Авсаархан дизайнтай радио хэрхэн хийх вэ
Авсаархан радио угсрах нь хөгжилтэй бөгөөд үр өгөөжтэй электроникийн төсөл юм. Үндсэн аудио хэлхээ болон дохио хүлээн авах дасгал хийхээс гадна та үнэхээр ашиглахад тохиромжтой төхөөрөмж бүтээж болно. Энэ нийтлэлд бид суралцах, хобби хийх эсвэл зүгээр л туршилт хийх зорилгоор жижиг, эрчим хүчний хэмнэлттэй, тохь тухтай радио хэрхэн угсрах талаар авч үзэх болно.
1. Компакт радиогийн концепцийг тодорхойлох
Угсрахаасаа өмнө эхлээд ямар радио барихаа шийдээрэй. "Авсаархан" гэдэг нь зөвхөн жижиг гэсэн үг биш, бас цэвэрхэн, эд ангиудыг ашиглахад үр ашигтай, авч явахад хялбар гэсэн үг юм. Доорх анхны шийдвэрүүдийн заримыг сонгоно уу:
– Хүлээн авах төрөл: FM (хамгийн түгээмэл бөгөөд хамгийн хялбар), AM (илүү хэцүү), эсвэл интернет радио (Wi-Fi модуль шаардлагатай).
– Цахилгаан эх үүсвэр: 18650 Li-ion зай, AA зай, эсвэл 5V адаптер.
– Дууны гаралт: чихэвч, мини чанга яригч, эсвэл хоёулаа.
– Удирдлага: энгийн товчлуурууд, аналог товчлуурууд эсвэл жижиг дижитал интерфэйс.
Анхан шатны суралцагчдын хувьд хамгийн практик сонголт бол хүлээн авагч модультай FM радио юм, учир нь бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд угсрах үйл явц харьцангуй хурдан байдаг.
2. Шаардлагатай эд анги, тоног төхөөрөмж
Дизайнаа нэгдмэл байлгахын тулд олон функцийг нэгтгэсэн модулиудыг ашиглаарай. Түгээмэл хэрэглэгддэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтыг энд оруулав:
Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
1. FM радио модуль (жишээ нь TEA5767, RDA5807 чип эсвэл бэлэн FM радио модулиуд дээр суурилсан).
2. Мини аудио өсгөгч (жишээ нь: PAM8403 3W стерео, жижиг хэмжээтэй, эрчим хүч хэмнэдэг).
3. 4Ω 3W мини чанга яригч (эсвэл 8Ω чанга яригч, өсгөгчтэй тохируулна уу).
4. Потенциометр (хэрэв дижитал удирдлага ашиглахгүй бол дууны хэмжээг хэмжих).
5. Антенн (20–75 см кабель эсвэл мини дуран антенн).
6. Цахилгаан хангамж:
– 18650 Ли-ион батерей + TP4056 цэнэглэгч модуль + 5V нэмэлт тэжээл (шаардлагатай бол), эсвэл
– 5V цахилгаан банк (туршилтын загварт хамгийн энгийн).
7. Жижиг асаах/унтраах унтраалга (гулсах унтраалга).
8. Хөндий хэлхээний самбар эсвэл жижиг захиалгат хэлхээний самбар (хэрэв та үүнийг илүү цэвэрхэн байлгахыг хүсвэл).
9. Шаардлагатай бол богино холбогч кабель, гагнуурын төмөр болон холбогч.
Ажлын тоног төхөөрөмж
– Гагнуур болон цагаан тугалга
– Зүсэгч бахь, зүү хамартай бахь
- Жижиг халив
– Суурилуулах зориулалттай цавуу буу эсвэл давхар тууз
– Мультиметр (заавал биш боловч маш хэрэгтэй)
3. Зөв хүлээн авагчийн модулийг сонгох
Авсаархан загваруудын хувьд хүлээн авагчийн модуль нь хэмжээ болон тохируулгын хялбар байдалд чухал үүрэгтэй.
– Энгийн аналог модулиуд: Зарим ашиглахад бэлэн FM модулиуд нь сканнердах товчлуур болон шууд аудио гаралттай байдаг. Хэрэв та микроконтроллергүйгээр хурдан эхлүүлэхийг хүсвэл эдгээр нь тохиромжтой.
– I2C модуль (TEA5767/RDA5807): давтамж болон сканнердах ажиллагааг хянахын тулд Arduino Nano/Pro Mini зэрэг микроконтроллер шаардлагатай боловч үр дүн нь илүү уян хатан байж болох бөгөөд дэлгэцийг жижиг OLED-ээр нэмж болно.
