wersja mobilna | kontakt z nami

Radioodbiornik dla każdego

Numer: Maj/2016

Na łamach Elektroniki Praktycznej publikowanych było kilka ciekawych odbiorników radiowych. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych podzespołów omijały one wiele problemów konstrukcyjnych np. związanych ze strojeniem obwodów w.cz. Niestety, stwarzały inne problemy - zaopatrzeniowe i montażowe. Rekomendacje: odbiornik wykonano z użyciem popularnych i łatwych w montażu elementów, więc jego wykonanie nie sprawi trudności nawet początkującym.

Pobierz PDFMateriały dodatkowe

Rolę tunera radiowego pełni moduł z układem RDA5807. Jego płytka, pokazana na fotografii 1, ma wymiary 11 mm×11 mm×2 mm. Zawiera układ scalony radioodbiornika, rezonator kwarcowy oraz kilka komponentów biernych. Moduł jest bardzo łatwy w montażu, a jego cena pozytywnie zaskakuje.

Fotografia 1. Wygląd modułu z układem RDA5807

Rysunek 2. Schemat wewnętrzny układu RDA5807

Na rysunku 2 pokazano rozmieszczenie wyprowadzeń modułu. Oprócz doprowadzenia zasilania o napięciu ok. 3 V wymaga jeszcze tylko sygnału zegarowego i doprowadzenia anteny. Na wyjściu jest dostępny stereofoniczny sygnał audio, a odczyt informacji RDS, statusu i oraz konfigurowanie układu odbywa się za pomocą interfejsu szeregowego.

Budowa

Rysunek 3. Schemat ideowy radioodbiornika z RDS

Schemat ideowy radioodbiornika pokazano na rysunku 3. Jego budowę można podzielić na kilka bloków: zasilania (IC1, IC2), radiowy (IC6, IC7), wzmacniacza mocy audio (IC3) oraz blok sterowania i interfejsu użytkownika (IC4, IC5, SW1, SW2).

Blok zasilania dostarcza dwóch napięć stabilizowanych: +5 V do zasilania wzmacniacza mocy audio i wyświetlacza oraz +3,3 V dla modułu radiowego i mikrokontrolera sterującego. Układ RDA5807 ma wbudowany wzmacniacz audio o małej mocy, który umożliwia bezpośrednie wysterowanie np. słuchawek. Aby nie obciążać wyjścia tak delikatnego układu oraz dla uzyskania większej mocy, w prezentowanym urządzeniu zastosowano dodatkowy wzmacniacz mocy audio.

Jest to typowa aplikacja układu TDA2822, która pozwala na osiągnięcie mocy wyjściowej rzędu kilku watów. Wyjście sygnału jest dostępne na trzech złączach: CON4 (popularne gniazdo minijack pozwalające na dołączenie np. słuchawek), CON2 i CON3 (pozwalają na dołączenie do radioodbiornika głośniki). Dołączenie słuchawek odłącza sygnał od głośników.

Montaż

Schemat montażowy radioodbiornika pokazano na rysunku 4. Montaż wykonujemy zgodnie z ogólnymi zasadami. Płytka drukowana ma miejsce do zamontowania gotowego modułu radiowego, ale także umożliwia montaż pojedynczych elementów składających się na moduł, czyli: układu RDA, rezonatora kwarcowego i dwóch kondensatorów.

Rysunek 4. Schemat montażowy radioodbiornika z RDS

Fotografi a 5. Zmontowana płytka radioodbiornika

Dlatego na schemacie i płytce znajdują się elementy IC6 oraz IC7 - budując radioodbiornik należy wybrać jedną z opcji, wygodniejszą i dopasowaną do posiadanych komponentów. Wyświetlacz oraz impulsatory należy zamontować od strony lutowania. Pomocna przy montażu będzie fotografia 5 przedstawiająca zmontowaną płytkę radioodbiornika.

Po zmontowaniu radioodbiornik wymaga jedynie ustawienia kontrastu wyświetlacza za pomocą potencjometru R1. Po tej czynności jest gotowy do pracy.

Obsługa

Rysunek 6. Informacje pokazywane na wyświetlaczu

Na wyświetlaczu są pokazywane podstawowe informacje. Słupek wyświetlany po lewej stronie ilustruje poziom mocy odbieranego sygnału radiowego. W centralnej części wyświetlacza znajduje się informacja o aktualnie ustawionej częstotliwości radiowej, a po prawej stronie - również w postaci słupka - jest pokazywany poziom sygnału audio (rysunek 6).

