Например TDA7294

РадиоКот > Схемы > Аналоговые схемы > Приемники и передатчики

FM STEREO тюнер с цифровым управлением.

Автор - Андрей Дойников (aka dt_andrew), Стрельников Александр (aka ChipManyak).
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2009"
Опубликовано 03.09.2009.

Поздравляем Кота с его днем рождения, желаем всяческих благ и успехов. Здоровья и успехов. Спасибо что Вы делаете полезное и нужное дело.

Итак, приступим. Поводом для создания данного устройства послужила одна статья на сайте telesys.ru, где автор использовал тюнер от магнитолы в качестве приемника.
Но свою разработку он давно забросил и не поддерживает, а хотелось большего и получить более продвинутое устройство с дополнительными функциями и сервисом.
Также толчком и повышенный интерес послужила статья "Mini-FM" на сайте radiokot.ru. Данная разработка была реализована усилиями двух котов (один тестировал, другой писал прошивку). Не потому что по одиночке, кто-то чего-то, не может делать, просто был большой интерес к данной теме у обоих и было приятно общаться и работать cовместно. Схему и другое делали вместе общаясь по Интернету с помощью программы Mail Agent ( очень эффективно получается). Размер материала достаточно большой и в статье будут в некоторых местах только ссылки на материал. В конце статьи все материалы будут даны в полном обьёме для скачивания.

Параметры:

1. Прием станций в FM диапазоне (87.5 МГц - 108 МГц)
2. Отображение информации на ЖКИ индикаторе (можно применить любой однострочный индикатор на контроллере HT44780 или совместимом, мы применили индикатор фирмы МЭЛТ 16S1A, как дешевый и доступный еще размер знакоместа у него достаточно большой, поэтому все видно даже с приличного расстояния)
3. Управлением подсветкой индикатора ЖКИ
4. Микроконтроллер ATMEGA16 (частота кварца 16 МГц)
5. Память на 39 станций
6. Будильник
7. Часы (используется микросхема DS1307)
8. Цифровое кнопочное управление всеми параметрами
9. Управление с помощью пульта ДУ, работающего по протоколу RC-5
10. Настройка кнопок пульта по своему выбору и удобству
11. Управление валкодером (PEC12, PEC16 или аналогичный, с кнопкой или без)
12. Режим SLEEP (автоматическое засыпание)
13. Режим MUTE (временное отключение звука)
14. Режим STANDBY (дежурный режим)
15. В качестве звукового процессора в базовой схеме применен TEA6330 (доступный и дешевый процессор). В качестве аудио процессора можно применить и TDA7313, такой вариант также будет представлен
16. Синтезатор частоты LM7001J или TSA6057/TSA6060 любой на выбор
17. В качестве тюнера можно применит любой аналоговый тюнер от старых магнитол или самодельный
18. В качестве усилителя мощности можно применить компьютерные колонки или другой подходящий для Вас усилитель
19. Сохранение всех параметров в EEPROM микроконтроллера
Схема базовая:

Данный базовый вариант имеет большой потенциал для творчества и модернизации
Можно например убрать все кнопки прицепить интерфейс к контроллеру (COM, USB,LPT и т.д) и сделать компьютерный приемник. В конце статьи в качестве примера будет представлен кухонный вариант данного устройства с дополнительной функцией таймера
На схеме типы элементом указаны в основном для SMD исполнения, но можно применить и обычные без всяких ограничений, лишь бы подходил по параметрам.
Например индикатор ЖКИ можно применить любого типа на контроллере HT44780 или совместимом по командам, однострочный 16х1. Были испробованы индикаторы фирмы WinStar и некоторых других. Можно применить и двух строчный, но нужно немного изменить прошивку. Датчик RC-5 опять же любого типа на частоту 36 КГц. Можно поспорить о целесообразности применения супрессора по отслеживанию провалов питания, мол он же в самом микроконтроллере есть, но как показали испытания он работает эффективней и надежней встроенного и снижает резко количество сбоев, связанных с плохим питанием и помехами. Конечно никто не запрещает исключить его, все будет работать, смотрите сами.

