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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sintonizador FM VHF. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / recepción de radio Las estaciones de radiodifusión VHF son una de las principales fuentes de negocios, música, entretenimiento y otra información. El número de estaciones de radio crece constantemente, en Moscú, por ejemplo, hay varias docenas de ellas. La calidad de la señal transmitida en este rango es comparable a la calidad de sonido de un reproductor de CD. La llegada de sintetizadores de frecuencia especializados ha simplificado enormemente el diseño y la fabricación de sintonizadores digitales. El control del microcontrolador le permite expandir significativamente las cualidades del consumidor del sintonizador a costos de hardware relativamente bajos. El cambio de funciones se reduce a escribir un programa de control apropiado para el microcontrolador. Al desarrollar los dispositivos, se aplicó un principio de diseño de bloques, lo que hace posible fabricar y ajustar unidades individuales de forma independiente entre sí. La presencia de conectores permite combinar varios nodos en un solo sistema con los parámetros deseados y facilita enormemente la depuración del dispositivo final. El sintonizador consta de una unidad de control, un receptor de radio y una unidad de timbre. Consideremos la operación de cada bloque con más detalle.
El diagrama de bloques de control se muestra en la fig. 1. Su base es el microcontrolador DD2, gracias a su uso es posible controlar cuatro dispositivos simultáneamente a través del bus I2C. Los modos de funcionamiento se muestran en la pantalla LCD alfanumérica de dos líneas HG1. Es posible el control por botón y remoto a través del canal IR utilizando el control remoto estándar RC5, así como a través de una interfaz asíncrona en serie. Todas las líneas del puerto D están dedicadas al control del sintonizador. Las líneas PD0-PD6 están conectadas a los botones SB1 - SB7 y PD7 - a la salida del receptor IR para el control remoto del sintonizador. Por software, todas las líneas de este puerto están configuradas para entrada, además, las resistencias internas del microcontrolador están conectadas a las líneas PD0-PD6. El control LCD se lleva a cabo a lo largo de las líneas РВ2-РВ7. Para ahorrar los recursos del microcontrolador, se utilizó un esquema de control de indicador de cuatro bits, lo que hizo posible utilizar los bits restantes del puerto para otros fines. Las líneas PB0 y PB1 controlan el bus I2C, con la ayuda del cual se controlan el sintetizador de frecuencia, el bloque de tonos y el chip DS1, una memoria no volátil que almacena la configuración del sintonizador. La elección del modo de control es una pulsación corta en el botón SB3. El botón SB1 disminuye y SB2 aumenta el valor del parámetro ajustable, como el volumen.
El diagrama de la parte receptora de radio se muestra en la fig. 2. Se ensambla en un chip sintetizador de frecuencia DD1 y un chip receptor VHF FM DA1. Ambos microcircuitos se incluyen según esquemas estándar. El chip SAA1057 es uno de los primeros sintetizadores digitales desarrollados por Philips para equipos de radio de consumo. Su característica distintiva es el control sobre un bus de tres hilos. Esta es una de las primeras variantes del bus I2C. Por lo tanto, para controlar el sintetizador, fue necesario utilizar una señal adicional CS0, que se genera en la línea PC0 del microcontrolador en la unidad de control. El sintetizador incluye un contador programable (prescaler), elementos del sistema PLL y un oscilador con un resonador de cuarzo externo, cuya precisión de instalación y estabilidad de frecuencia determinan la precisión y estabilidad de la frecuencia del sintetizador. El receptor se ensambla de acuerdo con el circuito superheterodino y opera a una frecuencia de oscilador local por debajo de la frecuencia de la señal. Programe el sintetizador con dos palabras de 16 bits. El primero contiene datos sobre la frecuencia de sintonización, el segundo, información de servicio. La transferencia de información no es diferente del típico protocolo I2C, excepto por la presencia de una señal adicional CS0 (DLEN). Todos los modos de funcionamiento y la configuración del sintonizador se almacenan en el chip DS1 (ver Fig. 1) con la misma interfaz serial I2C. La grabación de los valores de los parámetros se produce automáticamente en cualquier acceso al menú (tal como se hace en televisores y centros de música). En el encendido inicial, el microcontrolador lee el contenido de la memoria. El primer canal está seleccionado por defecto. En ausencia de datos correspondientes a los parámetros del bloque de timbre conectado, los valores promedio de todos los parámetros principales se configuran automáticamente: volumen, timbre, balance. En modo receptor, los botones SB4 y SB6 intercambian celdas de memoria (para 100 estaciones). Si presiona el botón SB5, el modo de sintonización de frecuencia se activa (se muestra en el indicador), y los botones SB4, SB6 sintonizan de 88 a 108 MHz y viceversa. Cuando presiona el botón SB5 nuevamente, la frecuencia seleccionada se memoriza para la estación actual. Cada celda de memoria está configurada en 88 MHz de forma predeterminada. En el modo de sintonización de emisoras, solo está disponible el control de volumen.
