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自己控制奔驰威霆车机 频率覆盖0-280MHz

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发表于 2014-8-22 19:34:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 ace919 于 2014-8-22 19:54 编辑

自己控制奔驰威霆车机 频率覆盖0-280MHz

一. 前言
在完成“NXP TEF6721+SAF7730 DSP车机及主板的DIY控制”后,又与网友dxhdtv共同完成了NXP TEF6730+SAF7730/336 DSP方案的奔驰威霆(ViTo)车机的DIY控制,射频前端TEF6730在性能指标上要比TEF6721更好一些。
严重感谢波兰的Konrad Kosmatka公开了用于控制Sony XDR-F1HD收音头的源代码XDR-I2C及XDR-GTK。

1. 这是什么?
简单地说,就是让自己的单片机控制奔驰威霆(ViTo)车机的收音部分。

2. 有什么优点?
一旦自己的单片机掌握了车机的控制权,就可以随心所欲地修改控制软件,并发挥TEF6730+SAF7730/336芯片的潜力。

本DIY之前,被改造的车机收音部分支持FM及LW、MW、SW、WB,但SW只有49m波段的5800–6250kHz,DSP滤波器带宽FM波段只有自适应(根据接收信号情况自动选择滤波器带宽),FM调谐步长为固定100K。

DIY后,在奔驰威霆车机上实际测试,频率覆盖范围从0到280MHz!解调方式FM与AM均可,与频率无关。长中短波调谐步长1或5kHz,FM波段调谐步长5kHz。当然覆盖归覆盖,毕竟原车机高频头不是为这么宽的频率设计的,因此某些原来没有的频段灵敏度不高,实用的话,还需要进一步改造车机的高频头内硬件。本DIY只修改了软件,扩频到0-280M全覆盖,未修改高频头内相关硬件。

AM时,滤波器带宽可选1.1, 1.9, 2.2, 2.5, 2.9, 3.4, ... 38.6k共29个带宽。
FM时,可自适应,也可在9, 15, 17, 20, 24, 27, 32, 36, ... 309k共29个带宽中选择。

在FM信号拥挤的地区,可选择滤波器带宽及5K调谐步长,再加上6730相当好的IP3性能,是FM DX的利器,当然天线始终是基础。

支持FM RDS显示。
FM去加重时间常数可选:50us,75us,无。我国标准是50us,不过接收弱台时选75us,可压制沙沙响的高音频噪声。
支持4路天线根据频率自动切换。
配合天线旋转器,可扫描当前频率的360度方向图。
FM波段天线输入回路N点统调,典型地,N在10左右。
整个FM波段的频谱扫描,图形显示,哪里有台,信号强度高低一目了然,鼠标点击或鼠标移动选台。
通过网络控制远方与电脑连接的车机频率与音量等。
被控制的车机,既可以仅仅是车机主板,也可以是经过改造的完整车机(改造后不用动烙铁,只拔插电缆插头及短路子,就可在独立完整车机功能与被控制状态之间快速转换)。

3. 一些可能的用途
扩展车机频率到整个SW、VHF TV伴音、航空波段、校园广播FM。
FM DX。
利用白菜价的车机,仅使用车机主板,去除前面板,自己DIY收音机。因为甩掉了前面板,可以DIY的不露车机痕迹。
电脑控制车机,按编好的程序,定时播放,定时录音。
对爱好者来说,是个捣鼓NXP DSP车机的好平台。
进一步改造成自己控制,但无需电脑的结构。

4. 失去了什么?
单片机控制车机时,CD功能无效。但可通过短路子,快速恢复原车机的全部功能。

二. 总体结构
Block.png
结构上采用电脑通过RS-232串口(采用Seeeduino单片机板,其上自带USB转串口)控制单片机,单片机通过I2C总线、复位、RDS线控制车机。

三. 奔驰威霆车机及改造
采用NXP TEF6730 + SAF7730/336 DSP芯片的车机包括MOBIS中国产的奔驰威霆(ViTo),雪佛兰爱唯欧(AVEO),起亚狮跑(Sportage)等,但本DIY是用奔驰威霆车机为原型进行的,因此是否与爱唯欧及狮跑完全兼容,还有待测试。
已经证明,SAF7730不同后缀的芯片,通常软件上是不兼容的。比如SAF7730/322,SAF7730/324,SAF7730/336,这三种芯片,软件互不兼容。