Хэрэв таны зорилго авсаархан, "авсаархан" радио бол микроконтроллергүйгээр аль хэдийн тохируулга болон сканнердах чадвартай модулийг ашиглаарай. Гэсэн хэдий ч, хэрэв та орчин үеийн дизайн хүсч байвал тохиргоог дижитал радио шиг мэдрүүлэхийн тулд Arduino Pro Mini + 0.96" OLED нэмж оруулаарай.
4. Энгийн хэлхээний схем
Авсаархан радиогийн хамгийн хялбар хэлхээний урсгалыг энд харуулав.
FM модуль (аудио гаралт) → PAM8403 өсгөгч → чанга яригч
Цахилгаан хангамж (модулиас хамаарч 5V эсвэл 3.7–5V) нь FM модуль болон өсгөгч рүү очдог. Хүчдэл нь бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн үзүүлэлттэй тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай.
Зарим чухал зүйлс:
– Дуу чимээг багасгахын тулд цэвэрхэн, нэгдмэл газардуулга (GND) ашиглана уу.
– Дуу чимээ гарахаас сэргийлж аудио кабель (Зүүн/Урт) богино байх ёстой.
– Хэрэв FM модуль нь зөвхөн моно бол моно гаралтыг жижиг резистороор (жишээ нь 1k) дамжуулан хоёр L ба R оролттой холбож тэнцвэржүүлнэ үү.
5. Авсаархан загвар зохион бүтээх: Бүрэлдэхүүн хэсгийн зохион байгуулалт
Үнэхээр жижиг, цэвэрхэн байхын тулд эд ангийн зохион байгуулалтыг бүтээгдэхүүний загвар шиг бодож үзэх хэрэгтэй.
Компакт дизайны зөвлөмжүүд:
1. FM модулийг өсгөгчийн хэлхээний самбарын дээр зай эсвэл тусгаарлагч ашиглан давхарлана, гэхдээ богино холболт байхгүй эсэхийг шалгаарай.
2. Урт кабелийг багасгах: богино, цэвэрхэн кабель ашиглах эсвэл жижиг хэлхээний самбар хийх.
3. Чанга яригчийг урд байрлуул: дууг тод гаргахын тулд мах шарах эсвэл торны нүх гарга.
4. Антенныг өсгөгчөөс тусад нь байрлуулсан: дуу чимээний эх үүсвэрээс хол.
5. Батерейг доод хэсэгт нь төвлөрүүл: ингэснээр тэнцвэрийг барихад эвтэйхэн байна.
Үнэтэй хайрцаг шаардлагагүй; та жижиг хуванцар төслийн хайрцаг, 3D хэвлэсэн хайрцаг эсвэл бүр акрил хайрцаг ашиглаж болно.
6. Алхам алхмаар угсрах үйл явц
Алхам 1: Модулийг тусад нь туршина уу
Нэгтгэхээсээ өмнө модулиудыг нэг нэгээр нь туршиж үзээрэй.
– FM модулийг цахилгаан тэжээлийн эх үүсвэрт холбоно уу.
– Аудио гаралтыг өсгөгчтэй холбоно уу.
– Өсгөгчийг чанга яригчтай холбоно уу.
Дуу гарч байгаа эсэхийг шалгаарай, мөн чимээ хэт их биш байна.
Алхам 2: Дууны тохируулагчийг суулгана уу
Хэрэв өсгөгч нь потенциометр ашигладаг бол эргүүлэхэд хялбар болгохын тулд тэдгээрийг гэрний гадна талын самбар дээр суурилуулна уу. Авсаархан загваруудын хувьд жижиг, самбар дээр суурилуулсан потенциометрийг ихэвчлэн ашигладаг боловч тэдгээр нь гэрний нүхтэй зэрэгцэж байгаа эсэхийг шалгаарай.
Алхам 3: Цахилгаан хангамжийг угсрах
Хэрэв та Li-ion батерей ашиглаж байгаа бол:
– Батерей → TP4056 (цэнэглэх/хамгаалалт) → систем рүү гарах гаралт.
Хэрэв модуль нь тогтвортой 5V шаардлагатай бол нэмэлт хүчдэл нэмнэ үү. Хүчдэл нэмэгдүүлэгч хэт их чимээ гаргахгүй байгаа эсэхийг шалгаарай. Хамгийн цэвэр хувилбар бол ихэвчлэн 3.7–4.2V хүчдэлд ажиллах боломжтой модулийг сонгох явдал юм.
