KC-201FM立体声收音模块

1.功能描述

KC-201为FM立体声收音模块，配合单片机最小系统电路或本公司单片机实验板能够完成88～108MHz频率的调频广播接收。模块采用TEA5767/CL5767专用FM芯片，接收稳定可靠。板载TDA2822功放电路，同时有左右声道音量调节电位器。KC-201立体声收音模块如图11-43所示。

图11-43 KC-201 FM立体声收音模块

2.模块主要参数和特点

1）采用通用的102BC模块的封装。

2）兼容TEA5767及CL3767软、硬件（软件搜索使用IF中频功率判断方式，如原机型使用立体声判断方式的只需少做软件改动即可）。

3）灵敏度高、噪声小、抗干扰能力强、外接元器件极少、使用极其简单，板子尺寸为47mm×48mm。

4）I²C串行数据总线接口通信。

5）采用先进的SEEK硬件搜台方式，全频段搜索只需4～5s，在幅提高搜台速度。

6）内置LDO调整、低功耗、超宽电压使用范围（DC2.7～5.5V）。

7）内置噪声消除、软静音、低音增强电路设计。

8）FM及MPX立体声采用DSP处理器。

9）应用简便、成本低，性价比高。

3.硬件接口描述

J1：是与单片机连接的IIC总线接口，分别为SDA（数据）、CLK（时钟）、GND（地）、VCC（电源）。

J3：是音频输出口：R+（右声道输出线+）、R-（右声道输出线-）、L+（左声道输出线+）、L-（左声道输出线-）。

J2：为外置耳机插孔，插上耳机后，左右声道音频输出自动切换到耳机上，拔掉耳机后，左右声道输出自动切换到J3输出端。

4.电路原理与元器件分布

电路原理和元器件分布如图11-44所示。

5.模块相关背景知识

CL3767是一片低功耗电调谐调频立体声收音机电路，其内部集成了中频选频和解调网络，可以做到完全免调，因此只需要很少量的小体积外围元件。CL3767HN可以应用在欧洲、美国和日本不同的FM波段环境。该产品具有如下特点：

1）高灵敏度（使用低噪声射频输入放大器）；

2）兼容美国/欧洲（87.5～108 MHz）和日本（76～91MHz）调频波段；

3）预调谐接收日本电视伴音至108 MHz；

4）高放自动增益控制（AGC）电路；

5）LC调谐振荡用低成本固定芯片；

6）调频中频选择在内部完成，中频免调；

7）三种振荡基准频率输入32.768kHz、13MHz、6.5MHz；

8）锁相环调谐系统；

9）由总线模式引脚来选择I²C总线模式或三线模式；

10）由总线输出7位中频计数，由总线输出4位电平；

11）软静音，立体声消噪（SNC），高电平切割（HCC）；

12）软静音，立体声消噪（SNC），高电平切割（HCC）能通过总线关断；

13）免调谐立体声解码器，自动搜索调谐功能；

14）待机模式；

15）两个软件可编程端口，总线输入，输出线三态模式；

16）自动调节温度范围（在VCCA，VCC（VCO）和VCCD=5V）。

图11-44 电路原理和元器件分布

a）电路原理 b）元器件分布

6.软件编程

（1）I²C-总线

I²C总线是通过两根I²C总线是通过两根线（串行数据线和串行时钟线）来连接元器件之间通信的总线，并根据地址识别每个器件。启动总线后的第一个字节的高七位是从器件的寻址地址。

IC的地址为C0：1100000。

I²C总线的逻辑结构：收发机。

最低位未使用。

最大低电平和最小高电平分别限定在0.2VCCD和0.45VCCD。

总线模式（BUSMODE）引脚必须接地时工作在I²C-总线模式。

注：总线工作在最大时钟频率（400kHz）时，不能将IC连接到一个正工作在高时钟的总线上。

（2）数据传输数据顺序

地址，字节1，字节2，字节3，字节4，字节5（数据传送必须按顺序）。地址最低位为“0”，表示写操作到CL5767。每个字节的第七位被认为是最高位，并作为字节的第一位传送。在时钟的下降沿，数据变为有效信号。在每一字节后面的停止信号可以缩短传送时间。

在整个传输完成之前发送一个停止条件：保留的字节将包含以前的信息。如果一个字没有传送完，新的字节将被使用，但新的调谐周期不会开始。通过standby位设置，芯片可以工作在省电的待机模式，总线仍然激活。屏蔽总线界面可以减小待机电流。如果总线界面被屏蔽则程序没有待机模式，芯片维持正常工作，但已经脱离总线。软口1能够被用作调谐指示器输出，在搜台没有完成的时候，软口1输出低电平。当搜到预先设置的台或搜索完成或界定波段达到时，软口1输出高电平。当第五字节最大有效位设置为逻辑1时，锁相环的参考频率改变。调谐系统能够工作在XTAL2引脚接6.5MHz晶振。

（3）上电复位

在上电复位时，静音位置“1”，其他所有位置“0”。为了初始化集成块所有位必须重新设定。

（4）I²C-总线协议

写模式见表11-1。

表11-1 写模式

注意：1：S为启动条件。

2：A为应答信号。

3：P为停止条件。

读模式见表11-2。

表11-2 读模式

注意：1：S为启动条件。

2：A为应答信号。

IC地址位见表11-3。

表11-3 IC地址位

注：1：读或者写模式

a）0对CL5767写操作。

b）1对CL5767读操作。

（5）3-线说明3-线控制

写/读，时钟和数据线；工作在最大时钟频率为1MHz。提示：通过standby位设置，芯片可以工作在省电的待机模式。在待机模式下芯片必须设置在写模式。在待机期间，当芯片设置为读模式时，芯片会保持数据。屏蔽总线界面可以减小待机电流。如果总线界面被屏蔽则程序没有待机模式，芯片维持正常工作，但已经脱离时钟和数据线。

（6）数据传输数据顺序

地址，字节1，字节2，字节3，字节4，字节5（数据传送必须按顺序）。在写/读控制的上升沿可以写数据到芯片。在时钟的上升沿之前，数据必须为有效信号。当时钟为低时可改变数据信号，在时钟的上升沿时数据被写入芯片。在以开始二字节或每个字节之后，如果有新的开始信号，数据传输被停止。在写/读控制的下降沿可以从芯片读数据。当时钟为低时，写/读控制改变。在写/读控制的下降沿数据端出现第一个字节的最大有效位。在时钟下降沿移存数据，在上升沿读数据。要实现两个连续的读或写操作，写/读必须固定在最少一个时钟周期。当一个搜索调谐请求被发送时，芯片将自动开始搜索，搜索方向和搜索停止电平可以设置。当搜到一个强度等于或大于停止电平时，调谐系统停止且准备好标志位为高。在搜索期间，当一个制式已经符合时，调谐系统停止且制式标志位为高。在这种情况下准备好标志位也为高。软口1能够被用作调谐指示器输出，在搜台没有完成的时候，软口1输出低电平。当搜到预先设置的台或搜索完成或界定波段达到时，软口1输出高电平。当第五字节最大有效位设置为逻辑1时，锁相环的参考频率改变。调谐系统能够工作在XTAL2引脚接6.5MHz晶振。

（7）上电复位

在上电复位时，静音位置“1”，其他所有位任意设置。为了初始化集成块所有位必须重新设定。

（8）写数据

3线写数据如图11-45所示。

图11-45 3线写数据

写模式见表11-4。

表11-4 写模式

数据字节1的格式见表11-5。(www.xing528.com)

表11-5 数据字节1的格式

数据字节1的各个位描述见表11-6。

表11-6 数据字节1的各位描述

数据字节2的格式见表11-7。

表11-7 数据字节2的格式

数据字节2的各个位描述见表11-8。

表11-8 数据字节2的各个位描述

数据字节3的格式见表11-9。

表11-9 数据字节3的格式

数据字节3的各个位描述见表11-10。

表11-10 数据字节3的各个位描述

搜索停止标准设定见表11-11。

表11-11 搜索停止标准设定

数据字节4的格式见表11-12。

表11-12 数据字节4的格式

数据字节4的各个位描述见表11-13。

表11-13 数据字节4的各个位描述

数据字节5的格式见表11-14。

表11-14 数据字节5的格式

数据字节5的各个位描述见表11-15。

表11-15 数据字节5的各个位描述

（9）读数据

如图11-46所示。

读模式见表11-16。

表11-16 读模式

图11-46 3线读数据

数据字节1的格式见表11-17。

表11-17 数据字节1的格式

数据字节1的各个位描述见表11-18。

表11-18 数据字节1的各个位描述

数据字节2的格式见表11-19。

表11-19 数据字节2的格式

数据字节2的各个位描述见表11-20。

表11-20 数据字节2的各个位描述

数据字节3的格式见表11-21。

表11-21 数据字节3的格式

数据字节3的各个位描述见表11-22。

表11-22 数据字节3的各个位描述

数据字节4的格式见表11-23。

表11-23 数据字节4的格式

数据字节4的各个位描述见表11-24。

表11-24 数据字节4的各个位描述

数据字节5的格式见表11-25。

表11-25 数据字节5的格式

数据字节5的各个位描述见表11-26。

表11-26 数据字节5的各个位描述

（10）总线传输时间

数字电平和传输时间见表11-27。

表11-27 数字电平和传输时间

（续）

7.C语言实例程序

功能：实现按键控制向上/向下频率进行搜索电台

对于select模型，首先建立套接字集合，即FD—SET，该集合分为可读、可写和出错三种状态；将需要的套接字加入相应集合，然后调用select函数，把集合和超时时间设置传入函数，如果超时时间设为NULL，socket则为阻塞方式工作。当select返回时，用FD—ISSET宏判断对应集合返回情况。即用一个函数处理多个套接字的通信。对于UDP协议，可写没用实际意义，只代表本机缓冲可用，不代表对端能够接收。所以只用select函数判断两个套接字的可读状态。当确定某个套接字可读时，调用recvfrom函数从指定socket接收数据。由于UDP是数据报协议，需保留信息边界，即发送端调用了几次sendto，接收端就要调用几次recvfrom，不存在一次接收到多个包的情况。所以可以直接根据接收到的数据大小判断接收到的数据包类型，然后调用对应的包处理函数，进入对应状态机。这也是所谓了Dispatch分包功能。这个UDP接收线程的工作方式和原理客户端与服务器端相同，可以理解为整个协议栈的入口。