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昆明理工大学津桥学院

ARM实作课程报告

实作设计题目: 数字FM电台设计开发 专业: 电子信息科学与技术 年级: 2011级 姓名: 学号: 指导教师: 王剑平

日期: 2013.11.20

数字FM电台设计开发

津桥学院ARM实际应用系统开发选题报告

指导教师 王剑平 职称 开发题目

副教授 学生年级 11级

学生专业 电 信

数字FM电台设计开发

选题的依据、目的、要求、工作量大小：

数字FM电台在日常生活中有广泛应用，本题目旨在帮助学生掌握数字电台的开发和应用。

选题的主要内容和意义： 设计数字FM电台，任务：

（1）了解数字FM电台的基本工作原理。 进行芯片选型、电路设计。 （2）实现电台发射频率可调。 要求：

（1）实现68MHz~107MHz范围可调。 （2）实现音频信号发射。 （3）实时显示发射频率。

课程所需材料清单及材料费预算： （1）STM32开发板700元

（2）数字FM电台模块50元； （3）液晶显示模块100元 （4）其它辅料200 元 共计 1050元

拟采用方法及预期成果：

采用STM32 主控芯片实现功能，液晶显示结果。 采用无线耳机接受FM信号并进行测试。

教师意见： 同意选题

I

数字FM电台设计开发

摘 要

数字FM电台在日常生活中有广泛应用，战舰STM32开发板上载了一颗 FM

收发芯片： RDA5820。该芯片不但可以用来做用来做 FM 接收，实现音机功能；还可以用来做 FM 发射，实现电台的功能。在接下来的实作中本文将就如何利用RDA5820的发射功能在一定的频率上实现发射SD卡中的音乐和通过麦克风传音作出详细的阐述。

【关键词】： FM RDA5820 发射电台

Abstract

Digital FM radio is widely applied in daily life, the battleship STM32 development board to upload a FM transceiver chip: RDA5820 the chip not only can be used to do to do FM receiver, achieve sound machine function; FM emission can also be used to do, to realize the function of the radio in the next implementation in this article will discuss how to use the launch RDA5820 function implemented in certain frequency launch the music in SD card and pass through a microphone sound to make a detail

【Keyword】: FM RDA5820 Launch radio

II

数字FM电台设计开发

目 录

津桥学院ARM实际应用系统开发选题报告................................ I 摘 要............................................................ II Abstract........................................................... II 第1章 绪论......................................................... 1

1.1 课题背景 .................................................... 1 1.2 主要芯片介绍 ............................................... 1

1.2.1 RDA5820介绍 .......................................... 1 1.2.2 VS1053简介 ........................................... 3 1.2.3 74HC4052 简介......................................... 5 1.2.4 SD卡简介 ............................................. 6 1.2.5 TFTLCD简介 ........................................... 9

第2章 硬件设计及模块功能实现...................................... 10

2.1 FM电台设计框图............................................ 10 2.2硬件设计.................................................... 10

2.2.1 RDA5820与STM32的连接电路 ........................... 10 2.2.2 VS1053解码芯片电路原理 .............................. 11 2.2.3 SD卡接口和STM32的连接 .............................. 12 2.2.4 TFTLCD显示模块 ...................................... 14 2.3 模块功能实现 ............................................... 15

2.3.1 SD卡模块指令 ........................................ 15 2.3.2 TFTLCD模块控制 ...................................... 16 2.3.3 VS1053的SPI数据传送和SCI寄存器 .................... 18

第3章 软件设计................................................... 23

3.1 FM电台软件设计流程图....................................... 23 3.2 软件设计结构框图 ........................................... 24 3.3 主函数介绍 ................................................. 24

3.3.1 系统初始化........................................... 24 3.3.2 FM信号发射设置 ...................................... 25 3.3.3 TFTLCD显示基本信息 .................................. 25 3.3.4 音频源的选择......................................... 25 3.4 IIC驱动RDA5820 FM收发芯片................................. 25 3.5 SPI驱动VS1053音频解码器................................... 27 3.6 SD卡读写驱动............................................... 28 3.7 74HC4052音频选择........................................... 28 3.8 TFT-LCD显示驱动............................................ 29 第4章 下载调试................................................... 31

4.1 调试环境 .................................................. 31 4.2下载验证.................................................... 31 结 论............................................................ 34

主要工作 ...................................................... 34 心得体会 ...................................................... 34 参考文献........................................................... 35

III

数字FM电台设计开发

第1章 绪论

1.1 课题背景

自20世纪90年代以来，无线通信在全球范围内取得了突飞猛进的发展。无论是军用或民用通信，在各种频段上出现了许多新的系统和模式，满足了社会上各种各样的需求。发射机作为无线通信设备的重要组成部分，其发展极大的促进了无线通信技术的发展。

无线电技术诞生以来，信息传输和信息处理始终是其主要任务。为了有效地进行传输，必须将携带信息的低频电信号调制到几十MHz～几百MHz以上的高频振荡信号上，再经天线发送出去。为减小各种因素引起的系统不稳定，增强系统的可靠性，系统必须包括自动增益控制、自动频率控制和自动相位控制在内的反馈控制电路。本文所讨论的就是一个利用锁相环组成的直接调频信号发射器。

FM发射电台具有使接收机接收灵敏度高，抗干扰力强、音质清晰等特点，但往往在制作、调试过程中易出现电路易停振、抗干扰力差、失真等故障。该FM发射机电路工作频率稳定，抗干扰力强，制作调试简单。

本设计是一个调频发射电台，调频就是频率调制，所谓频率调制就是原来等幅恒频的高频信号的频率，随着调制信号的幅度变化而变化，调频发射电台就是发送这些频率调制的无线电信号，经过解调变换成无限信号并发送信号的电子设备。本设计就是利用STM32开发板，设计一个数字FM发射电台系统。通过教师的悉心指导和自己的不断努力，最终完成了毕业设计的各项任务，成功设计一小功率调频发射电台，基本完成其各项功能。

随着消费类电子的兴起和繁荣以及数字电子技术的发展，收音机逐渐数字化，集成化，而且成本越来越低，这使得在各种设备中嵌入收音机的现象更加普遍。广大从事消费类电子设计的厂商都不忘在诸如MP3、智慧手机、便携式Video播放器等产品中嵌入FM接收部分。这样电台的建设就更加有意义了。

高频电子线路本是一门较为复杂的电路。其中更有精髓的知识值的我们去学习。同时随着计算机技术与高频电子技术的发展，模拟电子技术，得到广泛应用，在模拟电子电路中尤其得到广泛应用，成为现代电子电器必不可少的电子技术。在高频电子线路中，LC振荡电路是无孔不入，无所不在。应用于发射机中，加上简单的电路及连线，就可以组成各种形式的、任意信号，广泛应用。小功率调频发射电台在使用中，控制方法科学、简单、明了，控制电路及连线简单、易行，工作稳定性好，从而得到广泛应用。在此，我们就调频发射电台的应用作较完整和系统的研究，促进小功率调频发射电台的正确使用。

1.2 主要芯片介绍

1.2.1 RDA5820介绍

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