38 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2016

PROJEK TY

Radioodbiornik dla każdegoNa  łamach Elektroniki Praktycznej publikowanych było kilka ciekawych odbiorników radiowych. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych podzespołów omijały one wiele problemów konstrukcyjnych np. związanych ze  strojeniem obwodów w.cz. Niestety, stwarzały inne problemy –  zaopatrzeniowe i  montażowe.Rekomendacje: odbiornik wykonano z  użyciem popularnych i  łatwych w  montażu elementów, więc jego wykonanie nie sprawi trudności nawet początkującym.

audio (IC3) oraz blok sterowania i interfejsu użytkownika (IC4, IC5, SW1, SW2).

Blok zasilania dostarcza dwóch napięć stabilizowanych: +5 V do zasilania wzmac-niacza mocy audio i  wyświetlacza oraz +3,3  V dla modułu radiowego i  mikrokon-trolera sterującego. Układ RDA5807 ma wbudowany wzmacniacz audio o  małej mocy, który umożliwia bezpośrednie wyste-rowanie np. słuchawek. Aby nie obciążać wyjścia tak delikatnego układu oraz dla uzy-skania większej mocy, w  prezentowanym urządzeniu zastosowano dodatkowy wzmac-niacz mocy audio. Jest to  typowa aplikacja układu TDA2822, która pozwala na  osią-gnięcie mocy wyjściowej rzędu kilku watów. Wyjście sygnału jest dostępne na  trzech złączach: CON4 (popularne gniazdo mini-jack pozwalające na  dołączenie np. słucha-wek), CON2 i CON3 (pozwalają na dołącze-nie do radioodbiornika głośniki). Dołączenie słuchawek odłącza sygnał od głośników.

MontażSchemat montażowy radioodbiornika pokazano na  rysunku  4. Montaż wykonu-jemy zgodnie z  ogólnymi zasadami. Płytka drukowana ma miejsce do  zamontowa-nia gotowego modułu radiowego, ale także

Rolę tunera radiowego pełni moduł z  układem RDA5807. Jego płytka, poka-zana na  fotografii  1, ma wymiary 11 mm×11 mm×2 mm. Zawiera układ sca-lony radioodbiornika, rezonator kwarcowy oraz kilka komponentów biernych. Moduł jest bardzo łatwy w  montażu, a  jego cena pozytywnie zaskakuje.

Na  rysunku  2 pokazano rozmieszczenie wyprowadzeń modułu. Oprócz doprowa-dzenia zasilania o napięciu ok. 3 V wymaga jeszcze tylko sygnału zegarowego i  dopro-wadzenia anteny. Na  wyjściu jest dostępny stereofoniczny sygnał audio, a odczyt infor-macji RDS, statusu i  oraz konfigurowanie układu odbywa się za pomocą interfejsu szeregowego.

BudowaSchemat ideowy radioodbiornika pokazano na  rysunku  3. Jego budowę można podzie-lić na  kilka bloków: zasilania (IC1, IC2), radiowy (IC6, IC7), wzmacniacza mocy

dodatkowe materiały na  ftp:ftp://ep.com.pluser: 11076, pass: 1865eeaaW ofercie AVT*AVT-5540 A, B, C, UKPodstawowe informacje:• Łatwy montaż i  uruchomienie.• Nie wymaga strojenia.• Wykorzystuje moduł z  układem radiowym

RDA5807.• Wyjście stereofoniczne –  dwa kanały

o  mocy 2  W  każdy.• Możliwość współpracy ze  słuchawkami lub

zestawem głośników.• Odbiór stacji radiowych w  zakresie

87,5…108  MHz.• Odbiór i  wyświetlanie informacji RDS.• Pamięć 8 stacji radiowych.• Zasilanie: 7…15 V DC/0,3 A.• Niewielkie wymiary: 140 mm×38 mm×45 mm.Projekty pokrewne na  FTP:(wymienione artykuły są  w  całości dostępne na  FTP)--- Radio –  radioodbiornik stereofoniczny z  RDS-em (EP 08/2015)AVT-5401 PocketRadio –  radioodbiornik kieszonkowy z  RDS (EP 6-7/2013)AVT-5317 Lampowo-tranzystorowy odbiornik UKF (EP 11/2011)AVT-5242 Radioodbiornik internetowy (EP 7/2010)AVT-5016 Amplituner FM z  RDS (EP 6-7/2001)AVT-2469 Odbiornik UKF FM (EdW 1/2001)AVT-2330 Miniaturowy odbiornik FM stereo (EdW 2/1999)* Uwaga:Zestawy AVT mogą występować w  następujących wersjach:AVT xxxx UK to  zaprogramowany układ. Tylko i  wyłącznie. Bez elementów

dodatkowych.AVT xxxx A płytka drukowana PCB (lub płytki drukowane, jeśli w  opisie

wyraźnie zaznaczono), bez elementów dodatkowych.AVT xxxx A+ płytka drukowana i  zaprogramowany układ (czyli połączenie wersji

