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毕业设计（论文） 课题 数调电视伴音接收电路 数调电视伴音接收电路 系系 科科 电子工程系 电子工程系 专业（方向）专业（方向） 应用电子技术专业（通信电子方向）应用电子技术专业（通信电子方向） 班班 级级 电子 083 电子 083 学学 号号 080202322 080202322 姓姓 名名 徐文强 徐文强 完成日期完成日期 2010-12-15 2010-12-15 指导教师指导教师 薛继华 薛继华 数调电视伴音接收电路 数调电视伴音接收电路 摘要 本课题基于电视接收机原理，充分发挥单片机灵活强大的控制功能，制作了一台数 调电视伴音接收机。它具有调谐准确、接收信噪比高、操作简便、人机界面友好等优点。 本作品由高频调谐器模块、 信号处理模块、 单片机控制模块、 电源模块四部分组成。 当轻触键盘向单片机发出接收频道指令时， 经程序运算输出数字形式的调谐电压。 由 D/A 转换成模拟调谐电压加到电子调谐器的 VT 脚， 配合频段选择电压的变化实现调谐接收。 为实现不同接收环境下的准确调谐，还可以进行调谐电压的微调控制。高频头输出的中 频信号（38MHz 的图像中频和 31.5 MHz 的伴音中频）在公共通道完成中差拍出 6.5MHz 的第二伴音中频信号。伴音通道对第二伴音中频信号进行限幅放大与鉴频得到音频信 号。最后，经电压放大和功率放大后推动扬声器，还原出悦耳的电视节目声音。 关键词关键词：数调；电视伴音；单片机；接收电路； I Digital Tuning TV Sound Receiver Abstract Based on television receiver principle, a digital tuning TV sound receiver was produced by making full use of Micro Control Unit (MCU). It has the advantages of accurately tuning、 high SNR(Signal-to-Noise Ratio)、operation easy、friendly man-machine interface, etc. This recevier was composed of four parts: electronic high frequency tuner, signal processing block, MCU module and power. Digital form of tuning voltage was exported by operation programme, when commands was sent to MCU . Using D/A conver, the tuning voltage was changed into analog form and sent to the VT pin of electronic high frequency tuner. Combined with frequency bands selection voltage changes tuning was realized.Tuning voltage can be fine controlled when receiving environment changed. Intermediate Frequency(IF) signals (38MHz vision IF and 31.5 MHz sound IF) was beated in signal processing block ,then 6.5 MHz second sound IF signal was generated . Audio signal was generated by frequency detecting in sound channel. Finally, after voltage and power amplification, euphonic TV sound was restored from speaker. Key words：Digital Tuning; TV sound; Micro Control Unit(MCU); Receiver; II III 目 录 目 录 摘要 .I Abstract .II 目 录目 录 . III 1 方案分析与选择1 方案分析与选择 . 1 11 高频调谐方案的选择11 高频调谐方案的选择 . 1 1.2 信号通道芯片的选择1.2 信号通道芯片的选择 . 2 1.3 单片机控制方案的选择1.3 单片机控制方案的选择 . 3 1.4 显示模块的选择1.4 显示模块的选择 . 4 1.5 电源模块方案的选择1.5 电源模块方案的选择 . 5 2 数调电视伴音接收电路2 数调电视伴音接收电路 . 6 2.1 高频调谐器模块2.1 高频调谐器模块 . 6 2.1.1 电子调谐器的基本组成2.1.1 电子调谐器的基本组成 . 6 2.1.2 电子调谐器与单片机的接口2.1.2 电子调谐器与单片机的接口 . 7 2.1.3 电路测试2.1.3 电路测试 . 7 2.2 信号处理模块2.2 信号处理模块 . 8 2.2.1 公共通道2.2.1 公共通道 . 8 2.2.2 伴音通道2.2.2 伴音通道 . 10 2.3 单片机控制模块2.3 单片机控制模块 . 13 2.3.1 DAC08322.3.1 DAC0832 . 13 2.3.2 44 矩阵键盘2.3.2 44 矩阵键盘 . 14 2.3.3 液晶显示屏2.3.3 液晶显示屏 . 15 2.3.4 程序流程图2.3.4 程序流程图 . 15 2.4 电源模块2.4 电源模块 . 16 2.4.1 主电源电路2.4.1 主电源电路 . 16 2.4.2 辅助电源电路2.4.2 辅助电源电路 . 17 2.4.3 电源电路的调试2.4.3 电源电路的调试 . 18 3 电路的制作与调试3 电路的制作与调试 . 18 3.1 电路的焊接3.1 电路的焊接 . 18 3.2 电路的故障分析3.2 电路的故障分析 . 19 总结总结 . 20 参考文献 .- 1 - 致谢 .- 2 - 附录 .- 3 - 南通职业大学电子工程系毕业论文 引言 丰富的电视节目已深入到人们的生活中，但看电视只能是闲暇的娱乐活动。在工作 或旅途中一般无法收看电视节目， 只能借助带电视伴音接收功能的收音机来收听电视节 目，但这种传统的收音机信噪比低，接收的频道数目有限，有逃台现象，难以满足人们 听“电视机”的需求。本作品发挥单片机灵活强大的控制功能，制作了一台数调电视伴 音接收机。它具有调谐准确、接收信噪比高、操作简便、人机界面友好等优点。克服了 上述传统收音机存在的不足，实现全频道电视伴音高信噪比接收。 1 方案分析与选择 11 高频调谐方案的选择 1 方案分析与选择 11 高频调谐方案的选择 方案一：采用机械调谐方式 根据接收频段机械调谐器可分为 VHF 和 UHF 高频头，如下图 1-1 所示。VHF 高频头 是采用调电感方式，即各频道线圈置于同一转鼓上，转鼓设有 13 个分档，各档彼此独 立，互不影响，本振采用独立微调，靠转动转鼓来改变接收频道；UHF 高频头是采用调 电容方式即在内部设有一个多联空气可变电容器，以外壳兼作可变电容器的支架。靠调 节 U 头微调轴来改变接收频道。其结构简单，可连续调谐多个频道，但一般要与 V 头配 合使用。由于在操作过程中机械式调谐高频头机械触点多、噪声大、故障率高和使用寿 命短。 图 1-1 机械式高频头 方案二：采用电位器控制电子调谐器方式 采用电位器电子调谐方式进行调谐。它调节方便，V/U 一体化结构，电路简单，抑 1 南通职业大学电子工程系毕业论文 制邻频道干扰能力强，交扰调制小。由于调谐时需要长时间进行操作，使用不方便难以 准确调谐。长期使用会造成接触不良现象。 方案三：采用单片机控制电子调谐器方式 采用单片机控制电子调谐器， 电子调谐器外形图如图 1-2 所示既运用了电子调谐器 抑制邻频道干扰能力强，交扰调制小，接收能力强的优点，又发挥了 MCU 的强项。选台 方便，可以实现准确调谐，同时显示正在收听的电视节目信息。 