基于51单片机的数字收音机万年历的设计

基于51单片机的数字收音机万年历的设计内容摘要：

02 由 Vcc1 供电。 X1 和 X2 是振荡源，外接 晶振。 RST是复位 /片选线，通过把 RST 输入驱动置高 图 DS1302 引脚图 电平来启动所有的数据传送。 RST 输入有两种功能：首先， RST 接通控制逻辑， 允许地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供终止单字节或多字节数据的传送手段。 当 RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对 DS1302 进行操作。 如果在传送过程中 RST 置为低电平，则会终止此次数据传送， I/O引脚变为高阻态。 上电运行时，在 Vcc 之 前， RST 必须保持低电平。 只有在 SCLK为低电平时，才能将 RST 置为高电平。 I/O 为串行数据输入输出端 (双向 )，后面有详细说明。 SCLK 为时钟输 入端。 DS1302 的使用 数据传输（ I/O） 在控制指令字输入后的下一个 SCLK 时钟的上升沿时，数据被写入 DS1302，数据输入从低位即位 0 开始。 同样，在紧跟 8 位的控制指令字后的下一个 SCLK脉冲的下降沿读出 DS1302 的数据，读出数据时从低位 0 位到高位 7 DS1302 的寄存器 DS1302 有 12 个寄存器，其中有 7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为 BCD 码形式 ,其日历、时间寄存器及其控制字见 相关数据手册。 焦作大学机电工程学院 DS1302， TEA5767 及液晶知识简介 7 此外， DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时 钟突发寄存器及与 RAM 相关的寄存器等。 时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302 与 RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个 RAM单元，共 31 个，每个单元组态为一个 8 位的字节，其命令控制字为 C0H～ FDH，其中奇数为 读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的 RAM 寄存器，此方式下可一次性读写所有的 RAM 的 31 个字节，命令控制字为 FEH(写 )、 FFH(读 )。 TEA5767概述 TEA5767 是飞利浦公司生产的一款收音机芯片，很多手机， MP MP4里的收音机功能 都是于他实现的。 图 为 TEA5767 实物。 图 TEA5767 基本资料 高灵敏、低噪声高频放大器， 收音频率： ~108MHz，（支持频率范围在 76MHz~ 之间的校园收音频道）， LC 调谐振荡器使成本更低， RF AGC 电路 内置调频中频选择 ， I2C 总线控制 内置 FM 立体声解调器 ， PLL 合成调谐解码器 两个可编程端口 ，软静音， SNC（立体声噪声消除） 自适应立体声解码，自动搜索功能 等 待模式，需要一个 晶体 40 脚 LQFP 封装 TEA5767 收音原理 焦作大学机电工程学院 DS1302， TEA5767 及液晶知识简介 8 TEA5767 内置了主频高达 75MHZ 的数字信号处理器 ， 384KBPS/48KHZ 的MD级高品质 MP3 音乐文件回放，加上拥有一般 MP3 播放器难以企及的高保真回放线路（信噪比高达 95DB， THD 总谐波失真率〈 %〉同时非常省电。 TEA5767 中的 UESR 模式给人的印象最为深刻，感觉有点像艾丽和中的3D效果，能很好并且充分表现出各个音色的质地，让人听起来十分的舒服，音质个人主观意想占比较大的份额，有的 人喜欢低音偏重些，有的人喜欢高音明朗些，所以对于音质的探讨还是自己亲身体验一下是最好的选择，不过话说回来 TEA5767 给人的印象十分出色，很对的起他自身的价值。 高清晰度 FM广播：支持移动存储，多种音乐格式 MP3， WMA；录音功能非常出色，可以直接对输入音频进行 MP3 编码，也就是说即使你没有 PC机 也可以从 CD机 /卡带机等音频设备上获得动听的音乐，还支持 FM转录功能：A— B 复读；更具个性化设计是可自定义设计开机画面。 FM收音功能，这个功能主要是有 FM 收音模块来完成。 其中 FM收音模块的核心就是下 面的 Philips（飞利浦） TEA5767。 这是一块性能比较良好的 FM 收音芯片，很多的 MP3 都是用这个型号来实现 FM收音功能。 LCD(12864)简介 概述 12864LED 是一种具有 4位 /8位并行、 2线或 3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864, 内置 8192 个 16*16 点汉字，和 128个 16*8 点 ASCII 字符集 .利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。 可以显示 84 行 161 6 点阵的汉字 . 也可完成图形显示 .低电压低功耗是其又一显著特点。 由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。 