Si4731 演 示 板 使 用 手 册 1. 特 性 支 持 全 球 范 围 内 的 所 有 FM 频 带, 76 108 MHz 支 持 全 球 范 围 内 的 所 有 AM 频 带, 520 1710 khz 自 动 搜 索 / 全 频 带 扫 描 同 时 支 持 48 个 FM 和 48 个 AM 电 台 存 储 FM 无 线 数 据 服 务 (RDS) 解 码 功 能 (Pi Pty Ps RT CT AF 显 示 ) 根 据 RDS 信 息 自 动 调 整 时 间 / 日 期 自 动 切 换 备 选 频 率 (AF) 自 动 检 测 并 设 置 AM 步 长 单 电 池 ( 最 低 电 压 0.9 V) 或 三 节 电 池 工 作 模 式 可 调 整 的 参 数 包 括 : 信 道 步 长 自 动 搜 索 有 效 台 时 SNR/RSSI 参 考 门 限 值 软 静 音 的 SNR/RSSI 参 考 门 限 值 信 道 滤 波 器 带 宽 立 体 声 和 单 声 道 的 混 合 度 门 限 值 频 带 的 上 下 端 限 制 预 加 重 (50 us or 75 us) AM 步 长 检 测 判 断 的 门 限 值 立 体 声 指 示 带 静 音 功 能 的 音 量 控 制 功 能 AM/FM 信 道 频 率 显 示 及 信 道 信 号 质 量 显 示 电 池 电 压 显 示 万 年 历 功 能 3 x 4 矩 阵 键 盘 控 制 接 口 数 字 健 直 接 输 入 电 台 频 率 功 能 2. 产 品 简 介 这 套 Silicon Laboratories Si4731 演 示 板 所 实 现 的 AM/FM 收 音 机 设 计 方 案 具 有 大 量 的 增 强 特 性, 这 些 特 性 充 分 展 示 了 Silicon Laboratories 的 AM/FM 及 MCU 芯 片 的 强 大 功 能 Si4731 芯 片 采 用 20 管 脚 的 3 x 3mm QFN 封 装, 这 与 Silicon Labs 的 所 有 具 有 FM 接 收, 发 射 及 收 发 功 能 的 Si47xx 系 列 兼 容 主 控 芯 片 采 用 Silicon Laboratories 的 内 部 带 振 荡 器 和 DC-DC 的 C8051F930 MCU 显 示 部 分 采 用 了 一 款 79 x 101 的 点 阵 型 LCD, 能 够 显 示 包 括 RDS 信 息 在 内 的 各 种 信 息 整 个 演 示 板 可 由 3 节 AAA 电 池 供 电 或 者 一 节 AA 电 池 通 过 C8051F930 MCU 内 部 的 dc-dc 转 换 器 供 电 Rev. 0.1 5/08 Copyright 2016 by Silicon Laboratories Si4731-DEMO
3. 功 能 介 绍 图 1 和 图 2 显 示 了 演 示 板 的 器 件 分 布 JP1 J2 J1 U1 J15 U2 J14 LCD S14 S15 2 3 1 4 U4 JP2 J3 T1 J4 Reset Key JP4 JP3 KeyPad 图 1. Si4731 演 示 板 显 示 万 年 历 时 的 正 面 图 形 U3 J5 图 2. Si4731 的 背 面 图 形 2 Rev. 0.1
电 源 : S14: 3 节 电 池 / 1 节 电 池 供 电 选 择 S15: 电 源 供 电 开 / 关 音 频 接 口 : J14: 音 频 输 入 ( 暂 未 用 到 ) J15: 音 频 耳 机 接 口 天 线 选 择 : J1: FM 拉 杆 天 线 BNC 接 头 J2: FM 直 连 传 导 测 试 用 的 SMA 接 头 J3: AM 直 连 传 导 测 试 用 的 SMA 接 头 J4: AM 环 形 天 线 接 头 J5: JTAG 接 头 T1: AM 环 形 天 线 阻 抗 变 换 器 ( 板 上 未 焊 接 ) JP1: FM 输 入 天 线 选 择 3 Si4731-DEMO 2 4 1-2: FM SMA 连 接 (J2) 1-3: FM 拉 杆 天 线 (J1) 1-4: FM 耳 机 天 