FUSE микроконтроллера должны быть запрограммированы следующим образом
Пример для программы PonyProg и CodeVision:

Имеется снимок экрана и для программы AVRprog 1.4, при необходимости предоставим кому надо, но думаю этих двух достаточно, что бы разобраться.
Схема тюнеров и синтезаторов частоты:

На схеме представлены для примера подключение двух типов тюнеров и схемы синтезаторов на разных микросхемах. Модуль синтезатора, как писалось ранее можно применить любой, соответствующие прошивки присутствуют.
Схемы включения в основном по даташиту на микросхемы, с некоторыми дополнениями
Например схема на микросхеме TSA6060 позволяет также установить и TSA6057. Тип устанавливаемой микросхемы определяется джамперами. (см. комментарии внизу схемы).
Синтезатор на микросхеме LM7001J тоже классический, правда с выходным ключем на транзисторах пришлось повозиться не слабо, зато в данной отлаженной реализации все заводится как говорят с пол оборота.
Был протестирован синтезатор и с ключем на полевом транзисторе. С ним проблем не было
Вот схема с этим ключём:

Типы тюнеров, которые имелись в наличии и были протестированы:

Предвидя возражения, что такие тюнеры не найти, уверяю Вас, что если не полениться и пройтись по ремонтным мастерским, где ремонтируют магнитолы, то вам с большим удовольствием их отдадут и еще будут удивляться зачем они Вам.

Схема аудио процессоров:


Что можно сказать по данным схемам, тут можно сказать "классика", без каких либо дополнений
Несколько уточнений все же сделать надо. В прошивке для аудио процессора TEA6330 функция "MUTE" реализована как программно, так и аппаратно на транзисторном ключе VT1. Его можно исключить, тогда вывод 9 микросхемы необходимо подключить к +9В через резистор в 2К.
Теперь немного о схеме аудио процессора на TDA7313. Был реализован и этот вариан, так как захотелось оставить функцию компьютерных колонок по своему прямому назначению, тоесть в прошивке реализована функция выбора источника звука ( от компьютера или приемник )
В главном меню это пункт "SET INPUT"
"AUX" - звук с компьютера
"FM" - звук с приемника

Схема источника питания (внутренний стабилизатор):

Все опять классически. В качестве сетевого источника 12В можно применить любой блок питания
Коих в магазинах очень много. Ток потребления в зависимости от тюнера и индикатора 200мА-350ма. Для гарантии возьмите источник на 500мА, он покроет все потребности.
Были испытаны как обычные, так и импульсные малогабаритные источники
Как указано в комментарии к схеме можно применить и обычные стабилизаторы из серии7809 (на 9В) и 7805 (на 5В).

И схема распайки соединительных шлейфов (если вам потребуется это конечно):

Рассмотрим управление тюнером.

Как писалось раньше, управление приемником осуществляется кнопками, валкодером и пультом ДУ.
Кнопки:
1. STANDBY (включение, выключение устройства, для индикации этого режима служит двух цветный светодиод STBY). Когда устройство находиться в режиме "STANDBY" он светится красным, когда работает устройство зеленым
2. MUTE (временное выключение звука)
3. PLUS (увеличение регулируемого параметра)
4. MINUS (уменьшение регулируемого параметра)
5. REGIM (переход по пунктам основного меню, а также используется при установке будильника, об этом чуть позже)
6. SET (выбор регулируемого параметра, а также используется при установке часов, и других параметров)

Кнопки PLUS, MINUS, SET можно не устанавливат, так как их заменяет валкодер и при управлении с помощью него выдает те же команды
Кнопку MUTE также можно не подсоединять, если Вы собираетесь управлять только с пульта ДУ.

