Дижитал тааруулагч ашиглан радио хийх гарын авлага
Гэртээ өөрийн гэсэн радио угсрах нь хэцүү биш болсон, ялангуяа практик, хямд, дууны чанар сайтай олон дижитал тохируулагч модулиуд байгаа тул. Дижитал тохируулагч, аудио өсгөгч, чанга яригчийг хослуулснаар та унтлагын өрөө, цех эсвэл электроникийн сургалтын төсөл болгон ашиглах FM радио (зарим модулиуд нь загвараас хамааран AM/SW эсвэл интернет радиог дэмждэг) угсарч болно. Энэ нийтлэл нь үндсэн ойлголтууд болон эд ангийн жагсаалтаас угсралт, туршилт хүртэл танд туслах бөгөөд ингэснээр та гоёмсог, ажиллагаатай радио бүтээх боломжтой болно.
-
1. Дижитал тааруулагчтай радиогийн тухай ойлголт
Уламжлалт радио нь хувьсах конденсатор болон резонансын хэлхээг ашиглан давтамж сонгох (тохируулах) аналог хэлхээг ашигладаг. Орчин үеийн радиод давтамж сонгох процессыг фазын түгжээтэй гогцоо (PLL) систем болон илүү тогтвортой дохионы боловсруулалтыг багтаасан нэгдсэн хэлхээ (IC) дээр суурилсан дижитал тохируулагчаар зохицуулдаг. Дижитал тохируулагчийн гол давуу талууд нь:
1. Илүү нарийвчлалтай тохируулга: давтамжийг 100 кГц тутамд (эсвэл модулиас хамааран илүү нарийн) сонгож болно.
2. Тогтвортой: давтамж нь аналог радио шиг амархан "шилждэггүй".
3. Нэмэлт боломжууд: тодорхой модулиуд дээр автомат сканнердах, сувгийн хадгалалт, LCD дэлгэц, RDS (Радио өгөгдлийн систем)-тэй.
4. Илүү хялбар угсралт: Та RF хэлхээг эхнээс нь зохион бүтээх шаардлагагүй.
Практикт таны гэрийн хийсэн радио систем дараах үндсэн блокуудаас бүрдэнэ: антенн → дижитал тааруулагч → аудио гаралт (шугамын гаралт) → өсгөгч → чанга яригч. Цахилгаан хангамж болон удирдлагыг нэмснээр радио ашиглахад бэлэн болно.
-
2. Төслийн техникийн үзүүлэлтүүдийг тодорхойлох
Эд анги худалдаж авахаасаа өмнө хэрэгцээгээ тодорхойл:
– Зөвхөн FM радио уу эсвэл бусад функцуудыг хүсэж байна уу?
Хэрэв та зөвхөн FM хүсвэл TEA5767 эсвэл RDA5807 IC дээр суурилсан тохируулагч модуль хангалттай байх болно. Хэрэв та самбар болон товчлууруудтай ашиглахад бэлэн модуль хүсвэл өргөн хэрэглэгддэг "урд самбар" дижитал тохируулагч модулийг (ихэвчлэн дэлгэц болон товчлууруудтай) ашиглаж болно.
– Дууны гаралт бага эсвэл чанга байна уу?
Өрөөний дууны хувьд 3-5 ваттын өсгөгч хангалттай. Засварын газар эсвэл том өрөөнд 10-20 ватт илүү тохиромжтой.
– Цахилгаан эх үүсвэр: батерей эсвэл адаптер?
Хэрэв та зөөврийн байлгахыг хүсвэл 18650 батерей + нэмэлт өргөтгөл/бууралт ашиглаарай. Хэрэв статик бол шаардлагатай бол 5V/9V/12V DC адаптер ашиглаарай.
Тодорхой үзүүлэлтүүдтэй бол нийцтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгоход илүү хялбар болно.
-
3. Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт
Дижитал тааруулагчтай радио бүтээх ерөнхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг энд оруулав.
A. Дижитал тааруулагчийн модуль
Нэгийг сонгоно уу:
– TEA5767 FM тохируулагч модуль (I2C, ихэвчлэн Arduino-той хамт ашиглагддаг)
– FM тааруулагч модуль RDA5807 (I2C, харьцангуй мэдрэмтгий, тогтвортой)
– Ашиглахад бэлэн дижитал радио модуль (ихэвчлэн LCD дэлгэц, товчлуур болон шууд аудио гаралттай)
Хэрэв та микроконтроллер дээр суурилсан удирдлага бүтээхийг хүсэхгүй байгаа бол бэлэн модуль нь илүү хялбар байх болно.
