रेडियो: एफएम रेडियो Atmega328-P और RDA5807M पर आधारित है

शुभ दोपहर, प्रिय harazhiteli!

मेरा नाम मिखाइल मतवेव है, और मैं आपका ध्यान Atmega328 MK और RDA5807M चिप पर आधारित एक आधुनिक "रेडियो डिज़ाइनर" की परियोजना पर लाना चाहूंगा।

प्रागितिहास

मुझे लगता है कि आप में से कई ने न केवल सुना है, बल्कि सीधे तौर पर अरुडिनो जैसे मंच का भी सामना किया है। और जैसा कि मेरे व्यक्तिगत आंकड़े बताते हैं, बहुत कम निमिष एलईडी की तुलना में आगे बढ़ते हैं। जब मैं पहली बार Arduino से मिला, तो मुझे इस तथ्य से रोक दिया गया कि कोई विचार नहीं थे कि वास्तव में मैं एक ही UNO की सभी विशेषताओं का "पूर्ण सीमा तक" कैसे उपयोग कर सकता हूं। केवल दो पहियों और एक अलार्म पर एक साधारण रोबोट को इकट्ठा करने के लिए पर्याप्त है। हालांकि, मैं कुछ और पूरी तरह से करना चाहता था।

फिर मुझे अपना बचपन याद आया, जिसमें तथाकथित "रेडियो डिजाइनर" थे। एक कठोर सोवियत DIY किट, जो उचित विधानसभा और उचित टांका लगाने के साथ, यहां तक ​​कि काम करना शुरू कर दिया, और विभिन्न रेंजों में रेडियो स्टेशनों को पकड़ा: युवा, इलेक्ट्रॉन-एम और अन्य।



इनमें से कोई भी किताव मुझे नहीं मिला, लेकिन ECON-1 मिला:



इस डिजाइनर की मुख्य "चाल" यह थी कि इसकी मदद से बड़ी संख्या में विभिन्न उपकरणों को इकट्ठा करना संभव था, सरल "ट्वीटर" से लेकर पूरी तरह से रेडियो रिसीवर तक।
ECON-1 कई कारणों में से एक है कि मैं आईटी क्षेत्र में क्यों समाप्त हुआ। और मेरे साथ यह हुआ कि इस तरह के एक डिजाइनर का आधुनिक संस्करण बनाना अच्छा होगा, ताकि हर कोई अपने हाथों से इकट्ठा किए गए उपकरण का आनंद ले सके।

सर्किट बोर्ड पर प्रोटोटाइप

मेरे दोस्त, एक प्रतिभाशाली इंजीनियर कॉन्स्टेंटिन टॉमेर्व्स्की ने विचार का समर्थन किया, और हम पहले प्रोटोटाइप बनाने के तरीके के बारे में सोचने लगे।

विचार एक एफएम रिसीवर बनाने का था जिसे एमके के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता था।
पहला प्रोटोटाइप इंस्टॉलेशन साइट पर इकट्ठा किया गया था, और यह स्पष्ट हो गया कि यह काम करता है :)



पहले संस्करण के लिए, निम्नलिखित घटकों का चयन किया गया था:

1. एमके एटमेगा 328 पी-पु
2. RDA5807M
3. नोकिया 5110 डिस्प्ले

इस तरह के एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग क्रमशः Arduino UNO में किया जाता है, हमारी डिवाइस हार्डवेयर स्तर पर UNO के साथ संगत है।

RDA5807M हमारे डिजाइनर का "दिल" है। इस ट्यूनर में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

- CMOS तकनीक
- अखंड आवास, बाहरी घटकों की आवश्यकता नहीं है (लगभग)
- फ्रीक्वेंसी बैंड: 50-115 मेगाहर्ट्ज
- चैनलों के बीच कदम - 200 से 25 kHz तक
- RDS / RBDS
- एडीसी और अंतर्निहित आवृत्ति सिंथेसाइज़र
- अनुकूली शोर में कमी
- डिजिटल इंटरफ़ेस (I2C)
- सिग्नल स्ट्रेंथ (RSSI)
- एम्पलीफायर
- ध्वनि की मात्रा समायोजन