Пункты главного меню:
1. VOLUME (громкость)
2. CH - FM (выбор станции и частоты настройки)
3. BASS (управление тембром НЧ)
4. TREBLE (управление тембром ВЧ)
5. BALANS (баланс между каналами)

При использовании аудио процессора TDA7313 будет еще 2 пункта меню:
6. SET LOUDNESS (тонкомпенсация)
7. SET INPUT (выбор входа для звука)

При включении устройство находиться в режиме STANDBY (горит красным светодиод STBY)
На индикаторе показывается текущее время и дата.
При нажатии на кнопку ( клавиатуры или пульта) мы переводим приемник в рабочий режим, светодиод гаснет. На индикаторе первый пункт меню "VOLUME"
Нажимая на кнопку "REGIM" мы перемещаемся по пунктм главного меню от начала и до конца по кругу. Кнопками "PLUS", "MINUS" или пультом, а также валкодером мы регулируемый текущий параметр.
При нажатии на кнопку "MUTE" звук пропадает, при повторном нажатии звук вновь появляется
Несколько картинок, что Вы получили представление о чем написано.
Цифры параметра, отображаемого на индикаторе, чисто условные. Например для громкости это от 0 до 31 (количество шагов при регулировании)

Выбор станции.
Когда мы находимся в пункте меню выбора станции, на экране мы видим "CH02 101.2 MHZ" "CH02" - номер ячейки куда записана частота станции, далее сама частота настройки данной станции. Кнопками "PLUS", "MINUS" или пультом, а также валкодером мы можем перемещаться по записанным станциям.
Для удобства станции с пульта можно перебирать и с помощью клавиш CH(UP), CH(DOWN). независимо в каком пункте меню мы находимся.
Также с помощью пульта можно осуществлять быстрый доступ к станции, например мы хотим выбрать станцию 27, ну не нажимать же 27 раз на кнопку "PLUS".
На пульте есть кнопка "BANK" ( -/-- ), нажимая на эту кнопку будет меняться первая цифра (0-1-2-3 и далее по кругу), а нажимая потом кнопки на пульте с цифрами (0-9), мы быстро выбираем нужную станцию.

Настройка на станцию.
Когда мы находимся в пункте меню выбора станции, на экране мы видим "CH02 101.2 MHZ" Нажимаем на кнопку "SET" начинает мигать частота, Кнопками "PLUS", "MINUS" мы выбираем нужную частоту и настраиваемся на станцию.
Настроились (станция звучит четко и без искажений) снова нажимаем на кнопку "SET" начинает мигать номер ячейки куда мы хотим записать данную станцию. Кнопками "PLUS", "MINUS" мы выбираем нужную ячейку и вновь нажимаем на кнопку "SET",
Перешли в обычный режим. Если в процессе настройки на станцию мы ничего нажимать не будем, то по истечению 30 сек. Устройство само вернется в обычный режим.
Если при выборе номера станции вместо частоты мы видим "---.--MHz", то это значит данная ячейка не запрограммирована.

Установка времени.

Находясь в режиме "STANDBY", нажимаем кнопку "SET", начинают мигать минуты
Кнопками "PLUS", "MINUS" устанавливаем нужное значение, вновь нажимаем на кнопку "SET", начинают мигать секунды. Кнопками "PLUS", "MINUS" устанавливаем нужное значение, снова нажимаем на кнопку "SET" начинает мигать день. Аналогично предыдущему настраиваем далее месяц и год.

Установка будильника.
Находясь в режиме "STANDBY" нажимаем кнопку "REGIM"
Появиться пункт "ALARM ON" или "ALARM OFF" (в зависимости от предыдущей настройки).

Кнопками "PLUS", "MINUS" мы включаем или выключаем режим будильника.
Если будильник включен, то при нажатии на кнопку "SET" мы попадем на установку времени срабатывания будильника и номера станции которая будет выбрана. Иначе мы вернемся в обычный режим (будильник то выключен и устанавливать нечего)

Нажимаем на кнопку "SET" и будут мигать минуты, затем секунды.
Настройка аналогична установки времени. Затем будет мигать номер станции, которая будет выбрана при срабатывании будильника.
Если будильник включен, то на индикаторе будет отображаться значёк колокольчика.

Настройка пульта (Использовать, если Вас не устраивают стандартные кнопки и Вы хотите их заменить на свои).
Для входа в режим настройки пульта, выключите устройство (не режим "STANDBY" )
Нажмите на клавишу "SET" и держите ее нажатой, включите устройство. После появления на индикаторе надписи "UNHOLD KEY SET", отпустите клавишу "SET".
Устройство перейдет в режим настройки кнопок пульта.
Пример первого пункта:

Нажимая на "SET" мы можем перемещаться по кнопкам, которую мы хотим настроить
На индикаторе будет высвечиваться имя кнопки и код клавиши, который сейчас запрограммирован и через ":" два знака вопроса. Нажимая на пульте на нужную нам кнопку мы увидим ее новый код вместо знаков вопросов.
При нажатии на "SET" мы запишем текущую и перейдем к следущей кнопке
Имена кнопок, которые можно запрограммировать: "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".
Выход из режима настройки пульта клавиша "REGIM".
По управлению все.

Реализация и печатные платы.
Было собрано для проверки несколько экземпляров приемника в разных вариантах исполнения и комбинаций модулей синтезаторов и аудио процессоров. При правильной сборке все заводилось с полпинка без всякой практически настройки. Работало сразу

Примеры реализации:

Процессорный блок, как вы понимаете остается тот же самый. И еще немного:

Теперь печатные платы. Надеюсь, уажаемый автор простит мне мою самодеятельность, но все платы вы сможете скачать и посмотреть в конце статьи - картинок и так немеряно. Прим. Кота.

О последней картинки реализации хотелось сделать несколько замечаний и уточнений
Увидев данный тюнер мой "ШЕФ" попросил реализовать, так сказать кухонный вариант данного устройства. Он должен встраиваться в короб, который идет по стенке.
Глубина короба всего 45 мм, поэтому все сделано на отдельных платах
Также в данной реализации были изменены порты подключения кнопок (только ради удобства разводки) убраны еще некоторые элементы схемы. Убрана управление подсветкой, так как ШЕФ захотел, что бы в выключенном состоянии подсветка светилась, так сказать "ночник". Но добавлена функция кухонного таймера (1сек - 30мин). Добавлена еще одна кнопка "START/STOP" для управления таймером. Во всем остальном все как в базовой схеме.

Вот измененная схема:

Кухонный вариант в сборе:

И в коробе. Панель из алюминия отполирована до зеркального блеска, надписи сделаны с применением полиэстеровой самоклеющейся прозрачной пленки фирмы "BRADY", которая занимается промышленной маркировкой
Мой фотоаппарат не позволяет передать качественно зеркальную поверхность, как- то мутновато все вышло

Динамики для примера, а так будут разнесены в разные углы кухни и стоять под красивыми решетками
Хватит рекламы:, и вы получили представление о проекте. Также, если кто заметил, там есть усилитель мощности, его не привожу, скажу только, что сделан на TDA2005, все по datasheet и интереса не представляет. На удивление при хороших динамиках звучит на удивление очень даже неплохо.

И еще небольшой комментарий, когда время таймера установлено при нажатии на кнопку "START/STOP" начинается обратный отсчет таймера с индикацией на индикаторе. По окончанию времени будет звучать прерывистый сигнал в течении 1 мин. или прекратиться при нажатии на любую клавишу.

Файлы:
Печатные платы в формате GIF.
Печатные платы в формате SL 5.0.
Прошивки МК.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


ID: 101

Как вам эта статья?

 Нравится
 Так себе
 Не нравится

Заработало ли это устройство у вас?

 Заработало сразу
 Заработало после плясок с бубном
 Не заработало совсем

74 1
12 3 1
Подробно