B. Аудио өсгөгч
Ерөнхий сонголтууд:
– PAM8403 (5V, 3W+3W стерео, жижиг төслүүдэд тохиромжтой)
– TPA3110/TPA3116 (12–24V, илүү их хүч, илүү "бат бөх" дуу чимээ)
– LM386 (сонгодог, энгийн боловч бага чадал болон дуу чимээ илүү мэдэгдэхүйц байж болно)
C. Илтгэгч
– Өсгөгчөөс хамааран 4Ω эсвэл 8Ω
– Мини радиогийн хувьд 2–4 инч, эсвэл илүү сайн басс авахын тулд илүү том
D. Цахилгаан хангамж
– PAM8403 + тааруулагчид зориулсан DC 5V адаптер
– Хэрэв том өсгөгч ашиглаж байгаа бол 9–12V адаптер
Хүчдэлийг зөв тохируулахын тулд АСААХ/УНТРААХ унтраалга болон шаардлагатай бол доошлуулах модуль (буу хөрвүүлэгч) нэмнэ үү.
E. Антенн
– 70–75 см-ийн кабелийг (FM-д зориулсан) энгийн антен болгон ашиглаж болно.
– Телескоп антенн нь илүү практик, цэвэрхэн
– Хэрэв дохио сул байвал гадаад антенн ашиглах эсвэл радиог цонхны ойролцоо байрлуул.
F. Нэмэлт төхөөрөмжүүд (заавал биш боловч тустай)
– Эзлэхүүний потенциометр (хэрэв өсгөгч хяналтгүй бол)
– LCD / OLED модуль (хэрэв Arduino ашиглан удирдвал)
– Хавсралт/төслийн хайрцаг (нийлэг, мод эсвэл хуванцар)
– Аудио залгуур, антенны залгуур болон тогтмол гүйдлийн холбогч
-
4. Үндсэн хэлхээний схем
Зүгээр л:
1. Антенн нь дижитал тааруулагч руу ордог.
2. Тохируулагчийн аудио гаралт (ихэвчлэн L/R болон GND) нь өсгөгч рүү очдог.
3. Чанга яригч руу өсгөгчийн гаралт.
4. Бүх модулиуд хүчдэлийнхээ дагуу цахилгаан тэжээл авдаг бөгөөд газардуулгыг хооронд нь холбосон байх ёстой (нийтлэг газардуулгын холболт).
Хэрэв та Arduino дээр суурилсан тохируулагч модуль ашиглаж байгаа бол:
– Arduino нь тааруулагчийг I2C (SDA/SCL)-ээр удирддаг.
– Давтамжийг өөрчлөх болон сувгуудыг хадгалах товчлуур/эргэлдэгч кодлогч.
– LCD дэлгэц нь давтамж болон төлөвийг харуулдаг.
Хэрэв та бэлэн тохируулагч модуль ашиглаж байгаа бол:
– Та зүгээр л аудио гаралтыг өсгөгчтэй холбож, асаахад л хангалттай.
-
5. Угсрах алхамууд
Алхам 1: Модулиудыг тусад нь турших
Угсрахаасаа өмнө модуль бүр ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай:
– Нэвтрүүлгийг бичиж авсан эсэхийг шалгахын тулд тохируулагчийг асаагаад, аудио гаралтыг идэвхтэй чанга яригч эсвэл жижиг өсгөгчтэй холбоно уу.
– Дууны гаралт хэвийн байгаа эсэхийг шалгахын тулд өсгөгчийг гар утасны аудио эх үүсвэрээр туршина уу.
Энэ нь бүх зүйлийг суулгасны дараа асуудал гарахад таныг төөрөлдөхөөс сэргийлнэ.
Алхам 2: Антеныг суурилуулна уу
– Туршилтын хувьд кабелийг антенн болгон ашиглаж, чиглүүлэхийг хичээгээрэй.
– Хэрэв дуран антенн ашиглаж байгаа бол түүнийгээ хайрцаг дээр суурилуулж, тохируулагчийн антенны оролттой холбоно уу.
Антенныг цахилгааны утаснаас хол байлга, учир нь энэ нь дуу чимээг нэмэгдүүлж болзошгүй.
Алхам 3: Тохируулагчийг өсгөгчтэй холбоно уу
– Тохируулагчаас L/R/GND-г өсгөгчийн оролттой холбоно уу.
– Дохионы түвшинд анхаарлаа хандуулаарай: зарим тохируулагч нь өсгөгчдөд тохиромжтой шугамын түвшний гаралтыг өгдөг бол зарим нь олшруулалтын тохируулга шаарддаг.
– Дуу чимээг багасгахын тулд богино, цэвэрхэн кабель ашиглаарай.
Алхам 4: Өсгөгчийг чанга яригчтай холбоно уу
– Фазыг эргүүлэхгүйн тулд чанга яригчийн туйлшрал зөв (+ -аас +, – -аас -) байгаа эсэхийг шалгаарай.