नोकिया का प्रदर्शन काले और सफेद, 84x48 पिक्सेल है। इसे कनेक्ट करना और प्रबंधित करना बहुत आसान है।

सर्किट बोर्ड पर टांका लगाने के बाद यह कुछ इस तरह से निकला:



यह Arduino से बूटलोडर का उपयोग करने का निर्णय लिया गया था, इससे हमें सभी कई पुस्तकालयों के साथ संगतता बनाए रखने और उन लोगों के लिए प्रवेश सीमा को कम करने की अनुमति मिली, जिनके पास पहले से ही मंच के साथ कोई अनुभव था।
उपयोगकर्ता इंटरैक्शन इंटरफ़ेस निम्नानुसार कार्यान्वित किया गया है। प्रतिरोधों के माध्यम से एमके के एनालॉग इनपुट से जुड़े तीन बटन मोड स्विच करने और रिसीवर को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। एक और बटन एमके को पुनरारंभ करने के लिए कार्य करता है। तदनुसार स्क्रीन वॉल्यूम, स्टेशन आदि के बारे में जानकारी प्रदर्शित करता है।

LUT, फोटोरिस्ट और डिबगिंग

सर्किट बोर्ड पर सफल परीक्षणों के बाद, हमने LUT विधि (और भविष्य में, फोटोरोड का उपयोग करके) का उपयोग करके कई और प्रोटोटाइप बनाने का निर्णय लिया। हमने न केवल हेडफ़ोन कनेक्ट करने के लिए वहां एक और ध्वनि एम्पलीफायर जोड़कर रिसीवर को बेहतर बनाने का फैसला किया, बल्कि एक बाहरी स्पीकर भी। विकल्प PAM8403 पर गिर गया, यह एक सरल और सस्ती एम्पलीफायर है जिसमें 5 वी शक्ति की आवश्यकता होती है।

LUT विधि द्वारा निर्मित पहला प्रोटोटाइप निम्नानुसार देखा गया:



LUT घर में अपेक्षाकृत तेज़ प्रोटोटाइप के लिए एक अच्छी बात है, लेकिन जब दो तरफा बोर्डों की बात आती है, तो कठिनाइयाँ शुरू हो जाती हैं। बोर्ड पर घटकों की संख्या में वृद्धि हुई - उदाहरण के लिए, हमने बोर्ड पर प्रोग्रामर के लिए एक कनेक्टर लगाने का फैसला किया ताकि चमकती के लिए हर बार एमके को हटाने की आवश्यकता न हो। तो, बाद के प्रोटोटाइप दो तरफा हो गए, फोटोरिस्ट विधि द्वारा बनाया गया था और बहुत अच्छे लगने लगे:



विधानसभा में:



अगला चरण "हिंगेड" घटकों की अस्वीकृति था जिसे हमने बोर्ड पर एकल-पंक्ति पिन का उपयोग करके रखा था। इसलिए, एम्पलीफायर को LM386N के साथ बदलने का फैसला किया गया था, एक CD4050BE स्तर कनवर्टर स्थापित किया गया था। यह सब डिजाइन को जटिल बनाता है, लेकिन डिवाइस बहुत बेहतर दिखने लगा।

अंतिम प्रोटोटाइप जो हमने घर पर बनाया था, वह इस प्रकार था:

पीसीबी के आदेश

चीन में, आप मुद्रित सर्किट बोर्डों को औद्योगिक तरीके से बना सकते हैं। लागत छोटे रनों के साथ अपेक्षाकृत कम है, और प्रतीक्षा समय (डिलीवरी सहित) आमतौर पर 2-3 सप्ताह से अधिक नहीं होता है।

PCBWay पर बोर्ड के पहले "बैच" का आदेश दिया गया। तो उसने देखा:



उन समस्याओं में से एक जो हमने अनुभवहीनता के माध्यम से अनुभव की: धातुकरण खुद छेद के आकार का एक महत्वपूर्ण हिस्सा "खाती है", इसलिए कुछ घटक वांछित छेद में "फिट" शायद ही होते हैं। सर्किट डिजाइन करते समय, इस बिंदु को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