下面以奔驰威霆为例,说明改造的方法。
ViTo DIY.png
如图,需要断开车机CPU到SAF7730的RESETN/SCL/SDA。
为了在Seeeduino还是车机CPU控制SAF7730/TEF6730之间,快速转换,用IDC10扁平电缆将所需信号引出车机之外,其管脚定义为:
Pin1:RST,接SAF7730的RESETN(Pin 49)
Pin2:RST_CC,接车机CPU(Pin 50)原来输出到SAF7730的RESET-DSP
Pin3:SCL,接SAF7730的SCL(Pin 28)
Pin4:SCL_CC,接车机U602 Pin 6
Pin5:GND
Pin6:保留
Pin7:SDA,接SAF7730的SDA(Pin 29)
Pin8:SDA_CC,接车机U602 Pin 5
Pin9:RDS,接SAF7730的RDS_DATA1(Pin 57)。若本地FM台均无RDS,可不接此线
Pin10:保留

R533需要焊下,或者换到如上图所示暗绿色方块覆盖的位置,以解决车机CPU找不到DSP芯片时,自动Mute声音的问题。

几个关键元器件的位置:
Key Components.jpg

通过拔插自制的三联短路子(短接RST/RST_CC,SCL/SCL_CC,SDA/SDA_CC),可在Seeeduino还是车机CPU控制SAF7730/TEF6730之间,快速转换:
Jumper 1.jpg
IDC10 三联短路子内部

Jumper 2.jpg
IDC10 三联短路子穿上热缩管外衣后

已焊接好10线扁平电缆的车机主板:
ViTo DIYed with IDC10.jpg
安装CD,并拧上上盖后,外面留了一只小辫子。小辫子接Seeeduino,PC与Seeeduino单片机控制车机。小辫子末梢戴上“IDC10 三联短路子”这个小黑帽,就是车机原来的全部功能,包括CD及AUX。要说这威霆,体型苗条耳朵灵嗓子好不容易发烧,有很多优点,就是西洋妞不识中国字,放MP3光盘时,中文显示乱码。

在Seeeduino控制车机时,上电后需要按一下面板上的PWR按键,以便给高频头供电。

四. Seeeduino
Seeeduino是一种Arduino板。而Arduino是一个开放源代码的单片机板及配套的软件开发系统,使用Atmel AVR单片机,基于开放源代码的软硬件平台。

Arduino的软件开发环境为Arduino IDE。Seeeduino在Arduino开发环境中选Tools->Board为“Arduino Duemilanove w/ ATmega328”。另外要选择正确的串口号Serial Port。

Seeeduino V3.0与车机的连接如下图:

注意I2C总线上SCL/SDA需要有4K7左右的上拉电阻到3.3V。若车机主板的I2C上拉电阻被断开,可在Seeeduino主板上添加2个上拉电阻。

本DIY使用Seeeduino V3.0板。上电之前,请将Seeeduino V3.0板上的VCC开关拨到3.3V位置,RST开关拨到AUTO,如上图所示的绿色圆点位置。

为了方便连接,用洞洞板做了个把10线扁平电缆插头转到Seeeduino相应管脚的适配板,但这不是必需的:






五. cr33336_i2c
cr33336_i2c改写自xdr_i2c,下载解压缩后面的附件,文件夹名称为cr33336_i2c。
启动Arduino IDE,打开(Open)cr33336_i2c的主源码文件cr33336_i2c.ino,IDE会打开一个新窗口,在新窗口中点击上载按钮Upload,然后等待(可能需要十几秒)下面出现"Done uploading."字样即可。
Upload.png

Upload成功后,可退出Arduino IDE。若不修改源代码,以后无需再次启动Arduino IDE。
cr33336_i2c可执行码写入Seeeduino板上ATmega328单片机的Flash内。

注意Upload前,要在Arduino IDE中事先选择板子(Board)型号:“Arduino Duemilanove w/ ATmega328”,及串口(Serial Port)号。

六. xdr-gtk
下载后面的XDR-GTK Windows 运行文件,解压缩,双击xdr-gtk.exe运行,点击Menu->Connect,然后选择Seeeduino板的串口号,点OK连接Seeeduino。

频率调谐既可在编辑框直接输入,编辑框内粘贴,也可左击步长按钮,右击步长按钮,在步长按钮处转动鼠标滚轮,按F1-F12快捷键等。有关xdr-gtk的功能就不一一列举了。

xdr-gtk本来是用于索尼XDR-F1HD收音头的,与本DIY功能上略有差别。

切换到AUX输入的方式:选择Ant D,即进入AUX方式。退出时点击左上角的FM/AM即可。

七. 测试截图
以下测试时,天线为几十cm软拖线,车机采用12V 4-5A左右的开关电源,未修改原车机的TEF6730高频头内的电路。

FM 88.7M,滤波器为自适应:
FM 88.7ST Filter List.png
得益于奔驰威霆的FM波段性能,效果那是相当好。再看看上图可选择的29种中频滤波器带宽,设想一下,要是在网上卖中频带宽有29种选择的收音头,得定价多少K合适呢?

