂留效应，显示的频率速度又快所以我们眼睛看上去好像就是全部显示的。其电路设计简单,

27、数码管段码通过限流电阻与P0口连接，只要采用PNP三极管当作驱动就可以了,即数码管通过三极管再与限流电阻连接最后通向P2端口。之所以采用三极管驱动因为我们平常对三极管的了解和使用比较多,特别是对显示的位数不多的情况下都采用动态显示的方式。其管理也简单, 相比于静态显示方式，动态扫描方式需要的口线要少得多。如图3.4所示。图3.4 显示模块电路3.5 功放模块设计功放模块的作用是把从调频模块接受到的信号进行放大以驱动扬声器发出声音。本次功放模块的设计用到了TDA2822集成功放电路。TDA2822集成功放电路常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用；功率不是很大但以可以满足听觉要求了，而且有电路

28、简单、音质好、电压范围宽等特点，是小功放制作的较佳选择。下图3.4是模块的引脚封装图。图3.5 TDA2822模块引脚图集成电路TDA2822为8脚双列直插式封装，从3V到8V均可工作。7脚为正向输入端1，串联一个4.7uf的电容和一个100K的电位器与调频模块的输出端连接。5脚和8脚为反向输入端各连接一个4.7uf电容后接地。6脚4脚直接接地。1脚和3脚连接扬声器，防止输出信号的直流成分过大必须再串接一只4.7uF左右的电容隔开，否则可能使扬声器发热烧毁。电路如图3.5所示。图3.5功放模块电路3.6 电源模块设计单片机的供电电压要求是3.8V5.5V，TEA5767的供电电压要求是2.5V

29、5.0V。由于收音机模块的应用范围很广，比如手机中就采用3.7V锂电池供电，DVD、电视等系统中则是对220V市电进行变压后供电。所以电源模块的设计非常简单，只需要将3节1.5V的干电池串联在一起就得到了一个4.5V的直流电源。控制电路、显示电路、调频电路、功放电路都可以直接使用4.5V供电。第四章 系统的软件设计4.1 主程序设计软件采用C语言程序来设计，主要由三大部分组成，分别是模拟I2C总线程序，调频芯片频率的接收与转换和LED显示程序。I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。通过模块的分析与软件的需要达到功

30、能得出程序设计流程图，如图4.1所示。图4.1 程序流程图4.2 TEA5767的主要功能特征作为目前广泛应用的单芯片FM解决方案，TEA5767主要具有以下特征，（1）集成高灵敏度的低噪声放大器；（2）FM到中频的混频器可以工作在87.5-108MHz的欧美频段或76-91MHz的日本频段，并且可预设接收日本108MHz的电视音频信号的能力；（3）射频具有自动增益控制功能，并且LC调谐振荡器只需低价的固定片装电感；（4）内置的FM解调器可以省去外部鉴频器，并且FM的中频选择性可在芯片内部完成；（5）可以采用32.768KHz或13MHz的振荡器产生参考时钟或可以直接输入6.5MHz的时钟信号

31、；（6）集成锁相环调谐系统；（7）可以通过I2C或三线串行总线来获取中频计数器值或接收的高频信号电平，以便进行自动调谐功能；（8）SNC(立体声噪声抑制)、HCC（高频衰减控制）、静音处理等可通过串行数字接口进行控制。 4.3 TEA5767的管脚说明及其基本的外围电路TEA5767采用HVQFN40即耐热的薄型四角扁平封装，其管脚布置如图1所示：下面对每个PIN(管脚)进行简单说明：PIN1、PIN10、PIN20、PIN21、PIN30、PIN31、PIN40为空脚，不需要外围电路连接；PIN2:CPOUT为锁相环调谐系统的电荷泵输出外挂电容脚；PIN3/4:VCO1/2为压控振荡器输出；

32、PIN5:VCO为压控振荡器电源脚；PIN6:GND为数字地; PIN7:VCCD数字电源脚；PIN8:DATA 串行通讯数据脚；PIN9:CLK串行通讯时钟脚；PIN11:W/READ 三线通讯的读写控制；PIN12:BUSMODE总线模式选择； PIN13:BUSENABLE总线使能脚； PIN14/15:PROGAM1/2软件可编程端口； PIN16/17:XTAL1/2时钟发生器接口；PIN18:PHASEFIL鉴相环路滤波脚；PIN19:导频低通滤波脚；PIN22/23:VAFL/R左右声道音频输出；PIN24:TMUTE软件静音的时间常数设置脚；PIN25:MPX立体混音输出；PI

