Đài FM với RDS (Radio Text), Cơ sở sạc và điều khiển BT: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Xin chào, Đây là "Tài liệu hướng dẫn" thứ hai của tôi. Vì tôi muốn làm những thứ không hữu ích lắm, đây là dự án cuối cùng của tôi:

Đây là đài FM với Văn bản Radio có đế sạc và có thể được giám sát qua Bluetooth và ứng dụng Android APP

Do đó, tôi sẽ trình bày cho bạn phần Arduino, phần Văn bản vô tuyến và sau đó là phần nhà phát minh Ứng dụng MIT (Đây là cách duy nhất tôi đủ kỹ năng để xây dựng và ứng dụng Android)

Với điện áp cung cấp là 10; 8 volt với nguồn AC và 9,6 với pin, công suất tối đa là 2x 1,5 / 1,25 watt RMS, điều này được cung cấp rộng rãi

Công suất RMS (căn bậc hai) là công suất thực không giống như những con số lớn khác được bán như nhạc watt hoặc công suất đỉnh hoặc bất cứ thứ gì khác)

Tôi đoán RMS 1,5 Watt có thể được bán dưới dạng 8 Watt ở một số cửa hàng !!!!!!

Đầu tiên các thành phần cần thiết:

Bo mạch chủ:

1x Arduino Nano

1x mô-đun đài FM SI4703 từ Sparkfun hoặc tương đương (được cấp nguồn 5v và 3.3V I2C với Jack 3 cực có thể được sử dụng làm ăng-ten)

Mô-đun Bluetooth 1x HC-06 (cảnh báo phiên bản phần mềm mới 3.0 có nhiều lệnh khác nhau được đặt (Tôi đưa một số nhận xét trong mã).

Bộ dịch chuyển mức 1x 4 kênh 3,3 5 V

Bộ chuyển đổi DC 1x MC7805 5v

Tụ điện 1x 2200 µF 25V

Điod 2x 1N5404 3 Amp

2x bóng bán dẫn 2N2222

1x điện trở 1Kohm

Điện trở 1x 47 Ohm

Điện trở 2x 3,3 KOhm (cho I2C bus pull-up)

Điện trở 3x 330 Ohm (đối với đèn led)

2x điện trở 6,8 KOhm

Điện trở 1x 3,9 KOhm

Bảng điều khiển phía trước

1x bus I2C LCD 20X4

Điện trở 10x 680 Ohm

1x LED đỏ (tôi không còn màu xanh lá cây nữa !!) cho bộ nguồn

1x Đèn LED màu vàng cho chế độ pin

1x LED xanh lam cho kết nối BT

Công tắc 4x (ON) -OFF- (ON) (giống như đối với cửa sổ xe điện)

2x nút nhấn

1x công tắc BẬT / TẮT

Các thành phần khác cho Radio:

2x 100W 10CM 8 Ohm HP

Ăng ten có thể mở rộng 1x 1m (khoảng 75 cm là chiều dài tốt cho FM ở Châu Âu và Mỹ)

1x phích cắm điện thoại mà tôi đã sử dụng để làm địa chỉ liên lạc cho Đế sạc

1x 1N5404 3 Amp diod (tiếp xúc trên pin để tránh khói trong trường hợp lộn xộn với đất hoặc tiếp điểm 12V)

Bộ khuếch đại công suất 1x 2X20 watt (Bất kỳ bộ khuếch đại âm thanh nổi nào sẽ phù hợp miễn là nó là 12V) dựa trên TDA2020 được mua với giá 4 Euro

Bộ ghép nối pin 1x 8XAA (có tối thiểu 9,6V)

Một số ván ép 10mm và 4 mm cho hộp

Đế sạc:

Nguồn điện 1x 12V 3Amp

1x nhỏ 3 chữ số / 3 dây vôn kế

3 địa chỉ liên lạc (được tạo bằng phích cắm điện thoại)

1x 1N5404 3 Amp diod (trên tiếp điểm 12V)

2 công tắc đòn bẩy (để bật nguồn AC khi radio ở trên đế sạc)

1x công tắc BẬT / TẮT (để tắt nguồn đế sạc nếu cần)

Một số ván ép 10mm và 4 mm cho đế

Nhìn chung, bao gồm cả ván ép, nó không quá 70 €

Bước 1: Phần radio 4703

Đầu tiên, một sửa đổi:

Mô-đun được cho là sử dụng cáp tai nghe làm ăng-ten, trong dự án của tôi, nó không hữu ích, vì vậy trước tiên chúng tôi sẽ thực hiện một sửa đổi nhỏ để kết nối và ăng-ten bên ngoài

Trong mô-đun này, mặt đất của giắc cắm 3 cực không được kết nối trực tiếp với đất mà thông qua một cuộn cảm (để dừng tần số FM) và một tụ điện để kết nối tần số FM với đầu vào ăng-ten của SI4703.