परीक्षण के परिणामों के आधार पर, हमने डिवाइस के अधिक स्थिर संचालन के लिए कई कैपेसिटर जोड़कर डिज़ाइन को और परिष्कृत किया। हमने एक और प्रोटोटाइप एकत्र किया:



रिसीवर को पावर देने के लिए USB पोर्ट का इस्तेमाल किया जाता है। प्रोग्रामर के कनेक्ट होने पर बिजली की आपूर्ति भी की जाती है।

सब कुछ काम करता है!

प्रविष्टि

हमें फर्मवेयर पर भी ध्यान देना चाहिए। यह C ++ में लिखा गया है और हम इसे GPLv3 लाइसेंस के तहत वितरित करते हैं: https://github.com/xtremespb/fm_receiver। मैं व्यावहारिक रूप से C / C ++ में विकसित नहीं हुआ, इसलिए (शायद) कोड आदर्श के लिए दूर है और इसमें त्रुटियाँ हो सकती हैं, लेकिन GPL करता है। और जीपीएल ताकि इसे समुदाय द्वारा और विकसित किया जा सके :)

वर्तमान फर्मवेयर सुविधाओं में शामिल होंगे:

- स्टेशनों की मैनुअल और स्वचालित ट्यूनिंग
- आरडीएस
- मात्रा पर नियंत्रण
- बढ़ाया बास मोड को सक्षम करना
- डिस्प्ले बैकलाइट चालू या बंद करें
- सिग्नल स्तर का प्रदर्शन और गतिशील दृश्य

अगले, चौथे संशोधन में, हम कुछ और उपयोगी "चिप्स" बनाएंगे: हम एमके पर एनालॉग इनपुट के लिए बाएं और दाएं चैनल को कनेक्ट करेंगे, जो हमें आने वाले ऑडियो सिग्नल को "कल्पना" करने की अनुमति देता है।

वैसे, डिवाइस की क्षमताएं रेडियो तक सीमित नहीं हैं! कोई भी परेशान नहीं करता है, उदाहरण के लिए, किसी भी गेम को लिखने के लिए (रुचि के लिए, मैंने अच्छा पुराना अर्कानॉइड बनाया है) या एक अन्य कार्यक्रम जो बोर्ड की क्षमताओं का उपयोग करता है।

उत्पादन

विचार से कार्यान्वयन तक डिवाइस के विकास में लगभग 6 महीने लगे, जो इस क्षेत्र में लगभग पूर्ण अनुभव की कमी के साथ इतना बुरा नहीं है।

फिलहाल, हमारे पास लगभग 10 पूरी तरह से इकट्ठे किट हैं, जिनमें आपको अपना खुद का उपकरण बनाने की जरूरत है।

- एमके एटमेगा 328 पी-पु
- CD4050BE स्तर कनवर्टर
- नोकिया 5110 प्रदर्शित करें
- रिसीवर RDA5807M
- USBasp प्रोग्रामर
- ऑपरेशनल एम्पलीफायर LM386N
- एमके और प्रोग्रामर के लिए कनेक्टर्स
- यूएसबी बी, ऑडियो जैक 3.5, तीन बटन, तार, एकल-पंक्ति कनेक्टर
- 11 रेसिस्टर्स और 12 कैपेसिटर, 4 इंडिकेटर, क्वार्ट्ज, एक जेनर डायोड और एक एलईडी
- स्पीकर
- सर्किट बोर्ड

असेंबली के लिए, आपको सोल्डर, फ्लक्स और सोल्डरिंग आयरन की आवश्यकता होती है, और कुछ नहीं चाहिए।
सभी घटकों को "शिल्प" कार्डबोर्ड के एक छोटे से बॉक्स में पैक किया गया है:



फर्मवेयर स्रोतों को पहले से ही गितूब पर पोस्ट किया गया है; Gerber फ़ाइल, योजनाबद्ध आरेख, और विधानसभा निर्देश भी बाद में प्रकाशित किए जाएंगे।