Po kilku sekundach bezczynności, jeśli jest możliwy odbiór danych RDS, wskazanie odbieranej częstotliwości zostaje "zasłonięte" podstawową informacją RDS, a w dolnej linii wyświetlacza jest pokazywana rozszerzona informacja RDS.

Podstawowa informacja zawiera tylko 8 znaków. Zwykle zobaczymy tam nazwę stacji na zmianę z nazwą aktualnego programu lub wykonawcy. Informacja rozszerzona może zawierać do 64 znaków. Jej tekst jest przewijany w dolnej linii wyświetlacza, aby pokazać cały komunikat.

Do obsługi radioodbiornika służą dwa impulsatory. Ten po lewej stronie służy do ustawiania odbieranej częstotliwości, natomiast ten po prawej stronie pozwala na regulowanie głośności. Ponadto, przyciśnięcie lewego impulsatora pozwala na zapamiętanie aktualnej częstotliwości w jednej z 8 przeznaczonych do tego lokacji pamięci. Po wybraniu numeru programu należy potwierdzić działanie ponownie przyciskając impulsator (rysunek 7).

Dodatkowo, urządzenie zapamiętuje ostatnio zapisany program oraz ustawioną głośność i każdorazowo po włączeniu zasilania uruchamia ten program z taką głośnością. Przyciskanie prawego impulsatora powoduje przełączenie odbioru na następny zapisany program.

Wykaz elementów

Moduł z mikrokontrolerem

Rezystory:
R1: 20 kΩ (pot. nastawny)
R2, R9, R10: 43 Ω
R3, R4, R7, R8: 2,2 kΩ
R5,R6: 100 kΩ

Kondensatory:
C1, C3, C7: 220 µF/16 V (elektrolit.)
C10...C13: 200 µF/16 V (elektrolit.)
C2, C4, C5, C6, C8, C9, C14, C15: 100 nF

Półprzewodniki:
D1: 1N4007
SW1, SW2: impulsator z przyciskiem w osi
IC1: 7805
IC2: LM1117-3.3
IC3: TDA2822
IC4: ATmega168

Inne:
IC5: wyświetlacz LCD 2×16
IC6: moduł z układem RDA5807
CON1: GN DC 2.1/5.5 do druku
CON2, CON3: DG381-3.5/2
CON4: gniazdo minijack do druku

Działanie

Rysunek 7. Zapamiętanie ustawionej częstotliwości

Układ RDA5807 komunikuje się z mikrokontrolerem poprzez interfejs szeregowy I²C. Jego praca jest kontrolowana za pomocą 16 rejestrów 16-bitowych, ale nie wszystkie bity i rejestry są wykorzystywane.

Rejestry o adresach od 0x02 do 0x07 służą przede wszystkim jako rejestry do zapisu. Przy rozpoczęciu transmisji I²C z funkcją zapisu, automatycznie pierwszym zapisywanym rejestrem jest ten o adresie 0x02. Rejestry o adresach 0x0A do 0x0F zawierają informacje tylko do odczytu. Rozpoczęcie transmisji I²C z zamiarem odczytania statusu lub zawartości rejestrów RDS, automatycznie rozpoczyna odczyt od rejestru o adresie 0x0A.

Adres I²C układu RDA to według dokumentacji 0x20 (0x21 dla funkcji odczytu), jednak w przykładach programów dla tego modułu znaleziono funkcje zawierające adres 0x22. Okazało się, że przy użyciu tego adresu można zapisać jeden konkretny rejestr układu, a nie całą grupę, zaczynając od rejestru o adresie 0x02. Informacji tej zabrakło w dokumentacji.

Na kolejnych listingach pokazano ważniejsze fragmenty programu napisanego w języku C++. Listing 1 zawiera definicje istotnych rejestrów i bitów, ich dokładniejszy opis dostępny jest w dokumentacji układu. Na listingu 2 zamieszczono procedurę inicjującą układ scalony odbiornika radiowego RDA. Na listingu 3 przedstawiono procedurę ustawiającą układ radiowy na odbiór danej częstotliwości. Procedura wykorzystuje funkcje zapisu pojedynczego rejestru.

Odbiór danych RDS wymaga ciągłego odczytywania rejestrów układu RDA zawierających adekwatną informację. Program zawarty w pamięci mikrokontrolera wykonuje tę czynność co około 0,2 sekundy. Służy do tego funkcja RadioRead().

