軟件無(wú)線電接收機(jī)硬件和軟件設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u30020軟件無(wú)線電接收機(jī)硬件和軟件設(shè)計(jì)案例 15276第1章軟件無(wú)線電接收機(jī)硬件電路設(shè)計(jì) 1158161.1電路設(shè)計(jì)的工具軟件 1285681.1.1AltiumDesigner軟件 1187821.1.2AltiumDesigner18軟件的安裝及使用 3186551.2硬件電路設(shè)計(jì) 5216471.2.1軟件無(wú)線電接收機(jī)的功能簡(jiǎn)介 5166001.3件無(wú)線電接收機(jī)芯片的選擇 510601.1.1FM收音芯片的選擇 5161811.1.2其他芯片的選擇 9263211.4電源電路設(shè)計(jì) 13282921.5TEA5767收音模塊電路設(shè)計(jì) 132591.6STC89C52RC芯片電路設(shè)計(jì) 1474671.6.1STC89C52RC芯片的電路圖 1472891.6.2STC89C52RC芯片與數(shù)碼管的連接 15305131.7LM386芯片電路設(shè)計(jì) 1685271.8軟件無(wú)線電接收機(jī)電路圖 17265161.9本章小結(jié) 1711418第2章軟件無(wú)線電接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證 1994602.1軟件無(wú)線電接收機(jī)的PCB板 19309342.1.1PCB板的焊接要求和要點(diǎn) 21196652.1.2PCB板的焊接過(guò)程 2237502.2軟件無(wú)線電接收機(jī)的驗(yàn)證 24第1章軟件無(wú)線電接收機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)1.1電路設(shè)計(jì)的工具軟件1.1.1AltiumDesigner軟件Protel國(guó)際有限公司是Altium公司的前身，由NickMartin于1985年在澳大利亞塔斯馬尼亞州霍巴特投資創(chuàng)立，專(zhuān)門(mén)從事設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)基于PC的軟件，為各種印刷電路板產(chǎn)品提供軟件輔助設(shè)計(jì)。該公司總部設(shè)立在澳大利亞悉尼。Protel國(guó)際有限公司于2001年更名為Altium公司。而AltiumDesigner就是Altium公司最開(kāi)始推出的包含強(qiáng)大的EDA設(shè)計(jì)類(lèi)移動(dòng)應(yīng)用?；谲浖绍浖_(kāi)發(fā)平臺(tái)，AltiumDesigner集成了針對(duì)電子設(shè)備設(shè)計(jì)產(chǎn)品的規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)所必須做的要求和使用的完整軟件環(huán)境必須以及配備好的軟件工具都可以整合起來(lái)到一個(gè)適當(dāng)?shù)能浖?yīng)用程序中。AltiumDesigner軟件包含了所有電路設(shè)計(jì)任務(wù)必須和需要經(jīng)常使用的工具；電路原理圖、電路仿真、信號(hào)完整設(shè)計(jì)分析、PCB電路設(shè)計(jì)等。另外還可對(duì)AltiumDesigner軟件各種工作環(huán)境進(jìn)行增設(shè)選項(xiàng)加以?xún)?yōu)化定制，以便滿(mǎn)足不同用戶(hù)的各種不同需求。與Protel98/Prote199/Prote199se完全相互至此兼容，并且同時(shí)還提供對(duì)Prote199se下創(chuàng)建的DDB文件具有導(dǎo)入功能。