33、N26:VREF参考电压脚；PIN27:TIFC中频中心调整时间常数设置脚；PIN28/29:LIMDEC1/2中频限幅器调节脚；PIN32:IGAIN中频增益控制电流设置脚；PIN33:AGND模拟地；PIN34:VCCA模拟电源PIN35/37:RF1/2射频输入脚；PIN36:RFGND射频地；PIN38:TAGC射频自动增益控制时间常数设置脚；PIN39:LOOPSW合成锁相环滤波器开关输出。4.4 TEA5767的应用电路TEA5767作为目前消费类电子行业众多厂商推崇的芯片，有不少公司在它的外围电路及应用上提供一定的支持。比如，深圳博源电子作为Philips在深圳的应用设计合作所（

34、Design House）就能参照Philips提供的相应应用电路把如上图1的应用电路精心制作成大约11112立方毫米的小模块（FM Module），这种模块化的设计有利于消费电子厂商加快产品设计速度。作为电子产品的设计，除了选择合适的芯片，还要根据产品的功能定义，合适的选用和实现芯片的功能，这就需要通过适当的外围电路来完成。作者也是在基于博源电子的FM Module的基础上在便携式视频播放器PVP（portable video player）上实现无线电广播的实时播放和节目的数字转录的。如图2即为基于图1的FM Module在PVP中的应用连接，其中FM Module的12个脚就是图1的CN

35、1、CN2中的引脚及FM_ANT引脚整合而成的，图中VCC接PVP系统中的3.3V的电源，并通过磁珠及电容器件进行干扰抑制，注意磁珠FB（Ferrite Bead）应选用特征频率为100MHz、直流电阻低的贴片器件，这样有利于对高频噪声进行抑制但同时又不使系统产生过多的直流损耗。22uF的电容最好选用钽电容，两个0.1uF的电容可以选用介电常数高、高频性能好的陶瓷电容，这样就保证了整个FM Module的电源系统的稳定。其中R_OUT、L_OUT为FM的音频信号输出，对于音频信号的特性作者下文将要详述。BUS-MODE是用来选择CPU与FM Module串口通信的方式，本系统把BUS-MODE

36、拉到地选择为I2C的通信方式。DATA和CLK即为I2C通信的数据线和时钟线，系统的CPU通过I2C接口即可对FM Module进行控制。W/READ在本系统没有使用，其只有在BUS-MODE为逻辑高电平时才有效，此时FM Module通过W/READ、CLK、DATA与系统的CPU实现三线方式串行通信。BUS-ENABLE为总线使能信号，当BUS-ENABLE为逻辑低时FM Module进入省电模式，本系统中把其直接拉高，是因为FM Module可以通过I2C接口控制其进入省电模式。FM_ANT为FM Module的天线接口即射频信号输入脚，目前在此类消费电子产品中，天线大多采用耳机线代替，

37、本产品也不例外，图2中的J3即为立体声耳机接口，耳机左右声道信号线上感应到的毫伏级的FM信号即可通过J3的脚3进入到FM Module中。当然这么小的信号不会对耳机上的音质有什么影响，而且由于有如图2中的三个0.22uH空心电感的隔离作用，FM的信号可以损耗很小的被FM Module接收。值得注意的是三个空心电感应该在电路板上紧靠耳机接口放置以增加接收的灵敏度，并且电感的直流阻抗应当尽量小些，这样可以减少音频的功率损耗。三个电感选用考虑到空心结构可能外形尺寸比较大，不太适合于便携式产品的应用，也可选用陶瓷支架的电感。尽量不要选用非线性比较大的铁氧体支架电感，这有可能影响耳机的音质。当然，FM信

38、号的接收是一个精细的工作，每个产品的设计、材质选用、功能模块的串扰都各不相同，设计者可以在本文的基础上相应的根据自己产品的特点细调各元器件的相关参数。第五章 系统调试5.1 硬件调试电路板焊接好后，用万用表逐步按照逻辑图检查印刷板中各器件的电源及各引脚的连接是否正确，焊点是否有虚焊,是否有短路或断路。首先要对电源电路进行检查和调试。用万用表检测电压是否达到预计电压，各种电源线与地线之间是否有短路现象，如果没达到要求时就先不能把电源供给其他电路，以免对电路造成损伤。接下来分别多各个模块进行调试。显示模块的检测要对数码管的各个段进行检测，断开显示模块和单片机的连接，通过外接电源供电，测试各个位的各