A  i  wersji UK) bez elementów dodatkowych.AVT xxxx B płytka drukowana (lub płytki) oraz komplet elementów wymienio-

ny w  załączniku pdfAVT xxxx C to  nic innego jak zmontowany zestaw B, czyli elementy wluto-

wane w  PCB. Należy mieć na  uwadze, że  o  ile nie zaznaczono wyraźnie w  opisie, zestaw ten nie ma obudowy ani elementów dodatkowych, które nie zostały wymienione w  załączniku pdf

AVT xxxx CD oprogramowanie (nieczęsto spotykana wersja, lecz jeśli występuje, to  niezbędne oprogramowanie można ściągnąć, klikając w  link umieszczony w  opisie kitu)

Nie każdy zestaw AVT występuje we wszystkich wersjach! Każda wersja ma załączony ten sam plik pdf! Podczas składania zamówienia upewnij się, którą wersję zamawiasz! (UK, A, A+, B lub C). http://sklep.avt.pl

umożliwia montaż pojedynczych elementów składających się na  moduł, czyli: układu RDA, rezonatora kwarcowego i  dwóch

Fotografia 1. Wygląd modułu z układem RDA5807

Rysunek 2. Schemat wewnętrzny układu RDA5807

39ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2016

Radioodbiornik dla każdego

+

++

+

+

+ +

GN

DSW

1

IMP1

GND

IMP2

SW1IMP

VSSVDDVORSR/WED0D1D2D3D4D5D6D7L+L–

123456789

10111213141516

3V3

GND5V

LRS

LEN

LD4LD5LD6LD7

LBK

A E

SR1 20

kR2 43

R

GN

DSW

2

IMP3

GND

IMP4

SW2IMP

1 2 3 4 5

10 9 8 7 6

LOU

TRO

UT

GN

D3

VDD

RCLK

GN

D1

FMIN

GN

D2

SCLK

SDIO

AN

T

GN

D

GN

DSC

LSD

A

SIG

LSI

GR

3V3

GN

D

IC7

RDA

5807

_IC

C16

**

C17

**

Q1

**

IC6

RDA

5807

_MO

D

SDA

SCL

NC1

NC2

VCC

AN

T

RCK

OU

TL

OU

TR

GN

D

1 2 3 4 5

10 9 8 7 6

AN

T

SIG

L

SIG

R

GN

D

SDA

SCL

3V3

R32.

2kR4

2.2k

IC4

ATm

ega1

68/3

28

PC6(

/RES

ET/P

CIN

T14)

PB6(

XTA

L1/T

OSC

1/PC

INT6

)

PB7(

XTA

L2/T

OSC

2/PC

INT7

)

VCC

AVCC

ARE

F

AGN

D

GN

D

PC0(

AD

C0/P

CIN

T8)

PC1(

AD

C1/P

CIN

T9)

PC2(

AD

C2/P

CIN

T10)

PC3(

AD

C3/P

CIN

T11)

PC4(

AD

C4/S

DA

/PCI

NT1

2)PC

5(A

DC5

/SCL

PCIN

T13)

PD0(

RXD

/PCI

NT1

6)PD

1(TX

D/P

CIN

T17)

PD2(

INT0

/PCI

NT1

8)PD

3(IN

T1/O

C2B/

PCIN

T19)

PD4(

T0/X

CK/P

CIN

T20)

PD5(

T1/O

C0B/

PCIN

T21)

PD6(

AIN

0/O

C0A

/PCI

NT2

2)PD

7(A

IN1/

PCIN

T23)

PB0(

ICP1

/CLK

O/P

CIN

T0)

PB1(

OC1

A/P

CIN

T1)

PB2(

SS/O

C1B/

PCIN

T2)

PB3(

MO

SI/O

C2A

/PCI

NT3

)PB

4(M

ISO

/PCI

NT4

)PB

5(SC

K/PC

INT5

)

1 9 10 7 20 21 22 8

23 24 25 26 27 28 2 3 4 5 6 11 12 13 14 15 16 17 18 19

RST

3V3

GN

D

LD4

LD5

LD6

LD7

SDA

SCL

IMP1

IMP2

SW1

SW2

IMP4

IMP3

LRS

LBK

LEN

IC2

1117

–3.3

AD

J

INO

UT

3V3

5V SIG

R

SIG

L

GN

D

IC1

7805

GN

D

INO

UT

CON

1

POW

ER

1 2 3

D1

4007

C122

0uF

C3 220u

FC2

100n

F

C810

0nF

C910

0nF

C5 100k C6 100k

C11

220u

FC1

022

0uF

R82.