其結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1AltiumDesigner的組成結(jié)構(gòu)AltiumDesigner具體實(shí)現(xiàn)功能和相關(guān)特性：1、機(jī)制圖設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)（SCH）：·總體由兩部分組成：機(jī)制圖的在線編輯器和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的在線編輯器·主要作用是制作電路機(jī)制圖，為后續(xù)的PCB設(shè)計(jì)工作提供素材特性：·分層有序的設(shè)計(jì)場(chǎng)景·簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)的內(nèi)置工具·十分完備的編輯性能·高精度的檢驗(yàn)過(guò)程·性質(zhì)穩(wěn)定的內(nèi)部組件和組件庫(kù)的運(yùn)行穩(wěn)定·結(jié)構(gòu)上能夠順利承接印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)2、PCB電路板設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)：·總體由兩大板塊構(gòu)成：PCB圖編輯器和相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)編輯器·主要作用是制作PCB圖，并且提供后續(xù)流程所需要的素材特性：·內(nèi)置強(qiáng)大的設(shè)計(jì)規(guī)則·分層有序的設(shè)計(jì)場(chǎng)景·易于使用且反應(yīng)靈敏的手動(dòng)布線·簡(jiǎn)單的包裝類(lèi)型編寫(xiě)與組織·能夠?qū)崿F(xiàn)參照板形的全自動(dòng)布線工作·無(wú)缺陷設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證1.1.2AltiumDesigner18軟件的安裝及使用要使用AltiumDesigner18（簡(jiǎn)稱(chēng)AD18）進(jìn)行電路圖的設(shè)計(jì)，那么軟件的安裝及其使用方法也非常的重要，因此，對(duì)于AltiumDesigner18軟件的安裝與使用方法進(jìn)行了總結(jié)歸納：AltiumDesigner18軟件的安裝：如今軟件的安裝在互聯(lián)網(wǎng)上有著許多的教程，只需在網(wǎng)上查詢(xún)，按照教程安裝即可。AltiumDesigner18軟件的使用：對(duì)于軟件的簡(jiǎn)單使用經(jīng)過(guò)總結(jié)歸納，得出了下列步驟。電路原理圖設(shè)計(jì)，其流程圖如圖3-2所示：圖3-2AD18中電路原理圖設(shè)計(jì)流程2、元器件庫(kù)的添加，這有兩種方法：一是添加現(xiàn)有的原理圖庫(kù)，二是自己繪制元器件。1）添加現(xiàn)有的原理圖庫(kù)：圖3-3AD18中添加現(xiàn)有的原理圖庫(kù)流程2）由自己繪制元器件：圖3-4AD18中自己繪制元器件流程3、PCB板的基本繪制：在對(duì)相關(guān)電路原理圖的設(shè)計(jì)工作完成之后，將要開(kāi)始對(duì)PCB板進(jìn)行的設(shè)計(jì)和繪制。圖3-5AD18中PCB板繪制流程1.2硬件電路設(shè)計(jì)1.2.1軟件無(wú)線電接收機(jī)的功能簡(jiǎn)介本論文主要目的是經(jīng)過(guò)研究和學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)出一種可以天線接收到信號(hào)，經(jīng)過(guò)芯片處理FM解調(diào)信號(hào)，最后由喇叭呈現(xiàn)出接收到FM信號(hào)并且由按鍵對(duì)信號(hào)的增加或減少調(diào)頻及可以經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示電臺(tái)頻道。其功能如圖3-6所示：圖3-6系統(tǒng)功能預(yù)覽硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)軟件無(wú)線電接收機(jī)接收信號(hào)，處理信號(hào)功能的硬件基礎(chǔ)，本硬件設(shè)計(jì)通過(guò)芯片對(duì)信號(hào)的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)FM信號(hào)的呈現(xiàn)，通過(guò)芯片與芯片之間進(jìn)行相互配合實(shí)現(xiàn)其功能。1.3件無(wú)線電接收機(jī)芯片的選擇1.1.1FM收音芯片的選擇飛利浦TEA5767是一款具有出色特性和集成成性的高靈敏度FM收音組件，許多MP3使用此型號(hào)規(guī)格來(lái)完成收音的工作。它是具有低電壓和低功耗的完全集成的soc芯片產(chǎn)品，從而真正保證了客戶(hù)不需要任何額外指出即可從歐洲，英國(guó)甚至日本的各個(gè)廣播電臺(tái)接收FM廣播頻道欄目。并且FM頻道欄目廣播節(jié)目的FM廣播頻率覆蓋范圍可以從76MHz擴(kuò)大到108MHz，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際效果非常好，可以在同一時(shí)間周期內(nèi)存儲(chǔ)50個(gè)額外的廣播頻道。1、該組件選擇了功耗自動(dòng)調(diào)節(jié)收音機(jī)廣播環(huán)繞聲錄音機(jī)的電源電路作為核心，它內(nèi)部的頻率選擇以及調(diào)制解調(diào)體系的徹底集成可以輕松完成和完全免調(diào)諧，因此這種部件只需要少量的小型外部場(chǎng)組件即可。該產(chǎn)品具有許多主要特性：·靈敏度高（包括選擇低噪聲插入式頻率發(fā)送器和功率放大器組件）·可適用于歐美地區(qū)（87.5CHz-108MHz）和日本（76MHz-91MHz）無(wú)線電廣播頻段兼容·預(yù)自動(dòng)調(diào)諧以接受高達(dá)108MHz的日語(yǔ)電視聲音·高放大智能增益控制（AGC）電源電路·低成本的LC自動(dòng)調(diào)諧和振蕩和固定集成ic·無(wú)線電廣播頻段選擇是在內(nèi)部進(jìn)行的，在一定的區(qū)間內(nèi)不需調(diào)諧·三種振蕩標(biāo)準(zhǔn)頻率類(lèi)型32.768K，13M，6.5M·鎖相環(huán)自整定系統(tǒng)·通過(guò)系統(tǒng)總線模式引腳確定I2C總線模式還是三線模式·從系統(tǒng)總線輸出7位中頻段計(jì)數(shù)，從其中輸出4位脈沖信號(hào)·軟靜音，立體聲降噪（SNC），高電平隔絕（HCC）·軟靜音，立體聲降噪（SNC），高電平隔絕（HCC）能借助總線進(jìn)行關(guān)閉·自動(dòng)調(diào)諧環(huán)繞聲解碼能力，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)諧·待機(jī)狀態(tài)·兩個(gè)軟件代碼編譯端口，總線輸入，輸出線具有三態(tài)·智能控溫（在相關(guān)電壓水平保持5V時(shí)）2、TEA5767的引腳分布如下圖所示，在設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)時(shí)，必須注意每一個(gè)引腳的功能描述及設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該特別注意以下幾個(gè)方面：·借助開(kāi)關(guān)電源引腳的特性確定為內(nèi)部還是外部電源系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源引腳?！び糜跀?shù)字時(shí)鐘創(chuàng)建，校準(zhǔn)，檢測(cè)和調(diào)整的獨(dú)特功能引腳?！ぽ斎?輸出引腳的數(shù)據(jù)信號(hào)位置，有些僅配備輸入數(shù)據(jù)信號(hào)引腳。圖3-7TEA5767外部引腳3、TEA5767引腳定義如表3-1所示：表3-1引腳定義管腳定義管腳定義1空腳21空腳2鎖相環(huán)輸出22左聲道輸出3本振23右聲道輸出4本振24軟靜音時(shí)間常數(shù)5本振電源25檢波輸出6數(shù)字地26基準(zhǔn)7數(shù)字電源27中頻中心頻率調(diào)整時(shí)間常數(shù)8數(shù)據(jù)線28中頻限幅器退耦19時(shí)鐘線29中頻限幅器退耦210空腳30空腳11三線讀寫(xiě)控制31空腳12總線模式選擇32增益控制13總線使能端33模擬地14軟口134模擬電源15軟口235射頻輸入116晶振36高頻地17晶振37射頻輸入218相位濾波38高放AGC時(shí)間常熟19導(dǎo)頻低通濾波39鎖相環(huán)開(kāi)關(guān)輸出20空腳40空腳4、TEA5767收音模塊在具體測(cè)試中，因?yàn)門(mén)EA5767集成IC不利于手工焊接，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)操作帶來(lái)了困難。鑒于這一點(diǎn)，出現(xiàn)了TEA5767收音模塊。圖3-8TEA5767收音模塊封裝圖圖3-9TEA5767收音模塊實(shí)物圖TEA5767收音模塊接口定義如表3-2所示：表3-2TEA5767收音模塊接口定義編號(hào)名稱(chēng)接口類(lèi)型I/O類(lèi)型描述1DATA數(shù)字I/O串行數(shù)據(jù)輸入/輸出2CLOCK數(shù)字I串行時(shí)鐘輸入3BUSMODE數(shù)字I高；3線低：IIC4WRITE/READ數(shù)字I在3線模式下有效5VDD模擬電源6GND地7OUT-L模擬O左聲道輸出8OUT-R模擬O右聲道輸出9MPX模擬OFM解調(diào)MPX輸出10ANT模擬IRF輸入（連接天線）6、模塊應(yīng)用描述此音頻模塊設(shè)計(jì)采用一種高集成度微型音頻收音控制芯片TEA5767精心設(shè)計(jì)，應(yīng)用于各種類(lèi)型高密度收音產(chǎn)品時(shí)可實(shí)現(xiàn)FM接收的收音功能；模塊整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尺寸小巧，性能可靠，采用國(guó)際通用的IIC控制總線進(jìn)行控制連接方式或3線控制總線進(jìn)行控制，使用容易、線路簡(jiǎn)單。模塊中一共有十個(gè)用于焊接的引出式焊盤(pán),其中十個(gè)引腳包括一個(gè)接地線引腳、1個(gè)電源引腳、2個(gè)輔助線引腳、1個(gè)復(fù)合數(shù)據(jù)信號(hào)輸出引腳、1個(gè)無(wú)線天線引腳、1個(gè)系統(tǒng)總線控制模式控制線引腳、3個(gè)系統(tǒng)總線電源線引腳（其中數(shù)字時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線總線共用，ICC總線模式和3-Wire模式總線共用）。1.1.2其他芯片的選擇1.STC89C52型微處理器該型號(hào)組件是STC企業(yè)生產(chǎn)的一種具有出色功耗和性能的CMOS8位微處理器，帶有8K字節(jié)系統(tǒng)軟件可編程控制器閃存。它是一種低壓，高性能COMOS8微控制器，具有可擦除只讀存儲(chǔ)器的8K字節(jié)閃爍可編程控制器，因此也被叫做單片機(jī)。這些組件是使用具有相對(duì)密度高非易失性存儲(chǔ)器的ATMEL生產(chǎn)技術(shù)制備的，并且與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS-51命令系統(tǒng)和輸出引腳兼容。這種元件使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但是它經(jīng)過(guò)了無(wú)數(shù)次的改進(jìn)后，使集成的IC具有傳統(tǒng)的51單片機(jī)所沒(méi)有的作用。另外，在芯片方面，有一個(gè)智能8位CPU和系統(tǒng)內(nèi)軟件可編程控制器，這促使該型號(hào)微處理器為許多嵌入式操作系統(tǒng)軟件提供了高度靈活和合理的解決方案。該組件的引腳結(jié)構(gòu)圖詳見(jiàn)圖3-10：圖3-10STC89C52RC外部引腳圖3-11實(shí)體圖STC89C52RC組件的主要技術(shù)參數(shù)：·增強(qiáng)的8051單片機(jī)設(shè)計(jì)，可以任意挑選6個(gè)數(shù)字時(shí)鐘/振蕩周期或12個(gè)數(shù)字時(shí)鐘/振蕩周期，指令代碼與傳統(tǒng)的8051完全兼容.

·標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行電壓：上限5.9V但不低于1.3V（5V設(shè)計(jì)）/上限1.8V但不低于2.0V（3V設(shè)計(jì)）·標(biāo)準(zhǔn)頻段上限為40MHz，等同于一般8051的80MHz，最終運(yùn)行頻率可達(dá)48MHz ·可使用的程序空間大小為8K字節(jié) ·片上集成512字節(jié)RAM ·通用輸入/輸出端口（總數(shù)為32），校準(zhǔn)后，P1/P2/P3為準(zhǔn)雙端口/弱下拉，P0端口為漏極引線輸出，用作擴(kuò)展端口短路故障在仿真應(yīng)用中的系統(tǒng)總線，無(wú)需添加匹配的上拉電阻，但是當(dāng)用作系統(tǒng)總線的輸入/輸出端口時(shí)，必須添加匹配的上拉電阻。 ·ISP（系統(tǒng)內(nèi)軟件可編程控制器）/IAP（線上可編程控制器），無(wú)特殊開(kāi)發(fā)板，無(wú)特殊仿真器，可基于串行通信（RxD/P1.0或TxD/P1.1）直接下載可執(zhí)行文件程序，它的一部分可以在幾秒鐘內(nèi)執(zhí)行 ·具有EEPROM功能 ·總計(jì)3個(gè)16位定時(shí)器/電子計(jì)數(shù)器。