综上所述，本毕业设计作品选用第三种方案，具有调谐准确、接收信噪比高、操作 简便、人机界面友好等优点。 图 1-2 电子高频头 1.2 信号通道芯片的选择 1.2 信号通道芯片的选择 方案一：采用 CD5151CP 芯片 CD5151CP 是将图像中频电路、 伴音中频电路、 调谐器 AFC 电路与偏转小信号处理电 路集成在一个芯片上，且能提供 RFAGC 信号输出。其工作电压范围为 812V。 由于，CD5151CP 内部有许多功能未用到而且市场价格较贵，不容易购买到，所以本 设计不采用此方案。 方案二：采用 uPC1366C+uPC1353C 组合 uPC1366C 具有较高的灵敏度， 增益高； 适用于键空式、 峰值式、 或手动式增益控制； 图象中频放大器第一级为平衡式差动电路，能直接连接声表面滤波器；电源电压适应范 围宽，超过 7V 就能工作。 uPC1353C 的主要使用参数：工作电压：脚（功放部分）最高 20V，典型值 18V。 2 南通职业大学电子工程系毕业论文 脚 （小信号部分） 7.58.5V， 典型值 8V。 工作电流： I最高 1A， 无信号时 2035mA。 I最高 100mA， 一般情况下 3035mA。 中放输入限幅电压： 200uV。 中放电压增益： 71dB。 检波输出电压：300360mV。音频电压增益：3341dB。最大伴音输出功率：2.4W（V =18V，RL=8 欧姆） 。功耗（额定值）Pd1:0.8W(Ta=75)。Pd2:1.4W(Ta=75,加散热 板)。工作环境温度：-20+75。 由uPC1366C+uPC1353C构成的信号处理通道能够实现本作品的电视伴音信号的接收 与解调工作。 1.3 单片机控制方案的选择 1.3 单片机控制方案的选择 方案一：采用 AT89C52 作为控制器 兼容标准 MCS51 指令系统的 AT89C52 高性能 8 位单片机是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8Kbytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器 （RAM） ， 器件采用 Ateml 公司的高密度、 非易失性存储技术生产。 片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元， 功能强大的 AT89C52 单片机可提供许多 复杂系统控制应用场合。AT89C52 有 40 个引脚，32 个外部双向输入/输出（I/O）端口， 同时内含 2 个外中断口，3 个 16 位可编程定时计数器，2 个全双工串行通行口，2 个读 写口线，AT89C52 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。将其通用的微处理器 和 Flash 存储器结合在一起，还可以反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 采用 AT89C52 单片机进行控制。AT89C52 价格低廉，结构简单，且资源丰富；但是 51 单片机系统资源有限，RAM、ROM 空间小，8 位控制器，运算能力有限，需要外接大量 外围电路，编程需要价格昂贵的编程器及仿真器，在线仿真和程序下载较为繁琐，不便 于系统开发。 方案二：采用凌阳 SPCE061A 作为控制器 采用 SPCE061A 单片机进行控制。 SPCE061A 凌阳单片机具有丰富的资源：RAM，ROM 空间大、指令周期短、运算速度快、精度高、低功耗、低电压、可编程音频处理，易于 编写和调试等优点。强大功能的 16 位微控制器，它内部集成 7 路 10 位 ADC 和 2 通道 10 位 DAC，可以直接用于电压电流采集，以及数字控制输出；且其存储空间大，能配合 LCD 液晶显示的字模数据存储及语音的存储。 采用 SPCE061A 单片机， 能将相当一部分外 3 南通职业大学电子工程系毕业论文 围器件结合到一起，使用方便，抗干扰性能提高。 本设计需要使用的软件资源比较简单，只需要完成数控部分、键盘输入及显示输出 功能，无需采用功能强大、价格较贵的凌阳 SPCE061A 作为控制器。 