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在第 15 届全国大学生智能车竞赛中，有一道比赛项目组别是声音信标。在信标发送的导航信号中包括有声音、无线调频信号两种。在无线调频信号中包括有和发送的声音信号同步的调制信号。为了方便解调出该信号，可以使用集成的调频收音机模块来完成。
在博文“单片调频收音机[4]”介绍了基于 RDA5807 集成调频收音机模块。并通过该模块来接受声音信号以及无线调频信号的强度信号。
TEA5767 模块是同学在公众号留言询问的是否允许使用的调频收音模块，这也是允许使用的。
▲ 两款调频接收模组
这两款调频模块模组都可以在购买到体积为小封装表贴模组，相对来讲，RDA5807 的价格低一些，外部电路非常简单。T RDA5807 模块的外部接口定义可以参见博文“RDA5807 FM 收音机模块[5]”，相关实验电路板参见博文“小型化 RDA5807 调频收音模块实验板”。
TEA5767 模块的外部接口见下图所示：
▲ TEA5767 模组外部接口定义
▲ TEA5767 模组尺寸
模块简介
频率范围从 76—108MHZ 自动数字调谐。高灵敏度，高稳定性，低噪音，收音模块。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。
在本文实验中的电路板是已经集成了 TEA5767 调频专用模组的电路模块。其中集成了音频功放（TDA1308），3.5MM 音频接口，可以直接接耳机、功放；天线接口，以及四针 100mil 的插针接口。因此无需再制作接口电路板，可以直接与单片机相连，完成测试。
▲ TEA5767 收音机模块
模块的接口定义为：
| 序号 | 符号 | 功能 |
|---|---|---|
| 1 | VCC | 电源 +5V |
| 2 | SDA | I2C 总线的数据线 |
| 3 | SCL | I2C 总线的时钟线 |
| 4 | GND | 电源地 |
天线可以选择：（根据自己喜好选择 配送的天线）天线可以选择 A （天线拉杆）型 或者 B（30CM 导线）型（在 我们实际测试中，B（30CM 导线）型 天线效果更好， 不推荐"拉杆型"个人感觉徒有外表。）
▲ 电路板配套的天线
该模块的详细资料下载地址为：https://pan.baidu.com/s/17_1JqM5q7qzktZ15Ppcx6g
实验电路板
由于模块需要使用 I2C 总线完成接收频率设置以及其他的功能。采用 STC8G1K08-SOP8 单片机作为模块 I2C 总结接口，同时该单片机通过 UART 与计算机相连，完成程序的 ISP 更新与测试数据的传送。
电路的功能包括：
- 通过 I2C 总线对 TEA5867 模块进行控制；通过 ADC 读取外部分压电阻上的电压，确定在单独工作的情况下设置 TEA5767 的三个频率点：85MHz，95MHz，110MHz。通过 UART 串口与计算机相连。
实验电路板如下图所示：
▲ 电路板的原理图
通过快速制版，获得实验电路如下。通过 100mil 的排针可以方便与 TEA5767 模块在面包板上连接实验。
▲ 电路实验电路板
对于 STC 单片机的串口下载电路板，可以参见博文“STC 单片机自动下载调试器设计[6]” 。
实验程序
1. TEA5767 设置协议
通过设置 TEA5767 中的锁相环（PLL）频率来选择调频接收频道。PLL 的计算公式如下：
PLL 设置十进制参数，写入 TEA5767 内部寄存器的数值；：调频电台的频率数值，单位 Hz。：中频频率，在实验模块中，中频频率为 225000Hz。：参考频率，在实验模块中，该频率为 32768。
2. I2C 总线传输数据帧
TEA5767 通过 I2C 总线来读取和写入 IC 中的控制寄存器，寄存器总共有五个字节，其中前面两个是用来设置 PLL 参数，其它的数据为功能控制。
设置频率子程序如下：
void TEA5767SetFrequency(float fFrequency) {
unsigned int nFrequency;
nFrequency = (unsigned int)((fFrequency * 1000000 + 225000) / 32768 * 4);
g_ucTEA5767WriteData0[](unsigned char "0")(nFrequency >> 8);
g_ucTEA5767WriteData1[](unsigned char "1")(nFrequency & 0xff);
g_ucTEA5767WriteData[2] = 0xb0;
g_ucTEA5767WriteData[3] = 0x10;
g_ucTEA5767WriteData[4] = 0x0;
TEA5767WriteByte(g_ucTEA5767WriteData);
}
其中函数 TEA5767WriteByte 是将 5 个字节的数据连续写入 TEA5767 内部。
在读取 TEA5767 内部的 5 个寄存器数值中，在第 4 个字节的高四位反映了模块接收到的信号的强度。下面函数反映读取 TEA5767 信号 RSSI 的过程。
unsigned char TEA5767ReadRSSI(void) {
TEA5767ReadByte(g_ucTEA5767ReadData);
return g_ucTEA5767ReadData[3] >> 4;
}
芯片内部的 RSSI 数值只有四位，与输入 RF 强度之间的关系如下图所示。
▲ RF 强度与芯片强度数值之间的关系
对照 RDA5807 模块，其内部的 RSSI 数值为 6bit，相对所获得的精度数值比 TEA5767 要高，具体可以参见博文“利用 RDA5807 的 RSSI 测量 RF 强度[7]”。
测试结果
1. 实验系统
使用面包板将单片机测试版与 TEA5767 模块连接起来如下图所示。工作电压为 5V。
▲ 实验电路板
2. 读取 TEA5767 信号强度数值
通过软件设置 TEA5767 接收频率，频率范围从 85.0MHz 到 108.0MHz，每隔 0.1MHz 修改频率。读取信号强度数值反映了当地调频广播的分布情况。如下图所示：
▲ 读取 TEA5767 无线信号强度数值
读取的实验数据如下：
fdim=[85.00,85.10,85.20,85.30,85.40,85.50,85.60,85.70,85.80,85.90,86.00,86.10,86.20,86.30,86.40,86.50,86.60,86.70,86.80,86.90,87.00,87.10,87.20,87.30,87.40,87.50,87.60,87.70,87.80,87.90,88.00,88.10,88.20,88.30,88.40,88.50,88.60,88.70,88.80,88.90,89.00,89.10,89.20,89.30,89.40,89.50,89.60,89.70,89.80,89.90,90.00,90.10,90.20,90.30,90.40,90.50,90.60,90.70,90.80,90.90,91.00,91.10,91.20,91.30,91.40,91.50,91.60,91.70,91.80,91.90,92.00,92.10,92.20,92.30,92.40,92.50,92.60,92.70,92.80,92.90,93.00,93.10,93.20,93.30,93.40,93.50,93.60,93.70,93.80,93.90,94.00,94.10,94.20,94.30,94.40,94.50,94.60,94.70,94.80,94.90,95.00,95.10,95.20,95.30,95.40,95.50,95.60,95.70,95.80,95.90,96.00,96.10,96.20,96.30,96.40,96.50,96.60,96.70,96.80,96.90,97.00,97.10,97.20,97.30,97.40,97.50,97.60,97.70,97.80,97.90,98.00,98.10,98.20,98.30,98.40,98.50,98.60,98.70,98.80,98.90,99.00,99.10,99.20,99.30,99.40,99.50,99.60,99.70,99.80,99.90,100.00,100.10,100.20,100.30,100.40,100.50,100.60,100.70,100.80,100.90,101.00,101.10,101.20,101.30,101.40,101.50,101.60,101.70,101.80,101.90,102.00,102.10,102.20,102.30,102.40,102.50,102.60,102.70,102.80,102.90,103.00,103.10,103.20,103.30,103.40,103.50,103.60,103.70,103.80,103.90,104.00,104.10,104.20,104.30,104.40,104.50,104.60,104.70,104.80,104.90,105.00,105.10,105.20,105.30,105.40,105.50,105.60,105.70,105.80,105.90,106.00,106.10,106.20,106.30,106.40,106.50,106.60,106.70,106.80,106.90,107.00,107.10,107.20,107.30,107.40,107.50,107.60,107.70,107.80,107.90]
