Digitaalse tuuneriga raadio valmistamise juhend
Oma raadio kodus ehitamine pole enam keeruline, eriti nüüd, kui saadaval on palju digitaalse tuuneri mooduleid, mis on praktilised, odavad ja pakuvad korralikku helikvaliteeti. Digitaalse tuuneri, helivõimendi ja kõlari kombineerimise abil saate ehitada FM-raadio (mõned moodulid toetavad isegi AM/SW või internetiraadiot, olenevalt mudelist) kasutamiseks magamistoas, töökojas või elektroonika õppeprojektina. See artikkel juhendab teid põhitõdedest ja osade loendist kuni kokkupaneku ja testimiseni, et saaksite luua elegantse ja funktsionaalse raadio.
-
1. Digitaalse tuuneriga raadio kontseptsiooni mõistmine
Traditsioonilised raadiod kasutavad sageduste valimiseks (häälestamiseks) analoogahelaid, kasutades muudetavaid kondensaatoreid ja resonantsahelaid. Kaasaegsetes raadiotes teostab sageduse valiku protsessi integraallülitusel (IC) põhinev digitaaltuuner, mis sisaldab faasilukustusahela (PLL) süsteemi ja stabiilsemat signaalitöötlust. Digitaaltuunerite peamised eelised on:
1. Täpsem häälestamine: sagedust saab valida 100 kHz täpsusega (või peenemalt, olenevalt moodulist).
2. Stabiilne: sagedus ei "nihku" kergesti nagu analoograadio puhul.
3. Lisafunktsioonid: automaatne skaneerimine, kanalite salvestamine, LCD-ekraan ja RDS (raadioandmete süsteem) teatud moodulitel.
4. Lihtsam kokkupanek: Te ei pea raadiosagedusahelat nullist projekteerima.
Praktikas koosneb teie isetehtud raadiosüsteem järgmistest põhiplokkidest: antenn → digitaalne tuuner → heliväljund (liiniväljund) → võimendi → kõlar. Lisage toiteplokk ja juhtnupud ning raadio ongi kasutusvalmis.
-
2. Projekti spetsifikatsioonide määramine
Enne komponentide ostmist tehke kindlaks oma vajadused:
– Ainult FM-raadio või soovite ka muid funktsioone?
Kui soovid ainult FM-raadiot, piisab TEA5767 või RDA5807 mikroskeemil põhinevast tuunerimoodulist. Kui soovid kasutusvalmis moodulit paneeli ja nuppudega, võid kasutada laialdaselt saadaolevat "esipaneelil" asuvat digitaalset tuunerimoodulit (tavaliselt ekraani ja nuppudega).
– Kas heli väljund on vaikne või vali?
Ruumiheli jaoks piisab 3–5-vatisest võimendist. Töökoja või suure ruumi jaoks on mugavam 10–20 vatti.
– Toiteallikas: aku või adapter?
Kui soovite seda kaasaskantavaks teha, kasutage 18650 akut + pingemuundurit. Staatilise laadimise korral kasutage vajadusel 5V/9V/12V alalisvooluadapterit.
Selgete spetsifikatsioonide korral on teil lihtsam valida ühilduvaid komponente.
-
3. Nõutavate komponentide loend
Siin on digitaalse tuuneriga raadio ehitamise üldised komponendid:
A. Digitaalse tuuneri moodul
Vali üks:
– TEA5767 FM-tuuneri moodul (I2C, sageli kasutatakse Arduinoga)
– FM-tuuneri moodul RDA5807 (I2C, suhteliselt tundlik ja stabiilne)
– Kasutusvalmis digitaalraadio moodul (tavaliselt LCD, nuppude ja otsese heliväljundiga)
Kui te ei soovi mikrokontrolleripõhist juhtimist ehitada, on valmismoodul lihtsam.
B. Helivõimendi
Üldised valikud:
– PAM8403 (5V, 3W+3W stereo, sobib väikeste projektide jaoks)
– TPA3110/TPA3116 (12–24 V, suurem võimsus, „ühtlasem“ heli)
– LM386 (klassikaline, lihtne, aga väike energiatarve ja müra võivad olla märgatavamad)
C. Esineja
– 4Ω või 8Ω, olenevalt võimendist
– 2–4 tolli miniraadiote jaoks või suurem parema bassi saamiseks
D. Toiteallikas
– DC 5V adapter PAM8403 + tuuneri jaoks
– 9–12 V adapter suurema võimendi kasutamisel
Lisa SISSE/VÄLJA lüliti ja vajadusel pinget langetav moodul (pingemuundur), et pinge õigeks saada.
E. Antenn
– Lihtsa antennina saab kasutada 70–75 cm pikkust kaablit (FM-raadio jaoks).
– Teleskoopantenn on praktilisem ja korralik
– Kui signaal on nõrk, kasutage välist antenni või asetage raadio akna lähedale.
F. Lisaseadmed (valikuline, aga kasulik)
– Helitugevuse potentsiomeeter (kui võimendil regulaatorit pole)
– LCD/OLED moodul (kui seda juhitakse Arduino abil)
– Korpus/projektikarp (akrüül, puit või plast)
– Audio pesa, antenni pesa ja alalisvoolu pistik
-
4. Põhiline vooluringi skeem
Lihtsalt:
1. Antenn läheb digitaaltuunerisse.
2. Tuuneri heliväljund (tavaliselt L/R ja GND) läheb võimendisse.
3. Võimendi väljund kõlaritesse.
4. Kõik moodulid saavad toite vastavalt oma pingele ja maandus tuleb ühendada (ühine maandus).
Kui kasutate Arduino-põhist tuuneri moodulit:
– Arduino juhib tuunerit I2C (SDA/SCL) kaudu.