Vì vậy, cách tốt nhất là kết nối trực tiếp ăng-ten với chân nối đất của giắc cắm và hàn hai dây cáp cho đầu ra âm thanh

Để ngăn chặn bất kỳ tiếng ồn nào trong âm thanh (đặc biệt là từ Bluetooth), tôi đặt mô-đun FM trong một hộp nhựa nhỏ được che chắn bằng băng đồng nối với đất

Giao thức RDS / Radio Text:

Đầu tiên, tôi muốn cảm ơn Nathan Seidle vì tôi đã được truyền cảm hứng hoàn toàn từ chương trình "TEST_FM" của anh ấy vào tháng 6 năm 2011

Và, như đã thỏa thuận, tôi sẽ rất vui khi trả cho anh ấy một ly bia, nếu, một trong những ngày này, anh ấy bị lạc trong ngôi làng nhỏ của tôi ở tận cùng vùng Brittany !!

Tôi đã sử dụng rất nhiều chương trình của anh ấy vì tôi không muốn sử dụng các thư viện hiện có từ nhỏ đến lớn đối với không gian bộ nhớ Nano nghèo nàn và cũng bởi vì tốt hơn hết là đi sâu vào các khả năng của một thành phần bằng cách đi sâu trực tiếp vào sổ đăng ký

Sửa đổi chính mà tôi thực hiện là cho cuộc thăm dò RDS

Tôi đã tận dụng khả năng có thể để kích hoạt interupt trên chân GPI02 bằng cách đặt bit RDSIEN và giá trị GPIO2 thành 01

Điều này sẽ kích hoạt interupt trên chân 3 của nano

Điều này ngăn không cho thăm dò thanh ghi RDS vì nó sẽ kích hoạt chương trình Văn bản radio chỉ khi nhóm văn bản radio của 4 ký tự khả dụng mà không có lỗi (chế độ không tiết)

Để có một văn bản radio đầy đủ, chúng tôi phải thu thập nhiều nhất 16 khối của 4 ký tự (thanh ghi RDSC / RDSB thuộc nhóm 2A hoặc 2B). Tôi đưa rất nhiều thông tin vào chương trình để giải thích những gì tôi đã làm.

Đây là mô tả về thanh ghi dữ liệu cho văn bản Radio (RDSSA / RDSC)

trong thanh ghi RDSSB (khối 2)

Giá trị 4 trong A3 / 0 cho biết (nhóm văn bản)

B0 cho biết văn bản A (64 ký tự) hoặc văn bản B (32 ký tự) (chưa bao giờ thấy văn bản B được sử dụng ………..)

PT0 đến PT4 là chỉ số của nhóm 4 ký tự (0 đến 15)

PT5 nên được sử dụng làm chỉ báo A / B văn bản (có nghĩa là "đây là văn bản mới") nhưng nó không phải lúc nào cũng được sử dụng như vậy tùy thuộc vào đài Radio, vì vậy nó không thể sử dụng được cho chương trình văn bản Radio.

4 ký tự của Văn bản vô tuyến nằm trong RDSSC và RDSSD (khối 3 và 4)

Tôi khuyên bạn nên đọc tài liệu rất thú vị về giao thức RDS trong SI4703 => AN243 từ phòng thí nghiệm Silicon

Tôi cũng đặt lại bit SKMODE trong thanh ghi POWERCFG (xem biểu dữ liệu SI4703) để ở trong phạm vi thường xuyên trong khi tìm kiếm kênh

Đọc datashhet sẽ giúp rất nhiều để hiểu mã và tất cả các xử lý thanh ghi

Bước 2: Đế sạc

Không có nhiều thứ để thêm vào

Những hình ảnh có thể nói tốt hơn.

Chỉ cần thêm một diod 1N5404 trên tiếp điểm 12 volt

1) để tránh các sự cố trong trường hợp tiếp điểm pin chạm vào tiếp điểm 12 volt khi đặt bộ đàm trên đế (nhưng điều đó chưa bao giờ xảy ra)

2) để giảm mức điện áp xuống 10,8 volt (cũng có một diod trên bo mạch chủ) vì MC7805 có thể trở nên hơi nóng khi đi từ 12V xuống 5 volt với dòng điện 1 Amp (Tôi đã vặn một miếng sắt khi mở tản nhiệt 7805)

Tôi đã thêm một vôn kế 3 x7 đoạn nhỏ để cho biết mức tải của pin

Thiết bị này có 3 dây để giảm mức tiêu thụ (hơn 1 Mega Ohm trên dây mê) cho phép giữ radio trên đế TẮT nguồn trong thời gian dài mà không xả pin

2 công tắc đòn bẩy được sử dụng để TẮT nguồn AC khi radio tắt đế (để tránh có 12V trên các tiếp điểm)

Hộp được làm bằng ván ép (trước khi vẽ trên hình) Tôi để các bạn tưởng tượng làm thế nào để làm cho một hộp đẹp như của tôi không được gợi cảm cho lắm !!!!!

Tôi đã rất ngạc nhiên nhưng đế sạc vẫn chạy tốt và tôi chưa bao giờ có khói khi hạ đài xuống đó ………….

Bước 3: Hộp

Tôi đoán bất cứ ai cũng nên làm theo ý mình muốn theo khả năng nghệ thuật của mình !!!!!

