紅外遙控?cái)?shù)字式FM接收機(jī)設(shè)計(jì)
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FM模塊采用Silicon Labs公司的Si4702芯片，是業(yè)界首次運(yùn)用數(shù)字集成和100％CMOS處理技術(shù)，集成了從高頻放大到FM解調(diào)的全部功能，只需要外部一顆電源旁路電容就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)頻收音機(jī)的所有功能，所需的電路板面積只有20 mm2。
供電電壓要求單片機(jī)：1．8～5．5 V；Si4702 2．7～5．5 V；PT2315 6～10 V；功率放大模塊是3～15 V，所以采用雙電源，由220 V交流電經(jīng)過變壓器，整流橋轉(zhuǎn)換成9 V直流，然后經(jīng)過兩塊LM317穩(wěn)壓。單片機(jī)和Si4702，采用LM317穩(wěn)壓芯片提供的3．3 V電壓，功率放大模塊采用7．5 V的穩(wěn)壓模塊供電。
音效處理使用PT2315芯片，它是一種優(yōu)質(zhì)的音質(zhì)處理集成電路，能在I2C總線的控制下進(jìn)行音頻信號(hào)的處理，如高低音調(diào)節(jié)、左右聲道分離等，且在實(shí)際應(yīng)用中基本上無(wú)插入損耗，被音響生產(chǎn)廠家廣泛采用。設(shè)計(jì)中，要求能對(duì)音效進(jìn)行調(diào)節(jié)，其電路左右聲道完全對(duì)稱，因此采用雙聲道立體聲輸出。無(wú)論是Si4702還是PT2315，雖然它們輸出都是完整的音頻信號(hào)，但都無(wú)法達(dá)到2 x 2 W的功率要求。因此，需要在音效處理后進(jìn)行功率放大。在功放模塊中，為減少不必要的干擾，設(shè)計(jì)沒有采用分立元器件而直接采用專用的音頻功放芯片TEA2025。由于是立體聲，兩個(gè)聲道需要同時(shí)放大，如果使用獨(dú)立元器件，雖然能進(jìn)行功放，但不能保證兩個(gè)通道的功放一致，其兩個(gè)聲道之間可能會(huì)出現(xiàn)左右聲相互交擾。TEA2025是ST生產(chǎn)的雙聲道功率放大集成電路，該電路具有聲道分離度高、電源接通時(shí)沖擊噪聲小。外接元件少，最大電壓增益可由外接電阻調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，可應(yīng)用于便攜式立體聲音響系統(tǒng)中作為功率放大。設(shè)計(jì)在制作時(shí)采用雙面板布線，并大面積覆銅以減少信號(hào)的干擾，實(shí)物樣機(jī)如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/159414.htm
紅外發(fā)射器采用直接購(gòu)買的普通電視萬(wàn)能遙控器，接收端采用三線制的紅外接收管，分別為數(shù)據(jù)端、接地端、電源端，這樣就只要一個(gè)中斷口就能進(jìn)行數(shù)據(jù)的紅外輸入。在電路中采用雙色發(fā)光二極管顯示目前的工作狀態(tài)，當(dāng)為綠色時(shí)，即為正常工作，表示搜到電臺(tái)；綠色和紅色交替閃爍時(shí)，表示正在搜臺(tái)。
2．2 軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)主要包括3部分：AVR單片機(jī)控制部分，FM部分和audio部分。其中AVR部分為設(shè)計(jì)核心，主要為I2C-avr，IRRxd-avr，timer0-avr，main。FM部分主要為Si4702-avrdrv，通過I2C方式與AVR進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)Si4702的寄存器讀寫操作。Audio部分和FM部分類似，也是MCU通過I2C方式對(duì)音效處理寄存器讀寫操作以達(dá)到音效控制的目的。
在軟件設(shè)計(jì)中，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，這樣使每個(gè)模塊之間只需要注意函數(shù)接口，便于檢查和更新。主程序流程如圖4所示。
3 功能調(diào)試及結(jié)論
接通電源，發(fā)光二極管的綠燈和紅燈交替閃爍，電路在自動(dòng)搜臺(tái)中。收到電臺(tái)時(shí)，發(fā)光二極警為綠燈，不再閃爍，兩個(gè)揚(yáng)聲器能同時(shí)聽到清晰立體音。接下遙控器上的“音量+”健，可明顯感覺到聲音變大；按下“音量-”鍵，能感覺到聲音變小。當(dāng)然，聲音也是有最大和最小的，如果達(dá)到其極限，繼續(xù)按音量鍵則無(wú)效。按下“power”時(shí)，揚(yáng)聲器不再發(fā)出聲瞢，同時(shí)發(fā)光二極管熄滅，此時(shí)為關(guān)電狀態(tài)，再次接下“power”，揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，發(fā)光二極管發(fā)出綠光，此時(shí)為開機(jī)。按下“CH+”時(shí)，發(fā)光二極管再次閃爍，同時(shí)揚(yáng)聲器聽到不同的噪聲，正在搜臺(tái)，幾秒后，揚(yáng)聲器再次發(fā)出清晰的聲音，但與之前聲音已不同，同時(shí)，發(fā)光二極管也已恢復(fù)為綠色，表明換臺(tái)成功。當(dāng)達(dá)到臺(tái)的最大范圍時(shí)，仍會(huì)播放當(dāng)前頻道。
設(shè)計(jì)的紅外遙控數(shù)字式FM收音機(jī)，搜索頻率范圍87．5～108 MHz，能夠接收到10～12個(gè)電臺(tái)，其中有4～5個(gè)電臺(tái)的音質(zhì)效果較差，但總體達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，說(shuō)明設(shè)計(jì)方案合理、正確。該電路系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)：用高集成度的芯片來(lái)裝配電子設(shè)備，其裝配密度比傳統(tǒng)的晶體管電路高，設(shè)備的穩(wěn)定工作時(shí)間也可大幅提高，同時(shí)電路成本低，只需很少的外圍器件，便可大規(guī)模生產(chǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
評(píng)論