– Хэрэв стерео бол шаардлагатай бол хоёр чанга яригч тохируулах эсвэл моно горимыг ашиглаарай.
Алхам 5: Тогтвортой цахилгаан хангамжийг бэлтгэ
– Хүчдэл нь модулийн үзүүлэлттэй тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай.
– Хэрэв бүх зүйлд нэг адаптер ашиглаж байгаа бол тохируулагч/бук хөрвүүлэгчийг авч үзье (жишээ нь, тохируулагч 5В, өсгөгч 12В хэрэгтэй).
– Тэжээлийн хангамжийг илүү тогтвортой болгохын тулд өсгөгчийн оролтын ойролцоо электролитийн конденсатор (жишээ нь 470µF–1000µF) нэмнэ үү.
Алхам 6: Хайрцаг дотор байрлуул
– Товчлуур, дэлгэц, чанга яригч болон цахилгааны портод нүх гарга.
– Аудио замыг цахилгаан замаас аль болох хол тусгаарла.
– Бүрээстэй богино холболтоос сэргийлэхийн тулд зайлагч эсвэл хэлхээний угсралт ашиглана уу.
-
6. Туршилт ба тохируулга
Бүх зүйл суулгагдсаны дараа:
1. Радиог асаагаад, тааруулагч хэвийн ажиллаж байгаа эсэхийг шалгана уу.
2. Сканнердах эсвэл гараар тохируулах замаар нэвтрүүлгүүдийг хайх.
3. Дууны түвшинг тохируулж, хэт их гажуудал байхгүй эсэхийг шалгаарай.
4. Ямар нэгэн чимээ/хүнжигнүүр чимээг сонс. Хэрэв байгаа бол:
– Газруулалтыг шалгана уу (нэг гол газардуулгын цэг байгаа эсэхийг шалгаарай)
– Аудио оролтын кабелийг богиносго
– Тааруулагч болон өсгөгчийн тэжээлийн зүүний ойролцоо 100nF салгах конденсатор нэмнэ үү
– Адаптерийг илүү сайн адаптераар солих (хямд адаптерууд ихэвчлэн дуу чимээтэй байдаг)
RDS-тэй модулиудын хувьд станцын нэр гарч ирсэн эсэхийг шалгахын тулд RDS-ийг дэмждэг станц хайж үзээрэй.
-
7. Илүү сайн үр дүнд хүрэх зөвлөмжүүд
– Бат бөх гэр ашиглана уу: мод нь жижиг чанга яригчдад илүү сайн дуугаралт өгдөг.
– Чанартай чанга яригч сонгоорой: Энгийн радио сайн чанга яригчтай бол хамаагүй илүү сайн сонсогдоно.
– Энгийн ая хянах эсвэл урьдчилсан өсгөгч модулийг ашиглан басс/дууны давтамжийн хяналтыг (заавал биш) нэмнэ үү.
– Антенны байрлалд анхаарлаа хандуулаарай: хүлээн авах чанарыг ихэвчлэн тохируулагчаас илүү антеннаас тодорхойлдог.
– Товчлуур/эргэлдэгч кодлогч ашиглах: давтамжийг дээш доош чиглүүлэх товчлууруудаас илүү тохиромжтой.
-
8. Дүгнэлт
Дижитал тохируулагчтай радио угсрах нь хөгжилтэй бөгөөд боловсролын төсөл юм. Та нарийн төвөгтэй RF хэлхээг зохион бүтээх шаардлагагүй, учир нь дижитал тохируулагчийн модуль нь таны өмнөөс тохируулгын процессыг хариуцдаг. Тохирох өсгөгч, сайн чанга яригч, тогтвортой цахилгаан хангамж нэмснээр та тод дуу чимээ, функцтэй радио бүтээж болно. Энгийн хувилбараас (бэлэн тохируулагч + өсгөгч + чанга яригч) эхэлж, дараа нь сувгийн хадгалалт, давтамжийн дэлгэц эсвэл бүр илүү гоёмсог кейсийн загвар гэх мэт нэмэлт функцүүдээр өргөжүүлээрэй. Утас болон эд ангиудыг сайтар сонгосноор таны дижитал радио зүгээр л дэлгэцийн төсөл биш, үнэхээр хэрэгтэй төхөөрөмж болж чадна.
Хэрэв та хүсвэл би энэ нийтлэлийн илүү техникийн хувилбарыг (TEA5767/RDA5807 + Arduino-ийн холболтын жишээ, пин жагсаалт болон кодын жишээнүүдтэй хамт) эсвэл залгуурт холбогдсон "урд самбар" тохируулагч модульд зориулсан илүү практик хувилбарыг хийж болно.