Nhưng dù sao thì tôi sẽ giải thích ngay về cách tôi có thể tạo ra một thứ trông giống như một hộp công cụ

Mặt trước và mặt sau được cắt bằng ván ép 4 mm 15x45 cm

trên và dưới là ván ép 10 mm 15x45 cm

Các mặt và 2 vách ngăn bên trong (2 2 vị trí cho HP và các thành phần ở giữa) là ván ép 10 mm 13x13 cm

Trên bảng điều khiển phía trước, tôi đã tạo các lỗ 2 x10 cm cho HP và một lỗ vuông 14x14 để chèn thủy tinh hữu cơ 15x15 2mm mà tôi đã sơn màu đen (thêm sau khi sơn một nhãn dán in trong suốt, nhưng nó không dễ đọc do màu đen màu phía sau)

Tôi đã tạo 2 lỗ trên đầu trang:

một cho chiết áp của Power Amp (để điều chỉnh mức nếu cần) và cả nhiệt ra

cái khác cho ăng-ten

trên bảng điều khiển phía sau, tôi đã tạo 2 lỗ:

Một cho đầu cắm USB (cắm trực tiếp trên nano)

Một 16mm để làm mát không khí (lỗ 14 mm của chiết áp của Amp công suất ở đầu ra làm mát không khí phía trên)

tay cầm được làm từ một ống đồng 12mm sơn màu đen

Tất cả các thành phần của hình trên được tìm thấy trong ngăn trung tâm (sau này tôi phải đặt pin ở ngăn HP bên trái vì nó quá gần mô-đun HC06 BT trong ngăn chính)

Đó là nó

Tất nhiên là phải có cái gì đó sexy hơn nữa !!!!!

Bước 4: Phần Arduino (sơ đồ và mã)

Tôi đã cố gắng đưa nhiều thông tin nhất có thể vào phần bình luận của chương trình.

Một số thông tin khác

Quy trình Decode_TXT được sử dụng bởi cả quy trình Bluetooth và quy trình chuyển đổi

một số từ khóa được sử dụng bởi cả hai quy trình

v + => để tăng âm lượng

v- => hạ xuống

f + => để tăng tần số của bước 100 Khz

f- => giảm

su + => tìm kiếm

sd - => tìm kiếm xuống

prefu => tăng số kênh đã chọn trước

prefd => giảm

xin chào => được gửi bởi ứng dụng Android trong quá trình kết nối bluetooth, mã sẽ gửi lại trạng thái của đài

tạm biệt => được gửi bởi APP khi BT ngắt kết nối

pow => được radio gửi đến Ứng dụng ở chế độ cấp nguồn (trên đế sạc)

bat => khi ở chế độ pin

lb => được gửi khi mức pin quá thấp (khoảng 8 volt)

Giao tiếp Bluetooth được bảo mật bằng một vòng điều khiển:

Mỗi lần đài FM gửi một thông tin, một bộ đếm thời gian sẽ được bắt đầu chờ câu trả lời "ok" bởi ứng dụng android APP

trong trường hợp 3 lỗi (hết thời gian hẹn giờ) liên kết BT bị Đài cắt. (điều này cũng cắt liên kết ở phía Android)

Mặt khác

Khi ứng dụng gửi một lệnh, nó sẽ đợi câu trả lời từ radio để gửi một lệnh khác.

Thủ tục get_RT được khởi chạy khi cờ RDS được đặt (sau một lần xen vào chân 3)

đây là mã (liên kết đến GITHUB)

Các sơ đồ:

Bo mạch chính của đài FM (thực tế là SI4703 nằm ngoài một hộp được che chắn):

Bảng điều khiển phía trước:

Đế sạc:

Các liên kết đến các tệp Fritzing:

Bảng chính FR RADIO

Bảng điều khiển phía trước

Đế sạc

Bước 5: Ứng dụng Android

Được tạo bằng nhà phát minh APP

đây là các liên kết đến GitHub

Đài FM aia

APK Android

Ứng dụng sử dụng 2 bộ hẹn giờ đồng hồ:

1) cho giao tiếp bluetooth (100ms)

2) cho đèn pin nhấp nháy khi tải khoảng 8 v (1000ms)

Lần đầu tiên, bạn sẽ phải ghép nối mô-đun HC06 với điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của mình.

Tôi sử dụng TinyDB để lưu địa chỉ BT của mô-đun HC06, kết nối đầu tiên nút địa chỉ BT sẽ được bật và bạn sẽ phải chọn HC06 trong danh sách (về phần tôi, tôi đã đổi tên mô-đun HC06 trong FM_RADIO)

Trong ứng dụng, tôi không phải lúc nào cũng sử dụng phần trăm cho kích thước của phần tử, vì vậy có thể có rất nhiều vấn đề bất thường tùy thuộc vào điện thoại thông minh

Của tôi là Galaxy note 3 nên màn hình khá lớn ……..

Vì vậy, tôi đã dành một khoảng thời gian vui vẻ để khám phá SI4703 nhỏ nhưng rất hiệu quả này.

Và rất vui khi viết bài hướng dẫn này

Lên đến dự án tiếp theo của tôi

Au revoir !!!