FM-радио с RDS (радиотекст), базой для управления и зарядки BT: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Bonjour, Это мои вторые "Instructables". Поскольку я люблю делать не очень полезные вещи, вот мой последний проект:

Это FM-радио с радиотекстом и зарядной базой, за которым можно следить через Bluetooth и приложение для Android.

Поэтому я представлю вам часть Arduino, часть Radio Text, а затем часть изобретателя MIT App (это единственный способ, которым я достаточно опытен для создания и Android-приложения)

При напряжении питания 10; 8 В с источником переменного тока и 9,6 В с батареей максимальная мощность составляет 2 x 1,5 / 1,25 Вт (среднеквадратичное значение), что достаточно широко.

Среднеквадратичная мощность (среднеквадратичное значение) - это реальная мощность, не похожая на другие большие числа, которые продаются как музыка в ваттах, пиковая мощность или что-то еще)

Я думаю, что 1,5 Вт RMS можно продать как 8 Вт в некоторых магазинах !!!!!!

Сначала необходимые компоненты:

Основная плата:

1x Arduino Nano

1x FM-радиомодуль SI4703 от Sparkfun или аналог (питание 5 В и 3,3 В I2C с 3-полюсным разъемом, который можно использовать в качестве антенны)

1x HC-06 Bluetooth-модуль (предупреждение, что новая версия программного обеспечения 3.0 имеет совершенно разные команды (я добавил несколько комментариев в код).

1x 4-канальный сдвигатель уровня 3,3 5 В

1x MC7805 5v преобразователь постоянного тока

1x 2200 мкФ 25 В конденсатор

2x 1N5404 3 диода усилителя

2x 2N2222 транзистора

1x резистор 1 кОм

1x 47 Ом резистор

2 резистора 3,3 кОм (для подтягивания шины I2C)

3 резистора 330 Ом (для светодиодов)

2 резистора по 6,8 кОм

1x резистор 3,9 кОм

Передняя панель

1x 20X4 LCD шина I2C

10 резисторов по 680 Ом

1x красный светодиод (зеленого у меня больше не было !!) для блока питания

1x желтый светодиод для режима работы от батареи

1x синий светодиод для подключения BT

4x переключателя (ON) -OFF- (ON) (как у электромобиля-стеклоподъемника)

2 кнопки

1x переключатель ВКЛ / ВЫКЛ

Другие компоненты для радио:

2x 100 Вт 10 см 8 Ом HP

1x 1 м выдвижная антенна (около 75 см - хорошая длина для FM в Европе и США)

1x телефонный штекер, который я использовал для контактов для зарядной базы

1x 1N5404, диод 3 А (на контакте батареи, чтобы избежать дыма в случае беспорядка с землей или контактом 12 В)

1x 2X20 Вт усилитель мощности (подойдет любой стереоусилитель до 12 В) на основе TDA2020, купленного за 4 евро

1x 8XAA аккумуляторный соединитель (минимум 9,6 В)

Фанера толщиной 10 и 4 мм для коробки.

База для зарядки:

1x 12V 3Amp Блок питания

1x маленький 3-х разрядный / 3-х проводный вольтметр

3 контакта (на телефонной вилке)

1x 1N5404, диод 3 А (на контакте 12 В)

2 рычажных переключателя (для включения источника переменного тока, когда радиостанция находится на зарядной базе)

1x переключатель ВКЛ / ВЫКЛ (для отключения зарядной базы при необходимости)

Фанера толщиной 10 и 4 мм для основания.

Всего, включая фанеру, не более 70 €.

Шаг 1: Радиочасть 4703

Во-первых, модификация:

Модуль должен использовать кабель гарнитуры в качестве антенны, в моем проекте это бесполезно, поэтому сначала нам нужно будет внести небольшую модификацию, чтобы подключить и внешнюю антенну.

В этом модуле 3-полюсное заземление разъема подключено не напрямую к земле, а через индуктивность (для остановки частот FM) и конденсатор для подключения частот FM к антенному входу SI4703.

