Silicon Labs Si4731-DEMO ユーザーガイド

ブランド: Silicon Labs

モデル: Si4731-DEMO

タイプ: ユーザーガイド

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Si4731 演示板使用手册

Si4731-DEMO

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。

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3. 功能介绍

图 1 和图 2 显示了演示板的器件分布

图 1. Si4731 演示板显示万年历时的正面图形

图 2. Si4731 的背面图形

S14J15J1

LCDJ14

U1 U2J2

JP2

JP3

JP4

JP1

S15

Reset Key

KeyPad

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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

JP2: AM 输入天线选择

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 :

复位键 : MCU 的复位键

键盘 : 3 x 4 的控制输入键盘矩阵

1-2: FM SMA 连接 (J2)

1-3: FM 拉杆天线 (J1)

1-4: FM 耳机天线 (J15)

1-2: AM 磁棒天线

1-3:AM 环形天线 (J4)

1-4: AM SMA 连接 (J3)

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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

图 3. LCD 在 FM 模式下的显示

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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。

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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。

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5. 控制接口介绍

总共有 12 个控制演示板的按键分布如下 :

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:

表 1. 按键功能描述

按键 / 模式

万年历模式

调谐关闭

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

在万年历设置状态下 ,

改变一次当前选中的

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

0.5s<

按键按

下时间

<3s

执行自动搜台功能

按键按

下时间

> 3s

快速改变当前选中的

条目的值

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。

MEM/AL/1

MSCAN/5

SET/9

VOL+/2

VOL-/6

M+/3 UP/4

M-/7 DOWN/8

BANDS/0 FUNC/DIGIT POWER

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表 2 列出了在设置菜单中可被修改的 FM 和 AM 收音机参数：

M+/ M– 在万年历设置状态下，

选择下一个条目 .

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+ /

Vol–

< 3 s 无定义减小或者增大一级音量

> 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

参数

AM 参数

步长 : 50/100/200KHz

默认值 : 100KHz

步长 : 1/9/10KHz

默认值 : 9KHz

自动搜台门限 RSSI: 0 – 127 dBuv

默认值 : 20 dBuV

自动搜台门限 RSSI: (0 – 63dBuv

默认值 : 25 dBuV

自动搜台门限 SNR: 0 – 127 dB

默认值 : 03 dB

自动搜台门限 SNR: 0 – 63dB

默认值 : 05 dB

预加重 : 50us or 75us

默认值 : 75us

预加重 : 00 disable, 50us

默认值 : 00

频带上限 : 最大 108MHz

默认值 :107.90MHz

频带上限 : 最大 1710KHz

默认值 :1710KHz

频带下限 : 最小 76MHz

默认值 : 87.50MHz

频带下限 : 最小 520KHz

默认值 : 522KHz

信道滤波器带宽： 00/40K/60K/80K/

100KHz

默认值 : 00 ( 自动 )

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

RClock: 0 AFC 功能关闭

32763~32773

默认值 : 32768

软静音速率 : (0 – 255)

默认值 : 64

软静音速率 : 0 - 255

默认值 : 64

软静音 SNR 门限值 : (0 – 15dB)

默认值 : 4dB

软静音 SNR 门限值 : 0 – 63dB

默认值 : 10dB

软静音最大衰减 : (0 – 31dB)

默认值 : 16

软静音最大衰减 : 0 – 63dB

默认值 : 16dB

表 1. 按键功能描述 ( 续 )

按键 / 模式

万年历模式

调谐关闭

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。

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声道混合单声道门限 : (0 – 127dBuv)

默认值 : 30dBuv

软静音衰减斜率 : 1 - 5

默认值 : 2

声道混合立体声门限 : (0 – 127dBuv)

默认值 : 49dBuv

恢复出厂设定 : on/off

默认值 :off

手动设定 AGC : 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

表 2. 可设置收音机参数表 (续)

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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 C 1, C16 , C 2 9 C AP, SM , 06 03 , X7 R 0.4 7 µ F

2 2 C4, C13 CAP,SM,0603,X7R 4.7 µF

3 8 C 1 5 , C 2 3 - 2 8 , C 41 C A P, S M, 06 0 3 , X 7 R 1 µ F

4 6 C1 0, C 14, C1 9, C 37, C39–4 0 CA P,S M,06 03,X7 R 0. 1 µF

5 4 C 2 , C 3 , C 2 1 –2 2 C A P, S M , 0 60 3 , X 7 R 2 2 p F

6 2 C8 , C1 2 C AP,SM,0603,X7R 220 pF

7 2 C11, C18 CAP,SM,06 03,X7R 82 0 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–C5 5 , C 4 3 CAP ,S M , 0 603 ,X 7 R NP

11 3 C 30 ,C4 5, C 53 R ES ,SM ,06 03 0 R

12 1 C9 CAP,SM,1210,tantalum 100 µF/6.3 V

13 1 C31 CAP,SM,1210,tantalum 220 µF/4 V

1 4 4 R 1– 2 , R 3 ,R 25 R E S, S M, 0 60 3 0 R

15 11 R7, R27, R29–32, R34, R36–39 RES,SM,0603 10 kW

16 2 R5, R11 RES,SM,0603 12 kW

1 7 4 R 2 0 , R 2 2 – 2 3 , R 28 R E S , S M , 0 6 0 3 1 k W

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 , R 21 , R 24, R 2 6 ,R 3 5 RES,SM,0603 NP

23 1 R12 RES,SM,0603 4k7

2 4 3 R 13 –14 , R3 3 R E S, SM, 060 3 1 0 0k

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

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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-

FORMER

SLMWTF01

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

表 3. Si473x 演示板 BOM ( 续 )

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7. 原理图

图8.Si4731 演示板原理图 – 射频和音频部分

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图9.Si4731 演示板原理图 – MCU 部分

Smart.

Connected.

Energy-Friendly.

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