Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

Stiepanowna 17 Sie 2012 09:32 7209 2
  • Parametry urządzenia:

    1. Odbiór kanałów w zakresie FM (87.5-108MHz).
    2. Wyświetlanie informacji na wyświetlaczu LCD (można wykorzystać dowolny jednowierszowy zgodny z kontrolerem HT44780 lub podobnym.
    3. Sterowanie podświetleniem wyświetlacza LCD.
    4. Mikrokontroler ATMEGA16 (częstotliwość kwarcu - 16MHz).
    5. Pamięć na 39 kanałów.
    6. Budzik.
    7. Zegarek (wykorzystano układ scalonyDS1307).
    8. Cyfrowe sterowanie parametrami za pomocą przycisków.
    9. Zdalne sterowanie za pomocą pilota, pracującego zgodnie z protokołem RC-5.
    10. Mapowanie przycisków pilota według upodobań użytkownika.
    11. Sterowanie za pomocą enkodera (PEC12, PEC16 lub analogiczny - z przyciskiem lub bez).
    12. Tryb SLEEP (automatyczne przechodzenie w tryb uśpienia).
    13. Tryb MUTE (tymczasowe wyłączenie dźwięku).
    14. Tryb STANDBY (stan gotowości).
    15. Jako procesor dźwięku w układzie podstawowym został wykorzystany TEA6330 (ogólnodostępny i tani). Można też skorzystać z TDA7313 - ten wariant też zostanie zaprezentowany.
    16. Synteza częstotliwości LM7001J lub TSA6057/TSA6060 - do wyboru.
    17. Dowolna głowica, ze starego tunera lub własnej roboty.
    18. Jako wzmacniacz mocy można wykorzystać np. głośniki z komputera.
    19. Parametry są zapisywane w pamięci EEPROM mikrokontrolera.

    Podstawowy schemat:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Przedstawiony wariant podstawowy może być punktem wyjścia dla dalszych przeróbek i modernizacji.

    Przykładowo można usunąć przyciski, dodać interfejs do kontrolera (COM, USB, LPT itp.) i zrobić odbiornik do komputera. Na końcu artykułu jest przedstawiony inny wariant tego urządzenia zawierający dodatkową funkcję timera.

    Na schemacie zostały przedstawione elementy w wykonaniu typowym dla SMD, ale można też zastosować i przewlekane, ważne, żeby parametry się zgadzały.
    Na przykład można użyć dowolnego wyświetlacza LCD na kontrolerze HT44780 lub podobnego pod względem komend - jednowierszowego 16x1. Były testowane np. wyświetlacze firmy WinStar. Można wykorzystać i dwuwierszowy, ale wtedy trzeba nieco zmienić firmware. Czujnik RC-5 też może być dowolny, działający na częstotliwości 36kHz.


    FUSE bity mikrokontrolera powinny być zaprogramowane następująco - przykład dla programów PonyProg i CodeVision:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo





    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Schematy podłączenia różnych głowic i syntez częstotliwości:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Na schemacie przedstawiono podłączenie dwóch rodzajów głowic i syntez działających w oparciu o różne układy scalone. Jak było wcześniej napisane, model syntezy może być dowolny, nie powinno być problemu ze zmienieniem firmware.

    W miejsce syntezy TSA6060 można też zamontować TSA6057.

    Typu użytego układu scalonego syntezy wybieramy zworką.

    Synteza na układzie scalonym LM7001J należy do tradycyjnych. Co prawda był problem z kluczem wyjściowym na tranzystorach, ale w tej wersji urządzenia wszystko działa jak należy.

    Przetestowaliśmy również syntezę z kluczem na tranzystorze polowym. Z nim już nie było problemów.

    Tak wygląda schemat z takim tranzystorem:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Głowice, które akurat mieliśmy pod ręką i przetestowaliśmy:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Schemat bloku procesora dźwięku:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Kilka istotnych uwag:

    W firmware procesora dźwięku TEA6330 funkcja „MUTE” jest realizowana zarówno na poziomie programu, jak i urządzenia na kluczu tranzystorowym T1. Można go pominąć, ale wtedy wyjście 9 układu scalonego trzeba będzie podłączyć do +9V za pośrednictwem rezystora do 2k.

    Teraz parę słów o schemacie modułu procesora dźwięku na TDA7313. Ten wariant zrealizowano, ponieważ chcieliśmy zachować pierwotną funkcję głośników do komputera. Dlatego też w firmware jest funkcja wyboru źródła dźwięku (z komputera lub odbiornika).

    To punkt „SET INPUT” w menu głównym: „AUX” to dźwięk z komputera, a „FM” - z odbiornika.

    Schemat modułu zasilania (stabilizator wewnętrzny):

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Wszystko jest zrobione w sposób tradycyjny. W charakterze źródła zasilania sieciowego 12V można zastosować dowolny zasilacz.

    Wartość prądu zależy od tunera i wyświetlacza – najczęściej jakieś 200-350mA. Dla pewności najlepiej wybrać źródło o wydajności 500mA.

    Sprawdzaliśmy zarówno zwykłe, jak i impulsowe małogabarytowe zasilacze.
    Jak wynika z komentarzy na schemacie, można zastosować popularne stabilizatory z serii 7809 (na 9V) i 7805 (na 5V).

    I jeszcze schemat połączeń przewodowych pomiędzy modułami:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    A teraz przyjrzyjmy się sterowaniu tunera.

    Jak wcześniej pisaliśmy, odbiornikiem steruje się za pomocą przycisków, pokrętła i pilota zdalnego sterowania.

    Przyciski:

    1. „STANDBY” (włączanie, wyłączanie urządzenia. Tryb sygnalizują dwie kolorowe diody STBY). Kiedy urządzenie przechodzi w tryb „STANDBY”, świeci się czerwona dioda, kiedy wychodzi z tego trybu - zielona dioda.
    2. „MUTE” (czasowe wyciszenie dźwięku)
    3. „PLUS” (zwiększenie ustawianej wartości)
    4. „MINUS” (zmniejszenie ustawianej wartości)
    5. „REGIM” (przejście po punktach menu głównego. Jest wykorzystywany również przy ustawieniu budzika - o tym nieco później).
    6. „SET” (wybór parametru. Jest wykorzystywany również przy ustawieniu zegarka i innych parametrów)

    Przycisków „PLUS”, „MINUS” i „SET” można nie podłączać, ponieważ mogą być zmieniane za pomocą pokrętła.

    Przycisku „MUTE” również można nie podłączać, jeśli chcecie korzystać tylko z pilota.

    Punkty menu głównego:
    1. „VOLUME” (głośność)
    2. „CH-FM” (wybór stacji i częstotliwości strojenia)
    3. „BASS” (korekcja niskich częstotliwości dźwięku)
    4. „TREBLE” (korekcja wysokich częstotliwości dźwięku)
    5. „BALANS” (balans między kanałami)
    Jeśli korzystamy z procesora dźwięku TDA7313, pojawią się jeszcze dwa dodatkowe punkty menu:
    6. „SET LOUDNESS” (korekcja średnich tonów)
    7. „SET INPUT” (wybór wejścia dźwięku)

    W momencie włączenia urządzenie znajduje się w trybie „STANDBY” (świeci się czerwona dioda STBY). Wyświetlacz wyświetla bieżący czas i datę. Kiedy wciśniemy przycisk (na klawiaturze lub pilocie), odbiornik przechodzi w tryb pracy, a dioda gaśnie. Na wyświetlaczu pierwszy punkt menu to „VOLUME”.
    Wciskając przycisk „REGIM”, przechodzimy po punktach menu głównego, od początku do końca. Za pomocą przycisków „PLUS” i „MINUS”, pilota czy pokrętła regulujemy aktualny parametr.

    W momencie naciśnięcia „MUTE” dźwięk znika, natomiast znów się pojawia przy powtórnym naciśnięciu.

    Poniżej kilka zdjęć, które to obrazują.

    Wartości przedstawionych parametrów są umowne. Przykładowo w przypadku głośności to od 0 do 31 (ilość kroków w czasie regulacji).

