KC-201 FM立体声收音模块产品说明

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够完成 88MHz--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。

模块主要参数和特点：

    A、采用通用的102BC模块的封装。
    B、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）。
    C、灵敏度高、噪声小、搞干扰能力强、外接元件极少、使用极其简单，板子尺寸为 47mm*48mm 。
    D、I2C串行数据总线接口通讯。
    E、采用先进的SEEK硬件搜台方式，全频段搜索只需4～5Sec，在幅提高搜台速度。
    F、内置LDO调整、低功耗、超宽电压使用范围（2.7~5.5VDC）。
    G、内置噪声消除、软静音、低音增强电路设计。
    H、FM及MPX立体声采用DSP处理器。
    I、应用简便、成本低，性价比高。

KC-201 FM立体声收音模块接口说明：

    模块左侧“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）
    模块右侧“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-）
    模块左下侧“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。

以下是我们在完成FM收音模块开发中使用分立元件搭焊的试验过程：

    我们用5767收音模块通过搭焊与实验板相连，做成了整个收音实验，TDA5767和CL5767的指令完全兼容，可以直接代换。其实TEA5767的控制也不算很难，只要看懂了TEA5767.pdf（这个在我们的网站上可以下载到），然后用C51就可以控制它，实现FM收音功能。下面就来谈谈TEA5767的编程思路，希望对有兴趣弄这个芯片的朋友有些帮助。

    （1）首先选择好你硬件的晶振，这在输入模式的相应位设置，只有两种晶体选择！一种是32.768KHz,一种是13MHz。通过字节4的XTAL可以控制：当XTAL=1时，用的是32.768KH，而当XTAL=0时，用的是13MHz。当然大家应该要清楚，这个晶振外接的哦。
    （2）选择好收音的制式，有日本和欧洲两种模式，其频率覆盖范围不同。
    （3）将输出模式选择立体声，不要使能全体静音和左右静音。这个可以通过字节3控制，具体请看TEA5767.pdf。
    （4）其它几个音效控制位可以不理会！如HCC，SNC。其实，我初始化是将date[2]=0x20, date[3]=0x11, date[4]=0x00，当然具体的还得看你的硬件部分这么接的拉。
    （5）有两个扩展输出端口，可以做指示和其他控制，但是PORT1可以兼职做内部状态指示，由SI控制。

下面我们来分享一下试验全过程，我们使用搭焊的方式来完成，因为外围电路很简单，只要接上天线、电源和音频输出就可以了：

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KC-201 FM立体声收音模块 元件分布说明：

模块相关背景知识介绍：

FM模块知识：

    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：
高灵敏度(使用低噪声射频输入放大器）
兼容美国/欧洲(87.5 to 108 MHz)和日本(76 to 91MHz)调频波段
预调谐接收日本电视伴音至108 MHz
高放自动增益控制（AGC）电路
LC调谐振荡用低成本固定芯片
调频中频选择在内部完成，中频免调
三种振荡基准频率输入32.768K、13M、6.5M
锁相环调谐系统
由总线模式管脚来选择I2C总线模式或三线模式
由总线输出7位中频计数，由总线输出4位电平
软静音，立体声消噪（SNC），高电平切割（HCC）
软静音，立体声消噪（SNC），高电平切割（HCC）能通过总线关断
免调谐立体声解码器，自动搜索调谐功能
待机模式
两个软件可编程端口，总线输入，输出线三态模式
自动调节温度范围（在VCCA, VCC(VCO) 和VCCD = 5 V）

软件编程说明：

（1）I2C-总线说明
I2C 总线是通过二根I2C 总线是通过二根线（串行数据线和串行时钟线）来连接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为400KHz，不能连接IC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-总线协议表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。

表2：读模式

注意：1：S 为启动条件。
2：A 为应答信号。表3：IC 地址位

 

 

 

IC 地址

 

 

模式

1

1

0

 

0

0

0

R/W

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

表4：写模式

表5 数据字节1 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

MUTE

SM

PLL13

PLL12

PLL11

PLL10

PLL9

PLL8

表6 数据字节1 的各个位描述

位号

符号

描述

7

MUTE

如果MUTE=1，则左右声道被静音；MUTE=0，左右声道正常工作。

6

SM

如果SM=1，则处于搜索模式；SM=0，不处于搜索模式。

5 到0

PLL[13：8]

设定用于搜索和预设的可编程频率合成器。

表7 数据字节2 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

PLL7

PLL6

PLL5

PLL4

PLL3

PLL2

PLL1

PLL0

表8 数据字节2 的各个位描述

表9 数据字节3 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

SUD

SSL1

SSL0

HLSI

MS

ML

MR

SWP1

表10 数据字节3 的各个位描述

位号

符号

描述

7

SUD

SUD=1，增加频率搜索；SUD=0，减小频率搜索。

6 和5

SLL[1：0]

