电路方案分析(一)智能手机FM发射器原理图及方案分析

小幽想做做电路方案分析的文章,主要是想欣赏欣赏优秀的电路设计(白嫖啦,哈哈哈)也算是自己攒攒经验,有技术相关可以一起讨论一下,我只把自己理解到的发表出来,给自己做个笔记,毕竟自己还是个菜鸟,可能会有很厉害的大佬能看到电路更深层次的东西,希望不要吝啬赐教哇。

进入正题吧,今天分析的是智能手机FM发射器的原理图,是来自瑞萨电子的方案,电路在电路城就可以下载。

一.功能描述

智能手机 FM 发射器通过 3.5mm 标准音频接口实现了单片机 R7F0C807 和智能手机 APP 的通信, 并通过I/O 口(模拟 IIC) 控制 FM 芯片发射调频信息,实现了在车载 FM 发射器功能方面的应用。 随着智能设备的快速发展,利用耳机接口的相关应用也越来越广泛,如智能电视遥控器, 拉卡拉刷卡器等。
左声道接口用于智能手机发送数据到单片机 R7F0C807,麦克风接口用于接收来自单片机 R7F0C807 发送的数据。
智能手机 FM 发射器系统如图 所示。 相关功能: 频段选择、电池电量显示等。
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大概是这么个意思
二.原理图分析
这篇主要是对原理图电路的分析,就不对软件做分析了,小幽这时候的能力有限。
首先看一下整个原理图
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分了很多模块,接下来对各个模块分别都看一下,看看有什么值得学习的东西。
1.硬件框图+主控MCU
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首先从他的原理图大概看得出,硬件结构大概有这么几部分组成,单片机用的是瑞萨电子的R7F0C807,是一个16位,20Mhz的单片机,这个之前没用过哈。
R7F0C807 的 Flash ROM 大小为 8KB, RAM 大小为1KB。

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主控电路如图:
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2.电源电路
电源部分使用单块 3.7V 锂电池,经稳压芯片 XC6206 得到稳定 3.3V 供给系统
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3.锂电池充电电路
通过 Mic USB 接口可以为锂电池充电, 单片机通过检测电平变化来判断 Mic USB 的连接状态。这里D1应该是充电显示灯,充电时亮,P14检测到高电平,反之检测到低电平。
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4.音频通信电路
本系统中智能手机的左声道输出数据, 麦克风接收数据。 可以通过硬件电路实现模拟的音频信号和R7F0C807 的数字信号相适应。
数据从智能手机到 R7F0C807: 智能手机左通道输出的是交流信号,经过滤波并抬升到 VDD/2,利用模拟比较器将处理的左声道信号和 VDD/2 进行比较, 比较后的信号交由 R7F0C807 的 INTP0 端口进行捕捉,并配合定时器(44.1KHz) 进行处理。 最终 R7F0C807 根据信号周期解调出数字信号。
这部分应该是这个系统的核心电路之一了。
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全是模拟电路,NCX2202在这里做比较器。有兴趣的可以仿真一下。

数据从 R7F0C807 到智能手机: R7F0C807 输出的调制信号(曼彻斯特编码)经过处理后(滤波并移除直流分量),通过麦克风端口输入智能手机,由智能手机 APP 完成相应解码过程。
调制电路如图:
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5.FM发射电路
核心电路
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用的是专用的数字无线调频发射芯片QN8027,具体参数这里不说了,右边是一个功放电路,这个都很明白了。
6.电池电压检测电路
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电阻分压网络到MCU的ADC口,要注意的是这里的分压电阻精度一定要高,这样会检测的电压会更精确。

主要的电路都在这了,这个系统原理图还是比较简单的,调试的时候,FM发射电路是个难点,但是细心点,掌握原理也就很简单了。
设计PCB的时候可能要讲究了,有空亲手验证一下。哈哈哈,程序其实也不是很复杂。

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