leveldim=[4.00,5.00,6.00,5.00,5.00,5.00,5.00,5.00,5.00,6.00,11.00,8.00,6.00,5.00,5.00,6.00,6.00,5.00,4.00,6.00,5.00,5.00,5.00,5.00,5.00,6.00,12.00,6.00,6.00,5.00,5.00,5.00,5.00,8.00,7.00,5.00,6.00,9.00,6.00,6.00,5.00,5.00,5.00,5.00,5.00,5.00,4.00,4.00,4.00,5.00,9.00,5.00,5.00,5.00,5.00,6.00,6.00,5.00,4.00,5.00,9.00,5.00,5.00,5.00,6.00,8.00,6.00,5.00,4.00,4.00,6.00,6.00,6.00,8.00,7.00,6.00,5.00,4.00,5.00,5.00,6.00,6.00,5.00,5.00,5.00,6.00,5.00,5.00,6.00,5.00,6.00,6.00,7.00,6.00,8.00,12.00,14.00,13.00,11.00,7.00,6.00,6.00,5.00,8.00,10.00,8.00,5.00,4.00,6.00,6.00,9.00,12.00,8.00,8.00,5.00,8.00,11.00,8.00,6.00,5.00,6.00,6.00,5.00,7.00,12.00,5.00,6.00,7.00,6.00,7.00,6.00,8.00,10.00,9.00,6.00,6.00,5.00,7.00,7.00,6.00,6.00,6.00,6.00,7.00,6.00,7.00,11.00,7.00,6.00,6.00,10.00,7.00,6.00,6.00,6.00,9.00,13.00,10.00,6.00,6.00,6.00,5.00,6.00,5.00,6.00,5.00,5.00,6.00,7.00,7.00,6.00,7.00,7.00,6.00,11.00,12.00,9.00,6.00,7.00,6.00,6.00,7.00,6.00,6.00,6.00,5.00,6.00,6.00,6.00,11.00,9.00,5.00,5.00,6.00,6.00,6.00,5.00,7.00,6.00,6.00,7.00,6.00,5.00,6.00,7.00,7.00,6.00,6.00,7.00,7.00,6.00,10.00,7.00,7.00,7.00,7.00,8.00,7.00,7.00,7.00,6.00,5.00,10.00,13.00,11.00,8.00,6.00,7.00,7.00,7.00]
3. 接收到 Chirp 信号波形
在实验中，信号板发送的调频频率为 95MHz，设置 TEA5767 接收频率为 95MHz，在模块的音频输出便可以观察到有信号板发送的 Chirp 信号。
▲ 通过示波器接观察接收到的的 Chirp 信号
下图是将接收到的 Chirp 信号展开之后对应的波形。该信号耦合到单片机 AD 转换器输入端，便可以用于和麦克风信号进行相关计算，获得声源延迟信息。
▲ 接收到的 Chirp 信号
结论
TEA5767 本身还有很多其它的辅助功能，比如可以自动搜索调频电台，软件静音控制等。在智能车竞赛中，只是应用了它的调频接收的功能。
TEA5767 的信号强度分辨率只有 4bit，分辨率比较低。使用该信号来判断距离信标的远近误差太大。相比较而言，RDA5807 接收模块的分辨精度则会很高。但是 RDA5807 的 RSSI 的信号强度具有很低的带宽，对于信号强度变化有比较大的滞后。
参考资料
[1]信标的信号: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105575349
[2]声音信标长啥样子？: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105207528
[3]声音信标调试: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105004283
[4]单片调频收音机: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104131905
[5]RDA5807 FM 收音机模块: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/104116006?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-3&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-3
[6]STC 单片机自动下载调试器设计: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105543574
[7]利用 RDA5807 的 RSSI 测量 RF 强度: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/104122851