2kR7

2.2k

C7 220u

FC6

100n

FC5

100n

FC4

100n

F

IC3

TDA

2822

8 7 6 5

1 2 3 4

IA–

IA+

IB+

IB–

OA

VCC

OB

GN

D

C12

220u

F

C13

220u

F

C14

100n

FC1

510

0nF

R10

43R

R9 43R

GN

DCO

N2

OU

TA

CON

3O

UTB

CON

4JA

CK_3

_5

Rysunek 3. Schemat ideowy radioodbiornika z RDS

kondensatorów. Dlatego na schemacie i pły-tce znajdują się elementy IC6 oraz IC7 –  budując radioodbiornik należy wybrać jedną z  opcji, wygodniejszą i  dopasowaną do  posiadanych komponentów. Wyświe-tlacz oraz impulsatory należy zamontować od strony lutowania. Pomocna przy montażu będzie fotografia 5 przedstawiająca zmonto-waną płytkę radioodbiornika.

Po  zmontowaniu radioodbiornik wymaga jedynie ustawienia kontrastu wyświetlacza za pomocą potencjometru R1. Po tej czynno-ści jest gotowy do pracy.

ObsługaNa  wyświetlaczu są  pokazywane podsta-wowe informacje. Słupek wyświetlany po  lewej stronie ilustruje poziom mocy odbieranego sygnału radiowego. W  central-nej części wyświetlacza znajduje się infor-macja o aktualnie ustawionej częstotliwości

radiowej, a  po  prawej stronie –  również w postaci słupka – jest pokazywany poziom sygnału audio (rysunek 6).

40 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2016

Rysunek 4. Schemat montażowy radioodbiornika z RDS

Wykaz elementówModuł z mikrokontrolerem

Rezystory:R1: 20 kV (pot. nastawny)R2, R9, R10: 43 VR3, R4, R7, R8: 2,2 kVR5,R6: 100 kVKondensatory:C1, C3, C7: 220 mF/16 V (elektrolit.)C10…C13: 200 mF/16 V (elektrolit.)C2, C4, C5, C6, C8, C9, C14, C15: 100 nFPółprzewodniki:D1: 1N4007SW1, SW2: impulsator z przyciskiem w osiIC1: 7805IC2: LM1117-3.3IC3: TDA2822IC4: ATmega168Inne:IC5: wyświetlacz LCD 2×16IC6: moduł z układem RDA5807CON1: GN DC 2.1/5.5 do drukuCON2, CON3: DG381-3.5/2CON4: gniazdo minijack do druku

Fotografia 5. Zmontowana płytka radioodbiornika

Po  kilku sekundach bezczynności, jeśli jest możliwy odbiór danych RDS, wskaza-nie odbieranej częstotliwości zostaje „zasło-nięte” podstawową informacją RDS, a w dol-nej linii wyświetlacza jest pokazywana roz-szerzona informacja RDS. Podstawowa infor-macja zawiera tylko 8 znaków. Zwykle zoba-czymy tam nazwę stacji na zmianę z nazwą aktualnego programu lub wykonawcy. Infor-macja rozszerzona może zawierać do 64 zna-ków. Jej tekst jest przewijany w dolnej linii wyświetlacza, aby pokazać cały komunikat.

Do  obsługi radioodbiornika służą dwa impulsatory. Ten po  lewej stronie służy do  ustawiania odbieranej częstotliwości, natomiast ten po  prawej stronie pozwala na  regulowanie głośności. Ponadto, przy-ciśnięcie lewego impulsatora pozwala na  zapamiętanie aktualnej częstotliwości w  jednej z  8 przeznaczonych do  tego loka-cji pamięci. Po wybraniu numeru programu

należy potwierdzić działanie ponownie przyciskając impulsator (rysunek 7).

Dodatkowo, urządzenie zapamiętuje ostat-nio zapisany program oraz ustawioną gło-śność i każdorazowo po włączeniu zasilania uruchamia ten program z  taką głośnością. Przyciskanie prawego impulsatora powoduje przełączenie odbioru na  następny zapisany program.

