Leiðbeiningar um að smíða útvarp með stafrænum móttakara
Það er ekki lengur erfitt að smíða sitt eigið útvarp heima, sérstaklega nú þegar margar stafrænar móttakaraeiningar eru fáanlegar sem eru hagnýtar, ódýrar og bjóða upp á góða hljóðgæði. Með því að sameina stafrænan móttakara, hljóðmagnara og hátalara geturðu smíðað FM útvarp (sumar einingar styðja jafnvel AM/SW eða netútvarp, allt eftir gerð) til notkunar í svefnherberginu þínu, verkstæðinu eða sem rafeindafræðinámskeið. Þessi grein mun leiðbeina þér frá grunnatriðunum og lista yfir hluta til samsetningar og prófana, svo þú getir búið til glæsilegt og hagnýtt útvarp.
-
1. Að skilja hugtakið útvarp með stafrænum móttakara
Hefðbundnar útvarpsstöðvar nota hliðrænar rásir til að velja tíðni (stillingu) með breytilegum þéttum og ómsveiflurásum. Í nútíma útvarpsstöðvum er tíðnivalsferlið meðhöndlað af stafrænum stillara sem byggir á samþættum rásum (IC) og inniheldur fasalæst lykkjukerfi (PLL) og stöðugri merkjavinnslu. Helstu kostir stafrænna stillara eru:
1. Nákvæmari stilling: hægt er að velja tíðni á hverja 100 kHz (eða fínni, allt eftir einingunni).
2. Stöðug: tíðnin „breytist“ ekki auðveldlega eins og í hliðrænu útvarpi.
3. Viðbótareiginleikar: sjálfvirk skönnun, rásageymslur, LCD skjár og RDS (útvarpsgagnakerfi) á ákveðnum einingum.
4. Einfaldari samsetning: Þú þarft ekki að hanna RF-rásina frá grunni.
Í reynd mun heimagert útvarpskerfi þitt samanstanda af eftirfarandi megineiningum: loftneti → stafrænum móttakara → hljóðútgangi (línuútgangi) → magnara → hátalara. Bættu við aflgjafa og stjórntækjum og útvarpið er tilbúið til notkunar.
-
2. Ákvarða verkefnislýsingu
Áður en þú kaupir íhluti skaltu ákvarða þarfir þínar:
– Aðeins FM útvarp eða viltu aðra eiginleika?
Ef þú vilt aðeins FM, þá nægir útvarpstæki sem byggir á TEA5767 eða RDA5807 örgjörvum. Ef þú vilt tilbúna einingu með spjaldi og hnöppum, geturðu notað stafræna útvarpstækiseiningu sem er fáanleg á framhliðinni (venjulega með skjá og hnöppum).
– Er hljóðútgangurinn lágur eða hávær?
Fyrir hljóð í herbergjum nægir 3–5 watta magnari. Fyrir verkstæði eða stórt herbergi eru 10–20 wött þægilegra.
– Aflgjafi: rafhlaða eða millistykki?
Ef þú vilt að það sé flytjanlegt skaltu nota 18650 rafhlöðu + spennubreyti. Ef það er stöðugt skaltu nota 5V/9V/12V DC millistykki eftir þörfum.
Með skýrum forskriftum verður auðveldara fyrir þig að velja samhæfa íhluti.
-
3. Listi yfir nauðsynlega íhluti
Hér eru almennir íhlutir til að smíða útvarp með stafrænum móttakara:
A. Stafrænn móttakari
Veldu eitt:
– TEA5767 FM móttakaraeining (I2C, oft notuð með Arduino)
– FM móttakaraeining RDA5807 (I2C, tiltölulega næm og stöðug)
– Tilbúinn til notkunar stafrænn útvarpsmáti (venjulega með LCD skjá, hnöppum og beinum hljóðútgangi)
Ef þú vilt ekki smíða stýringu sem byggir á örstýringum, þá verður tilbúin eining auðveldari.
B. Hljóðmagnari
Almennir valkostir:
– PAM8403 (5V, 3W+3W stereó, hentugur fyrir lítil verkefni)
– TPA3110/TPA3116 (12–24V, meiri kraftur, meira „traust“ hljóð)
– LM386 (klassískt, einfalt, en lítil afköst og hávaði getur verið meira áberandi)
C. Ræðumaður
– 4Ω eða 8Ω eftir magnara
– 2–4 tommur fyrir miniútvarp, eða stærra fyrir betri bassa
D. Aflgjafi
– DC 5V millistykki fyrir PAM8403 + móttakara
– 9–12V millistykki ef notaður er stærri magnari
Bættu við ON/OFF rofa og, ef nauðsyn krefur, spennubreyti til að fá rétta spennu.
E. Loftnet
– Hægt er að nota 70–75 cm snúru (fyrir FM) sem einfalda loftnet.
- Sjónaukaloftnet er hagnýtara og snyrtilegra
– Ef merkið er veikt skal nota utanaðkomandi loftnet eða setja útvarpið nálægt glugga.
F. Viðbótartæki (valfrjálst en gagnlegt)
– Hljóðstyrksmælir (ef magnarinn er ekki með stýringu)
– LCD / OLED eining (ef stjórnað er með Arduino)
– Hýsing/verkefnakassi (akrýl, tré eða plast)
– Hljóðtengi, loftnetstengi og jafnstraumstengi
-
4. Grunnrásarmynd
Einfaldlega:
1. Loftnetið fer í stafræna útvarpstækið.
2. Hljóðútgangur útvarpsstillisins (venjulega L/R og GND) fer í magnarann.
3. Magnaraútgangur til hátalara.
4. Allar einingar fá aflgjafa samkvæmt spennu sinni og jarðtengingin verður að vera tengd saman (sameiginleg jörð).
Ef þú ert að nota Arduino-byggða stillaraeiningu:
– Arduino stýrir stillaranum í gegnum I2C (SDA/SCL).
