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FM模块采用Silicon Labs公司的Si4702芯片，是业界首次运用数字集成和100％CMOS处理技术，集成了从高频放大到FM解调的全部功能，只需要外部一颗电源旁路电容就可以实现调频收音机的所有功能，所需的电路板面积只有20 mm2。
供电电压要求单片机：1．8～5．5 V；Si4702 2．7～5．5 V；PT2315 6～10 V；功率放大模块是3～15 V，所以采用双电源，由220 V交流电经过变压器，整流桥转换成9 V直流，然后经过两块LM317稳压。单片机和Si4702，采用LM317稳压芯片提供的3．3 V电压，功率放大模块采用7．5 V的稳压模块供电。
音效处理使用PT2315芯片，它是一种优质的音质处理集成电路，能在I2C总线的控制下进行音频信号的处理，如高低音调节、左右声道分离等，且在实际应用中基本上无插入损耗，被音响生产厂家广泛采用。设计中，要求能对音效进行调节，其电路左右声道完全对称，因此采用双声道立体声输出。无论是Si4702还是PT2315，虽然它们输出都是完整的音频信号，但都无法达到2 x 2 W的功率要求。因此，需要在音效处理后进行功率放大。在功放模块中，为减少不必要的干扰，设计没有采用分立元器件而直接采用专用的音频功放芯片TEA2025。由于是立体声，两个声道需要同时放大，如果使用独立元器件，虽然能进行功放，但不能保证两个通道的功放一致，其两个声道之间可能会出现左右声相互交扰。TEA2025是ST生产的双声道功率放大集成电路，该电路具有声道分离度高、电源接通时冲击噪声小。外接元件少，最大电压增益可由外接电阻调节等特点，可应用于便携式立体声音响系统中作为功率放大。设计在制作时采用双面板布线，并大面积覆铜以减少信号的干扰，实物样机如图3所示。
红外发射器采用直接购买的普通电视万能遥控器，接收端采用三线制的红外接收管，分别为数据端、接地端、电源端，这样就只要一个中断口就能进行数据的红外输入。在电路中采用双色发光二极管显示目前的工作状态，当为绿色时，即为正常工作，表示搜到电台；绿色和红色交替闪烁时，表示正在搜台。
2．2 软件设计
软件设计主要包括3部分：AVR单片机控制部分，FM部分和audio部分。其中AVR部分为设计核心，主要为I2C-avr，IRRxd-avr，timer0-avr，main。FM部分主要为Si4702-avrdrv，通过I2C方式与AVR进行通信，实现对Si4702的寄存器读写操作。Audio部分和FM部分类似，也是MCU通过I2C方式对音效处理寄存器读写操作以达到音效控制的目的。
在软件设计中，采用模块化的设计方法，这样使每个模块之间只需要注意函数接口，便于检查和更新。主程序流程如图4所示。
3 功能调试及结论
接通电源，发光二极管的绿灯和红灯交替闪烁，电路在自动搜台中。收到电台时，发光二极警为绿灯，不再闪烁，两个扬声器能同时听到清晰立体音。接下遥控器上的“音量+”健，可明显感觉到声音变大；按下“音量-”键，能感觉到声音变小。当然，声音也是有最大和最小的，如果达到其极限，继续按音量键则无效。按下“power”时，扬声器不再发出声瞢，同时发光二极管熄灭，此时为关电状态，再次接下“power”，扬声器发出声音，发光二极管发出绿光，此时为开机。按下“CH+”时，发光二极管再次闪烁，同时扬声器听到不同的噪声，正在搜台，几秒后，扬声器再次发出清晰的声音，但与之前声音已不同，同时，发光二极管也已恢复为绿色，表明换台成功。当达到台的最大范围时，仍会播放当前频道。
设计的红外遥控数字式FM收音机，搜索频率范围87．5～108 MHz，能够接收到10～12个电台，其中有4～5个电台的音质效果较差，但总体达到了设计要求，说明设计方案合理、正确。该电路系统的创新点：用高集成度的芯片来装配电子设备，其装配密度比传统的晶体管电路高，设备的稳定工作时间也可大幅提高，同时电路成本低，只需很少的外围器件，便可大规模生产，具有广阔的应用前景。 |
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