方案三：采用 STC89C52RC 单片机作为控制器 STC89C52RC 具有如下优点： （1）超低功耗。掉电模式：典型功耗0.1uA，可由外部中断唤醒，中断返回后， 继续执行源程序。空闲模式：典型功耗 2mA。正常工作模式：典型功耗 4mA7mA。 （2） 加密性强（3）超强抗干扰，高抗静电 （E S D 保护） 更重要的是，STC89C51RC /RD+系列单片机出厂时一般都固化有 ISP 引导码程序， 如只烧录普通的用户程序，则只需将 P3.0/P3.1 经过 RS-232 转换器连到电脑的 RS-232 串口，通过 STC-ISP 下载软件打开用户程序下载就可以了。选用 STC 单片机的理由：降 低成本，提升性能，原有程序直接使用，硬件无需改动。用 STC 提供的 STC-ISP.exe 工具将您原有的代码下载进 STC 相关的单片机即可，或用通用编程器编程。 STC89C51RC 单片机，其性能跟 AT89C51 来说，毫不逊色，价格便宜，有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等封装形式，以适应不同产品的需求。又因 STC89C52RC/RD+系列单 片机为国产(湾宏品)。因此本设计选用方案三的 PDIP 封装 STC89C52 为控制器。 1.4 显示模块的选择 1.4 显示模块的选择 方案一：传统的 7 段 LED 数码管 使用传统的 7 段 LED 数码管，虽然有亮度、刷新率、可视角度高等优点，但实际上 本设计对此方面的要求并不高，而且数码管显示数据单一，只能显示阿拉伯数字及部分 英文字母，显示数据位数越多，数码管数量越多，即越占用单片机 I/O 口资源。加上其 功耗较大，但是由于收听的节目比较少，可以用数字显示。这方案也考虑在内了。 方案二 LCD1602 液晶显示器 LCD1602 液晶显示器，显示功能丰富，能够同时显示 162 即 32 个字符，内部芯 片存储了 160 个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、 常用的符号、和日文假名等，如图 1-3 所示。它具有如下优点： 4 南通职业大学电子工程系毕业论文 图 1-3 LCD1602 液晶显示器 （1）显示质量高 由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而 不像阴极射线管显小器 (CRT)那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不 会闪烁。 （2）数字式接口 液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。 （3）体积小、重量轻。 液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的， 在重量上比 相同显示面积的传统显示器要轻得多。 （4）功耗低 相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动 IC 上，因而耗电量 比其它显示器要少得多 。 虽然 LCD1602 液晶显示器价格较贵，但是基于以上优点，可以采用方案二。但是在 本设计中融合了两个方案一同实现其功能。 1.5 电源模块方案的选择 1.5 电源模块方案的选择 开关电源效率高但价格贵， 所以本作品串联可调式稳压电源。 220V 市电通过电源变 压器降压、整流滤波电路以及稳压电路后得到稳定的直流电压为整机供电。由于采用模 拟分立元件，元件便宜，成本低，性能指标能达到数调电视伴音接收电路的要求。 5 南通职业大学电子工程系毕业论文 2 数调电视伴音接收电路 2 数调电视伴音接收电路 本设计数调电视伴音电路由单片机电路，调谐器，公共通道电路，伴音通道电路， 功率放大器和扬声器组成。高频调谐器接收天线进来的信号，对电视信号选频，高频放 大和混频，混频得到的 38MHZ 的第一伴音中频信号送往公共通道电路，由公共通道电 路输出 6.5MHZ 的第二伴音中频信号。经过高通滤波，6.5MHZ 伴音中频晶体带通滤波 后，进入伴音通道电路，最后输出的信号经过功率放大器放大的信号由扬声器输出。