Sintonizzatore FM VHF. Schema, descrizione

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Sintonizzatore FM VHF. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Le stazioni di trasmissione VHF sono una delle principali fonti di informazioni su affari, musica, intrattenimento e altre informazioni. Il numero delle stazioni radio è in costante crescita; a Mosca, ad esempio, ce ne sono diverse dozzine. La qualità del segnale trasmesso in questa gamma è paragonabile alla qualità del suono di un lettore CD. L'avvento di sintetizzatori di frequenza specializzati ha notevolmente semplificato la progettazione e la produzione di sintonizzatori digitali. Il controllo del microcontrollore consente di espandere significativamente le qualità di consumo del sintonizzatore a costi hardware relativamente bassi. La modifica delle funzioni si riduce alla scrittura del programma di controllo appropriato per il microcontrollore.

Nello sviluppo dei dispositivi è stato utilizzato il principio della progettazione a blocchi, che consente di produrre e configurare le singole unità indipendentemente l'una dall'altra. La presenza di connettori consente di combinare vari componenti in un unico sistema con i parametri desiderati e facilita notevolmente il debug del dispositivo finale. L'accordatore comprende un'unità di controllo, una parte di ricezione radio e un'unità timbrica. Diamo un'occhiata al funzionamento di ciascun blocco in modo più dettagliato.

Riso. 1 (clicca per ingrandire)

Lo schema della centralina è mostrato in Fig. 1. La sua base è il microcontrollore DD2, grazie al suo utilizzo è possibile controllare quattro dispositivi contemporaneamente tramite il bus I2C. Le modalità operative vengono visualizzate sul display LCD alfanumerico a due righe HG1. È possibile il controllo a pulsante e remoto tramite canale IR utilizzando un telecomando standard RC5, nonché tramite un'interfaccia seriale asincrona.

Tutte le linee della porta D sono dedicate al controllo del sintonizzatore. Le linee PD0-PD6 sono collegate ai pulsanti SB1 - SB7 e PD7 è collegata all'uscita del ricevitore IR per il controllo remoto del sintonizzatore. Nel software, tutte le linee di questa porta sono configurate come ingresso, inoltre, i resistori interni del microcontrollore sono collegati alle linee PD0-PD6. Il display LCD è controllato tramite le linee RV2-RV7. Per risparmiare risorse del microcontrollore, è stato utilizzato un circuito di controllo dell'indicatore a quattro bit, che ha consentito di utilizzare i bit rimanenti della porta per altri scopi. Le linee PB0 e PB1 controllano il bus I2C, che viene utilizzato per controllare il sintetizzatore di frequenza, il blocco timbrico e il chip DS1, una memoria non volatile in cui sono memorizzate le impostazioni dell'accordatore. Per selezionare la modalità di controllo basta premere brevemente il pulsante SB3. Utilizzare il pulsante SB1 per diminuire e SB2 per aumentare il valore di un parametro regolabile, come il volume.

Riso. 2 (clicca per ingrandire)

Lo schema della parte ricevente radio è mostrato in Fig. 2. È assemblato su un chip sintetizzatore di frequenza DD1 e un chip ricevitore FM VHF DA1. Entrambi i microcircuiti sono inclusi secondo i circuiti standard. Il chip SAA1057 è uno dei primi sintetizzatori digitali sviluppati da Philips per le apparecchiature radio domestiche. La sua caratteristica distintiva è il controllo tramite bus a tre fili. Questa è una delle prime versioni del bus I2C. Pertanto, per controllare il sintetizzatore, è stato necessario utilizzare un segnale aggiuntivo CS0, che viene generato sulla linea PC0 del microcontrollore nell'unità di controllo. Il sintetizzatore include un contatore programmabile (prescaler), elementi del sistema PLL e un oscillatore con un risonatore al quarzo esterno, la cui precisione di installazione e stabilità di frequenza determinano la precisione di frequenza e la stabilità del sintetizzatore. Il ricevitore è assemblato utilizzando un circuito supereterodina e funziona con una frequenza dell'oscillatore locale inferiore alla frequenza del segnale. Il sintetizzatore è programmato con due parole da 16 bit. Il primo contiene i dati sulla frequenza di sintonizzazione, il secondo le informazioni sul servizio. Il trasferimento delle informazioni non è diverso dal protocollo I2C standard, ad eccezione della presenza di un segnale CS0 aggiuntivo (DLEN).

Tutte le modalità operative e le impostazioni del sintonizzatore sono memorizzate nel chip DS1 (vedi Fig. 1) con la stessa interfaccia seriale I2C. I valori dei parametri vengono registrati automaticamente ogni volta che si accede al menu (proprio come avviene su TV e centri musicali). Quando viene inizialmente acceso, il microcontrollore legge il contenuto della memoria. Per impostazione predefinita, è selezionato il primo canale. Se non sono presenti dati corrispondenti ai parametri del blocco tonale collegato, vengono impostati automaticamente i valori medi di tutti i parametri di base: volume, timbro, bilanciamento. In modalità ricevitore, i pulsanti SB4 e SB6 commutano le celle di memoria (per 100 stazioni). Se si preme il pulsante SB5, la modalità di sintonizzazione della frequenza viene attivata (viene visualizzata sull'indicatore) e i pulsanti SB4, SB6 vengono utilizzati per regolare da 88 a 108 MHz e viceversa. Quando si preme nuovamente il pulsante SB5, la frequenza selezionata viene memorizzata per la stazione corrente. Ciascuna cella di memoria ha una frequenza predefinita di 88 MHz. Nella modalità di sintonizzazione della stazione è disponibile solo il controllo del volume.