分別為計(jì)時(shí)器T0、T1、T2 ·外部中斷4通道，下沿終止或低功率頻率開(kāi)啟電源電路，掉電模式可通過(guò)外部中斷低功率頻率開(kāi)啟終止方式啟動(dòng) ·通用的多線程串行接口（UART），還可以使用計(jì)時(shí)器軟件來(lái)完成多UART ·標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行溫度區(qū)間：-40～+85℃（工業(yè)生產(chǎn)水平）/0～75℃（商業(yè)服務(wù)水平） ·PDIP封裝2、LM386N集成微處理器這種集成組件是由美國(guó)半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一塊音頻功率放大設(shè)備，主要用于低壓消費(fèi)品。為了使外部組件數(shù)量最少，將電壓增益嵌入為20。但是，必須在引腳1和引腳8之間添加一個(gè)外部電阻器和電容器，以將電壓增益調(diào)節(jié)值轉(zhuǎn)換為任意值，直至200個(gè)輸入端子為止，受到影響，輸出端口會(huì)智能參考電源的一半電壓，在6V電源電壓下，其靜態(tài)數(shù)據(jù)功能損耗僅為24mW，這使得LM386特別適合可充電領(lǐng)域的應(yīng)用電池供電系統(tǒng)。LM386的封裝類(lèi)型主要有塑料膜8線雙列直插型和貼片型兩種。這種元件的外部設(shè)計(jì)和引腳分布如圖3-12所示。2號(hào)腳為反相輸入端子，3號(hào)腳為同相輸入端子；5號(hào)腳為輸出端子；6號(hào)腳和4號(hào)腳分別是開(kāi)關(guān)電源和地；1號(hào)腳和8號(hào)腳是電壓增益設(shè)置端子；在應(yīng)用期間，間接旁路電容在7號(hào)腳和地之間，數(shù)值一般為10μF。圖3-12LM386N外部引腳圖3-13LM386N芯片實(shí)物圖LM386N芯片接口定義如表3-3所示：表3-3LM386N芯片接口定義編號(hào)名稱(chēng)描述1GAIN增益設(shè)定2-INPUT反相輸入端3+INPUT正向輸入端4GND地5Vout輸出端6Vs電源7BYPPASS旁路8GAIN增益設(shè)定LM386N微處理器的主要特點(diǎn)：·靜態(tài)數(shù)據(jù)功能損耗低，僅為4mA，通常可用于充電電池系統(tǒng)?！み\(yùn)行電壓區(qū)間寬：4-12V和5-18V可選·周?chē)铇?gòu)建數(shù)量少?！る妷涸鲆娴臉?biāo)準(zhǔn)區(qū)間為20-200?！けＵ娑雀?。1.4電源電路設(shè)計(jì)電源電路是電源管理的系統(tǒng)的最主要的組成部分，除了為整體電路供電以外，還負(fù)責(zé)為電路板上的其他芯片供電。電源模塊的穩(wěn)定直接影響著整個(gè)電路的穩(wěn)定與可靠。對(duì)于TEA5767收音模塊的I/O供電需要為2.5V～5.0V,STC89C52芯片的工作電壓為：5.5V～1.3V（5V單片機(jī)）/1.8V～2.0V（3V單片機(jī)），LM386N芯片的工作電壓：4～12Vor5～18V。所以整體的電路選擇了外部直接供電。由一個(gè)DC005電源插座與一個(gè)配套φ5.5插頭連接，為整體電路提供一個(gè)2.5V～5.5V的直流電流，完全可以使芯片和整體電路提供正常的供電。圖3-14DC005電源插座實(shí)物圖圖3-15電源插座電路原理圖1.5TEA5767收音模塊電路設(shè)計(jì)在實(shí)際的應(yīng)用中由于TEA5767芯片不夠方便于進(jìn)行手工焊接，從而對(duì)其實(shí)現(xiàn)它們的正常使用會(huì)帶來(lái)困難，由于這種原因，于是出現(xiàn)了TEA5767收音模塊。TEA5767收音模塊僅僅只有十個(gè)引腳，使其手工焊接更加的容易、方便。由表3-5TEA5767收音模塊接口定義可以得知其每個(gè)接口的連接的類(lèi)型。TEA5767收音模塊在電路中的引腳連接：引腳1（DATA）和引腳2（CLOCK）與STC89C52RC芯片的P10（T2）、P11（T2EX）的引腳連接，由STC89C52RC芯片I/O輸出傳輸給TEA5767收音模塊。引腳9（MPX）與LM386N芯片的P3（同相輸入端吧）連接，將TEA5767芯片F(xiàn)M解調(diào)有MPX引腳輸出給LM386N芯片的同相輸入端。