טוטאָריאַל וועגן צוזאַמענשטעלן אַ ראַדיאָ מיט אַ פרעקווענץ סענסאָר
ראַדיאָ בלייבט אַ פאַסצינירנדיק עלעקטראָניש מיטל צו לערנען, ספּעציעל פֿאַר אָנפֿענגער וואָס זוכן צו פֿאַרשטיין די באַסיקס פֿון סערקאַץ, עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס און אַודיאָ סיגנאַל פּראַסעסינג. אין דער דיגיטאַלער תקופה, איז צוזאַמענשטעלן אַ ראַדיאָ נישט נאָר וועגן "כאַפּן בראָדקאַסץ," נאָר עס קען אויך פֿאַרבעסערט ווערן מיט נאָך פֿעיִקייטן ווי אַ פֿרעקווענץ סענסאָר צו מאָניטאָרירן אָדער לייענען די באַקומענע פֿרעקווענץ. דער אַרטיקל באַהאַנדלט אַ טוטאָריאַל וועגן צוזאַמענשטעלן אַ פּשוט ראַדיאָ אויסגעשטאַט מיט אַ פֿרעקווענץ סענסאָר, פֿון דער קאָנצעפּט און קאָמפּאָנענט רשימה ביז די צוזאַמענשטעלונג און טעסטינג טריט.
-
1. פֿאַרשטיין דעם באַגריף: ראַדיאָ + פֿרעקווענץ סענסאָר
בכלל, א ראַדיאָ ריסיווער אַרבעט דורך כאַפּן RF (ראַדיאָ פרעקווענץ) סיגנאַלן דורך אַן אַנטענע, אויסקלייבן אַ ספּעציפֿישע פרעקווענץ (טונינג), און דערנאָך קאָנווערטירן עס אין אַן אַודיאָ סיגנאַל וואָס קען געהערט ווערן דורך רעדנערס אָדער כעדפאָונז. אין מאָדערנע ראַדיאָס, ווערט דער פרעקווענץ אויסקלייב פּראָצעס אָפט אַסיסטירט דורך אַ טונער IC.
דערווייל, א "פרעקווענץ סענסאר" אין קאנטעקסט פון א ראדיא פראיעקט באציט זיך געווענליך צו א מאדול/אי-סי וואס קען לייענען אדער אויסרעכענען די פרעקווענץ פון א זייגער סיגנאל אדער לאקאלע אסילאטאר (LO) פרעקווענץ. אין FM ראדיא, איז די "באקומענע" פרעקווענץ ענג פארבונדן מיט דער לאקאלער אסילאטאר פרעקווענץ. דורך מעסטן דעם LO אדער רעפערענץ סיגנאל פון דעם טונער מאדול, קענען מיר ווייזן די פרעקווענץ (למשל, 88.1 MHz, 101.7 MHz) אויפן עקראן.
פֿאַר אַ רעאַליסטישן און גרינגן DIY פּראָיעקט, איז דער מערסט פּראַקטישער צוגאַנג:
– ניצן אַ גרייטן FM ראַדיאָ מאָדול (למשל RDA5807, TEA5767, אדער Si4703) ווי אַ ופנעמער.
– ניצן אַ מיקראָקאָנטראָללער (אַרדוינאָ) צו לייענען פרעקווענץ אינפֿאָרמאַציע פֿון דעם מאָדול דורך I2C (די מעטאָדע ווערט אָפֿט גערופֿן אַ "פרעקווענץ סענסאָר" ווײַל די סיסטעם קען דעטעקטירן/וויסן די אַקטיווע פרעקווענץ).
– ווײַזט די אָפטקייט אויף LCD/OLED.
די צוגאַנג איז מער סטאַביל און גרינגער ווי צו בויען אַ פול אַנאַלאָג RF פראָנט-ענד פֿון קראַץ.
-
2. פארלאנגטע מכשירים און קאמפאנענטן
די פאלגענדע קאמפאנענטן ווערן געווענליך גענוצט צו צוזאמענשטעלן אן FM ראדיא מיט פרעקווענץ לייענונג:
הויפּט קאָמפּאָנענטן
1. אַרדוינאָ נאַנאָ/אונאָ (קלייַבט איינס)
2. FM ראַדיאָ מאָדול RDA5807 (אַלטערנאַטיוו: TEA5767)
3. OLED 0.96” I2C (SSD1306) אדער LCD 16×2 I2C
4. אַודיאָ אַמפּליפייער מאָדול (למשל PAM8403) פֿאַר העכערן קלאַנג
5. 4Ω–8Ω רעדנער אדער כעדפאָון אַרויסגאַנג
6. אַנטענע (75 סענטימעטער–1 מעטער קאַבל איז גענוג פֿאַר FM)
קאָנטראָל קאָמפּאָנענטן (אויב איר ווילט, אָבער עס איז רעקאָמענדירט)
7. ראָטאַרי ענקאָדער אָדער פּאָטענציאָמעטער + קנעפּל פֿאַר טונינג
8. דריק דעם קנעפל צו סקענען/זוכן
סופּפּאָרטערס
9. ברעדבאָרד / פּקב מיט לעכער
10. דזשאַמפּער קייבאַלז
11. סאָלדער און צין (אויב געמאַכט שטענדיק)
12. 5V מאַכט צושטעלן (USB אָדער אַדאַפּטער)
-
3. גרונטלעכע פֿאַרבינדונג סכעמע (קורצע איבערזיכט)
זינט די טונער און OLED מאָדולן זענען ביידע I2C, קענען זיי טיילן די SDA און SCL ליניעס.
