在第15屆全國大學生智能車競賽中，有一道賽題是聲音信標。在信標發送的導航信號中包括有聲音、無線調頻信號兩種。在無線調頻信號中包括有和發送的聲音信號同步的調製信號。爲了方便解調出該信號，可以使用集成的調頻收音機模塊來完成。
下面是相關的信標推文：

在博文“單片調頻收音機”介紹了基於RDA5807集成調頻收音機模塊。並通過該模塊來接受聲音信號以及無線調頻信號的強度信號。

TEA5767模塊是同學在公衆號“TSINGHUAZHUOQING”留言中，詢問的是否允許使用的調頻收音模塊，這也是允許使用的。

^{▲ 兩款調頻接收模組}

這兩款調頻模塊模組都可以在購買到體積爲小封裝表貼模組，相對來講，RDA5807的價格低一些，外部電路非常簡單。T
RDA5807模塊的外部接口定義可以參見博文“RDA5807 FM收音機模塊”，相關實驗電路板參見博文“小型化RDA5807調頻收音模塊實驗板”。

TEA5767模塊的外部接口見下圖所示：

^{▲ TEA5767 模組外部接口定義}

^{▲ TEA5767 模組尺寸}

模塊簡介

頻率範圍從76—108MHZ自動數字調諧。高靈敏度，高穩定性，低噪音，收音模塊。一片低功耗電調諧調頻立體聲收音機電路，其內部集成了中頻選頻和解調網絡，可以做到完全免調。

在本文實驗中的電路板是已經集成了TEA5767調頻專用模組的電路模塊。其中集成了音頻功放（TDA1308），3.5MM音頻接口，可以直接接耳機、功放；天線接口，以及四針100mil的插針接口。因此無需再製作接口電路板，可以直接與單片機相連，完成測試。

^{▲ TEA5767收音機模塊}

模塊的接口定義爲：

序號	符號	功能
1	VCC	電源 +5V
2	SDA	I2C總線的數據線
3	SCL	I2C總線的時鐘線
4	GND	電源地

天線可以選擇：（根據自己喜好選擇配送的天線）天線可以選擇 A （天線拉桿）型或者 B（30CM導線）型（在我們實際測試中，B（30CM導線）型天線效果更好，不推薦"拉桿型"個人感覺徒有外表。）

^{▲ 電路板配套的天線}

該模塊的詳細資料下載地址爲：
https://pan.baidu.com/s/17_1JqM5q7qzktZ15Ppcx6g

實驗電路板

由於模塊需要使用I2C總線完成接收頻率設置以及其他的功能。採用STC8G1K08-SOP8單片機作爲模塊I2C總結接口，同時該單片機通過UART與計算機相連，完成程序的ISP更新與測試數據的傳送。

電路的功能包括：

通過I2C總線對TEA5867模塊進行控制；
通過ADC讀取外部分壓電阻上的電壓，確定在單獨工作的情況下設置TEA5767 的三個頻率點：85MHz，95MHz，110MHz。
通過UART串口與計算機相連。

實驗電路板如下圖所示：

^{▲ 電路板的原理圖}

通過快速製版，獲得實驗電路如下。通過100mil的排針可以方便與TEA5767模塊在麪包板上連接實驗。

^{▲ 電路實驗電路板}

對於STC單片機的串口下載電路板，可以參見博文“STC單片機自動下載調試器設計” 。

實驗程序

1. TEA5767 設置協議

通過設置TEA5767中的鎖相環（PLL）頻率來選擇調頻接收頻道。PLL的計算公式如下：

$PLL = {{4 \times \left( {F_{RF} + F_{IF} } \right)} \over {F_{REFS} }}$

$PLL$ ：PLL設置十進制參數，寫入TEA5767內部寄存器的數值；
$F_{RF}$ ：調頻電臺的頻率數值，單位Hz。
$F_{IF}$ ：中頻頻率，在實驗模塊中，中頻頻率爲225000Hz。
$F_{REFS}$ ：參考頻率，在實驗模塊中，該頻率爲32768。

2. I2C總線傳輸數據幀

TEA5767通過I2C總線來讀取和寫入IC中的控制寄存器，寄存器總共有五個字節，其中前面兩個是用來設置PLL參數，其它的數據爲功能控制。

設置頻率子程序如下：


void TEA5767SetFrequency(float fFrequency) {
    unsigned int nFrequency;
    
    nFrequency = (unsigned int)((fFrequency * 1000000 + 225000) / 32768 * 4);
    g_ucTEA5767WriteData[0] = (unsigned char)(nFrequency >> 8);
    g_ucTEA5767WriteData[1] = (unsigned char)(nFrequency & 0xff);
    g_ucTEA5767WriteData[2] = 0xb0;
    g_ucTEA5767WriteData[3] = 0x10;
    g_ucTEA5767WriteData[4] = 0x0;
    
    TEA5767WriteByte(g_ucTEA5767WriteData);    
}

其中函數TEA5767WriteByte是將5個字節的數據連續寫入TEA5767內部。

在讀取TEA5767內部的5個寄存器數值中，在第4個字節的高四位反映了模塊接收到的信號的強度。下面函數反映讀取TEA5767信號RSSI的過程。

unsigned char TEA5767ReadRSSI(void) {
    TEA5767ReadByte(g_ucTEA5767ReadData);
    return g_ucTEA5767ReadData[3] >> 4;
}

芯片內部的RSSI數值只有四位，與輸入RF強度之間的關係如下圖所示。

^{▲ RF強度與芯片強度數值之間的關係}

對照RDA5807模塊，其內部的RSSI數值爲6bit，相對所獲得的精度數值比TEA5767要高，具體可以參見博文“利用 RDA5807的RSSI測量RF強度”。

測試結果

1. 實驗系統

使用麪包板將單片機測試版與TEA5767模塊連接起來如下圖所示。工作電壓爲5V。

^{▲ 實驗電路板}

2. 讀取TEA5767信號強度數值

通過軟件設置TEA5767接收頻率，頻率範圍從85.0MHz到108.0MHz，每隔0.1MHz修改頻率。讀取信號強度數值反映了當地調頻廣播的分佈情況。如下圖所示：

^{▲ 讀取TEA5767無線信號強度數值}

讀取的實驗數據如下：

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信號波形

在實驗中，信號板發送的調頻頻率爲95MHz，設置TEA5767接收頻率爲95MHz，在模塊的音頻輸出便可以觀察到有信號板發送的Chirp信號。

^{▲ 通過示波器接觀察接收到的的Chirp信號}

下圖是將接收到的Chirp信號拉開之後對應的波形。該信號耦合到單片機AD轉換器輸入端，便可以用於和麥克風信號進行相關計算，獲得聲源延遲信息。

^{▲ 接收到的Chirp信號}

結論

TEA5767本身還有很多其它的輔助功能，比如可以自動搜索調頻電臺，軟件靜音控制等。在智能車競賽中，只是應用了它的調頻接收的功能。

TEA5767的信號強度分辨率只有4bit，分辨率比較低。使用該信號來判斷距離信標的遠近誤差太大。相比較而言，RDA5807接收模塊的分辨精度則會很高。但是RDA5807的RSSI的信號強度具有很低的帶寬，對於信號強度變化有比較大的滯後。

TEA5767調頻接收模塊

模塊簡介

實驗電路板

實驗程序

1. TEA5767 設置協議

2. I2C總線傳輸數據幀

測試結果

1. 實驗系統

2. 讀取TEA5767信號強度數值

3.接收到Chirp信號波形

結論

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