给功放机增加收音模块的坎坷历程

changjianguo

1、前言
    本人是一个无线电爱好者，喜欢听音乐，也喜欢听FM广播，几年前自己DIY了一台功放机，用的LM3886功放板，运放OPA2604做的前置及音调板，四路音源切换，收音机用丰田霸道车上的哑巴机做音源，音箱为惠威M3书架箱（所有配件基本都来自马云那里），总体听感还不错，特别是车机的FM收音效果很好。
    去年开始学习单片机，发现单片机的功能太强大了，于是就想，能不能把功放和收音机都改成单片机控制，实现遥控及数控，并且把它们结合到一起，免得开完这个开关还得开那个，每次调整都要到机器跟前去。

2、功放改造过程
    经过精心策划和准备（主要是选择购买各种配件），今天春节后开工了，功放换成LME49830推2对K1058/J62场管的双声道功放板，为了实现数控，音量控制分别选用了PGA2310电子音量控制芯片和继电器切换多级音量控制板（PGA2310已经很不错了，但试用后感觉继电器控制音量声音效果更好一些，差别不太大）；通过改造，实现了功放机的开关机、音量控制、音源选择、静音、音调直通等遥控功能，同时为功放机添加了一个显示屏，显示工作状态等信息，手动控制改用旋转编码器。改造后功放机音质有很明显的提升，并且不用再到功放机跟前去调整了，终于可以拿着遥控器躺在沙发上听音乐和广播了。

3、收音模块的改造过程（重点）
    为了不再用车机听收音机，准备为功放机增加一个收音机模块，恰恰是这个收音模块，经历了很多的坎坷，改功放机只用了不到2周的时间，可这个收音模块，却经历了几个月（因为需要不断地调试和试听，还要等配件，再有平时上班，只能用业余时间），更换了N种方案，到现在通过矿坛的交流学习及不断地实践，终于确定了最终方案，也基本上达到了预期的效果，在这里与矿友分享一下，当然，只是个人的经历和见解，不见得完全准确，也希望大家交流使用经验，共同进步。
    最初确定方案时，看到网上说DSP收音机芯片电路简单，效果也很好，于是选用了常见的TEA5767收音机模块，通过找资料，查手册，编程序，收音模块终于出声了，当时还有一点点小惊喜，没想到比手指盖还小的一个芯片能收到FM电台；经过调试和试听，感觉灵敏度不好，比车机差很多，只有强电台效果还行，稍弱一点的电台杂音就很大，看来不是所有DSP芯片都好用。
    通过上网查询和论坛交流才知道，TEA5767是入门级DSP收音芯片，常用来做实验。有网友推荐说Silicon Labs公司的DSP收音芯片很好，于是又到马云那里购买了SI4730模块和SI4702模块，但调试时SI4730芯片一直没有成功，估计是误加5V电压烧坏了(SI系列收音模块工作电压为3.3V)，经过一番折腾终于把SI4702模块调试出声能收台了，通过对比，发现此芯片灵敏度确实比TEA5767高，本地的十几个电台都能收到，弱信号的稍微有点杂音，但通过几天的听音，感觉声音数码味太浓，声音干涩生硬，个别电台声音有高频失真，总体声音效果不好。
    经过以上的经历，对DSP收音机芯片已经没有信心了，准备转用模拟收音模块，但为了配合数控功放，必需要实现收音模块的锁相环控制，经过淘宝多次搜索对比，选择了某网店的CXA1538收音板，锁相环控制芯片为MC145151，它是通过控制N0-N11共12个引脚的高低电平来改变接收频率的，收到货后通电测试，通过跳线调台收音效果确实不错，灵敏度高，声音柔和自然，这才是正常的FM声音，于是加入单片机控制，代替跳线控制高低电平调台，但效果直线下降，灵敏度和声音都不行了，有的电台干脆收不到了，经过跟店主咨询，店主说这个收音板只适合用跳线定频接收，对单片机非常敏感，不适合用单片机调台。
    再次失利，才真正理解有网友说的，能把收音机做好的才是真正的高手，看来我等是不行了，只能用一些现成的啦。于是再次淘宝搜寻，但没有更好的收音板了。忽然想到了车机，打开手头几个车机，发现里面都有高频头，并且收音效果都不错，于是在淘宝找到一款KSE(好像是深圳光星电子)生产的锁相环控制的高频头，型号未知，15个引脚，有引脚定义，收音芯片是LA1787，锁相环控制芯片是LC72144,收到后马上连接电路，调试程序，很快久违的电台声音出来了，这次的收音效果确实比以前好多了，灵敏度高，声音清晰，本地已知所有电台都能收到，没有明显的杂音，经过几天的试听，基本满意，只是个别电台声音有轻微失真（需要细听），对正常收听影响不大。
    本人是个完美主义者，总想着还有没有更好的方案。某天在矿坛看到有矿友在几年前用ALPS顶级高频头做的收音机，据说效果非常好，于是在淘宝找到卖此高频头的商家，但已无新货，只有拆机的，经过沟通，合理价购得3个拆机的高频头，型号是TFTC4U771A，收到货赶紧通电试机，用多圈电位器调台，本地电台全部收到，好像还有原来没听到过的电台，并且声音很清晰，背景非常安静，无杂音，不愧是顶级高频头，效果确实好，由于是电位器调台，有时会跑台，还得重新调整。因为高频头调台是电控，想要数控还需要加入锁相环控制，于是又到马云那里购来锁相环芯片LC72131，因为此芯片比较好找，封装也比较全。我要的是双列直插22脚封装的，由于开始没太注意封装，收到后才发现脚距是1.78mm，用普通万能板无法安装，又购来2.0mm孔距万能板，稍微掰一下引脚，把LC72131安装到万能板上，焊好外围电路，接到高频头上，下载程序，通电试机，虽然调台时测高频头VT脚电压有变化，但音频输出噪声太大，并且听不到电台声音。通过分析，结合以前的经验，想到应该是锁相环电路受到干扰而无法正常控制收音头工作，因为万能板与高频头通过杜邦线连接，万能板上还有飞线，干扰源较多。
    理清了思路，想办法解决，以前一直用万能板，这次改变一下，用坛里学习的软件PCB设计软件Sprint Layout画了个PCB图，让电路板厂家打样，把高频头、LC72131和单片机做在一块板上，设计时尽量多点接地、电源多级滤波防止干扰。经过耐心等待，电路板终于打样回来了，不愧是专业厂家，制板效果确实好。赶紧将元件和高频头焊接到板上，连接电源，下载程序，清晰的电台声音终于出来了，和电位器调台效果对比无明显差别，但电台比较稳定，听了几个小时也没有出现跑台现象，终于达到理想状态了。