线 (J15) 1 JP2: AM 输 入 天 线 选 择 4 3 1 1-2: AM 磁 棒 天 线 1-3:AM 环 形 天 线 (J4) 1-4: AM SMA 连 接 (J3) JP3: AM 天 线 类 型 选 择 Open: AM 磁 棒 天 线 Short: AM 环 形 天 线 JP4: FM PCB 走 线 短 天 线 选 择 Short: 选 择 板 上 嵌 入 的 PCB 走 线 作 为 FM 的 短 天 线, 这 种 天 线 适 用 于 Si4704/05/1x/2x 等 型 号 Open: 不 用 板 上 的 PCB 走 线 天 线 主 要 元 器 件 : LCD: 79x101 点 阵 型 LCD U1: Silicon Laboratories Si4731 AM/FM/RDS 收 音 芯 片 U2: 音 频 放 大 器 U3: Silicon Laboratories C8051F930 MCU U4: LDO 稳 压 IC 控 制 接 口 : 2 复 位 键 : MCU 的 复 位 键 键 盘 : 3 x 4 的 控 制 输 入 键 盘 矩 阵 Rev. 0.1 3
4. 操 作 说 明 本 段 描 述 Si4731 演 示 板 的 工 作 模 式 这 里 主 要 有 两 种 工 作 模 式 : 万 年 历 模 式 和 AM/FM 收 音 机 模 式. 4.1. 万 年 历 模 式 在 上 电 ( 或 者 电 路 复 位 ) 后, 演 示 板 自 动 进 入 万 年 历 模 式, 显 示 如 下 信 息 : 年 - 月 - 日 小 时 - 分 钟 星 期 电 池 电 压 演 示 板 在 万 年 历 模 式 下 的 显 示 见 图 一 在 万 年 历 模 式 下, SET/9 按 键 用 来 控 制 进 入 或 者 离 开 设 置 状 态 M+/3 和 M-/7 按 键 用 来 选 择 不 同 的 可 设 置 条 目 ( 小 时, 分 钟, 年, 日, 月 ). UP/4 和 DOWN/8 按 键 用 来 设 定 被 选 中 条 目 的 值 万 年 历 的 日 期 / 时 间 也 可 以 利 用 广 播 电 台 发 射 的 RDS 中 的 CT 信 息 来 自 动 设 置, 在 后 面 的 章 节 中 会 介 绍 如 何 用 RDS 的 CT 信 息 设 置 时 间 4.2. AM/FM 收 音 机 模 式 在 万 年 历 模 式 下, POWER 按 键 用 来 进 入 AM/FM 收 音 机 模 式, 在 此 模 式 下 显 示 的 如 下 信 息 见 图 3 和 图 4 的 描 述 : 1. 信 号 的 SNR 值 2. 信 号 的 RSSI 值 3. 广 播 频 率 4. 电 池 电 压 量 指 示 图 标 5. 广 播 频 率 单 位 6. 立 体 声 指 示 图 标 7. 音 量 大 小 指 示 图 标 8. 广 播 AM/FM 频 段 指 示 9. RDS 信 息 显 示 6 1 3 2 4 7 5 8 9 图 3. LCD 在 FM 模 式 下 的 显 示 4 Rev. 0.1
1 3 2 4 7 5 8 图 4. LCD 在 AM 模 式 下 的 显 示 4.2.1. 广 播 频 段 选 择 在 收 音 机 模 式 下, BANDS/0 按 键 用 来 在 AM 频 段 和 FM 频 段 之 间 切 换 4.2.2. 时 间 / 日 期 的 自 动 设 置 很 多 广 播 电 台 广 播 的 RDS 信 息 中 带 有 clock/time(ct) 信 息, 此 演 示 板 能 够 接 收 这 些 信 息 并 自 动 地 按 照 接 收 到 的 信 息 设 置 演 示 板 本 地 的 时 间 和 日 期 在 FM 频 段 下, 当 接 收 到 RDS 的 CT 信 息 后 LCD 上 会 显 示 CT 指 示 图 标, 这 时 MEM/ AL/1 按 键 可 用 来 以 接 收 到 的 CT 信 息 更 新 本 地 的 万 年 历 时 间 和 日 期 需 要 注 意 的 是 广 播 电 台 每 分 钟 只 发 射 CT 信 息 一 次, 而 且 不 是 所 有 的 广 播 电 台 都 发 射 CT 信 息 4.2.3. 