Таким образом, лучший способ - напрямую подключить антенну к заземляющему контакту разъема и припаять два кабеля для аудиовыхода.

Чтобы предотвратить любые шумы в аудио (особенно от Bluetooth), я поместил FM-модуль в небольшую пластиковую коробку, экранированную медной лентой, подключенной к земле.

Протокол RDS / Radio Text:

Во-первых, я хочу поблагодарить Натана Зайдла, поскольку меня полностью вдохновила его программа "TEST_FM" от июня 2011 года.

И, по договоренности, я буду очень рад заплатить ему пиво, если на днях он заблудится в моей маленькой деревушке в глухой части Бретани !!

Я использовал много его программ, так как я не хотел использовать существующие библиотеки, которые слишком велики для скудного пространства памяти Nano, а также потому, что всегда лучше углубиться в возможности компонента, погрузившись непосредственно в регистры

Основная модификация, которую я сделал, - это опрос RDS

Я воспользовался возможностью вызвать прерывание на выводе GPI02, установив бит RDSIEN и значение GPIO2 на 01

Это вызовет прерывание на контакте 3 нано

Это предотвращает опрос регистра RDS, поскольку он запускает программу радиотекста только тогда, когда группа радиотекста из 4 символов доступна без ошибок (режим без подробностей)

Чтобы получить полный радиотекст, мы должны собрать не более 16 блоков по 4 символа (регистры RDSC / RDSB группы 2A или 2B). Я вложил в программу много информации, чтобы объяснить, что я сделал.

Вот описание регистров данных для радиотекста (RDSSA / RDSC)

в регистре RDSSB (блок 2)

Значение 4 в A3 / 0 указывает (текстовая группа)

B0 обозначает текст A (64 символа) или B (32 символа) (никогда не видел, чтобы текст B использовался ………..)

PT0 до PT4 - это индекс группы из 4 символов (от 0 до 15).

PT5 следует использовать как текстовый индикатор A / B (что означает «это новый текст»), но он не всегда используется таким образом в зависимости от радиостанции, поэтому его нельзя использовать для текстовой радиопрограммы.

4 символа радиотекста в RDSSC и RDSSD (блок 3 и 4)

Советую прочитать очень интересный документ по протоколу RDS в SI4703 => AN243 от Silicon labs

Я также сбрасываю бит SKMODE в регистре POWERCFG (см. Техническое описание SI4703), чтобы оставаться в диапазоне частот при поиске каналов.

Чтение даташетов очень поможет понять код и все обработки регистров.

Шаг 2: Зарядная база

Не особо много чего добавить

Картинки могут говорить лучше.

Только что добавил диод 1N5404 на контакт 12 вольт

1) во избежание проблем в случае касания контактом батареи контакта 12 вольт при установке магнитолы на базу (но этого не произошло)

2) понизить уровень напряжения до 10,8 В (на материнской плате также есть диод), так как MC7805 может немного нагреться при переходе с 12 В на 5 В с током 1 А (я прикрутил железку в качестве радиатора). 7805)

Я добавил небольшой вольтметр 3х7 сегментов для индикации заряда батареи.

Это устройство имеет 3 провода для снижения потребления (более 1 Мегаом на измерительном проводе), что позволяет держать радиостанцию в выключенном состоянии в течение длительного времени, не разряжая аккумулятор.

2 рычажных переключателя используются для отключения питания переменного тока, когда радиостанция отключена от базы (чтобы избежать попадания 12 В на контакты)

Коробка сделана из фанеры (перед росписью на картинке) Представляю, как сделать красивую коробку, ведь моя не очень сексуальная !!!!!

Я был очень удивлен, но зарядная база работает нормально, и я никогда не курил, когда садил на нее радиостанцию ………….

Шаг 3: Коробка

Думаю, каждый должен делать то, что хочет, следуя своим артистическим способностям !!!!!

Во всяком случае, я вскоре объясню, как я мог построить что-то, что ужасно похоже на набор инструментов.