整 机原理方框图如下图 2-1 所示： 图 2-1 数调电视伴音接收电路功能框图 2.1 高频调谐器模块 2.1 高频调谐器模块 调谐器俗称高频头，根据结构可分为机械调试和电调谐试。电视机开始工作时由天 线收到的高频图像信号与高频伴音信号经馈线进入高频头。 电子调谐器在电视伴音电路 中的作用有： （1）选择并转换频道； （2）放大由天线接收的微弱全电视信号； （3）把来 自不同频道全电视信号换成一个固定频率的全电视中频信号 IF； （4） 滤除来自空间的多 种电磁波干扰和抑制本振辐射。 2.1.1 电子调谐器的基本组成 2.1.1 电子调谐器的基本组成 电子调谐器主要是由输入回路、高放回路、混频、本振回路组成，如下图 2-2 所示。 其工作过程为： 输入端把来自不同频道的全电视信号经切换之后， 选出想要接收的信号， 高频调谐器模块 信号通道模块 电源模块 单片机控制模块 电源 44 键盘 单片机 扬声器 伴音通道 公共通道 高频调谐器 12V 220V 天线 6 南通职业大学电子工程系毕业论文 送入高放回路进行放大，然后在混频单元与来自本振回路的本振信号相混合，从而产生 一个固定的全电视中频信号送给后续电路进行信号处理。 RF 输入回路 高放回路 混频 本振回路 IF 图 2-2 电子调谐器组成原理框图 2.1.2 电子调谐器与单片机的接口 2.1.2 电子调谐器与单片机的接口 本作品采用的是 UVB291-RB 型电子调谐高频头。该电子调谐器 1 脚接天线，用于接 收高频电视信号。2 脚接电视伴音部分的 AGC，3 和 5、6 脚接继电器，由单片机的 P3.7 口来控制频段 I 和频段 II 的接收。 4 脚接单片机控制模块输出的调谐电压， 根据用户按 键用单片机来控制频道的转换。8 脚接 12V 的电源。9 脚中频信号 IF 输出，给后续信号 处理单元。7 脚和 10 脚空，高频头的外壳需要接地。如图 2-3 所示， 图 2-3 高频调谐器单元电路原理图 2.1.3 电路测试 2.1.3 电路测试 在用电子调谐器进行调台前，对于其 4 脚，先不使用单片机控制模块对其控制，而 通过一个电位器连接 9V 的电源，通过调节电位器来改变高频头 4 脚电压，以此来实现 电台的接收与调试。当调试出不同的电台时，记录 4 脚的输入电压，方便后期使用单片 机控制模块对其直接控制，同时也说明电子调谐器模块硬件焊接正确。电子调谐器正常 工作状态下主要管脚电压如表 1 所示： 7 南通职业大学电子工程系毕业论文 表 1 电子调谐器实测电压 高频头管脚 电台 2 脚 3 脚 4 脚 8 脚 9 脚 CCTV-1 1.45V 9.73V 2.16V 9.73V 0V NTTV-1 1.45V 9.73V 4.61V 9.73V 0V NTTV-2 1.45V 9.73V 9.52V 9.73V 0V 这部分要注意的是 AGC（自动增益控制）电压的设置。如果 AGC 设置不合理可能会 出现收不到台或是过强的接收信号堵塞后续信号处理通道的情况。实践经验，此处 AGC 电压定为 1.4V 为宜。 2.2 信号处理模块 2.2.1 公共通道 2.2 信号处理模块 2.2.1 公共通道 在电视原理中，图像中频信号和第一伴音中频信号的公共路径被称为公共通道。它 由预中放、声表面滤波器及 UPC1366 组成。它的作用是对高频头输出的中频信号进行放 大和视频检波等处理，解调出视频全电视信号，并差拍出第二伴音中频信号。本作品采 用 UPC1366 及外围的一些电路来实现公共通道功能。 （1）预中放 图 2-4 预中放电路 预中放电路如上图 2-4 所示为共射放大电路。对滤波而言，信号幅度越小，滤波效 果越好。中频放大器是选频放大器为了保证良好的滤波效果，应该“先滤波后放大” ， 但由于高频头输出的中频信号幅度较小，信号经过滤波器后幅度将衰减 20dB 左右，导 致信噪比下降。因此，在信号进行滤波之前，增加一级中频放大器，电压增益为 20dB 8 南通职业大学电子工程系毕业论文 左右，用于补偿滤波器的插入损耗。 （2）声表面滤波器 声表面滤波器的作用是能够一次形成所需的中频幅频特性曲线， 高频头输出的信号 通过它来实现滤波后的宽带型曲线和窄带型曲线。 