Struktury danych RDS były już opisywane na łamach EP np. przy okazji projektu AVT5401 (EP 6/2013), więc zachęcam osoby zainteresowane poszerzeniem swojej wiedzy do lektury wspomnianego artykułu, dostępnego za darmo w archiwum Elektroniki Praktycznej (http://ep.com.pl/archiwum.html). Na koniec tego opisu, warto poświęcić kilka zdań rozwiązaniom zastosowanym w prezentowanym radioodbiorniku.

Odebrane z modułu dane RDS są podzielone na 4 rejestry RDSA...RDSD (umieszczone w rejestrach o adresach od 0x0C do 0x0F). W rejestrze RDSB znajduje się informacja o grupie danych. Istotne grupy to 0x0A zawierająca podstawowy tekst RDS (8 znaków) oraz 0x2A zawierająca tekst rozszerzony (64 znaki). Oczywiście, tekst nie jest zawarty w jednej grupie tylko w wielu kolejnych grupach o tym samym numerze. Każda z nich zawiera informacje o pozycji danej części tekstu dzięki temu możliwe jest skompletowanie całego komunikatu.

Dużym problemem okazało się filtrowanie danych, aby skompletować prawidłowy komunikat bez "krzaczków". W urządzeniu zastosowano rozwiązanie z podwójnym buforem komunikatów RDS. Odebrany fragment komunikatu jest porównywany z jego poprzednią wersją umieszczoną w pierwszym buforze - roboczym, na tej samej pozycji. Gdy wynik porównania wypadnie pozytywnie, to komunikat zostaje zapamiętany w drugim buforze - wynikowym. Metoda wymaga dużo pamięci, ale jest bardzo skuteczna.

KS

Pozostałe artykuły

Modułowy odbiornik nasłuchowy na pasma 40 i 80 m "Dosia" (1)

Numer: Wrzesień/2017

Jesień i zima są okresem zwiększonej aktywności konstruktorów-radioamatorów. Opisany w artykule modułowy odbiornik nasłuchowy, odpowiadający na te właśnie zapotrzebowania, jest konstrukcją rozwojową, tworzącą niepowtarzalną okazję zarówno do tego, by poznać różne techniki przetwarzania sygnałów (nie tylko radiowych), jak i skonstruować własne urządzenie odbiorcze. Projekt został pomyślany tak, by jego poszczególne moduły ...

Licznik czasu pracy wyzwalany za pomocą przepływu prądu

Numer: Wrzesień/2016

W ?Elektronice Praktycznej? 12/2015 był opublikowany projekt miniaturowego licznika czasu pracy, który można wmontować w nadzorowane urządzenie. Prezentowany projekt jest rozszerzeniem tamtej idei o możliwość odmierzania czasu, gdy pobór prądu przez urządzenie przekroczy ustaloną wartość. Rekomendacje: licznik może przydać się np. służbom utrzymania ruchu do planowania remontów maszyn i urządzeń.

Licznik błysków, czyli tworzenie unikatowych fotografii

Numer: Wrzesień/2016

Tworzenie rozmaitych efektów na zdjęciach jest tak stare, jak sama fotografia. Na przestrzeni lat technika zmieniała się, lecz niektóre triki pozostały. Opisane w tym artykule urządzenie pozwala otworzyć migawkę aparatu na ustalony czas lub na określoną liczbę wyzwoleń lampy błyskowej. Rekomendacje: urządzenie przyda się tym bardziej ambitnym pasjonatom fotografowania, którzy wolą naturalne efekty od tych tworzonych za pomocą edytorów ...

Komputer samochodowy Mee 2.0 (3)

Numer: Wrzesień/2016

Nasz komputer jest już zbudowany i dołączony do instalacji samochodu. Najwyższy czas na zapoznanie się z jego walorami użytkowymi oraz obsługą. Zaprezentujemy również funkcjonalność menu użytkownika oraz sposób prawidłowego skonfigurowania urządzenia.

Przełącznik z interfejsem Bluetooth

Numer: Wrzesień/2016

W artykule opisano zdalnie sterowany przełącznik z dwoma przekaźnikami. Ponieważ do sterowania użyto interfejsu Bluetooth, przełącznikiem można sterować za pośrednictwem komputera, tabletu lub smartfona. Komendy sterujące włączeniem i wyłączeniem przekaźników mają format tekstowy. Do obsługi przełącznika napisano specjalną androidową aplikację, jednak do wysyłania komend można wykorzystać dowolny program terminalu. Każdy ...

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Wrzesień 2017

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym