AVT5540 B — маленькое RDS-радио для всех

Несколько интересных радиоприемников были опубликованы на страницах “Электроники практической”. Благодаря использованию современных компонентов удалось избежать многих конструкторских проблем, например, связанных с настройкой радиочастотных цепей. К сожалению, они создали другие проблемы – поставку и сборку.

Фото 1. Внешний вид модуля с чипом RDA5807

Модуль с чипом RDA5807 служит радиотюнером. Его табличка, показанная на фото 1размеры 11 × 11 × 2 мм. Он содержит радиомикросхему, кварцевый резонатор и несколько пассивных компонентов. Модуль очень прост в установке, а его цена приятно удивляет.

Na рисунок 2 показано расположение контактов модуля. Помимо подачи напряжения около 3 В, требуется только тактовый сигнал и подключение антенны. На выходе доступен стереофонический аудиосигнал, а считывание информации RDS, состояния и конфигурации системы осуществляется через последовательный интерфейс.

строительство

Рисунок 2. Внутренняя схема системы RDA5807

Принципиальная схема радиоприемника показана на рисунок 3. Его структуру можно разделить на несколько блоков: блок питания (IC1, IC2), радио (IC6, IC7), усилитель мощности звука (IC3) и блок управления и пользовательского интерфейса (IC4, IC5, SW1, SW2).

Блок питания обеспечивает два стабилизированных напряжения: +5 В для питания усилителя мощности звука и дисплея, и +3,3 В для питания радиомодуля и управляющего микроконтроллера. RDA5807 имеет встроенный маломощный аудиоусилитель, позволяющий управлять, например, наушниками напрямую.

Чтобы не утяжелять выход столь тонкой схемы и получить большую мощность, в представленном устройстве был использован дополнительный усилитель мощности звука. Это типичное приложение TDA2822, которое достигает выходной мощности в несколько ватт.

Выход сигнала доступен на три разъема: CON4 (популярный разъем миниджек, позволяющий подключить, например, наушники), CON2 и CON3 (позволяют подключить динамики к магнитоле). Подключение наушников отключает сигнал от динамиков.

Рисунок 3. Принципиальная схема магнитолы с RDS

установка

Схема сборки радиоприемника показана на рисунок 4. Монтаж осуществляется в соответствии с общими правилами. На печатной плате есть место для монтажа готового радиомодуля, но также предусмотрена возможность сборки отдельных элементов, составляющих модуль, т.е. системы РДА, кварцевого резонатора и двух конденсаторов. Поэтому на схеме и на плате присутствуют элементы IC6 и IC7 – при сборке магнитолы выбирайте один из вариантов, который более удобен и подходит к вашим компонентам. Дисплей и датчики должны быть установлены со стороны пайки. Будет полезно при сборке фотография 5, показывающая собранную радиоплату.

Рисунок 4. Схема установки магнитолы с RDS

После сборки магнитола требует только настройки контрастности дисплея с помощью потенциометра R1. После этого он готов к работе.

Фото 5. Собранная радиоплата

Рисунок 6. Информация, отображаемая на дисплее

обслуживание

Основная информация отображается на дисплее. Полоса, отображаемая слева, показывает уровень мощности принимаемого радиосигнала. В центральной части дисплея находится информация о текущей установленной радиочастоте. Справа – также в виде полоски – отображается уровень звукового сигнала (цифра 6).

Через несколько секунд бездействия – если прием данных RDS возможен – индикация принимаемой частоты “затеняется” основной информацией RDS, а в нижней строке дисплея отображается расширенная информация RDS. Основная информация состоит всего из восьми символов. Обычно мы видим там название станции, чередующееся с названием текущей программы или исполнителя. Расширенная информация может содержать до 64 символов. Его текст прокручивается вдоль нижней строки дисплея, чтобы показать полное сообщение.

Для работы радио используются два генератора импульсов. Тот, что слева, позволяет вам установить принимаемую частоту, а тот, что справа, позволяет вам регулировать громкость. Кроме того, нажатие левой кнопки генератора импульсов позволяет сохранить текущую частоту в одной из восьми выделенных ячеек памяти. После выбора номера программы подтвердите операцию нажатием на энкодер (цифра 7).

Рисунок 7. Запоминание установленной частоты

Кроме того, устройство запоминает последнюю сохраненную программу и установленную громкость и при каждом включении питания запускает программу с этой громкостью. Нажатие правого генератора импульсов переключает прием на следующую сохраненную программу.

действие

Микросхема RDA5807 взаимодействует с микроконтроллером через последовательный интерфейс I.²C. Его работа управляется шестнадцатью 16-битными регистрами, но используются не все биты и регистры. Регистры с адресами от 0x02 до 0x07 в основном используются для записи. В начале передачи я²C с функцией записи первым автоматически сохраняется регистр с адресом 0x02.

Регистры с адресами от 0x0A до 0x0F содержат информацию только для чтения. Начало передачи я²C с целью чтения состояния или содержимого регистров RDS автоматически начинает чтение из регистра с адресом 0x0A.

Adres I²C системы RDA имеет по документации 0x20 (0x21 для функции чтения), однако в примерах программ для этого модуля были обнаружены функции, содержащие адрес 0x22. Оказалось, что по этому адресу можно записать один конкретный регистр микросхемы, а не всю группу, начиная с адреса регистра 0x02. Эта информация отсутствовала в документации.

В следующих листингах показаны более важные части программы, написанной на C++. Листинг 1 содержит определения важных регистров и битов — их более подробное описание доступно в системной документации. На листинг 2 показана процедура инициализации интегральной схемы радиоприемника RDA. На листинг 3 представляет процедуру настройки радиосистемы на прием заданной частоты. Процедура использует функции записи одного регистра.

Получение данных RDS требует непрерывного чтения регистров RDA, содержащих соответствующую информацию. Программа, содержащаяся в памяти микроконтроллера, выполняет это действие примерно каждые 0,2 секунды. Для этого есть функция. Структуры данных RDS уже были описаны в EP, например, во время проекта AVT5401 (EP 6/2013), поэтому я призываю заинтересованных в расширении своих знаний прочитать статью, доступную бесплатно в архивах «Практической электроники» (). В конце этого описания стоит посвятить несколько предложений решениям, использованным в представленной магнитоле.

Данные RDS, полученные от модуля, разбиваются на четыре регистра RDSA… RDSD (размещаются в регистрах с адресами от 0x0C до 0x0F). Регистр RDSB содержит информацию о группе данных. Соответствующие группы: 0x0A, содержащая основной текст RDS (восемь символов), и 0x2A, содержащая расширенный текст (64 символа). Разумеется, текст находится не в одной группе, а во многих последующих группах с тем же номером. Каждый из них содержит информацию о позиции данной части текста, благодаря чему можно завершить сообщение целиком.

Фильтрация данных оказалась большой проблемой, чтобы правильное сообщение собрать без “кустов”. В устройстве используется решение с двойным буфером сообщений RDS. Принятый фрагмент сообщения сравнивается с его предыдущей версией, помещенной в первый буфер – рабочий, в той же позиции. При положительном результате сравнения сообщение сохраняется во втором буфере — результат. Метод требует много памяти, но очень эффективен.