MW 918K:
MW 0.918 Filter List.png
虽然测试时用的是开关电源,MW效果还可以,本地台都可清晰收到。就像车机与车机不一样一个道理,此开关电源与彼开关电源在接收中波时,效果相差极大。

SW 6030K:
SW 6.030.png
短波频率从1.x-30MHz全覆盖(实际上是从0.001-280MHz全覆盖,当然包括整个短波了),但除原车机就有的49m波段之外,灵敏度一般,估计天线输入回路设计时,有49m波段的带通滤波器。

TV伴音64.25M:
TV 64.25.png
开路电视2频道,效果相当不错。

TV伴音174.75M:
TV 174.75.png
开路电视6频道,效果相当不错。

航空波段128.35M:
Air Band 128.35 4.png
接收效果比手头对比的ICOM IC-R7000及Radio Shack Pro-405差一些,主要是背景噪声较大。当然此车机天线输入回路设计时,不会考虑到要接收航空波段。

AUX输入:
AUX 1.png
车机原本就带的功能,捎带实现。

FM波段频谱扫描,滤波器带宽选择到最窄的9K:
FM Scan 9K.png
扫描完成后,可在图上点击或移动选台,本地调频有什么信号,一目了然。

奔驰威霆在Seeeduino控制下工作:
ViTo Controlled by Seeeduino.jpg

八. 下载
本DIY(Arduino C 语言源码):    cr33336_i2c V0.0.1 build 5.zip (31 KB, 下载次数: 1357)
Arduino IDE 1.0.5 Windows版(编译上载本DIY到Seeeduino板所需环境):
    安装版  http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.exe
    绿色版  http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.zip
XDR-GTK V0.2.3 Windows 运行文件(与本DIY配合的PC端前端控制软件。XDR-GTK最新版为V0.3,但修改了音量的数值定义,与cr33336_i2c并不完全兼容):
    http://konrad.fmdx.pl/xdr/xdr-gtk-0.2.3.zip

九. 相关资料
NXP TEF6721+SAF7730 DSP车机及主板的DIY控制 (本帖的姊妹篇)  http://www.crystalradio.cn/thread-578039-1-1.html
XDR-I2C主页  http://fmdx.pl/xdr-i2c/
XDR-GTK主页  http://fmdx.pl/xdr-gtk/
Seeeduino 主控板  http://www.seeedstudio.com/wiki/ ... B%E6%8E%A7%E6%9D%BF
Sony XDR-F1HD  http://ham-radio.com/k6sti/xdr-f1hd.htm
奔驰威霆vito-CD机HA1111拆机及改家用  http://bbs.hifidiy.net/thread-909500-1-1.html
拆一个奔驰车机  http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=640500
奔驰威霆VITO车机复活了,完美加装小灯线,感谢万能的论坛和烧友指点  http://bbs.hifidiy.net/thread-910432-1-1.html
207的车载收音机CD机RD9改成奔驰威霆SOUND5车机、接线图、进TEST MODE、接AUX、听感  http://bbs.hifidiy.net/thread-931150-1-1.html


补充内容 (2014-10-3 11:11):
本帖的姊妹贴发布:自己控制车机三部曲之三:智跑、K5、索纳塔8、名图
http://www.crystalradio.cn/thread-606905-1-1.html

补充内容 (2014-10-10 09:46):
本DIY是面向车机家用改装的,特别是FM DX爱好者,限室内使用。明确说明不能安装到实际汽车上使用。

补充内容 (2014-10-16 14:18):
不用电脑,Arduino单片机直接控制车机的升级版发布:
三个系列,九个机型的车机增强接收性能及扩频
http://www.crystalradio.cn/thread-612257-1-1.html

补充内容 (2016-10-15 11:07):
单片机适配板及控制软件升级版发布,在256楼

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发表于 2014-8-22 19:38:06 | 显示全部楼层
顶一下无私,热心的楼主。
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发表于 2014-8-22 20:04:47 | 显示全部楼层
你说的倒是挺热闹我们看不懂也玩不成,LZ你能进一批改好了我们玩下可以。
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 楼主| 发表于 2014-8-22 20:05:14 | 显示全部楼层
高清仁 发表于 2014-8-22 19:38
顶一下无私,热心的楼主。

