AVT5540 B – ein kleines RDS-Radio für jedermann
Mehrere interessante Funkempfänger wurden auf den Seiten von Practical Electronics veröffentlicht. Dank der Verwendung moderner Komponenten wurden viele Designprobleme, wie sie beispielsweise beim Aufbau von HF-Schaltungen auftreten, vermieden. Leider verursachten sie andere Probleme - Lieferung und Montage.
Foto 1. Aussehen des Moduls mit dem RDA5807-Chip
Das Modul mit dem RDA5807-Chip dient als Radio-Tuner. Seine Plakette, abgebildet auf Foto 1Abmessungen 11 × 11 × 2 mm. Es enthält einen Funkchip, einen Quarzresonator und mehrere passive Komponenten. Das Modul ist sehr einfach zu installieren und der Preis ist eine angenehme Überraschung.
Na Figur 2 zeigt die Pinbelegung des Moduls. Neben dem Anlegen einer Spannung von etwa 3 V sind lediglich ein Taktsignal und ein Antennenanschluss erforderlich. Es steht eine Stereo-Audioausgabe zur Verfügung und RDS-Informationen, Systemstatus und Systemkonfiguration werden über die serielle Schnittstelle gelesen.
Bau
Abbildung 2. Internes Diagramm des RDA5807-Systems
Das Schaltbild des Funkempfängers ist in dargestellt Figur 3. Seine Struktur kann in mehrere Blöcke unterteilt werden: Stromversorgung (IC1, IC2), Radio (IC6, IC7), Audio-Leistungsverstärker (IC3) und Steuerungs- und Benutzerschnittstelle (IC4, IC5, SW1, SW2).
Das Netzteil liefert zwei stabilisierte Spannungen: +5 V zur Versorgung des Tonverstärkers und des Displays und +3,3 V zur Versorgung des Funkmoduls und des Steuermikrocontrollers. Der RDA5807 verfügt über einen integrierten Audioverstärker mit geringem Stromverbrauch, sodass Sie beispielsweise Kopfhörer direkt betreiben können.
Um den Ausgang einer so dünnen Schaltung nicht zu belasten und mehr Leistung zu erhalten, wurde im vorgestellten Gerät ein zusätzlicher Audio-Leistungsverstärker eingesetzt. Dies ist eine typische TDA2822-Anwendung, die eine Ausgangsleistung von mehreren Watt erreicht.
Der Signalausgang ist an drei Anschlüssen verfügbar: CON4 (ein beliebter Miniklinkenanschluss, mit dem Sie beispielsweise Kopfhörer anschließen können), CON2 und CON3 (ermöglichen den Anschluss von Lautsprechern an das Radio). Durch das Anschließen von Kopfhörern wird das Signal von den Lautsprechern deaktiviert.
Abbildung 3. Schematische Darstellung des Radios mit RDS
установка
Das Montagediagramm des Funkempfängers ist in dargestellt Figur 4. Die Installation erfolgt nach den allgemeinen Regeln. Auf der Leiterplatte ist Platz für die Montage des fertigen Funkmoduls, aber auch die Möglichkeit, einzelne Elemente, aus denen das Modul besteht, zusammenzubauen, d.h. RDA-System, Schwingquarz und zwei Kondensatoren. Daher befinden sich auf der Schaltung und auf der Platine die Elemente IC6 und IC7 - wählen Sie beim Zusammenbau des Radios eine der Optionen, die bequemer ist und zu Ihren Komponenten passt. Display und Sensoren müssen auf der Lötseite montiert werden. Nützlich für die Montage Foto 5, zeigt die zusammengebaute Funkplatine.
Abbildung 4. Schema der Installation des Radios mit RDS
Nach der Montage muss am Radio lediglich der Displaykontrast mit dem Potentiometer R1 eingestellt werden. Danach ist er startklar.
Foto 5. Zusammengebaute Funkplatine
Abbildung 6. Auf dem Display angezeigte Informationen
Service
Auf dem Display werden grundlegende Informationen angezeigt. Der links angezeigte Balken zeigt den Leistungspegel des empfangenen Funksignals an. Der mittlere Teil des Displays enthält Informationen über die aktuell eingestellte Radiofrequenz. Rechts wird – ebenfalls in Form eines Streifens – der Pegel des Tonsignals angezeigt (6).
Nach einigen Sekunden Inaktivität – sofern RDS-Empfang möglich ist – wird die Empfangsfrequenzanzeige von der RDS-Basisinformation „überschattet“ und die erweiterte RDS-Information wird in der unteren Zeile des Displays angezeigt. Die Basisinformationen bestehen aus nur acht Zeichen. Normalerweise sehen wir dort den Namen des Senders, abwechselnd mit dem Namen des aktuellen Programms oder Künstlers. Die Zusatzinformationen können bis zu 64 Zeichen umfassen. Der Text läuft entlang der unteren Zeile des Displays, um die vollständige Nachricht anzuzeigen.