Алхам 4: Холболтыг гагнаж, цэгцэлнэ
Бүх чухал утсыг гагнана уу:
– VCC болон GND (цахилгаан хангамж)
– Аудио гаралтын модуль нь өсгөгчийн оролт руу
– Чанга яригч руу өсгөгчийн гаралт
Амархан хагарахгүй, богино холболт үүсэхгүйн тулд дулаан агшилт эсвэл дулаалга ашиглаарай.
Алхам 5: Антеныг суурилуулна уу
Энгийн антенн нь 30-75 см урттай зэс утас байж болно. Илүү сайн харагдахын тулд гэрт суурилуулсан мини дуран антенн ашиглаарай. Антенны байрлал нь хүлээн авах мэдрэмжид ихээхэн нөлөөлдөг.
Алхам 6: Хайрцагт оруулна уу
Бүх зүйл ажиллаж эхэлмэгц:
– Чанга яригчийг урд талд нь байрлуул.
– Хүлээн авагч болон өсгөгчийн модулиуд дунд хэсэгт байна.
– Батерей доод эсвэл ар талд байна.
Жижиг эрэг, халуун цавуу эсвэл хоёр талт хөөсөнцөр тууз ашиглан эд ангиудыг түгж.
7. Дуу чимээг бууруулж, дууны чанарыг сайжруул
Өөрөө хийх радио заримдаа дуу чимээ гаргадаг. Үүнийг засахын тулд:
– Богино аудио кабель ашиглаж, цахилгааны шугамаас хол байлга.
– FM модуль болон өсгөгчийн VCC тээглүүрийн ойролцоо тойрч гарах конденсаторуудыг (жишээ нь 100nF ба 10µF) нэмнэ үү.
– Газар “тойроглож” байгаа эсэхийг шалгаарай (гол газардуулгын цэгийг ашиглана уу).
– Хэрэв нэмэлт өргөгч байгаа бол түүний байрлалыг тусгаарлах эсвэл тэжээлийн зам дээр шүүлтүүр (индуктор + конденсатор) нэмж үзээрэй.
Илүү бөөрөнхий дуугаралтын хувьд та гэр (порт)-д жижиг басс нүх нэмж болно, гэхдээ энэ нь туршилт шаарддаг, учир нь порт нь зөв биш бол жижиг хэмжээ нь дууг амархан "эвдэрэхэд" хүргэдэг.
8. Илүү орчин үеийн болгох дизайны хөгжлийн санаанууд
Та үндсэн авсаархан радиог суулгасны дараа илүү сонирхолтой зүйл рүү шинэчлэх боломжтой:
– Давтамжийг харуулахын тулд OLED нэмнэ үү.
– Сканнердах товчлуур болон станцын урьдчилсан тохиргоог нэмэх.
– Илүү нарийвчлалтай хяналт хийхийн тулд кодлогч товчийг ашиглана уу.
– Bluetooth хүлээн авагчийг нэмэлт горим болгон нэмнэ үү (радио + Bluetooth чанга яригч).
– Чихэвчний залгуур болон чанга яригчийг унтраах товчлуур нэмнэ үү.
Эдгээр бүх функцийг дизайныг бүрэн өөрчлөхгүйгээр аажмаар нэмж болно.
9. Ажлын тооцоолсон өртөг ба хугацаа
Энгийн авсаархан радиогийн эд ангийн дундаж өртөг:
– FM модуль: 20.000–60.000 рупи
– PAM8403 өсгөгч: 10.000–25.000 рупи
– Мини чанга яригч: 15.000–40.000 рупи
– Батерей + цэнэглэгч модуль: 30.000–80.000 рупи
– Бүрээс: 10.000–50.000 рупи
Бэлэн байгаа багаж хэрэгслийн тусламжтайгаар төслийг цэвэр байдал, кейсийн өөрчлөлт, функцүүдийн тооноос хамааран 2-6 цагийн дотор дуусгаж болно.
10. Дүгнэлт
Авсаархан радио бүтээх нь бүтээлч бүтээгдэхүүний дизайныг үндсэн электрониктой хослуулсан төсөл юм. Амжилтын түлхүүр нь зөв модулийг сонгох, эд ангиудыг цэгцтэй байрлуулах, дуу чимээг багасгахын тулд цахилгаан хангамжийг удирдахад оршино. Үндсэн хувилбар бэлэн болсны дараа та үүнийг жижиг дэлгэц, дижитал удирдлага эсвэл Bluetooth функцээр өргөжүүлж, үнэхээр орчин үеийн, олон үйлдэлт төхөөрөмж болгож болно.
Хэрэв та хүсвэл би таны сонголтын дагуу холболтын диаграмм бүхий тодорхой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүрэн жагсаалтыг гаргаж болно: микроконтроллергүй энгийн FM радио модуль эсвэл Arduino + OLED бүхий дижитал FM радио.
