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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sintonizador VHF FM. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / recepção de rádio As estações de transmissão VHF são uma das principais fontes de negócios, música, entretenimento e outras informações. O número de estações de rádio está em constante crescimento: em Moscou, por exemplo, existem várias dezenas. A qualidade do sinal transmitido nesta faixa é comparável à qualidade do som de um CD player. O advento de sintetizadores de frequência especializados simplificou bastante o projeto e a fabricação de sintonizadores digitais. O controle do microcontrolador permite expandir significativamente as qualidades de consumo do sintonizador com custos de hardware relativamente baixos. Alterar funções se resume a escrever o programa de controle apropriado para o microcontrolador. No desenvolvimento dos dispositivos foi utilizado o princípio de design em bloco, que permite fabricar e configurar unidades individuais de forma independente umas das outras. A presença de conectores permite combinar vários componentes em um único sistema com os parâmetros desejados e facilita significativamente a depuração do dispositivo final. O sintonizador inclui uma unidade de controle, uma parte receptora de rádio e uma unidade de timbre. Vejamos o funcionamento de cada bloco com mais detalhes.
O diagrama da unidade de controle é mostrado na Fig. 1. Sua base é o microcontrolador DD2, graças ao seu uso é possível controlar quatro dispositivos simultaneamente através do barramento I2C. Os modos de operação são exibidos no LCD alfanumérico de duas linhas HG1. É possível usar botão de pressão e controle remoto via canal IR usando um controle remoto padrão RC5, bem como através de uma interface serial assíncrona. Todas as linhas da porta D são dedicadas ao controle do sintonizador. As linhas PD0-PD6 são conectadas aos botões SB1 - SB7, e PD7 é conectada à saída do receptor IR para controle remoto do sintonizador. No software, todas as linhas desta porta são configuradas como entrada, além disso, os resistores internos do microcontrolador são conectados às linhas PD0-PD6. O LCD é controlado pelas linhas RV2-RV7. Para economizar recursos do microcontrolador, foi utilizado um circuito de controle indicador de quatro bits, que possibilitou a utilização dos bits restantes da porta para outras finalidades. As linhas PB0 e PB1 controlam o barramento I2C, que é usado para controlar o sintetizador de frequência, bloco de timbre e chip DS1 - memória não volátil na qual as configurações do sintonizador são armazenadas. Selecionar o modo de controle é um toque curto no botão SB3. Use o botão SB1 para diminuir e SB2 para aumentar o valor de um parâmetro ajustável, como o volume.
O diagrama da parte receptora de rádio é mostrado na Fig. 2. Ele é montado em um chip sintetizador de frequência DD1 e um chip receptor DA1 VHF FM. Ambos os microcircuitos estão incluídos de acordo com circuitos padrão. O chip SAA1057 é um dos primeiros sintetizadores digitais desenvolvidos pela Philips para equipamentos de rádio domésticos. Seu diferencial é o controle por meio de um barramento de três fios. Esta é uma das primeiras versões do barramento I2C. Portanto, para controlar o sintetizador, foi necessário utilizar um sinal adicional CS0, que é gerado na linha PC0 do microcontrolador na unidade de controle. O sintetizador inclui um contador programável (prescaler), elementos do sistema PLL e um oscilador com um ressonador de quartzo externo, cuja precisão de instalação e estabilidade de frequência determinam a precisão e estabilidade de frequência do sintetizador. O receptor é montado usando um circuito super-heteródino e opera em uma frequência do oscilador local inferior à frequência do sinal. O sintetizador é programado com duas palavras de 16 bits. O primeiro contém dados sobre a frequência de sintonia, o segundo contém informações de serviço. A transferência de informações não difere do protocolo I2C padrão, com exceção da presença de um sinal CS0 (DLEN) adicional. Todos os modos de operação e configurações do sintonizador são armazenados no chip DS1 (ver Fig. 1) com a mesma interface serial I2C. Os valores dos parâmetros são registrados automaticamente sempre que o menu é acessado (assim como é feito em TVs e centrais de música). Quando ligado inicialmente, o microcontrolador lê o conteúdo da memória. Por padrão, o primeiro canal está selecionado. Se não houver dados correspondentes aos parâmetros do bloco de tons conectado, os valores médios de todos os parâmetros básicos são definidos automaticamente: volume, timbre, equilíbrio. No modo receptor, os botões SB4 e SB6 trocam células de memória (para 100 estações). Se você pressionar o botão SB5, o modo de sintonia de frequência será ativado (é exibido no indicador) e os botões SB4, SB6 serão usados para ajustar de 88 a 108 MHz e vice-versa. Quando você pressiona o botão SB5 novamente, a frequência selecionada é armazenada na memória da estação atual. Cada célula de memória possui uma frequência padrão de 88 MHz. No modo de sintonia de estação, apenas o controle de volume está disponível.