焦作大学机电工程学院 DS1302， TEA5767 及液晶知识简介 9 图 LCD 128X64 实物图 基本特性 （ 1）、低电源电压（ VDD:++）（ 2）、显示分辨率 :12864 点 （ 3）、内置汉字字库，提供 8192 个 1616 点阵汉字 (简繁体可选 ) （ 4）、内置 128个 168 点阵字符 （ 5）、 2MHZ 时钟频率 （ 6）、显示方式： STN、半透、正显 （ 7）、驱动方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）、视角方向： 6点 （ 9）、背光方式：侧部高亮白色 LED，功耗仅为普通 LED 的 1/5— 1/10 （ 10）、通讯方式：串行、并口可选 （ 11）、内置 DCDC转换电路，无需外加负压 （ 12）、无需片选信号，简化软件设计（ 13）、工作温度 : 0℃ +55℃ , 存储温度 : 20℃ +60℃ 焦作大学机电工程学院 总体方案设计 10 第三章 总体方案设计 数字钟是一个将“年”，“月”，“日”“时”，“分”，“秒”，“温度”，“ 星期”显示于人的视觉器官的计时装置。 它的计时周期为 100 年，显示满刻度为 2099年 12 月 31日 23时 59 分 59 秒，另外应有校时功能和温度测量显示等附加功能，温度测量范围为 55~125℃。 因此，一个基本的数字钟电路主要有稳压电路、单片机最小系统电路、 18b20 单总线电路、 ds1302 时钟电路、 LCD12864 控制电路及按键电路组成。 各个模块均由单片机进行控制、读取、数据处理。 单片机读取时钟芯片及温度传感器的数据进行处理，将时间和温度值送给 LCD12864 控制显示输出，使时间及温度值能被人所直接读出。 当修改 时间时单片机通过人机交换得到时间信息然后转换成时钟芯片所认同的数据格式后修改时钟芯片的时间值。 单片机在常态时不断读取并刷新时间及温度值、不断扫描按键，从而使时间及温度正确实时更新显示、按键及时处理争强人机交换的实时性。 如图 双 声 道 功放Lm3868 LCD 液晶 （ 128x64） 时钟芯片 独立按键 温度传感 数字 收音机 tea5767 89s52 单 片 机 电 源 焦作大学机电工程学院 总体方案设计 11 如图 程序初始化后循环扫描温度、时间、 按键、显示为时间、温度的实时显示及人机交换的随时进行提供了保证。 程序初始化后 循环扫描温度、时 间、按键、显示为时间、温度、 时显示及人机交换的随时进行提供了保 证。 图 按键扫描流程图 按键消抖采用软件延时方式消抖。 由于主程序在以很快的速度反复扫描按键，为避免一次按键被程序多次扫描而造成误读故采用松键作为单片机相应程序的方式。 在键已被按下时单片机仍需要做其他工作以确保时间、温度实时更新故在键长期按下时程 序要能退出按键扫描程序，而在退出按键扫描程序后若有已被按下的键松开则单片机要能相应该键已被释放做相应动作。 此时需要一个按键标志位 key_bz，若 key_bz=1 则记录该建议被按下，下次扫描时则直接检查改进是否 松开一响应并执行。 由于四个按键流程相同故作其中一按键流程图如 图。 按键扫描开始 执行按键 Key_bz==1 有键按下 延时 有键按下 有键按下 按键已松 Key_bz=1 Key_bz=0 按键扫描结束 开始 初始化 读取温度 时间 读取频点 信号强度 更新显示 扫描按键 焦作大学机电工程学院 总体方案设计 12 根据时钟芯片数据手册绘制一下读写流程图： 图 根据温度传感芯片 数据手册绘制一下读取流 程图： 图 读时钟 片选开 写（读）地址 读数据 片选关 结束 写时钟 片选开 写（写）地址 写数据 片选关 结束 温度读取 芯片复位 跳过 ROM 温度转换 芯片复位 温度读取 跳过 ROM 读取结束 焦作大学机电工程学院 系统的硬件组成 13 第四章 系统的硬件组成 稳压电路： LM780电容。 功能：为系统提稳定的 +5V 直流电源。 功放电源优化开关电路：光耦合器， LED,NPN 三极管，模拟单刀双掷开关。 功能：为双声道功率放大电路提供两种电压，以应对不同场合，同时有数字式开关，控制信号有单片机提供。 单片机最小系统：单片机、振荡电路、复位电路。 功能：控制其他模块及系统的运行。 按键：普通按键。 功能：为系统提供人机交换数据。 时钟芯片： ds130备用电源。 晶振。 功能：为系统提供时间数据。 温度传感： ds18b20。 功能：为系统提供温度数据。 数字收音机模块 :TEA5767， TDA1308。 功能：在单片机的控制下提供音频信号。 双声道功率放大电路： LM36. 功能：提高音频带负载能力，以提供更强大的音频信号。 稳压电路 本稳压电路采用三端稳压集成电路 LM7805，具有性能稳定、设计简单、易于实现等优点 ,也提供了电源指示灯，采用的是时下最流行的 LED 发光管， LED具有发光强度高并节能的优点。 具体电路如下： 图 LM7805稳压电路 焦作大学机电工程学院 系统的硬件组成 14 功放电源优化开关电路 该系统的功率放大电路采用 LM386， LM386 的电源范围很宽， 因此结合这一点我们就采用了单刀双掷的模拟开关来切换功率放大电路的电源。 一应对不同的场合。 同时为了更加完善本单元的电路和提高功放的可用性，在 LM386 电源前有加上一级，来控制功率放大电路电源的通断，当收音机打开时，同时从单片机送来一个高电平经过光耦合器控制 NPN 型的三极管来打开 LM386 的电源；当收音机关断的时候呢，从单片机送来一个低电平经光耦控制 NPN 型三极管来关断 LM386的电源。 电路图如下 : 图 单片机最小系统电路 单片机的复位只需使 REST 引脚的高 电平持续两个机器周期以上，简单 RC 复位电路既能满足其要求。 如图 当上电瞬间电容两端压差为零 REST 引脚被拉为高电平且持续两个机器周期以上完成复位。 由于此复位方式只在上电时才有效又称“上电复位”。 单片机由其内部固化程序在 12 MHZ晶振的准确支持运行，将时钟芯片中的时、分读取到缓冲区内，并将时、分送到显示电路， 焦作大学机电工程学院。