– Hnappur/snúningsrofi til að breyta tíðni og vista rásir.
– LCD sýnir tíðni og stöðu.
Ef þú ert að nota tilbúna stillaraeiningu:
– Þú tengir einfaldlega hljóðútganginn við magnarann og setur hann í gang.
-
5. Samsetningarskref
Skref 1: Prófaðu einingarnar sérstaklega
Áður en þú setur saman skaltu ganga úr skugga um að hver eining virki:
– Kveiktu á útvarpstækinu, tengdu hljóðútganginn við virkan hátalara eða lítinn magnara til að athuga hvort útsendingin sé tekin upp.
– Prófaðu magnarann með farsíma til að tryggja að hljóðúttakið sé eðlilegt.
Þetta kemur í veg fyrir að þú ruglist þegar vandamál koma upp eftir að allt er uppsett.
Skref 2: Setjið upp loftnetið
– Í tilrauninni skaltu nota kapalinn sem loftnet og reyna að beina honum.
– Ef þú notar sjónaukaloftnet skaltu festa það á hlífina og tengja það við loftnetsinntak útvarpstækisins.
Haldið loftnetinu frá rafmagnssnúrunum sem gætu hugsanlega aukið hávaða.
Skref 3: Tengdu útvarpstækið við magnarann
– Tengdu L/R/GND frá útvarpsstillinum við magnarainntakið.
– Gætið að merkisstyrknum: sumir stillarar bjóða upp á línustigsútgang sem hentar fyrir magnara, en aðrir þurfa aðlögun á magnaranum.
– Notið stuttar, snyrtilegar snúrur til að draga úr suði.
Skref 4: Tengdu magnarann við hátalarana
– Gakktu úr skugga um að pólun hátalarans sé rétt (+ í +, – í –) svo að fasabreytingin snúist ekki við.
– Ef þú ert með stereó, settu upp tvo hátalara eða notaðu mónóstillingu eftir þörfum.
Skref 5: Undirbúið stöðugan aflgjafa
– Gakktu úr skugga um að spennan passi við forskriftir einingarinnar.
– Ef þú notar einn millistykki fyrir allt skaltu íhuga að nota spennustillara/spennubreyti fyrir stillarann (t.d. þarf stillarinn 5V en magnarinn 12V).
– Bætið við rafgreiningarþétti (t.d. 470µF–1000µF) nálægt magnaranum til að gera spennuna stöðugri.
Skref 6: Raðaðu innan í kassanum
– Gerið göt fyrir hnappa, skjá, hátalara og rafmagnstengi.
– Aðskiljið hljóðleiðina frá rafmagnsleiðinni eins mikið og mögulegt er.
– Notið millilegg eða PCB-festingu til að koma í veg fyrir skammhlaup við hlífina.
-
6. Prófun og kvörðun
Þegar allt er uppsett:
1. Kveikið á útvarpinu og athugið hvort móttakarinn virki eðlilega.
2. Leitaðu að útsendingum með skönnun eða handvirkri stillingu.
3. Stilltu hljóðstyrkinn og vertu viss um að engin óhófleg röskun sé til staðar.
4. Hlustið eftir hljóði/suði. Ef það er:
– Athugaðu jörðina (gættu þess að hafa einn aðal jarðtengingarpunkt)
– Skammstyttu hljóðinntakssnúruna
– Bætið við 100nF aftengingarþétti nálægt aflgjafanum fyrir stillarann og magnarann
– Skiptu um millistykki fyrir betra (ódýr millistykki eru oft hávær)
Fyrir einingar með RDS, reyndu að leita að stöð sem styður RDS til að athuga hvort stöðvarheitið birtist.
-
7. Ráð til að ná betri árangri
– Notið sterkt kassa: viður gefur betri hljóm fyrir litla hátalara.
– Veldu gæðahátalara: einfalt útvarp hljómar miklu betur ef það er með góðum hátalurum.
– Bættu við bassa-/diskantstýringu (valfrjálst) með því að nota einfalda tónstýringu eða forstigseiningu.
– Gætið að staðsetningu loftnetsins: oft ræðst móttökugæðin frekar af loftnetinu en útvarpstækinu.
– Notið hnapp/snúningskóðara: þægilegra en hnappar til að hækka og lækka tíðni.
-
8. Niðurstaða
Að smíða útvarp með stafrænum móttakara er bæði skemmtilegt og fræðandi verkefni. Þú þarft ekki að hanna flókna útvarpsrás, þar sem stafræni móttakarinn sér um stillingarferlið fyrir þig. Með því að bæta við viðeigandi magnara, góðum hátalurum og stöðugum aflgjafa geturðu búið til útvarp með skýrum hljóði og virkni. Byrjaðu með einfaldri útgáfu (tilbúinn móttakari + magnari + hátalarar) og stækkaðu síðan með viðbótareiginleikum eins og rásageymslu, tíðniskjá eða jafnvel glæsilegri kassahönnun. Með vandaðri raflögn og vali á íhlutum getur stafræna útvarpið þitt orðið sannarlega gagnlegt tæki, ekki bara skjáverkefni.
Ef þú vilt get ég gert tæknilegri útgáfu af þessari grein (með dæmum um raflögn fyrir TEA5767/RDA5807 + Arduino, pinnalista og kóðadæmum), eða hagnýtari útgáfu sérstaklega fyrir innbyggða „framhliðs“ stillaraeininguna.