备 选 频 率 (AF) 自 动 切 换 演 示 板 能 接 收 RDS 信 息 中 的 备 选 频 率 (AF) 信 息 当 接 收 到 AF 信 息 后 LCD 上 会 显 示 AF 指 示 图 标 在 当 前 收 听 的 电 台 频 率 的 信 号 因 某 种 原 因 变 得 很 差 时, 演 示 板 会 自 动 地 切 换 到 一 个 信 号 质 量 较 好 的 备 选 频 率 上 4.2.4. 调 台 / 自 动 调 台 在 收 音 机 模 式 下, 按 下 UP/4 或 者 DOWN/8 键 小 于 0.5 秒 就 松 开, 电 台 频 率 会 改 变 一 个 步 长 的 频 率 ; 当 按 着 按 键 的 时 间 大 于 0.5 秒 但 小 于 3 秒 时, 演 示 板 会 自 动 搜 索 下 一 个 有 效 的 电 台 4.2.5. 扫 描 在 收 音 机 模 式 下,MSCAN/5 按 键 用 来 扫 描 当 前 整 个 频 段 以 找 到 所 有 的 有 效 电 台 并 加 以 存 储 随 后 就 可 以 用 M+/3 和 M-/7 按 键 来 快 速 的 选 择 这 些 预 存 起 来 的 电 台 在 扫 描 过 程 中 再 次 按 下 MSCAN/5 按 键 或 者 按 下 UP/4 或 DOWN/8 按 键 会 中 止 扫 描 过 程 4.2.6. 参 数 设 置 在 收 音 机 模 式 下,SET/9 按 键 用 来 选 择 参 数 设 置 菜 单, 如 图 5 和 图 6 所 示 M+/3 和 M-/7 按 键 选 择 菜 单 中 不 同 的 参 数 条 目, UP/4 和 DOWN/8 按 键 设 定 选 中 的 参 数 条 目 的 值 如 果 将 设 置 条 目 Factory Def 的 值 设 为 Yes, 所 有 参 数 条 目 值 均 将 恢 复 为 出 厂 设 定 的 默 认 值 Rev. 0.1 5
图 5. LCD FM 设 置 菜 单 显 示 图 6. LCD AM 设 置 菜 单 显 示 4.2.7. 数 字 按 键 在 收 音 机 模 式 下,FUNC/DIGIT 按 键 用 来 打 开 / 关 闭 键 盘 的 数 字 输 入 功 能 在 打 开 数 字 输 入 功 能 时, Dig 指 示 符 会 被 显 示, 并 且 所 有 标 示 有 数 字 的 按 键 只 能 被 用 来 输 入 频 率 数 字 输 入 的 频 率 数 字 如 果 在 频 带 的 范 围 内, 将 会 被 看 作 是 有 效 的 如 果 输 入 超 过 频 带 范 围 的 频 率 数 字, 与 这 个 数 字 相 差 最 小 的 那 个 频 带 边 界 就 会 取 而 代 之 并 被 显 示 4.2.8. 音 量 控 制 VOL+/2 和 VOL-/6 按 键 用 来 调 整 音 量, 当 音 量 达 到 最 小 时, 音 频 输 出 会 被 静 音 4.2.9. AM 信 道 步 长 自 动 设 置 在 AM 频 段 下, 按 下 MEM/AL/1 按 键, 演 示 板 将 会 自 动 检 测 并 设 置 当 前 所 在 地 区 的 AM 信 道 步 长 是 9K 还 是 10K, 判 断 的 标 准 是 分 别 在 9K 和 10K 的 步 长 下, 一 种 步 长 收 到 的 有 效 电 台 数 比 另 一 种 步 长 的 有 效 电 台 数 多 n 个, n 可 在 参 数 菜 单 中 设 置, 见 表 2 再 次 按 下 MEM/AL/1 键 将 中 止 此 动 作 6 Rev. 0.1