I2C פֿאַרבינדונג (געוויינטלעך אויף אַרדוינאָ אונאָ/נאַנאָ)
– נאַטירלעכע רעסורסן: A4
– SCL : A5
– VCC: 3.3V אדער 5V (נאכפאלגן די מאדול ספעציפיקאציעס)
– גנד : גנד
וויכטיגע נאטיץ: אסאך RDA5807 מאדולן ארבעטן ביי 3.3V, אבער עטלעכע ברעטער האבן רעגולאטארן וואס מאכן זיי זיכער ביי 5V. קוקט אויף דעם לייבל אויפן מאדול. אויב איר זענט נישט זיכער, ניצט 3.3V.
אַודיאָ
– ראַדיאָ מאָדול אַודיאָ אַרויסגאַנג → PAM8403 אַרייַנגאַנג → רעדנער
טונינג קאָנטראָל
– ראָטאַרי ענקאָדער: פּינס A און B צו אַרדוינאָ דיגיטאַל פּינס (למשל D2, D3), ענקאָדער קנעפּל צו D4
– סקען קנעפל: צו אן אנדער דידזשיטאל שטיפט, ניצן אינערליכע אויפציען
-
4. טריט צו צוזאמענשטעלן האַרדווער
שריט 1: אינסטאַלירן דעם ראַדיאָ מאָדול און OLED
1. פֿאַרבינדט די VCC און GND פֿון די ראַדיאָ מאָדול.
2. פֿאַרבינדט SDA און SCL צו די אַרדוינאָ I2C ליניעס.
3. אינסטאלירן OLED/LCD מיט די זעלבע VCC, GND, SDA, SCL.
שריט 2: אינסטאַלירן די אַודיאָ אַרויסגאַנג
1. פֿאַרבינדט די L/R אַודיאָ פּינס פֿון דעם ראַדיאָ מאָדול (אָדער איין אַודיאָ אַרויסגאַנג) צום אַרייַנגאַנג פֿון דעם PAM8403 אַמפּליפֿיער.
2. פֿאַרבינדט דעם PAM8403 אַרויסגאַנג צום רעדנער.
3. מאַכט זיכער אַז די אַודיאָ גראַונד איז פארבונדן צו די סיסטעם גראַונד.
שריט 3: אינסטאַלירן די אַנטענע
1. פֿאַרבינדט דעם אַנטענע קאַבל צום ראַדיאָ מאָדול אַנטענע פּין (געוויינטלעך באַצייכנט "ANT").
2. ניצט אן איינציקן קאבל 75 ס״מ–1 מעטער לאַנג פֿאַר FM.
שריט 4: אינסטאַלירן די טונינג קאָנטראָלס
1. ראָטאַרי ענקאָדער אָדער קנעפּל איז אַטאַטשט צו די אַרדוינאָ.
2. אקטיוויזירן אינערליכע אויפהייבונגען אויף די קנעפל איינגאבעס צו פארפּשוטערן די וויירינג.
-
5. "פרעקווענץ סענסאר" לאָגיק אין דעם פּראָיעקט
אין דעם פּראָיעקט, ווערט די אָפטקייט געלעזן/באַקאַנט דורך:
– דאַטן רעגיסטרירן אויף די RDA5807/TEA5767 מאָדול (דער מאָדול זאָגט די איצטיקע טונינג פרעקווענץ), אדער
– אַרדוינאָ רעכנט אויס די פרעקווענץ באַזירט אויף די קאַנאַל שריט סעטטינג (למשל 100 kHz/50 kHz).
כאָטש נישט קיין "סענסאָר" אין דער פֿאָרעם פֿון אַ באַזונדערער קאָמפּאָנענט ווי אַן RF פֿרעקווענץ ציילער, איז דער ענדגילטיקער רעזולטאַט די זעלבע: די סיסטעם איז פֿעיִק צו דעטעקטירן און ווײַזן פֿרעקווענצן אין רעאַל-צײַט.
-
6. בייַשפּיל פּראָגראַם פלוס (איבערבליק)
קאָנצעפּטועל וועט די אַרדוינאָ פּראָגראַם טאָן:
1. I2C איניציאליזאציע
2. איניציאליזירן דעם ראַדיאָ מאָדול (FM מאָדע, באַנד, דע-עמפאַסיס, אאז"וו)
3. OLED/LCD איניציאליזאציע
4. שטעלט איין די ערשטע פרעקווענץ (למשל 99.9 MHz)
5. לייענט דעם ענקאָדער/קנעפל אינפוט צו פארגרעסערן אדער פארקלענערן די פרעקווענץ.