DziałanieUkład RDA5807 komunikuje się z  mikro-kontrolerem poprzez interfejs szeregowy I2C. Jego praca jest kontrolowana za pomocą 16 rejestrów 16-bitowych, ale nie wszystkie bity i rejestry są wykorzystywane.

Rejestry o adresach od 0x02 do 0x07 służą przede wszystkim jako rejestry do  zapisu. Przy rozpoczęciu transmisji I2C z  funkcją zapisu, automatycznie pierwszym zapisy-wanym rejestrem jest ten o  adresie 0x02. Rejestry o  adresach 0x0A do  0x0F zawie-rają informacje tylko do odczytu. Rozpoczę-cie transmisji I2C z  zamiarem odczytania statusu lub zawartości rejestrów RDS, auto-matycznie rozpoczyna odczyt od  rejestru o adresie 0x0A.

Adres I2C układu RDA to  według doku-mentacji 0x20 (0x21 dla funkcji odczytu), jednak w  przykładach programów dla tego

modułu znaleziono funkcje zawierające adres 0x22. Okazało się, że  przy użyciu tego adresu można zapisać jeden konkretny rejestr układu, a  nie całą grupę, zaczyna-jąc od rejestru o adresie 0x02. Informacji tej zabrakło w dokumentacji.

Na  kolejnych listingach pokazano waż-niejsze fragmenty programu napisanego w  języku C++. Listing  1 zawiera defini-cje istotnych rejestrów i  bitów, ich dokład-niejszy opis dostępny jest w  dokumentacji układu. Na  listingu  2 zamieszczono proce-durę inicjującą układ scalony odbiornika radiowego RDA. Na  listingu  3 przedsta-wiono procedurę ustawiającą układ radiowy na  odbiór danej częstotliwości. Procedura wykorzystuje funkcje zapisu pojedynczego rejestru.

Odbiór danych RDS wymaga ciągłego odczytywania rejestrów układu RDA zawie-rających adekwatną informację. Program zawarty w  pamięci mikrokontrolera wyko-nuje tę czynność co około 0,2 sekundy. Służy do  tego funkcja RadioRead(). Struktury danych RDS były już opisywane na łamach EP np. przy okazji projektu AVT5401 (EP 6/2013), więc zachęcam osoby zaintere-sowane poszerzeniem swojej wiedzy do lek-tury wspomnianego artykułu, dostępnego za darmo w archiwum Elektroniki Praktycznej

PROJEK TY

41ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 5/2016

Rysunek 7. Zapamiętanie ustawionej częstotliwości

Poziom głośności

Poziom sygnału radiowego

Odbiór stereofoniczny

Odbiór danych RDS

Częstotliwość odbieranej stacji / podstawowa informacja RDS

Rozszerzona informacja RDS

Rysunek 6. Informacje pokazywane na wyświetlaczu

informacja o  grupie danych. Istotne grupy to 0x0A zawierająca podstawowy tekst RDS (8 znaków) oraz 0x2A zawierająca tekst roz-szerzony (64 znaki). Oczywiście, tekst nie jest zawarty w  jednej grupie tylko w  wielu kolejnych grupach o  tym samym numerze. Każda z  nich zawiera informacje o  pozycji danej części tekstu dzięki temu możliwe jest skompletowanie całego komunikatu.

Dużym problemem okazało się filtrowa-nie danych, aby skompletować prawidłowy komunikat bez „krzaczków”. W  urządze-niu zastosowano rozwiązanie z podwójnym buforem komunikatów RDS. Odebrany frag-ment komunikatu jest porównywany z  jego poprzednią wersją umieszczoną w  pierw-szym buforze –  roboczym, na  tej samej pozycji. Gdy wynik porównania wypad-nie pozytywnie, to komunikat zostaje zapa-miętany w  drugim buforze –  wynikowym. Metoda wymaga dużo pamięci, ale jest bar-dzo skuteczna.

KS

(http://ep.com.pl/archiwum.html). Na  koniec tego opisu, warto poświęcić kilka zdań roz-wiązaniom zastosowanym w  prezentowa-nym radioodbiorniku.

Odebrane z modułu dane RDS są podzie-lone na  4 rejestry RDSA…RDSD (umiesz-czone w  rejestrach o  adresach od  0x0C do  0x0F). W  rejestrze RDSB znajduje się

REKLAMA

Radioodbiornik dla każdego