Sintonizzatore FM VHF
Fig. 3

Il blocco tono (Fig. 3) è assemblato su un microcircuito TDA8425 (DA1), collegato secondo uno schema standard. Include un interruttore per due ingressi stereo e controlli per volume, bilanciamento, toni bassi e acuti. Tutto il controllo è software, tramite il bus I2C. Principali funzioni del blocco tonale:

- la possibilità di selezionare uno dei due ingressi come sorgente del segnale per ciascun canale;
- modalità pseudo stereo, stereo spaziale, stereo lineare e mono forzato;
- controllo del volume in ogni canale e bilanciamento;
- controllo del tono;
- modalità di disattivazione dell'audio (MUTE) e di attivazione (a questo scopo viene utilizzato il pulsante SB7).

Il controllo del microcircuito tramite il bus I2C comporta la scrittura di determinate informazioni nei suoi registri interni. Il formato della parola di controllo è

S_SLAVE ADDRESS_A_SUBADDRESS_ A_DATA_A_P, dove S è la combinazione iniziale, SLAVE ADDRESS è l'indirizzo del dispositivo (codice) (per il processore TDA8425 - 1000010);

A - separatore di campo della parola di controllo (livello alto emesso dal dispositivo in risposta ad un byte di dati ricevuto correttamente); SUBADDRESS - indirizzo del registro di controllo parametri; DATI - dati di impostazione del valore del parametro;

P - combinazione di arresto, che segnala la fine della trasmissione della parola di controllo.

La parola di controllo viene trasmessa dall'unità di controllo ogni volta che è necessario modificare un parametro. Ma prima devi occuparti del chip stesso. Per fare ciò, il primo byte con l'indirizzo del dispositivo viene inviato al microprocessore.

Per controllare a distanza il sintonizzatore, è possibile utilizzare qualsiasi telecomando televisivo con il protocollo RC5 (Philips, LG, ecc., Funzionanti con questo protocollo). Il telecomando ha solo cinque pulsanti: TV, MUTE, SLEEP, VOL, CH. Lo scopo dei pulsanti è il seguente:

MUTE - disattiva l'audio (corrisponde al pulsante SB7);

SLEEP - selezione modalità (corrisponde al pulsante SB3);

VOL - regolazione del parametro "più-meno" (corrisponde ai pulsanti SB1 e SB2);

CH - selezione della stazione (corrisponde ai pulsanti SB4 e SB6).

Sintonizzatore FM VHF
Fig. 4

Gli elementi dell'unità di controllo sono montati su un circuito stampato costituito su un lato da un foglio di fibra di vetro con uno spessore di 1,5...2 mm, il cui disegno è mostrato in Fig. 4. Il blocco tonale è assemblato su una tavola monofaccia di 1.1,5 mm di spessore, il cui disegno è mostrato in Fig. 5. Per la parte ricevente radio viene utilizzato un circuito stampato (Fig. 6) in fibra di vetro di 2 mm di spessore, rivestito con pellicola su entrambi i lati. Tutte le parti sono montate su un lato e il secondo viene lasciato metallizzato e utilizzato come filo comune. Alcuni pin delle parti sono saldati direttamente ai conduttori stampati. I cavi installati nei fori sono saldati su entrambi i lati.

Sintonizzatore FM VHF
Fig. 5

Sintonizzatore FM VHF
Fig. 6

Sono stati utilizzati resistori fissi MLT, S2-23, trimmer - SP5-2, condensatori all'ossido - importati, il resto - K10-17. I microcircuiti sono installati nel pannello. Risonatore al quarzo - qualsiasi adatto, ad esempio HC-49U o HC-49S, induttanza serie L2 - EC24 con un'induttanza di 10.100 μH, le bobine rimanenti sono avvolte con filo PEV-2 0,5 mm su un mandrino con un diametro di 2,5 mm e contengono L1 - 12 (con il rubinetto al centro), L3 - 12, L4 - 10 giri. Connettori - serie pLd a doppia fila con passo 2,54 mm. Per collegare i nodi vengono utilizzati cavi piatti multifilo. L'alimentatore deve fornire una tensione stabilizzata di 12 V con una corrente fino a 100 mA. Quando si utilizza un potente ecoscandaglio terminale, la corrente massima della fonte di alimentazione deve essere aumentata in base alla corrente consumata dall'ecoscandaglio a ultrasuoni. Possiamo consigliare un ecoscandaglio basato sul chip TDA1552; è caratterizzato da facilità d'uso con un minimo di collegamenti esterni e dalle necessarie funzioni di protezione da sovratensione e cortocircuito integrate. Pulsanti angolari a ritorno automatico serie TC-02xx. La configurazione del microcontrollore durante la programmazione è mostrata in Fig. 7.

Sintonizzatore FM VHF
Fig. 7

Per configurare la parte ricevente è necessario prima “avviarla” senza sintetizzatore. Per fare ciò, il chip SAA1057 viene rimosso dal pannello (o temporaneamente non montato sulla scheda). Al punto di connessione dei resistori R9 e R11 viene applicata una tensione costante nell'intervallo 0.12 V. Per fare ciò, è possibile utilizzare un resistore variabile collegandolo al filo comune e alla linea di alimentazione a 12 V e il terminale centrale a resistori R9, R11. Si consiglia di installare temporaneamente un condensatore con una capacità di diversi microfarad tra il terminale centrale del resistore e il filo comune. Il ricevitore deve essere sintonizzato sulle stazioni dell'intera gamma. Se necessario, modificando l'induttanza della bobina L3 (spostando e allargando le spire) si imposta il limite inferiore dell'intervallo e la bobina L4 imposta la sensibilità del ricevitore.

Il programma per il microcontrollore può essere scaricato da ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/Tuner.zip.

Autore: S. Bashirov

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