39、个笔画是否都能按要求点亮。确定显示电路无错误后，再与单片机连接，检测控制电路。给单片机编入顺序点亮的简单程序，给控制和显示电路通电，若能达到编程效果则说明控制电路和显示电路已完全正常，若不能点亮则说明控制电路的最小系统有问题，需重新检查。调频电路和功放电路用的是厂家集成的模块，外围只有少量元器件，自己检查元器件是否焊接正确就可以保证电路的正确。按上诉方法检测后保证五个模块硬件电路全部正确。电路再焊接装配是还需要注意：（1）、晶振部分要紧靠着芯片引脚，导线要尽量粗。（2）、TEA5767模块和单片机引脚的距离尽量靠近，SDA线和CLK线业尽量铺粗。（3）、天线安装尽量靠近芯片引脚，一定要加上匹配

40、电容。（4）、模拟线和数据线尽量要分开。5.2 软件调试软件的调试要注意几个问题：（1）、思路错误。思路错误主要涉及到的是功能缺陷。在编写程序前要先画好流程图，把需要实现的功能先列出来。主程序的设计时要应全面考虑，以防遗漏步骤，再程序完成以后再添加遗漏的步骤就比较麻烦了。（2）、语法错误。在编程前，必需对自己选择的编程语言的语法有一定的了解，这样在编程时就不太会犯这种错误，在编译检查时也都能找出来。（3）、书写错误。如果在有较多变量或表达式时，用到的变量可能会有误写，不但编译程序找不出来，编程者难以发现。排除这种错误只能靠细心 。（4）、其它常见编程时易犯的错误。变量未赋初值。变量不赋初值可能

41、会造成许多较隐蔽的错误。所以需要养成变量使用前先赋初值的习惯。局部变量与全局变量同名。当在过程中使用全局变量时，忘记了在该过程中还定义了一个同名的局部变量，从而使得实际的程序与编程者思路不一致。实数比较出错。在比较两个实数是否相等时，如果直接用等号，往往会造成错误。解决办法是使用两数差的绝对值与一个相对极小量进行比较。再接下来要进行静态查错和动态查错。静态查错一般顺序为先查程序局部，后查程序整体。查局部主要是独立地检查各个子模块的功能是否按照算法要求实现，查程序整体主要是检查各个局部之间的接口是否吻合，是否缺少某些功能。在静态查错阶段，可以有针对性地检查上面所列举的错误类型。在这个阶段查出的错

42、误越多，节省的调试时间也就越多。动态查错是指通过跟踪程序的执行过程，核对输出结果来发现错误。在此调试过程中,特别是用仿真器调试可以很直观的看到模拟系统硬件电路的工作状况及所实现的功能。5.3 软硬件调试 确定硬件和软件都没有问题后就可以进行最后的调试工作，我们设计的收音机是用单片机控制调频，这样就要有准确性，比如在我们当地的交通广播为91.8MHz,那么在搜索到这个频道时就肯定显示为91.8。如果显示有略微的误差那么说明硬件电路有一定的缺陷但是我们无法调整，所以只能在软件方面进行调整，来准确显示当前搜索的频率。5.4 结果分析硬、软件设计调试完成后就进入到最后的系统测试阶段，将调试好的程序烧录

43、到单片机里，电路接上直流电源。显示模块按程序设计显示088.0，说明程序初始化比成功。 S1、S2、S3、S4按钮的频率搜索功能都能够正确实现。经调试，系统能够搜索的频率范围为88-108MHz，能够接收到10个左右电台，由于没有专用天线，电路板质量一般，再加上电台本身信号强度的问题，有部分电台的音质效果不是很好，干扰很大。本次作品基于51系列单片机的调频收音机最终调频范围为88.5MHz108.5MHz，步进0.1M可调，可以显示当前频率，有较好的人机界面，总体设计达到要求有较强的实用性，是一个成功的设计。第六章 总结经过半年的努力，我很荣幸的做出了毕业设计，能够将大学四年所学到的知识运用到

44、毕业设计中，这是一件值得高兴的事情，相信多年后，这是一段美好的回忆。这次设计让我从中受到了许多启发，从启发中学到了知识。调频收音机这个课题，我比较熟悉。从接收信号到处理信号等一系列过程，最终通过扬声器放出声音来。这是一个系统，系统里面分了许多分支。其中各个部分电路的作用、性能指标和工作原理，尤其使用了两块集成电路，可以说调频收音机可以由两块集成电路构成。毕业设计是我们作为学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对我们的学习能力和独立思考及工作能力也是一个培养。就像是我们步入社会参与实际工作的一次极好的演示，也是对我们自学能力和解决问题能力的一次考验，是学校生活与社会生活间的过渡。在完成毕业设计的同时我找到了自己的不足之处，编程能力还很低，各项基本功还不是很熟练，在以后的学习中我一定加强训练，多多动手，特别是要提高自己的编程能力。我尽量的把毕业设计和实际工作结合起来，实践与理论相结合。这样更有利于提高自己的能力。通过本次毕业设计，我感觉从中锻炼了能力，学到了知识，