SAWF 是的优点是矩形系数好， 频率响 应平坦，带外抑制大于等于 40dB,体积小，可靠性高，使用时不需要调整等。另外，在 集成电路UPC1366的第一脚和第四十脚之间连一个2.2uH的选频电感来实现公共通道的 选频功能。 （3）upc1366 upc1366 它包括四级宽带放大器，检波器，预视放，噪声抑制，AGC 电压检出，中 频放大器。upc1366 具有以下特点：较高的灵敏度，增益高；适用于键空式、峰值式、 或手动式增益控制；图象中频放大器第一级为平衡式差动电路，能直接连接声表面滤波 器；外围元件少，成本低，调整简单。 本作品公共通道电路图如图 2-5 所示 图 2-5 公共通道电路图 9 南通职业大学电子工程系毕业论文 由混频级送来的中频信号经 Q5 激励，通入声表面滤波器，形成中放曲线，输入到 uPC1366C 的、脚，在内电路进行放大。内中放电路有四级。为稳定工作点，末级中 放的输出端，通过内电路电阻和第一中放输入端构成直流负反馈电路，、脚之间的 电容，是消除在这个直流反馈电路中可能出现的交流负反馈，使电路增益不致于降低。 检波采用了性能较优越的同步检波器，它包含限幅放大器和双差检波器两部分，、 脚之间的 LC 回路是限幅器的调谐回路， 谐振于 38MHz。 检出的视频信号， 差拍出 6.5MHz 的第二伴音中频信号。脚接地，选用峰值 AGC。脚的外接元件是 AGC 检波级的负载。 高放 AGC 由脚输出，它是属于正向控制型。脚的电位器可调节高放 AGC 的延迟量， 延迟量太小，高放 AGC 过早起控，接收弱信号时，整机的增益不足；延迟量过大，则 AGC 起控过慢，接收强信号容易堵塞通道。 如前所述，经调节电位器 R29，设置电子调谐器（2）脚 AGC 电压大小为 1.4V。实 测三极管 9014 的基极电压为： 1.78V ， 集电极电压为： 12.00V， 发射极电压为： 1.00V 。 UPC1366 各个引脚电位实测大小如下表所示，证明它工作正常。 表 2 UPC1366 各个引脚的电压 引脚 1 2 3 4 5 6 7 电压（V） 9.00 2.22.06.02.311.6 引脚 8 9 1011121314 电压（V） 5.45.45.45.47.00 9.1 2.2.2 伴音通道 2.2.2 伴音通道 伴音通道的作用是将预视放输出的 6.5MHZ 第二伴音中频信号限幅放大鉴频解 调出音频信号， 再由音频功率放大器放大， 获得所需的额定输出功率， 推动扬声器发声， 还原出电视伴音。 伴音通道通常由伴音中频提取电路伴音中放限幅电路鉴频器去加重电路 音量音调控制电路和音频功率放大器组成。由于内部集成有功率放大电路，我们选用集 成电路 UPC1353，它的结构框图如图 2-6 所示。 10 南通职业大学电子工程系毕业论文 图 2-6 伴音通道的组成框图 以下是伴音通道中各部分电路的作用： （1）伴音中频分离电路 电路的作用是从预视放输出的信号中分离出 6.5MHZ 第二伴音中频调频信号。 （2）伴音中放限幅电路 公共通道中，为了减少伴音对图像的干扰，对伴音中频信号进行了大幅压缩，由预 视放输出的第二伴音中频信号幅度过小，不能满足鉴频器的工作要求。为此，需要伴音 中放电路进行放大。 在 UPC1353 构成的伴音通道中，伴音中放和限幅电路一般由差动放大器组成，第三 级差动放大器具有限幅特性， 在放大信号的同时还能切除伴音中频信号正负半周上寄生 的调幅干扰，消除了可能产生的“蜂音” 。 （3）鉴频器 鉴频器的作用是从 6.5MHZ 第二伴音中频信号中取出音频信号。 工作过程为： 先将调 频波变换成调频调幅波，使其振幅的变化正比于频率的变化，即包络变化规律与频率变 化规律相同。然后，利用幅度检波器还原出音频信号。 图 2-7 鉴频器幅频特性曲线 伴 音 中 频 分 离 电路 伴音中 放限幅 电路 鉴 频 器 去加 重电 路 音 量 音 调 控 制 电路 音频放 大电路 来 upc1366 脚 扬声器 11 南通职业大学电子工程系毕业论文 本设计中 UPC1353 的第一脚和第二脚之间接一个 149C 型号的鉴频网络，目的是为 了形成 S 形鉴频曲线，如图 2-7 所示。