O bloco de tom (Fig. 3) é montado em um microcircuito TDA8425 (DA1), conectado conforme um circuito padrão. Inclui um seletor para duas entradas estéreo e controles de volume, equilíbrio, graves e agudos. Todo o controle é feito por software, via barramento I2C. Principais funções do bloco de tons: - a capacidade de selecionar uma das duas entradas como fonte de sinal para cada canal;
Controlar um microcircuito através do barramento I2C envolve escrever certas informações em seus registros internos. O formato da palavra de controle é S_SLAVE ADDRESS_A_SUBADDRESS_ A_DATA_A_P, onde S é a combinação inicial, SLAVE ADDRESS é o endereço do dispositivo (código) (para o processador TDA8425 - 1000010); A - separador de campo da palavra de controle (alto nível emitido pelo dispositivo em resposta a um byte de dados recebido corretamente); SUBADDRESS - endereço do registrador de controle de parâmetros; DADOS - dados de configuração do valor do parâmetro; P - combinação stop, sinalizando o fim da transmissão da palavra de controle. A palavra de controle é transmitida pela unidade de controle sempre que um parâmetro precisa ser alterado. Mas primeiro você precisa abordar o próprio chip. Para isso, o primeiro byte com o endereço do dispositivo é enviado ao microprocessador. Para controlar remotamente o sintonizador, você pode usar qualquer controle remoto de televisão com protocolo RC5 (Philips, LG, etc., trabalhando com este protocolo). O controle remoto possui apenas cinco botões: TV, MUTE, SLEEP, VOL, CH. A finalidade dos botões é a seguinte: MUTE - desliga o som (corresponde ao botão SB7); SLEEP - seleção do modo (corresponde ao botão SB3); VOL - ajuste do parâmetro "mais-menos" (corresponde aos botões SB1 e SB2); CH - seleção de estação (corresponde aos botões SB4 e SB6).
Os elementos da unidade de controle são montados em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro em um dos lados com espessura de 1,5...2 mm, cujo desenho é mostrado na Fig. 4. O bloco de tons é montado em uma placa unilateral de 1.1,5 mm de espessura, cujo desenho é mostrado na Fig. 5. Para a parte receptora do rádio é utilizada uma placa de circuito impresso (Fig. 6) de fibra de vidro com 2 mm de espessura, revestida com folha em ambos os lados. Todas as peças são montadas de um lado, e o segundo é deixado metalizado e usado como fio comum. Alguns pinos das peças são soldados diretamente nos condutores impressos. Os cabos instalados nos orifícios são soldados em ambos os lados.
Foram utilizados resistores fixos MLT, S2-23, trimmer - SP5-2, capacitores de óxido - importados, o restante - K10-17. Os microcircuitos são instalados no painel. Ressonador de quartzo - qualquer um adequado, por exemplo, HC-49U ou HC-49S, indutor da série L2 - EC24 com indutância de 10.100 μH, as bobinas restantes são enroladas com fio PEV-2 0,5 mm em um mandril com diâmetro de 2,5 mm e contém L1 - 12 (com torneira no meio), L3 - 12, L4 - 10 voltas. Conectores - série pLd de duas carreiras com passo de 2,54 mm. Cabos planos multifios são usados para conectar os nós. A fonte de alimentação deve fornecer uma tensão estabilizada de 12 V com uma corrente de até 100 mA. Ao usar uma sirene ultrassônica de terminal potente, a corrente máxima da fonte de energia deve ser aumentada de acordo com a corrente consumida pela sirene ultrassônica. Podemos recomendar uma sirene ultrassônica baseada no chip TDA1552; ela é caracterizada pela facilidade de uso com um mínimo de acessórios externos e as necessárias funções integradas de proteção contra sobretensão e curto-circuito. Botões - série angular de retorno automático TC-02xx. A configuração do microcontrolador durante a programação é mostrada na Fig. 7.
Para configurar a parte receptora, você deve primeiro “iniciá-la” sem sintetizador. Para fazer isso, o chip SAA1057 é removido do painel (ou temporariamente não montado na placa). Uma tensão constante na faixa de 9 V é aplicada ao ponto de conexão dos resistores R11 e R0.12. Para fazer isso, você pode usar um resistor variável conectando-o ao fio comum e à linha de alimentação de 12 V, e o terminal do meio ao resistores R9, R11. É aconselhável instalar temporariamente um capacitor com capacidade de vários microfarads entre o terminal intermediário do resistor e o fio comum. O receptor deve estar sintonizado em estações de toda a faixa. Se necessário, alterar a indutância da bobina L3 (deslocar e espalhar as voltas) define o limite inferior da faixa, e a bobina L4 define a sensibilidade do receptor. O programa para o microcontrolador pode ser baixado em ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/Tuner.zip. Autor: S. Bashirov
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