4、有待改进和更新的功能
    以上各收音模块都只是使用了FM功能，收音模块的程序也只简单实现了预置电台的调台，下一步更新程序将逐步实现自动搜台、手动搜台、电台存储等实用功能，并抽空调试一下AM收音功能，看看AM效果怎么样。

5、总结
    回忆整个过程，真是一波三折，希望我的经历能给矿友提供一些经验，同时也深深地领悟，做好一台功放机相对很容易，但想做好一台收音机却要难上很多倍，当然，有矿坛这个平台，有矿友们的交流，困难最终都会被克服的。

发一些机器内部和高频头的图片，由于一直调试，没有整理连线，机内布线有些乱。

调试的C51程序
TEA5767.c (6.54 KB, 下载次数: 447)

2016-6-12 16:54 上传

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Si4702_51_com.rar (36.54 KB, 下载次数: 648)

2016-6-12 16:54 上传

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LC72131.rar (43.65 KB, 下载次数: 662)

2016-6-12 16:54 上传

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LC72131电路图


用到的高频头和收音板


功放系统框图

乙猪

发觉坛上用单片机控制收音机的坛友不多啊。
这一分支还需要大力推广。
用过单片机控制，才知道手动调节是个渣啊。

changjianguo

二楼发一些图片
功放机内部图

功放板

前面板

显示屏

aatcs

楼主强大，用的时间不少吧

changjianguo

aatcs 发表于 2016-6-12 17:18
楼主强大，用的时间不少吧

从过了春节到现在

我是名人

能把硬件和软件调试好真不错，钻研的精神值得学习

zxbyz

楼主是牛人。。。支持。。

hhui68

LZ强大。。。搞个蓝牙不都有了。。。

66718

能把LC72131的单片机控制部分的原理图，也贴一下吗？我也想玩LC72131的PLL，但是我对单片机编程一窍不通。

ssckb

一个喜欢又特爱好折腾的玩家

changjianguo

66718 发表于 2016-6-13 08:21
能把LC72131的单片机控制部分的原理图，也贴一下吗？我也想玩LC72131的PLL，但是我对单片机编程一窍不通。: ...

单片机与LC72131接线图

changjianguo

hhui68 发表于 2016-6-12 23:16
LZ强大。。。搞个蓝牙不都有了。。。

蓝牙的音质和声音效果和功放机差好几个档次呢

李友明

changjianguo 发表于 2016-6-13 20:16
单片机与LC72131接线图

今天上矿坛的好消息，希望楼主完善自动搜台、存台，显率显示，+上AM，嗯很完美了。菜鸟很期待哦，到时望公开电路图及烧好的HEX

66718

changjianguo 发表于 2016-6-13 20:16
单片机与LC72131接线图

哦，这个没有设计显示部分吗？还是和功放共用的显示？

maxiansheng

楼主的钻研精神确实值得我学习。

dfym

楼主把收音机与单片机的功能有机结合起来，实现了相应的控制要求，实在是不简单，功力深厚。赞一个！