当曲线的中心频率为 6.5MHz 时，输入（6.5 f）MHz 的调频信号时，将输出或正或负的电压。 本作品伴音通道的电路图如图 2-8 所示： 图 2-8 伴音通道 UPC1353 脚输出的信号经三极陶瓷滤波器的选通，将第二伴音中频信号选出，送 到 UPC1353 的、脚进行中频放大。中频电路有三极，、脚之间的电阻是第一中 放管的偏置电压通路，电容是交流旁路电容。 鉴频器是幅频转换采用一个 LC 回路，鉴频采用差分峰值检波。其输出的音频信号 送到受直流电子控制的音量放大器进行放大， 接在脚的电位器可放变放大器的直流偏 置量，即可改变其放大量，故称为直流音量控制或电子音量控制。此级放大的音频信号 由脚输出，再回到脚输入音频放大器进行放大。脚的电容与内电路的电阻组成去 加重网络。放大的音频信号由脚输出，连接于脚与输出端的电容是攻放级的自举电 容。 UPC1353 使用两组电源：一组由脚输入的 12V 电源，供中放、鉴频、电子音量控 制用；另一组是由脚输入的 18V 电源，供音频放大级用。 实测 UPC1353 各个引脚的电压如表 3 ： 12 南通职业大学电子工程系毕业论文 表 3 UPC1353 各个引脚的电压 引脚 1 2 3 4 5 6 7 电压（V） 3.63.65.55.08.28.57.2 引脚 8 9 10 11121314 电压（V） 9.015.617.09.02.22.20.8 2.3 单片机控制模块 2.3 单片机控制模块 单片机控制模块由 44 矩阵键盘、单片机（STC89C52RC） 、数码管、数/模转换器 （DAC0832） 、 四低功率运算放大器 （LM324） 、 锁存器 （74HC573） 及液晶显示屏 （LCD1602） 组成，如图 2-9 是单片机控制模块的流程框图 数/模转换器 DAC0832 液晶显示屏 LCD1602 电子调谐器 锁存器 C573 74H 单片机 STC89C52RC 44矩阵键盘 共阳极数 码管 图 2-9 单片机控制模块总框图 2.3.1 DAC0832 2.3.1 DAC0832 如图 2-10 所示， 数/模转换器 DAC0832 采用单片机 STC89C52RC 的 P0 口作为数据输 出， 而单片机的 P3.5 和 P3.6 脚分别控制 DAC0832 的数据传输控制信号/XFE,/CS 和控制 /WR1,/WR2。当单片机 P3.5 和 P3.6 脚为低电平时,单片机发数据，数/模转换器开始接 收数据， 当单片机 P3.5 和 P3.6 脚为高电平时,单片机发数据， 数/模转换器不接收数据。 这样便可以用单片机来控制对数/模转换器多次发不同的数据。 由于数/模转换器输出的模拟电压值过小，达不到为高频头提供调谐电压的要求， 所以在本设计中采用一个四低功率运算放大器 LM324，通过 LM324 中的两组运算放大器 对数/模转化器 DAC0832 输出的电压进行放大，最终输出可使高频头进行频道转换的调 13 南通职业大学电子工程系毕业论文 谐电压。 图 2-10 DAC0832 与单片机的接口 2.3.2 44 矩阵键盘 2.3.2 44 矩阵键盘 矩阵式键盘采用行列式结构，按键设置在行列式的交点上。当口线数量为 8 时，可 以将 4 根口线定义为行线，另 4 根口线定义为列线，形成 44 键盘，可以配置 16 个按 键如图 2-11 所示： 图 2-11 44 矩阵键盘 矩阵式键盘的按键识别方法分两部分完成： （1）判断键盘中有无键按下将全部行线 YO-Y3 置低电平，然后检测列线的状态。 14 南通职业大学电子工程系毕业论文 只要有列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与 4 根行 线相交叉的 4 个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。 (2)判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。 