5. 控 制 接 口 介 绍 总 共 有 12 个 控 制 演 示 板 的 按 键 分 布 如 下 : MEM/AL/1 VOL+/2 M+/3 UP/4 MSCAN/5 VOL-/6 M-/7 DOWN/8 SET/9 BANDS/0 FUNC/DIGIT POWER 图 7. Human Interface Keys 每 一 个 按 键 在 不 同 的 操 作 情 况 下 具 有 不 同 的 功 能 : 万 年 历 / 收 音 关 断 模 式 : 收 音 机 功 能 被 关 闭 LCD 显 示 万 年 历, 按 键 用 来 设 置 时 间 / 日 期 AM/FM 收 音 机 模 式 : 收 音 IC 处 于 正 常 工 作 模 式 (FM or AM) 收 音 机 功 能 打 开,LCD 显 示 收 音 机 的 设 置, 按 键 用 来 调 整 这 些 设 置 数 字 输 入 模 式 : 收 音 IC 处 于 正 常 工 作 模 式 (FM or AM) 收 音 机 功 能 打 开, LCD 显 示 收 音 机 的 设 置, 按 键 用 来 直 接 输 入 电 台 的 频 率 续 在 不 同 模 式 下 按 键 的 功 能 如 下 表 1: 按 键 / 模 式 万 年 历 模 式 调 谐 关 闭 表 1. 按 键 功 能 描 述 收 音 机 模 式 调 谐 打 开 MEM/AL/1 无 定 义 FM 模 式 : 根 据 RDS 中 的 CT 信 息 调 整 万 年 历 的 时 间 和 日 期 AM 模 式 : 自 动 检 测 并 设 置 本 地 的 信 道 步 长 POWER 打 开 收 音 机 功 能 关 闭 收 音 机 功 能 进 入 万 年 历 模 式. ( 收 音 机 的 参 数 会 被 存 储 到 闪 存 ) SET 进 入 万 年 历 设 置 状 态 打 开 收 音 机 的 设 置 菜 单. ( 参 数 列 表 见 表 2) BANDS 无 定 义 在 FM 频 段 和 AM 频 段 之 间 切 换 UP/ DOWN 按 键 按 下 时 间 <0.5s 0.5s< 按 键 按 下 时 间 <3s 按 键 按 下 时 间 > 3s 在 万 年 历 设 置 状 态 下, 改 变 一 次 当 前 选 中 的 条 目 的 值 快 速 改 变 当 前 选 中 的 条 目 的 值 在 收 音 机 设 置 菜 单 状 态 下, 改 变 一 次 当 前 选 中 的 参 数 在 正 常 收 音 机 状 态 下, 根 据 步 长 改 变 一 次 收 音 机 频 率 执 行 自 动 搜 台 功 能 快 速 改 变 当 前 的 参 数 的 值 或 者 当 前 的 频 率 值 MSCAN 无 定 义 扫 描 频 段 内 所 有 有 效 频 点 并 加 以 存 储 Note: 注 意 : 在 收 音 机 模 式 下, 按 下 Set 按 键 ( 不 放 开 ), 然 后 按 BANDS 按 键 可 打 开 / 关 闭 组 合 键 信 息 显 示 用 Set 和 MSCAN 合 成 的 组 合 键 来 切 换 不 同 的 组 合 键 功 能 显 示 Rev. 0.1 7
按 键 / 模 式 万 年 历 模 式 调 谐 关 闭 M+/ M 在 万 年 历 设 置 状 态 下, 选 择 下 一 个 条 目. 表 1. 按 键 功 能 描 述 ( 续 ) 表 2 列 出 了 在 设 置 菜 单 中 可 被 修 改 的 FM 和 AM 收 音 机 参 数 : 在 设 置 菜 单 打 开 状 态 下, 选 择 下 一 个 被 摄 制 的 参 数 在 正 常 的 收 音 状 态 下, 选 择 下 一 个 预 先 存 储 的 频 点 Vol+ / < 3 s 无 定 义 减 小 或 者 增 大 一 级 音 量 Vol > 3 s 快 速 增 大 或 者 减 小 音 量 FUNC/DIGIT 无 定 义 打 开 / 关 闭 键 盘 的 数 字 输 入 功 能 组 合 键 无 定 义 A: 收 音 IC 的 版 本 B: 固 件 版 本 C: 变 容 二 极 管 值 D: AGC 状 态 表 2. 可 设 置 收 音 机 参 数 表 收 音 机 模 式 调 谐 打 开 Note: 注 意 : 在 收 音 机 模 式 下, 按 下 Set 按 键 ( 不 放 开 ), 然 后 按 BANDS 按 键 可 打 开 / 关 闭 组 合 键 信 息 显 示 用 Set 和 MSCAN 合 成 的 组 合 键 来 切 换 不 同 的 组 合 键 功 能 显 示 FM 参 数 步 长 : 50/100/200KHz 默 认 值 : 100KHz 自 动 搜 台 门 限 RSSI: 0 127 dbuv 默 认 值 : 20 dbuv 自 动 搜 台 门 限 