6. דערהייַנטיקן די אָפטקייט אַרויסווייַזונג און סיגנאַל סטאַטוס (אויב בנימצא)
אויב איר ניצט אַן RDA5807, איז געוויינטלעך פֿאַראַן אַן Arduino ביבליאָטעק צו פֿאַרפּשוטערן קאָנפיגוראַציע. פֿאַר אַן SSD1306 OLED, קענט איר ניצן די Adafruit_SSD1306 אָדער U8g2 ביבליאָטעקן.
-
7. טעסטינג און קאליבראציע
גרונטלעכע טעסטינג
1. צינדט אן דעם קרייז דורך USB.
2. מאַכט זיכער אַז די OLED ווײַזט די ערשטע פרעקווענץ.
3. דרייט דעם ענקאָדער צו ענדערן די אָפטקייט.
4. אויב דער קלאַנג קומט נישט ארויס:
– קאָנטראָלירט דעם אַודיאָ וועג צום אַמפּליפייער
– קאָנטראָלירט דעם רעדנער
– פֿאַרגרעסערן דעם קול אין דער פּראָגראַם
– קאָנטראָלירט די אַנטענע און שטעלט זיך איין צו אַ שטאַרקע סטאַנציע.
אָפטקייט שריט קאַליבראַציע
FM ניצט טיפּיש 100 kHz אדער 50 kHz טריט, לויטן ראַיאָן און מאָדול. אויב די אָפטקייט שיינט צו "שפּרינגען" נישט ריכטיק, זאָל מען צופּאַסן דעם טונינג טריט אין קאָד.
אַקסעפּטאַנס קוואַליטעט טעסט
– פּרוּווט לעבן אַ פֿענצטער צו פֿאַרבעסערן דעם סיגנאַל.
– די לענג פון דער אַנטענע און די פּאָזיציע פון קאַבל האָבן אַ גרויסן השפּעה.
– פֿאַרמײַדן צו שטעלן קאַבלען צו נאָענט צום פֿאַרשטאַרקער מאָדול (קען פֿאַראורזאַכן ראַש)
-
8. עצות פֿאַר אַ שענערן און מער סטאַבילן רעזולטאַט
1. ניצט א ריינע מאַכט צושטעל: א קוואַליטעט אַדאַפּטער אדער א סטאַבילע מאַכט באַנק.
2. טיילט אפ דעם אודיא וועג פונעם דידזשיטאל: דער אודיא קאבל זאל נישט זיין נאנט צום SCL/SDA קאבל כדי צו רעדוצירן גערויש.
3. לייג צו דיקאַפּלינג קאַפּאַסיטאָרן (100 nF און 10 µF) לעבן די ראַדיאָ און אַמפּליפייער מאָדולן.
4. ניצט אַ קעסטל/קעיסינג צו רעדוצירן דיסטראַקשאַנז און שאַפֿן אַ מער פּראָפעסיאָנעלן אויסזען.
5. אויב איר ווילט מער פֿעיִטשערז, לייגט צו:
– סטאנציע פאָרגעשטעלטע סעטס
– אויטאָ-סקאַן און שפּאָרן זכּרון
– סיגנאַל לעוועל אַרויסווייַזונג (RSSI) אויב דער מאָדול שטיצט עס
-
9. מסקנא
בויען א ראַדיאָ מיט אַ פרעקווענץ סענסאָר איז אַ גרויסער פּראָיעקט פֿאַר לערנען די קאָמבינאַציע פֿון אַנאַלאָג (אַודיאָ) און דיגיטאַל עלעקטראָניק (I2C, מיקראָקאָנטראָללער, דיספּליי). מיט אַן FM טונער מאָדול ווי דער RDA5807 אָדער TEA5767, קענט איר בויען אַ קאָמפּאַקט אָבער פֿונקציאָנעל ראַדיאָ - וואָס קען טונען, שפּילן אַודיאָ און גענוי ווײַזן פרעקווענצן. אַמאָל איר האָט די גרונט ווערסיע אַראָפּ, קענט איר ווייטער אויסברייטערן דעם פּראָיעקט דורך צולייגן פּרעסעטס, אויטאָ-סקענען און אפילו שאַפֿן אַ מער אינטערעסאַנטן אינטערפֿייס.
אויב איר ווילט, קען איך אייך העלפן שאַפֿן: אַ מער דעטאַלירטע וויירינג דיאַגראַמע פֿאַר דעם מאָדול וואָס איר קלייַבט, אַ גאַנץ אַרדוינאָ קאָד בייַשפּיל (RDA5807 + OLED + ראָטאַרי ענקאָדער), אָדער אַ ווערסיע וואָס טאַקע ניצט אַ "פרעקווענץ קאַונטער" צו מעסטן דעם אָסילאַטאָר אין האַרדווער.