其方法是:依次将行线置为低电平，即在某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确 定某根行线位置为低电平后，再遂行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与 置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。 2.3.3 液晶显示屏 2.3.3 液晶显示屏 如图2-12所示， LCD1602液晶显示屏采用单片机STC89C52RC的P1口作为数据输出， 而单片机的 P3.0、 P3.1、 P3.2 脚分别控制 LCD1602 液晶显示屏的寄存器选择输入端 RS、 读写控制输入端 R/W、使能信号输入端 E。 图 2-12 LCD1602 液晶显示屏 2.3.4 程序流程图 2.3.4 程序流程图 MCU 控制部分的工作过程如下：开机后先按下复位键，使单片机初始化。然后开中 断，再进行键盘的扫描，当有键按下，这时就单片机给液晶显示屏、数码管和数/模转 换器发送数据。而且数据测量正常工作。当有微调键按下时，液晶显示屏和数码管显示 的数据不变，但是数/模转换器的数据有微小的变化。 程序流程图如下图 2-13 所示： 15 南通职业大学电子工程系毕业论文 开始 Y 发数给 DAC0832 判断是否到 50ms 液晶初始化 发数给液晶 N 键盘扫描 T0 初始化 图 2-13 程序流程图 2.4 电源模块 2.4 电源模块 对电源模块的技术要求如下： （1）输入电压为市电交流 220V(有效值)/50Hz； （2）输出电压种类有：+12V、+16V、+30V、+9V、5V； （3）输出功率不小于 10W,输出电压要求稳定且纹波小于是 10mV； （4）采取相应滤波与衰减措施，减小各单元模块间的串扰。 2.4.12.4.1 主电源电路 主电源电路 电视伴音信号处理部分要求有功率足够的直流稳压电源对其进行供电。 考虑到成本 和技术要求，决定采用串联可调式直流稳压电源。该电路由四个部分组成，即变压器， 整流电路，滤波电路，稳压电路。使用 MULTISIM 软件进行仿真，观察直流电压变的显 示值，注意直流电压变测量时有一个电路点边的过程，待其数值跳变稳定后再读书。调 节电位器 W1 可在一定范围改变电压输出值。 说明本电路图原理正确， 电路如 2-14 所示。 16 南通职业大学电子工程系毕业论文 图 2-14 串联可调式直流稳压电源 由上图可知：在大滤波电容 8C3 正极端得到+18V 电压，电压经电阻降压后给 UPC1353 提供功放电源电压+16V。同时，该电压直接送给单片机控制单元中的 D/A 器 件。调整管 8BG3 的发射极输出的 12V 电压提供整机其它单元的供电。 2.4.2 辅助电源电路 2.4.2 辅助电源电路 主电源输出电压为 12V 左右，而在对单片机控制模块进行供电时不仅运算放大器 LM324 需要 12V 的电压， 而且单片机与数/模转换器等器件需要 5V 的电压， 数/模转换器 的 8 脚 Vref 还需要提供-5V 的电压， 因此本小组在主电路直流稳压电源的基础上设计了 电源辅助电路。 图 2-15 辅助电源电路 17 南通职业大学电子工程系毕业论文 如图 2-15 所示，主电源部分产生的 12V 左右的电压，经过三端稳压集成电路 7805 降压为 5V 的正电压，一路供给单片机等部分，另一路经 DC-DC 转换器 ICL7660S 转换为 -5V 的电压，提供给数/模转换器的 8 脚 Vref。 2.4.3 电源电路的调试 2.4.3 电源电路的调试 调试过程采用数字万用表进行电压实测： 大功率管 3DD207 的集电极电压为 15.67V， 基极电压为 11.93V,电容 C4 的正极电压为 12.57V，三极管 C1815 的基极电压为 8.38V， 稳压管的阴极电压为 7.73V，大功率管的发射极即该电路的输出点，其电压为 11.28V。 调节电位器 W1 可改变输出电压的大小，实测结果显示电压输出的变化范围为 8.38V 13.92V。7805 的输出端电压为 4.86V，ICL7660S 输出电压为-4.72V。满足了对电源部分 的技术要求。 3 电路的制作与调试 3.1 电路的焊接 3 电路的制作与调试 3.1 电路