引腳3接地，引腳5連接電源，引腳6連接天線，引腳10接地。圖3-16TEA5767芯片的電路圖TEA5767收音模塊接口定義為：表3-4TEA5767收音模塊接口定義編號(hào)名稱(chēng)描述編號(hào)名稱(chēng)描述1DATA串行數(shù)據(jù)輸入/輸出6GND接地2CLOCK串行時(shí)鐘輸入7OUT-L左聲道輸出3BUSMODE高；3線低：IIC8OUT-R右聲道輸出4WRITE/READ在3線模式下有效9MPXFM解調(diào)MPX輸出5VDD電源10ANTRF輸入（連接天線）1.6STC89C52RC芯片電路設(shè)計(jì)1.6.1STC89C52RC芯片的電路圖STC89C52RC芯片通過(guò)下載接口將程序燒錄給芯片本身。STC89C52RC芯片的電路圖與其下載接口電路圖，如圖3-17和圖3-18所示：圖3-17STC下載接口圖3-18STC89C52RC芯片的電路圖1.6.2STC89C52RC芯片與數(shù)碼管的連接使用數(shù)碼管顯示當(dāng)前FM頻率信號(hào)，STC89C52RC芯片可以很好的對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行控制，數(shù)碼管由STC89C52RC芯片所控制：圖3-19STC89C52RC芯片與數(shù)碼管連接電路圖1.7LM386芯片電路設(shè)計(jì)由LM386N芯片接口定義的可以的得出：表3-5LM386N芯片接口定義編號(hào)名稱(chēng)描述1GAIN增益設(shè)定2-INPUT反相輸入端3+INPUT正向輸入端4GND地5Vout輸出端6Vs電源7BYPPASS旁路8GAIN增益設(shè)定2號(hào)腳為反相輸入端子，3號(hào)腳為同相輸入端子；5號(hào)腳為輸出端子；6號(hào)腳和4號(hào)腳分別是開(kāi)關(guān)電源和地。1號(hào)腳和8號(hào)腳是電壓增益設(shè)置端子；在應(yīng)用期間，7號(hào)腳和地之間為旁路電容器，數(shù)值一般為10μF。對(duì)應(yīng)的芯片電路圖如圖3-20所示：圖3-20LM386芯片電路圖1.8軟件無(wú)線電接收機(jī)電路圖軟件無(wú)線電接收機(jī)的電路圖主要由三塊芯片（TEA5767收音模塊、STC89C52RC芯片、LM386芯片）和3位共陽(yáng)數(shù)碼管組成。其能實(shí)現(xiàn)由天線接收到信號(hào)，經(jīng)過(guò)芯片處理FM解調(diào)信號(hào)，最后由喇叭呈現(xiàn)出接收到FM信號(hào)并且由按鍵對(duì)信號(hào)的增加或減少調(diào)頻及可以經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示電臺(tái)頻道。圖3-21軟件無(wú)線電接收機(jī)電路圖1.9本章小結(jié)本章為軟件無(wú)線電接收機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)，首先介紹了本次電路設(shè)計(jì)的工具軟件，對(duì)其的來(lái)源、功能和特點(diǎn)簡(jiǎn)單的介紹，同時(shí)還對(duì)軟件的安裝和簡(jiǎn)單的使用方法進(jìn)行介紹。其次是軟件無(wú)線電接收機(jī)的功能簡(jiǎn)介，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)后設(shè)計(jì)出軟件無(wú)線電接收機(jī)。然后介紹了軟件無(wú)線電接收機(jī)的芯片選擇，由TEA5767收音模塊、STC89C52RC芯片和LM386N芯片組成，對(duì)三塊芯片的功能，優(yōu)勢(shì)，特點(diǎn)及其所對(duì)應(yīng)引腳的作用進(jìn)行介紹。最后對(duì)軟件無(wú)線電接收機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，由想要實(shí)現(xiàn)的功能，進(jìn)行了電源電路、TEA5767收音模塊電路、STC89C52RC芯片電路和LM386N芯片電路的設(shè)計(jì)，最后呈現(xiàn)出可以實(shí)現(xiàn)由天線接收到信號(hào)，經(jīng)過(guò)芯片處理FM解調(diào)信號(hào)，最后由喇叭呈現(xiàn)出接收到FM信號(hào)并且由按鍵對(duì)信號(hào)的增加或減少調(diào)頻及可以經(jīng)過(guò)數(shù)碼管顯示電臺(tái)頻道的功能的電路圖。