Спереди и сзади вырезаны 4 мм фанера 15х45 см.

верх и низ - фанера 10 мм 15х45 см.

Боковые стороны и 2 внутренние перегородки (2 2 места для HP и комплектующие в средней) из фанеры 10 мм 13x13 см.

На передней панели я сделал 2 отверстия x10 см для HP и квадратное отверстие 14x14, чтобы вставить органическое стекло 15x15 2 мм, которое я покрасил в черный цвет (добавив после покраски прозрачную наклейку с печатью, но она не так читаема из-за черного цвет сзади)

Сверху проделал 2 дырочки:

один для потенциометра усилителя мощности (для регулировки уровня при необходимости), а также в качестве тепловой мощности

другой для антенны

на задней панели проделал 2 дырочки:

Один для USB-разъема (подключается непосредственно к nano)

Один 16 мм для воздушного охлаждения (14 мм отверстие потенциометра усилителя мощности соответствует верхней выходной мощности воздушного охлаждения)

ручка изготовлена из медной трубки диаметром 12 мм, окрашенной в черный цвет

Все компоненты на картинке выше находятся в центральном отсеке (позже мне пришлось поместить батареи в левый отсек HP, потому что он был слишком близко к модулю HC06 BT в основном отсеке)

Вот и все

Конечно должно быть что-то более сексуальное !!!!!

Шаг 4: Часть Arduino (схемы и код)

Я постарался разместить как можно больше информации в комментариях к программе.

Дополнительная информация

Процедура Decode_TXT используется как процедурой Bluetooth, так и процедурой переключения.

некоторые ключевые слова используются обеими процедурами

v + => для увеличения громкости

v- => опускать

f + => для увеличения частоты шага 100 кГц

f- => уменьшить

su + => искать вверх

sd - => искать вниз

prefu => увеличить предварительно выбранный номер канала

prefd => уменьшение

hello => отправлено приложением Android во время подключения Bluetooth, код отправляет обратно статус радио

пока => отправляется приложением, когда BT отключается

pow => отправлено по радио в приложение в режиме питания (на зарядной базе)

bat => в режиме работы от батареи

lb => отправляется, когда уровень заряда батареи слишком низкий (около 8 вольт)

Связь по Bluetooth обеспечивается контуром управления:

Каждый раз, когда FM-радио отправляет информацию, запускается таймер, ожидающий ответа "ОК" от приложения для Android.

в случае 3 ошибок (истекло время таймера) связь по BT прерывается Радио. (это также сокращает ссылку на стороне Android)

С другой стороны

Когда приложение отправляет команду, оно ждет ответа от радио, чтобы отправить другую команду.

Процедура get_RT запускается при установке флага RDS (после прерывания на выводе 3)

вот код (ссылка на GITHUB)

Схемы:

Основная плата FM-радио (на самом деле SI4703 находится отдельно в экранированном корпусе):

Передняя панель:

Зарядная база:

Ссылки на файлы Fritzing:

Основная плата FR RADIO

Передняя панель

База для зарядки

Шаг 5. Приложение для Android

Сделано с изобретателем APP

вот ссылки на GitHub

Радио FM aia

Android APK

В приложении используются 2 таймера:

1) для связи по bluetooth (100 мс)

2) для мигания светодиода батареи при нагрузке около 8 В (1000 мс)

Впервые вам придется выполнить сопряжение модуля HC06 со своим смартфоном или планшетом.

Я использую TinyDB для сохранения BT-адреса модуля HC06, при первом подключении кнопка BT-адреса будет включена, и вам нужно будет выбрать HC06 в списке (со своей стороны, я переименовал модуль HC06 в FM_RADIO)

В приложении я не всегда использовал проценты для размера элемента, поэтому в зависимости от смартфона могут возникнуть такие проблемы.

У меня Galaxy Note 3, так что экран довольно большой ……..

Итак, я хорошо провел время, открывая для себя этот маленький, но очень эффективный SI4703.

И получил много удовольствия от написания этих инструкций

До моего следующего проекта

До свидания!!!