搜索停止标准：见下表1。

4

HLSI

高/低充电电流切换：HLSI=1，高充电电流； HLSI=0，低充电电流。

3

MS

立体声/单声道：MS=1，单声道；MS=0，立体声。

2

ML

左声道静音：ML=1，左声道静音并置立体声，ML=0，左声道正常。

1

MR

右声道静音：MR=1，右声道静音并置立体声，MR=0，右声道正常。

0

SWP1

软件可编程端口1：SWP1=1，端口1 高电平；SWP1=0 ，端口1 低电平。

表11：搜索停止标准设定

SSL1

SSL2

搜索停止标准

0

0

在搜索模式下禁止

0

1

低：ADC 输出大小为5

1

0

中：ADC 输出大小为7

1

1

高：ADC 输出大小为10

表12：数据字节4 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

SWP2

STBY

BL

XTAL

SMUTE

HCC

SNC

SI

表13：数据字节4 的各个位描述

位号

符号

描述

7

SWP2

软件可编程端口2：SWP2=1，端口2 高电平；SWP2=0，端口2 低电平。

6

STBY

等待：STBY=1，处于待机模式，STBY=0，退出待机模式。

5

BL

波段制式：BL=1，日本调频制式；BL=0，美国/欧洲调频制式。

4

XTAL

如果XTAL=1 ，那么fxtal=32.768KHz； 如果XTAL=0 ，那么fxtal=13MHz。

3

SMUTE

软件静音：SMUTE=1，软静音打开；SMUTE=0，软静音关闭。

2

HCC

白电平切割：HCC=1，高电平切割打开，HCC=0，高电平切割关闭。

1

SNC

立体声噪声去除：如果SNC=1，立体声消噪除打开，如果SNC=0，立体声消噪除关闭。

0

SI

搜索标志位：SI=1，SWPORT1 输出准备好信号；SI=0，SWPORT1 作为软件可编程端口1 用。

表14：数据字节5 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

PLLREF

DTC

 

 

 

 

 

表15：数据字节5 的各个位描述

位号

符号

描述

7

PLLREF

若PLLREF=1，6.5MHz 的锁相环参考频率启用；若PLLREF=0，6.5MHz 的锁相环参考频率关闭。

6

DTC

若DTC=1，去加重时间常数为75us； 若DTC=0，去加重时间常数为50us。

5 到0

 

未用，状态不必考虑。

（9）：读数据

表16：读模式表17：数据字节1 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

RF

BLF

PLL13

PLL12

PLL11

PLL10

PLL9

PLL8

表18：数据字节1 的各个位描述

位号

符号

描述

7

RF

准备好标志：RF=1， 有一个频道被搜到或者一个制式已经符合；RF=0， 没有频道被搜到。

6

BLF

波段制式：BLF=1，一个制式已经符合；BLF=0，没有制式已经符合。

5 到0

PLL[13：8]

用于搜索和预设后的可编程频率合成器设定结果。

表19：数据字节2 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

PLL7

PLL6

PLL5

PLL4

PLL3

PLL2

PLL1

PLL0

表20：数据字节2 的各个位描述

表21：数据字节3 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

STEREO

IF6

IF5

IF4

IF3

IF2

IF1

IF0

表22：数据字节3 的各个位描述

位号

符号

描述

7

STEREO

立体声标志位：STEREO=1，立体声接收；STEREO=0，单声道接收。

6 到0

IF[6：0]

中频计数器结果。

表23：数据字节4 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

LEV3

LEV2

LEV1

LEV0

CI3

CI2

CI1

0

表24：数据字节4 的各个位描述

位号

符号

描述

7 到4

LEV[3：0]

ADC 的输出。

3 到1

CI[3：1]

芯片验证号。

0

 

该位内部置0。

表25：数据字节5 的格式

位7（高位）

位6

位5

位4

位3

位2

位1

位0（低位）

0

0

0

0

0

0

0

0

表26：数据字节5 的各个位描述

（10）： 总线传输时间表27：数字电平和传输时间

符号

参数

条件

最小值

最大值

单位

数字输入

 

 

 

 

 

VIH

输入高电平

 

0.45VCCD

V

VIL

输入低电平

 

0.2VCCD

V

数字输出

 

 

 

 

 

Isink(L)

低电平吸收电流

 

500

μA

VOL

低电平输出电压

IOL = 500 μA

450

mV

传输时间

 

 

 

 

 

fclk

时钟输入频率

I2C总线

400

kHz

3-线

1

MHz

tHIGH

时钟高电平时间

I2C总线

1

μs

3-线

300

ns

tLOW

时钟低电平时间

I2C总线

1

μs

3-线

300

ns

tW(write)

写操作脉冲宽度

3-线

1

μs

tW(read)

读操作脉冲宽度

3-线

1

μs

tsu(clk)

时钟建立时间

3-线

300

ns

th(out)

读操作数据输出控制时间

3-线

10

ns

td(out)

读操作输出延迟时间

3-线

100

ns

tsu(write)

写操作建立时间

3-线

100

ns

th(write)

写操作控制时间

3-线

100

ns