SNR: 0 127 db 默 认 值 : 03 db 预 加 重 : 50us or 75us 默 认 值 : 75us 频 带 上 限 : 最 大 108MHz 默 认 值 :107.90MHz 频 带 下 限 : 最 小 76MHz 默 认 值 : 87.50MHz 信 道 滤 波 器 带 宽 : 00/40K/60K/80K/ 100KHz 默 认 值 : 00 ( 自 动 ) RClock: 0: AFC 功 能 关 闭 32763~32773 默 认 值 : 32768 软 静 音 速 率 : (0 255) 默 认 值 : 64 软 静 音 SNR 门 限 值 : (0 15dB) 默 认 值 : 4dB 软 静 音 最 大 衰 减 : (0 31dB) 默 认 值 : 16dB 步 长 : 1/9/10KHz 默 认 值 : 9KHz AM 参 数 自 动 搜 台 门 限 RSSI: (0 63dBuv 默 认 值 : 25 dbuv 自 动 搜 台 门 限 SNR: 0 63dB 默 认 值 : 05 db 预 加 重 : 00 disable, 50us 默 认 值 : 00 频 带 上 限 : 最 大 1710KHz 默 认 值 :1710KHz 频 带 下 限 : 最 小 520KHz 默 认 值 : 522KHz 信 道 滤 波 器 带 宽 : 1/2/3/4/6KHz 默 认 值 : 2KHz RClock: 0 AFC 功 能 关 闭 32763~32773 默 认 值 : 32768 软 静 音 速 率 : 0-255 默 认 值 : 64 软 静 音 SNR 门 限 值 : 0 63dB 默 认 值 : 10dB 软 静 音 最 大 衰 减 : 0 63dB 默 认 值 : 16dB 8 Rev. 0.1
表 2. 可 设 置 收 音 机 参 数 表 ( 续 ) 声 道 混 合 单 声 道 门 限 : (0 127dBuv) 默 认 值 : 30dBuv 声 道 混 合 立 体 声 门 限 : (0 127dBuv) 默 认 值 : 49dBuv 手 动 设 定 AGC : on/off 默 认 值 : off 软 静 音 衰 减 斜 率 : 1-5 默 认 值 : 2 恢 复 出 厂 设 定 : on/off 默 认 值 :off AM 步 长 自 动 检 测 判 断 门 限 值 : 1,2,3,4,5,6 默 认 值 = 2 AGC 增 益 索 引 值 : 0 26 默 认 值 : 0 恢 复 出 厂 设 定 : on/off 默 认 值 :off RDS/RBDS 选 择 默 认 值 : RBDS Rev. 0.1 9
6. Bill of Materials C8051F930 MCU, 带 有 64k flash 程 序 存 储 空 间, 4 kb RAM 和 内 置 DC-DC 转 换 器 AM/FM 接 收 芯 片 Si4731, 支 持 外 部 32768Hz 晶 振 ST7588T LCD 驱 动 芯 片 LM4910 音 频 放 大 芯 片 详 细 列 表 见 表 3 表 3. Si473x 演 示 板 BOM 编 号 数 量 名 称 描 述 元 器 件 值 1 3 C1, C16, C29 CAP,SM,0603,X7R 0.47 µf 2 2 C4, C13 CAP,SM,0603,X7R 4.7 µf 3 8 C15, C23-28, C41 CAP,SM,0603,X7R 1 µf 4 6 C10, C14, C19, C37, C39 40 CAP,SM,0603,X7R 0.1 µf 5 4 C2,C3, C21 22 CAP,SM,0603,X7R 22 pf 6 2 C8, C12 CAP,SM,0603,X7R 220 pf 7 2 C11, C18 CAP,SM,0603,X7R 820 pf 8 3 C5 7 CAP,SM,0603,X7R 100 pf 9 4 C17, C38, C44, C46 CAP,SM,0603,X7R 1 nf 10 8 C32 36, C54 C55,C43 CAP,SM,0603,X7R NP 11 3 C30,C45, C53 