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Wybór stacji

    Kiedy jesteśmy przy punkcie menu dotyczącym wyboru stacji, na ekranie widzimy „CH02 101.2MHz” „CH02” - to numer komórki, w której jest zapisana częstotliwości stacji, a następnie sama częstotliwości danej stacji. Za pomocą przycisków „PLUS” i „MINUS” lub pilota możemy przechodzić po zapisanych stacjach.

    Dla wygody stacje można wybierać za pomocą przycisków pilota – „CH(UP)”, „CH(DOWN)” bez względu na to w jakim punkcie menu się znajdujemy.
    Również dzięki pilotowi szybciej możemy wybrać daną stację - np. kiedy interesuje nas stacja 27, nie musimy naciskać 27 razy przycisku „PLUS”.
    Na pilocie znajduje się przycisk „BANK” ( -/-- ). Wciśnięcie go spowoduje, że będzie się zmieniać pierwsza cyfra (0-1-2-3 i itd.).Następnie wciśnięcie przycisku na pulpicie od 0 do 9 spowoduje, że szybko włączymy wybraną stację.

    Strojenie stacji


    Kiedy jesteśmy przy punkcie menu dotyczącym wyboru stacji, na ekranie wyświetla się nam „CH02 101.2 MHz”. Wciskamy przycisk „SET”, zaczyna migać częstotliwość. Przyciskami „PLUS” i „MINUS” wybieramy daną częstotliwości i stroimy stację.

    Po nastrojeniu (dźwięk jest wyraźny, bez zakłóceń), ponownie wciskamy przycisk „SET” - zaczyna migać numer komórki, w której chcemy zapisać daną stację. Przyciskami „PLUS” i „MINUS” wybieramy daną komórkę i ponownie wciskamy „SET”.

    Przechodzimy do zwykłego trybu. Jeśli w czasie strojenia stacji nie będziemy nic przyciskać, to po upływie 30 sekund urządzenie samo powróci do zwykłego trybu.
    Jeśli w momencie wybierania numeru stacji zauważymy „---.—MHz” zamiast częstotliwości, oznacza to, że dana komórka nie została zaprogramowana.

    Ustawienie czasu


    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Kiedy jesteśmy w trybie „STANDBY”, wciskamy „SET” i wtedy zaczynają migać wartości minut.

    Za pomocą przycisków „PLUS” i „MINUS” określamy wymaganą wartość, ponownie wciskamy „SET” i zaczynają migać wartości sekund. Przyciskami „PLUS” i „MINUS” określamy ilość sekund, wciskamy „SET” i możemy określić dzień. W analogiczny sposób określamy miesiąc i rok.

    Ustawienie budzika

    Będąc w trybie „STANDBY”, wybieramy „REGIM”. Pojawiają się opcje „ALARM ON” lub „ALARM OFF” (w zależności od wcześniejszych ustawień).

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Przyciskami „PLUS” i „MINUS” włączamy lub wyłączamy tryb budzika.
    Jeśli budzik jest włączony, w momencie wybrania „SET” wyświetli się ustawienie czasu pracy budzika i numer stacji, która ma zostać wybrana. W przeciwnym wypadku wrócimy do trybu zwykłego (budzik jest wyłączony i nie ma czego ustawiać).

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Wciskamy przycisk „SET” i zaczynają migać wartości minut, a potem sekund.
    Ustawienie jest analogiczne go wyżej przedstawionego dla określenia wartości czasu. Następnie zacznie migać numer stacji, którą wybierzemy do ustawienia budzika.

    Jeśli budzik jest włączony, na wyświetlaczu powinna się pojawić ikonka przedstawiająca dzwonek.

    Ustawienia pilota (jeśli nie zadowalają Was standardowe przyciski i chcecie je zmienić na własne)

    Aby wejść w tryb ustawień pilota, należy wyłączyć urządzenie (nie tryb „STANDBY”). Następnie wcisnąć „SET” i trzymając ten przycisk, włączyć urządzenie. Kiedy na wyświetlaczu wyświetli się „UNHOLD KEY SET”, puszczamy przycisk „SET”. Wtedy urządzenie przejdzie w tryb ustawienia przycisków pilota.

