[Arduino] TEA5767

有没有想过手机上或曾经的MP3上的收音机可以自己做了？TEA5767帮您圆梦~=￣ω￣=

TEA5767是个FM调频立体声收音模块，它可以用I2C或SPI来控制，而且内置75MHz的DSP让收音质量好到飞起（听说的~→_→）

参数规格

收音波段:
- FM日本频段 - 76MHz ~ 91MHz
- FM欧美频段 - 87.5MHz ~ 108MHz
中频频率: 225kHz
调谐系统: PLL
灵敏度: 15μA
工作电压: 2.5v~5.0v
信噪比: 60dB
声道: 立体声
声道分离度: 30dB
晶振:
- 32.768kHz
- 13MHz

电路连接

本例直接采用I2C的连线方式来连接线路，所以线路会很简洁。

TEA5767接线图

电源会容易受到音频放大器电源的干扰，所以要做好隔离。如果音频放大器电源不超过5v时，也可以只在靠近TEA5767的电源端上接入一颗磁环抗干扰。

电路图好难画

指令集

我们这里主讲I2C通信方式

I2C地址

读地址: 0xC0
写地址: 0xC1

写入数据

向TEA5767写入数据时，需要写入一个5个字节长的结构体

struct WriteBuffer {
    bool isMute                  : 1; // 静音 = TRUE，正常 = FALSE
    bool isSearchMode            : 1; // 搜索模式 = TRUE，放音模式 = FALSE
    int  prePLL                  : 6; // 频率PLL值的前6bits
    int  postPLL                 : 8; // 频率PLL值的后8bits
    int  searchDirection         : 1; // 向前搜索 = 0，向后搜索 = 1
    int  stopSearchLevel         : 2; // 搜索模式不自动停止 = 0，搜索到微弱信号（信号强度ADC输出5）时中断搜索 = 1，搜索到中等信号（信号强度ADC输出7）时中断搜索 = 2，搜索到强烈信号（信号强度ADC输出10）时中断搜索 = 3
    int  sideBand                : 1; // 上边带接收 = 1，下边带接收 = 0
    bool isMono                  : 1; // 强制单声道输出 = TRUE，立体声输出 = FALSE
    bool isMuteLeft              : 1; // 立体声合成到右声道 = TRUE，正常声道输出 = FALSE
    bool isMuteRight             : 1; // 立体声合成到左声道 = TRUE，正常声道输出 = FALSE
    int  softwarePort1Output     : 1; // SWP1作为可编程端口使用，SWP1口输出高电平 = 1，SWP1口输出低电平 = 0
    int  softwarePort2Output     : 1; // SWP2作为可编程端口使用，SWP2口输出高电平 = 1，SWP2口输出低电平=0
    bool isStandby               : 1; // 待机模式 = TRUE，工作模式 = FALSE
    int  bandLimit               : 1; // 日本调频制式 = 1，欧美调频制式 = 0
    int  xtal                    : 1; // 使用外置13MHz晶振 = 1，使用外置32.768kHz晶振 = 0
    bool isSoftwareMute          : 1; // 开启软件静音 = TRUE，关闭软件静音 = FALSE
    bool isHighCutControl        : 1; // 开启高频旁路 = TRUE，关闭高频旁路 = FALSE
    bool isStereoNoiseCanceling  : 1; // 开启立体声噪音消除 = TRUE，关闭立体声噪音消除 = FALSE
    bool isEnableSearchIndicator : 1; // 搜索到频道是SWP1输出高电平 = TRUE，SWP1作为可编程端口使用 = FALSE
    bool isEnablePLLReference    : 1; // 启动6.5MHz锁相环参考频率 = TRUE，关闭6.5MHz锁相环参考频率 = FALSE
    int  DTC                     : 1; // 美国制去加重时间75μs = 1，其他国家去加重时间 50μs = 0
};

读取数据

从TEA5767读取数据时，需要使用另一个5个字节长的结构体

struct ReadBuffer {
    bool isReady               : 1; // 已搜索到频道或搜索到波段边界 = TRUE，否则 = FALSE
    bool isBandLimit           : 1; // 已搜索到波段边界 = TRUE，否则 = FALSE
    int  prePLL                : 6; // 当前频率的PLL值的前6bits
    int  postPLL               : 8; // 当前频率的PLL值的后8bits
    bool isStereo              : 1; // 当前信号为立体声 = TRUE，否则 = FALSE
    int  intermediateFrequency : 7; // 当前中频，正确调谐时在0x31~0x3E之间
    int  RFADClevel            : 4; // ADC输出的RF信号等级
    int  chipID                : 4; // 芯片ID
};

PLL值计算

频率转PLL
- 上边带接收:
  PLL = (4 * (f_RF + f_IF)) / f_REF
- 下边带接收:
  PLL = (4 * (f_RF - f_IF)) / f_REF

PLL转频率
- 上边带接收:
  f_RF = (PLL * f_REF) / 4 - f_IF
- 下边带接收:
  f_RF = (PLL * f_REF) / 4 + f_IF

上式中各参数:

f_RF为当前频率，单位Hz
f_REF为参考频率，如果XTAL使用的是32.758kHz的晶振，那么参考频率取值32768，如果XTAL使用的是13MHz，则参考频率取值50000，单位Hz
f_IF为中频，这里取值为225000，单位Hz

代码实现

因为使用I2C和TEA5767通信，所以需要使用到Arduino内建的Wire库

I2C读写

#include 
#define I2C_CLOCK 400000 // TEA5767的I2C最大速率不超过400kHz
#define ADDRESS 0xC0     // TEA5767的I2C地址为0xC0

ReadBuffer readBuffer;
WriteBuffer writeBuffer;

void setup() {
    Wire.begin();
    Wire.setClock(I2C_CLOCK);

    readDataFromTea5768();
    setupWriteBuffer(); // 把对TEA5767的设置写入WriteBuffer
    writeDataToTea5767();
}

void unsetup() {
    Wire.end();
}

void readDataFromTea5767() {
    int bufferSize = sizeof(ReadBuffer);
  
    Wire.requestFrom(ADDRESS, bufferSize);
    byte data[bufferSize];
    byte counter = 0;
    memset(data, 0, bufferSize);
    memset(&readBuffer, 0, bufferSize);
    while (Wire.available()) {
        data[counter] = Wire.read();
        counter++;
    }
    if (counter = bufferSize) {
        memcpy(&readBuffer, data, bufferSize);
    }
}

void writeDataToTea5767() {
    Wire.beginTransmission(ADDRESS);
    Wire.write(&writeBuffer, sizeof(WriteBuffer));
    Wire.endTransmission();
}