RES,SM,0603 0R 12 1 C9 CAP,SM,1210,tantalum 100 µf/6.3 V 13 1 C31 CAP,SM,1210,tantalum 220 µf/4 V 14 4 R1 2, R3,R25 RES,SM,0603 0R 15 11 R7, R27, R29 32, R34, R36 39 RES,SM,0603 10 kw 16 2 R5, R11 RES,SM,0603 12 kw 17 4 R20, R22 23, R28 RES,SM,0603 1 kw 18 2 R4,R6 RES,SM,0603 5k6 19 2 R8, R10 RES,SM,0603 6k8 20 3 R9, R16 17 RES,SM,0603 2 kw 21 2 R18 19 RES,SM,0603 100R 22 5 R15, R21,R24, R26,R35 RES,SM,0603 NP 23 1 R12 RES,SM,0603 4k7 24 3 R13 14, R33 RES,SM,0603 100k 25 4 B1 4 FERRITE BEAD,SM,0805 2k5/100M 26 1 L1 IND,SM,0603 120 nh 27 1 L2 IND,SM,0603 270 nh 28 2 L3 4 RES,SM,0603 0R 29 1 U1 Si47xx, MLP20-3MM Si47xx 30 1 U2 LM4910,SOP8 LM4910MA 10 Rev. 0.1
表 3. Si473x 演 示 板 BOM ( 续 ) 31 1 U4 REGLATOR,SOT23 XC62FP3002MR 32 1 U3 C8051F920/30-GQ,LQFP32 C8051F920/30-GQ 33 1 D1 DIODE,SM,ESD,SOT23 BAV99 34 2 D2 4 DIODE,SM,ESD,SOT23 CM1214-01ST/SO 35 1 Q1 TRANSISTOR NPN SOT23 2N3904 36 1 T1 MW AIR LOOP ANTENNA TRANS- SLMWTF01 FORMER 37 1 J5 CONN,TH,2X10,HDR 38 1 J4 Wire holder 39 2 Y1 2 Crystal 32.768 khz 40 2 J14 15 Stereo earphone jack 3.5 mm 41 2 JP3 4 CONN,TH,1X2,HDR CONN,TH,1X2,HDR 42 2 JP1 2 CONN,TH,1X4,HDR CONN,TH,1X4,HDR 43 4 J10 13 CONN,TH,1X5,HDR CONN,TH,1X5,HDR 44 1 J1 BNC_VERTICAL BNC for whip 45 2 J2-3 SMA_VERTICAL SMA for FM/AM 46 1 S14 SLIDE SWITCH With 3 Double Pole Double Throw Switches inside 47 1 S15 Single Pole Double Throw Switch 48 13 S1 13 Button Switch 49 1 LCD1 LCD 101*79 dots 50 1 ANT2 MW ferrite antenna 220 µh 51 1 ANT3 MW loop antenna 10 20 µh 52 1 BAT2 Battery BOX,AAA*3 SIZE 53 1 BAT1 Battery BOX,AA SIZE DC TO DC 电 路 所 需 元 器 件 54 1 L5 IND,SM,1008 0.68 µh 55 1 C42 CAP,SM,0603,X7R 4.7 µf Rev. 0.1 11
7. 原 理 图 图 8. Si4731 演 示 板 原 理 图 射 频 和 音 频 部 分 12 Rev. 0.1
图 9. Si4731 演 示 板 原 理 图 MCU 部 分 Rev. 0.1 13
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