    Przykład pierwszego punktu:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Wciskając „SET”, możemy przechodzić po przyciskach, szukając tego, który chcemy ustawić. Na wyświetlaczu wyświetli się nazwa przycisku i kod, który został teraz wprowadzony i po dwukropku dwa pytajniki. Kiedy wciśniemy na pilocie wybrany przycisk, zobaczymy jego nowy kod zamiast znaków zapytania.
    Naciśnięcie „SET” spowoduje zapisanie bieżącego przycisku i przejście do następnego.

    Nazwy przycisków, które da się zaprogramować: „STANDBY”, „SET”, „MUTE”, „UP”, „DOWN”, „LEFT”, „RIGHT”, „REGIM”, „SELECT”, „KEY 0”, „KEY 1”, „KEY 2”, „KEY 3”, „KEY 4”, „KEY 5”, „KEY 6”, „KEY 7”, „KEY 8”, „KEY 9”, „BANK”.

    Wyjście z trybu ustawienia pilota za pomocą przycisku „REGIM”.

    Realizacja projektu i płytki drukowane


    Wykonaliśmy kilka sztuk różnych wariantów odbiorników i modułów syntezatorów oraz procesorów dźwięku w celu ich sprawdzenia. Przy prawidłowym montażu zgodnym z instrukcją wszystkie działały praktycznie bez dodatkowego strojenia.

    Przykłady:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Oczywiście blok procesora pozostaje ten sam. I jeszcze parę zdjęć:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Teraz płytki drukowane.

    Parę uwag odnośnie ostatniego zdjęcia jednego z wariantów urządzenia. W założeniu ma się ono zmieścić w panelu przyczepionym do ściany. Głębokość panelu wynosi 45mm, dlatego całość zrobiono na oddzielnych płytkach.
    Również w tym wariancie zmieniono porty podłączenia przycisków (dla wygodniejszego rozplanowania ścieżek), a także usunięto niektóre elementy. Jednym z nich jest podświetlenie. Ale dodano funkcję kuchennego timera (1sek - 30min). Dodano też jeszcze jeden przycisk „START”/„STOP” do sterowania timerem. Wszystko pozostałe tak jak na schemacie podstawowym.


    A oto schemat ze zmianami:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Wariant „kuchenny” po złożeniu:

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo
    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    I w panelu - panel jest aluminiowy, a napisy zrobione na poliestrowej taśmie samoprzylepnej.

    Tuner FM stereo sterowany cyfrowo

    Położenie głośników jest przykładowe; można je umieścić w dowolnym miejscu w kuchni.

    Jeśli ktoś zauważył, że jest tam też wzmacniacz mocy (o którym nie pisaliśmy), dodamy tylko, że został zrobiony na TDA2005 zgodnie z datasheet’em.
    Kiedy timer ustawimy za pomocą przycisku „START”/„STOP”, rozpocznie się odliczanie wstecz wraz z wyświetlaniem wartości na wyświetlaczu. Po zakończeniu czasu w ciągu minuty będzie słychać przerywany dźwięk, który się wyłączy, kiedy wybierzemy dowolny przycisk.

    Załączniki:
    Płytki drukowane w formacie GIF
    Płytki drukowane w formacie SL 5.0.
    Wsady do mikrokontrolera

    Źródło:
    http://www.radiokot.ru/circuit/analog/receiv_transmit/12/


    Fajne!
  • #2 17 Sie 2012 14:13
    mkpl
    Poziom 37  

    Podziwiam. Sam aktualnie tworzę oprogramowanie do TDA7313/18 i wiem, że o ile prosto jest zrobić obsługę samego scalaka to sensowny interface, RC5 i przyciski potrafią przykuć do komputera na kilka dni.

    Chętnie bym się zapoznał z tymi głowicami tylko gdzie takie dostać?

  • #3 17 Sie 2012 14:48
    arecki09
    Poziom 17  

    Naprawdę bardzo ambitny projekt. Aż się prosi o zastąpienie 1x16 na 2x16 i w dodatkowej linii umieszczenie danych RDS. Wtedy byłby to już naprawdę super komplet.