– Nupp/pöördnupp sageduse muutmiseks ja kanalite salvestamiseks.
– LCD-ekraan kuvab sagedust ja olekut.
Kui kasutate valmis tuuneri moodulit:
– Lihtsalt ühendate heliväljundi võimendiga ja lülitate selle sisse.
-
5. Kokkupaneku etapid
1. samm: testige mooduleid eraldi
Enne moodulite kokkupanekut veenduge, et iga moodul töötab:
– Lülitage tuuner sisse, ühendage heliväljund aktiivkõlari või väikese võimendiga, et kontrollida, kas saade salvestatakse.
– Testige võimendit mobiiltelefoni heliallikaga, et veenduda normaalses heliväljundis.
See hoiab ära segaduse, kui probleem tekib pärast kõige paigaldamist.
2. samm: paigaldage antenn
– Katse jaoks kasuta kaablit antennina ja proovi seda suunata.
– Teleskoopantenni kasutamisel paigaldage see korpusele ja ühendage tuuneri antenni sisendiga.
Hoidke antenni toitekaablitest eemal, mis võivad müra suurendada.
3. samm: ühendage tuuner võimendiga
– Ühendage tuuneri L/R/GND võimendi sisendiga.
– Pöörake tähelepanu signaali tasemele: mõned tuunerid pakuvad võimenditele sobivat liiniväljundit, kuid teised vajavad võimenduse reguleerimist.
– Müra vähendamiseks kasutage lühikesi ja korralikke kaableid.
4. samm: ühendage võimendi kõlaritega
– Veenduge, et kõlarite polaarsus on õige (+ ja +, – ja –), et faas ei oleks vales kohas.
– Stereo korral seadistage kaks kõlarit või kasutage vastavalt vajadusele monorežiimi.
5. samm: Valmistage ette stabiilne toiteallikas
– Veenduge, et pinge vastab mooduli spetsifikatsioonidele.
– Kui kasutate kõige jaoks ühte adapterit, kaaluge tuuneri jaoks regulaatori/pingemuunduri kasutamist (nt tuuner vajab 5 V, võimendi aga 12 V).
– Lisage võimendi sisendi lähedale elektrolüütkondensaator (nt 470µF–1000µF), et muuta toide stabiilsemaks.
6. samm: korraldage korpuse sees
– Tehke augud nuppude, ekraani, kõlarite ja toitepordi jaoks.
– Eraldage helirada toiteteest nii kaugele kui võimalik.
– Korpusega lühise vältimiseks kasutage vahetükki või trükkplaadi kinnitust.
-
6. Testimine ja kalibreerimine
Kui kõik on installitud:
1. Lülitage raadio sisse ja kontrollige, kas tuuner töötab normaalselt.
2. Otsige saateid skannimise või käsitsi häälestamise abil.
3. Reguleerige helitugevust ja veenduge, et poleks liigset moonutust.
4. Kuulake, kas esineb müra/suminat. Kui on:
– Kontrollige maandust (veenduge, et üks peamine maanduspunkt on olemas)
– Lühistage heli sisendkaabel
– Lisa tuuneri ja võimendi toitepistikute lähedale 100nF lahtisidumiskondensaator
– Vaheta adapter parema vastu välja (odavad adapterid on sageli lärmakad)
RDS-moodulite puhul proovige otsida RDS-i toetavat jaama, et kontrollida, kas jaama nimi kuvatakse.
-
7. Näpunäited paremate tulemuste saavutamiseks
– Kasutage tugevat korpust: puit annab väikeste kõlarite puhul parema resonantsi.
– Vali kvaliteetsed kõlarid: lihtne raadio kõlab palju paremini, kui sellel on head kõlarid.
– Lisage bassi/kõrgete sageduste reguleerimine (valikuline), kasutades lihtsat tooniregulaatorit või eelvõimendi moodulit.
– Pöörake tähelepanu antenni asukohale: vastuvõtukvaliteeti määrab sageli rohkem antenn kui tuuner.
– Kasutage nuppu/pöördnuppu: mugavam kui sageduse üles-alla nupud.
-
8. Kokkuvõte
Digitaalse tuuneriga raadio ehitamine on nii lõbus kui ka hariv projekt. Sa ei pea keerukat raadiosagedusahelat projekteerima, kuna digitaalse tuuneri moodul teeb häälestamisprotsessi sinu eest ära. Sobiva võimendi, korralike kõlarite ja stabiilse toiteallika lisamisega saad luua selge heli ja funktsionaalsusega raadio. Alusta lihtsast versioonist (valmis tuuner + võimendi + kõlarid) ja seejärel laienda seda lisafunktsioonidega, nagu kanalite salvestamine, sageduse kuvamine või isegi elegantsem korpuse disain. Hoolika juhtmestiku ja komponentide valikuga võib sinu digitaalraadiost saada tõeliselt kasulik seade, mitte ainult ekraaniprojekt.
Soovi korral võin teha sellest artiklist tehnilisema versiooni (koos TEA5767/RDA5807 + Arduino juhtmestiku näidetega, kontaktide nimekirjade ja koodinäidetega) või praktilisema versiooni spetsiaalselt pistikprogrammiga "esipaneeli" tuunermooduli jaoks.