第2章軟件無(wú)線電接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證2.1軟件無(wú)線電接收機(jī)的PCB板PCB的設(shè)計(jì)首先要考慮的因素是電路布局的設(shè)計(jì)、底線/電源平面的設(shè)計(jì)以及走線的設(shè)計(jì)等組成部分；除此之外，還認(rèn)為需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容主要有可以進(jìn)行電磁相容性的評(píng)估、可裝配性的檢查、電路板本身加工可制造性的檢查以及對(duì)于電路板安裝可制作性的檢查幾個(gè)方面。在設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)就必須要充分考慮到對(duì)電磁相互兼容性的影響，一般而言，改善電磁相互兼容性可以充分考慮到抑制干擾源、切斷干涉?zhèn)鞑サ耐緩揭约霸鰪?qiáng)敏感元件的抵御抗干擾能力。抑制干擾源·在一個(gè)帶有感性續(xù)流負(fù)載的電源線圈內(nèi)還可并聯(lián)一個(gè)感性續(xù)流二極管，消除了在需要工作時(shí)由電磁線圈引起的自感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響。·在大交流電流的兩側(cè)連接火花抑制電源電路（通常是RC串聯(lián)電路，電阻可選區(qū)間下限為幾K，上限可達(dá)幾十K，并選擇0.01uF的電容器）以減少火花放電的危害[11]。·在電動(dòng)機(jī)的電磁線圈上增加一個(gè)耦合電容器，使電容器和電感器的變壓器外接線水平控制在預(yù)期范圍內(nèi)?！ぴ陔娐钒迳系拿總€(gè)IC的電路電源出入所對(duì)應(yīng)的引腳旁邊并接上1~2個(gè)（0.01uF-0.1uF）高頻電容,用來(lái)降低集成電路對(duì)電路電源的干擾。切斷干擾途徑·充分考慮電源對(duì)單片機(jī)的影響；比如，可以利用磁珠和電容器組成π形濾波電路，在條件要求不高的時(shí)候也可以用100Ω的電阻替代磁珠[12]。甚至可以用DC/DC隔離電源?！ぶ匾暰д竦挠行Р季€。其和單片機(jī)引腳部分需保持一定距離，然后借助地線實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘區(qū)的，然后使其外殼接地后予以加固[13]。·單片機(jī)的地線和功率器件的地線要隔離開(kāi)來(lái)，用來(lái)減小電路之間的干擾。在電路當(dāng)中的關(guān)鍵部位添加磁環(huán)、磁珠以及電源濾波器等重要抗干擾元器件，比如在單片機(jī)I/O口，在不同的接地線、電源線，電路板連接線等部位。提高敏感器件的抗干擾性能·對(duì)于單片機(jī)出現(xiàn)閑置的I/O口，要進(jìn)行接地處理，盡量避免懸空?！けM量選用具有看門(mén)狗功能的電源管理芯片。·在滿(mǎn)足性能需求的前提下，盡可能的采用低頻電路。在設(shè)計(jì)PCB之前，需要先設(shè)計(jì)好布線規(guī)則，其中有以下幾個(gè)方面是需要特別注意的：1）串?dāng)_控制：加大平行布線間距、在相互平行的兩根信號(hào)線中間走地線，對(duì)于要求比較高的信號(hào)線可以考慮用地線環(huán)繞。2）對(duì)PCB的走線檢查：比如方向、開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、長(zhǎng)度和倒角的控制。在電路布局設(shè)計(jì)中：PCB板邊有著區(qū)域的限制，除了連接器以外的所有元器件都不能超出電路板的限制要求。由于基準(zhǔn)點(diǎn)位置的限制,在基準(zhǔn)點(diǎn)附近不允許存在任何器件、行走線以及電阻焊。定位孔區(qū)的限制，定位孔去同樣不能有器件和走線。貼片器件和其他芯片及其余部分器件之間的最短距離芯片,分立器件和其他分立器件之間的距離。4）地線/電源平面設(shè)計(jì)：必須考慮地線和電源平面的布局與范圍，用來(lái)保證電路的可靠性以及減少電磁兼容。圖4-1PCB設(shè)計(jì)正面圖4-2PCB設(shè)計(jì)背面2.1.1PCB板的焊接要求和要點(diǎn)1、印刷電路板的拿取方式以及印刷電路板正反面的識(shí)別，當(dāng)用手拿取PCB時(shí)，應(yīng)該拿著PCB的四角或邊緣，避免其手或裸手直接上下接觸印刷機(jī)或電路板上的任何焊點(diǎn)、組件和組件連接器。1）手上有任何油漬及污跡時(shí)都會(huì)阻礙順利地進(jìn)行焊接。2）焊點(diǎn)的周?chē)鷮⒈谎趸?，最外層將被損害3）手指印對(duì)組件，焊點(diǎn)存在有腐蝕的危險(xiǎn)。2、根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)選取相應(yīng)的型號(hào)的元件清單﹐根據(jù)元件清單檢查來(lái)料電路板的型號(hào)是否正確，電路板有無(wú)損傷。3、檢查焊接的電路板上表面有沒(méi)有干燥無(wú)塵，有沒(méi)有油污、指印等，若由不干凈時(shí)可以使用酒精適當(dāng)進(jìn)行清洗，清潔后還需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間等酒精完全地?fù)]發(fā)才能再次進(jìn)行焊接。4、按照元件清單選擇相應(yīng)的元器件﹐并仔細(xì)地核對(duì)各種元器件的類(lèi)別、數(shù)量﹑同時(shí)要檢查元器件外殼上的引腳等有無(wú)損傷或者產(chǎn)生銹痕等可能會(huì)影響元器件使用性能的因。5、對(duì)于這種直插式器件需要進(jìn)行插裝的話在時(shí)間和安裝順序上的標(biāo)準(zhǔn)主要為從低到高,從小到大，從小到大，從輕到重,從一般元件到特殊元件的進(jìn)行安裝﹐而且一個(gè)上道安裝工序的在進(jìn)行安裝后也不得直接自動(dòng)影響到對(duì)下一個(gè)下道工序的進(jìn)行安裝。焊接好后可剪除多余引腳間隙﹐焊接外露引腳高精度≤1.5mm。6、對(duì)于具有極性的電子元器件，其相關(guān)特性必須參考設(shè)計(jì)方案的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成組裝過(guò)程，不可以有所偏差。7、PCB板上的組件在進(jìn)行排列時(shí)須保持有序，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔大方，盡可能低避免類(lèi)似斜排、交叉等錯(cuò)位位置，也要關(guān)注元器件的水平放置，還要保證組件引腳的合格。8、做好防靜電措施，手工焊接電烙鐵一定要接地。9、按照焊接要求進(jìn)行焊接各器件，要保證元器件的焊接沒(méi)有漏焊、虛焊等問(wèn)題。10、焊接后剪去多余的弓腳。11、檢查個(gè)焊點(diǎn),有無(wú)不合格項(xiàng),如有則進(jìn)行修整。12、部分特殊原件焊接要求:1）晶振:焊接時(shí)需要加絕緣墊片，外忮要接地用焊錫把晶振外殼和旁邊的焊盤(pán)短接。2）紅外對(duì)管:焊接時(shí)整體高度要求8.8mm+0.2mm。2.1.2PCB板的焊接過(guò)程首先準(zhǔn)備好元件清單中的元件，然后按元件清單選取相應(yīng)器件﹐并仔細(xì)核對(duì)器件的型號(hào)、數(shù)量﹐同時(shí)檢查器件表面引腳等是否有損傷或銹痕等影響器件性能的因素，然后對(duì)其進(jìn)行焊接。整個(gè)BCP板的焊接過(guò)程選擇分類(lèi)且先低后高，先小后大，先輕后重，先易后難的焊接方法進(jìn)行焊接。TEA5767收音模塊的焊接是整體焊接的開(kāi)始，因?yàn)門(mén)EA5767收音模塊是貼片焊接，所先將焊盤(pán)上一引腳上錫，然后將模塊對(duì)齊，然后進(jìn)行焊接，由一個(gè)焊點(diǎn)固定住TEA5767收音模塊后再進(jìn)行其他引腳的焊接。接下來(lái)對(duì)整體電路的電阻進(jìn)行焊接，電阻的焊接很容易，但是電阻的阻值由電阻上的色帶決定，一定要選擇正確阻值的電阻進(jìn)行焊接。電阻焊接結(jié)束之后進(jìn)行11.56M晶體振蕩器的焊接。再將8PIC插座和40PIC插座焊接，插座的焊接是為了芯片的使用方便，芯片可以很方便的安裝和拆卸。插座焊接完成后開(kāi)始對(duì)整體電路的電容進(jìn)行焊接，其中電解電容是分極性的，長(zhǎng)的一端位正極，反之，短的一端位負(fù)極，一定要正確的焊接，對(duì)于沒(méi)有極性的電容直接焊接就好。發(fā)光二極管的焊接也有極性，所以焊接發(fā)光二極管也需要和電解電容一樣分清正負(fù)極再進(jìn)行焊接。最后對(duì)剩下的電位器、按鍵、開(kāi)關(guān)、電源座和天線分別進(jìn)行焊接，