本来整理后发给你的,发现资料基本齐备,就发出
另外智跑diy的软件及图已发你邮箱
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 楼主| 发表于 2014-8-22 20:09:30 | 显示全部楼层
山东好汉 发表于 2014-8-22 20:04
你说的倒是挺热闹我们看不懂也玩不成,LZ你能进一批改好了我们玩下可以。

业余时间有限,批量更顾不上了,不过若有人改造制作,提供业余支持没问题
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发表于 2014-8-22 20:12:01 | 显示全部楼层
ace919 发表于 2014-8-22 20:09
业余时间有限,批量更顾不上了,不过若有人改造制作,提供业余支持没问题

这个车机成批的买很便宜的。
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发表于 2014-8-22 20:18:49 | 显示全部楼层
买一只100AH12V的电瓶,再给它配上充电器就可以不用开关电源了,我目前手上可用的有三只松下的,也有充电器,不过目前它一只在500W的UPS上,两只长期闲置。
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 楼主| 发表于 2014-8-22 20:26:38 | 显示全部楼层
njw1001 发表于 2014-8-22 20:18
买一只100AH12V的电瓶,再给它配上充电器就可以不用开关电源了,我目前手上可用的有三只松下的,也有充电器 ...

很想试试电瓶配改造后的车机在室内是什么效果,可惜电瓶没,充电机更没有
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发表于 2014-8-22 20:41:43 | 显示全部楼层
ace919 发表于 2014-8-22 20:05
本来整理后发给你的,发现资料基本齐备,就发出
另外智跑diy的软件及图已发你邮箱

收到了。谢谢。有时间我就会测试一下。
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发表于 2014-8-22 20:46:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 njw1001 于 2014-8-22 20:49 编辑
ace919 发表于 2014-8-22 20:26
很想试试电瓶配改造后的车机在室内是什么效果,可惜电瓶没,充电机更没有


先可用买几只18650的电池,三只按正常电压3.7*3就有11.1V,如果刚充完电就是4..2*3=12.6V了,如果以后要小型化,变成便携机,这是最好的方案,有人送我一组四只并连焊在一起的电池,我用专用冲电器测过一下电量,大于10000mAH,如果这样的电池用上三组,体积也不是很大,外出玩一次在小功率放音的条件下足已,我想首先向小型化方向发展,看看这些装备在地型很高的地方会有多大的进展,18650就是首选的目标。
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发表于 2014-8-22 20:49:49 | 显示全部楼层
ace919 发表于 2014-8-22 20:26
很想试试电瓶配改造后的车机在室内是什么效果,可惜电瓶没,充电机更没有

我现在住的地方,防盗器用一个12V的电瓶作后备。我用来试过车机,在室内,是没有什么区别的,平时我线性稳压电源和12V的监控开关电源都用过,对比就是这三者,不论AM, FM的收听效果都没有区别。AM依旧是一片噪声,FM的弱台对比也没有区别。我认为于扰主要来自外部。电源的影响在这里不是主要因素。
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 楼主| 发表于 2014-8-22 20:51:55 | 显示全部楼层
njw1001 发表于 2014-8-22 20:46
先可用买几只18650的电池,三只按正常电压3.7*3就有11.1V,如果刚充完电就是4..2*3=12.6V了,如果以后要 ...

长远计划也是用多节18650做便携,爬山并FM DX,还得有副便携天线
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 楼主| 发表于 2014-8-22 20:58:23 | 显示全部楼层
高清仁 发表于 2014-8-22 20:49
我现在住的地方,防盗器用一个12V的电瓶作后备。我用来试过车机,在室内,是没有什么区别的,平时我线性稳 ...

哦,看来我这里室内能正常收听4、5个中波本地台,已属比较幸福得了
开关电源小巧,diy时东西乱哄哄一大堆,东西占地方越少越好
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发表于 2014-8-22 20:59:54 | 显示全部楼层
ace919 发表于 2014-8-22 20:51
长远计划也是用多节18650做便携,爬山并FM DX,还得有副便携天线

很佩服你的水平,你这样的水平要是玩我所爱玩的模拟飞行,不知会给我们这些飞友带来多少又便宜仿真度又高的顶级装备,说句题外话。
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发表于 2014-8-22 21:06:09 | 显示全部楼层
山东好汉 发表于 2014-8-22 20:04
你说的倒是挺热闹我们看不懂也玩不成,LZ你能进一批改好了我们玩下可以。

这个是FM远程接收暂时最好玩的玩法!看你也是经常玩车机的,这个对你应该不是很复杂的
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