Das Radio verwendet zwei Impulsgeneratoren. Mit der linken können Sie die empfangene Frequenz einstellen und mit der rechten können Sie die Lautstärke anpassen. Darüber hinaus können Sie durch Drücken der linken Taste des Impulsgenerators die aktuelle Frequenz in einem der acht dafür vorgesehenen Speicherplätze speichern. Nachdem Sie die Programmnummer ausgewählt haben, bestätigen Sie den Vorgang durch Drücken des Encoders (7).
Abbildung 7. Speichern der eingestellten Frequenz
Darüber hinaus speichert das Gerät das zuletzt gespeicherte Programm und die eingestellte Lautstärke und startet das Programm bei jedem Einschalten mit dieser Lautstärke. Durch Drücken des rechten Impulsgebers wird der Empfang auf das nächste gespeicherte Programm umgeschaltet.
Aktion
Der RDA5807-Chip kommuniziert über die serielle I-Schnittstelle mit dem Mikrocontroller.2C. Sein Betrieb wird durch sechzehn 16-Bit-Register gesteuert, es werden jedoch nicht alle Bits und Register verwendet. Zum Schreiben werden hauptsächlich Register mit Adressen von 0x02 bis 0x07 verwendet. Zu Beginn der Übertragung I2C mit der Schreibfunktion wird automatisch zuerst die Registeradresse 0x02 gespeichert.
Register mit Adressen von 0x0A bis 0x0F enthalten schreibgeschützte Informationen. Beginn der Übertragung2C zum Lesen des Status oder Inhalts von Registern, RDS beginnt automatisch mit dem Lesen ab Registeradresse 0x0A.
Ich adressiere2Laut Dokumentation hat das C des RDA-Systems 0x20 (0x21 für die Lesefunktion), in den Programmbeispielen für dieses Modul wurden jedoch Funktionen gefunden, die die Adresse 0x22 enthalten. Es stellte sich heraus, dass auf diese Adresse ein bestimmtes Register der Mikroschaltung geschrieben werden kann und nicht die gesamte Gruppe, beginnend mit der Registeradresse 0x02. Diese Informationen fehlten in der Dokumentation.
Die folgenden Auflistungen zeigen die wichtigeren Teile eines C++-Programms. Auflistung 1 enthält Definitionen wichtiger Register und Bits – eine detailliertere Beschreibung davon finden Sie in der Systemdokumentation. An Auflistung 2 zeigt das Verfahren zur Initialisierung des integrierten Schaltkreises des RDA-Funkempfängers. An Auflistung 3 stellt das Verfahren zum Abstimmen des Radiosystems für den Empfang einer bestimmten Frequenz dar. Das Verfahren nutzt die Schreibfunktionen eines einzelnen Registers.
Die Erfassung von RDS-Daten erfordert ein kontinuierliches Lesen der RDA-Register, die die relevanten Informationen enthalten. Das im Speicher des Mikrocontrollers enthaltene Programm führt diese Aktion etwa alle 0,2 Sekunden aus. Dafür gibt es eine Funktion. RDS-Datenstrukturen wurden bereits im EP beschrieben, beispielsweise während des AVT5401-Projekts (EP 6/2013), daher ermutige ich diejenigen, die ihr Wissen erweitern möchten, den Artikel zu lesen, der kostenlos in den Archiven von Practical Electronics verfügbar ist (). Am Ende dieser Beschreibung lohnt es sich, noch ein paar Sätze den im vorgestellten Radio verwendeten Lösungen zu widmen.
Die vom Modul empfangenen RDS-Daten sind in vier Register RDSA…RDSD unterteilt (in Registern mit Adressen von 0x0C bis 0x0F). Das RDSB-Register enthält Informationen über die Datengruppe. Relevante Gruppen sind 0x0A mit RDS-Text (acht Zeichen) und 0x2A mit erweitertem Text (64 Zeichen). Natürlich steht der Text nicht in einer Gruppe, sondern in vielen nachfolgenden Gruppen mit der gleichen Nummer. Jeder von ihnen enthält Informationen über die Position dieses Textteils, sodass Sie die Nachricht als Ganzes vervollständigen können.
Als großes Problem stellte sich die Datenfilterung heraus, um ohne „Gebüsch“ die richtige Botschaft zu sammeln. Das Gerät verwendet eine doppelt gepufferte RDS-Nachrichtenlösung. Das empfangene Nachrichtenfragment wird mit seiner vorherigen Version verglichen, die im ersten Puffer - dem Arbeitspuffer - an derselben Position abgelegt wird. Wenn der Vergleich positiv ist, wird die Nachricht im zweiten Puffer gespeichert - das Ergebnis. Die Methode benötigt viel Speicher, ist aber sehr effizient.