El bloque de tonos (Fig. 3) está ensamblado en un microcircuito TDA8425 (DA1), incluido de acuerdo con un circuito típico. Incluye un interruptor para dos entradas estéreo y controles de volumen, balance, graves y agudos. Todo el control del software, a través del bus I2C. Las principales funciones del bloque de tonos: - la capacidad de seleccionar para cada canal como fuente de señal una de las dos entradas;
El control de un microcircuito a través del bus I2C consiste en escribir cierta información en sus registros internos. El formato de la palabra de control es S_SLAVE ADDRESS_A_SUBADDRESS_ A_DATA_A_P, donde S - combinación inicial, SLAVE ADDRESS - dirección del dispositivo (código) (para el procesador TDA8425 - 1000010); A - separador de campo de palabra de control (nivel alto emitido por el dispositivo como respuesta a un byte de datos recibido correctamente); SUBADDRESS - dirección del registro de control de parámetros; DATOS - datos de configuración del valor del parámetro; P - combinación de parada, que indica el final de la transmisión de la palabra de control. La palabra de control es transmitida por la unidad de control cada vez que se necesita cambiar un parámetro. Pero primero debe abordar el chip en sí. Para ello, se envía al microprocesador el primer byte con la dirección del dispositivo. Para el control remoto del sintonizador se puede utilizar cualquier mando de televisión con protocolo RC5 (Philips, LG, etc., trabajando sobre este protocolo). El control remoto usa solo cinco botones: TV, MUTE, SLEEP, VOL, CH. El propósito de los botones es el siguiente: MUTE - apaga el sonido (corresponde al botón SB7); SLEEP - selección de modo (correspondiente al botón SB3); VOL - ajuste del parámetro "más-menos" (corresponde a los botones SB1 y SB2); CH - selección de emisora (corresponde a los botones SB4 y SB6).
Los elementos de la unidad de control están montados en una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio recubierta por un lado con un espesor de 1,5 ... 2 mm, cuyo dibujo se muestra en la fig. 4. El bloque de tonos se ensambla en un tablero de un solo lado con un grosor de 1.1,5 mm, cuyo dibujo se muestra en la fig. 5. Para la parte radiorreceptora se utilizó una placa de circuito impreso (Fig. 6) de fibra de vidrio de 2 mm de espesor, revestida con lámina por ambos lados. Todas las partes se montan en un lado, y el segundo se deja metalizado y se usa como un cable común. Algunos de los conductores de las piezas están soldados directamente a los conductores impresos. Las conclusiones que se instalan en los agujeros están soldadas en ambos lados.
Resistencias fijas MLT, S2-23, resistencias de sintonización - SP5-2, condensadores de óxido - importados, el resto - K10-17. Los microcircuitos están instalados en el panel. Resonador de cuarzo: cualquiera adecuado, por ejemplo, HC-49U o HC-49S, L2 - Choque de la serie EC24 con una inductancia de 10.100 μH, las bobinas restantes están enrolladas con alambre PEV-2 de 0,5 mm en un mandril con un diámetro de 2,5 mm y contiene L1 - 12 (con grifo en el medio), L3 - 12, L4 - 10 vueltas. Conectores - serie pLd de doble fila con paso de 2,54 mm. Para conectar los nodos, se utilizan cables planos de varios hilos. La fuente de alimentación debe proporcionar un voltaje estabilizado de 12 V a una corriente de hasta 100 mA. Cuando se utiliza un UZCH final potente, la corriente máxima de la fuente de alimentación debe aumentarse de acuerdo con la corriente UZCh consumida. Podemos recomendar UZCH en el chip TDA1552, es fácil de usar con un mínimo de accesorios externos y las funciones integradas necesarias de protección contra sobretensiones y cortocircuitos. Pulsadores angulares autorretornables serie TC-02xx. La configuración del microcontrolador durante su programación se muestra en la fig. 7.
Para configurar la parte receptora, primero debe "ejecutarla" sin sintetizador. Para hacer esto, el chip SAA1057 se retira del panel (o no se monta temporalmente en la placa). Se aplica un voltaje constante en el rango de 9 V al punto de conexión de las resistencias R11 y R0.12. Para hacer esto, puede usar una resistencia variable conectándola a un cable común y una línea de alimentación de 12 V, y la salida central a resistencias R9, R11. Es recomendable instalar temporalmente un condensador con una capacidad de varios microfaradios entre el terminal medio de la resistencia y el cable común. El receptor debe sintonizar estaciones en toda la banda. Si es necesario, al cambiar la inductancia de la bobina L3 (cambiando y empujando las bobinas), establezca el límite inferior del rango y la bobina L4, la sensibilidad del receptor. El programa para el microcontrolador se puede descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/Tuner.zip. Autor: S.Bashirov
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