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音乐一波又一波,波波金曲荡连绵;奋斗半个月弄了个调频立体声收音机.

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发表于 2016-11-20 16:38:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 yangcheng84 于 2016-11-20 16:52 编辑

基于MCU和SI473X DSP的调频立体声收音机设计总结


一.        抒情怀旧篇
      斗转星移,时光飞逝,我们的生活一天比一天好起来了,这让我想起了一些往事。小时候很少吃肉现在却几乎天天吃,几乎没有零食的说法,要说零食那就是几个窝窝头,烤番薯了。小时候家里有一台14#金星牌黑白电视机,只能收到一个台(省电视台),而电视每天节目是6:00----14:00   下午休息  18:00---00:00  播放节目,开播前还有本小时的播放测试卡的时间。平时就一些新闻,一两集电视剧,信息比较匮乏.

      话说1995年的一个夏天,父亲去帮别人运石料时,主人家说自己非常喜欢听歌曲,买了一台新式的“卡拉OK”组合音响,准备出让手头的那个晶体管扩音机,听说父亲也比较喜欢听歌,说350元拿去.就这样家里有个磁带扩音机.拿到家里试听了十来天磁带,哈哈,声音还是挺舒服的,不过有时还是令人纠结的,那就时不时磁带会卡带。 在给磁带反面听音时,发现了一个问题:喇叭里会听到一个老女人播放新闻,还是国际新闻。后来我才知道那就是来自美国的“中国之声”。奇怪了扩音器怎么会听到广播呢?出于好奇,所以晚饭后继续监听:哎呦,情况有变,喇叭里不是下午的那个老女人声音了,而是非常美妙动听的民族管弦乐《茉莉花》。伴随着音乐,主持人在用英语播报说一些话,因为准备整点了(21:00),记得说了 ….北京….石景山…...。 没过多久果然喇叭里发出高亢有力的呼号音乐,厚实的男声播报“中国国际广播广播天台”紧接着就是英语呼号.  听到这在一旁一起监听的哥哥也眼前一亮,笑了起来.(后来我才知道这是一种感应而不是真正的收音机)

       儿童时的我对电子设备萌生了浓浓的兴趣,晚上透过电视机和扩音机的散热窗喵喵它内脏,只见里头有一个个蓝色的,绿色的,土黄色的小颗粒,还有很多腿的
黑乎乎的东西.1999年元旦终于拿起压岁钱买了一个便携的二波段小收音机.有中波AM和调频FM波段,机身后铭牌写“中国制造 /广东省东莞市常平桥莘电子装配厂”
有了收音机后那个喜悦的心情没得说啊,爱不释手惜之如命,时不时就拿棉花蘸点水清洗机身和里面的电容电阻怎么的。白天FM收到5个台:

转播的中央人民广播电台一台,还有中央台的文艺调频,转播时间和省电视台一样.;
广西人民广播电台、广西电台音乐台、南宁交通广播电台.

FM就这样了,最让喜欢的就是中央台的节目,只可惜转播时间太短了。转转中波,除了省台,白天在692KHZ 附近听到了中央人民广播电台,就是噪声有些大;还有
高端听不懂内容的外语台(越南电台),晚上情况就不同了,电台比较多也很混杂.最令人回味的当属广东省“珠江音乐台”了,虽然是中波台,但是它的音质就是比别人的动听。
可是好景不长,一年后那个调台的(可变电容)出问题了,调台老是跑台或偏移. 试着安装书里介绍的方法拆出来清洗过2次,清洗一次使用半年这样又旧病复发了。
   总的来说收音机伴随了俺的高小、初中和高中时代。
二.        现时兴趣篇
      现在浏览老矿石(论坛),依然有不少老爱好者玩弄着他痴痴不倦的老单管、老再生、老2AP9,老3AG、 3CG
老3DG和老电阻电容、老磁棒、老中周
.  动手圆满他们儿童时代、年轻时代的的愿望.说道这,我应该找点时间
搞搞一个调频立体声收音机,最好有显示频率和场强、信噪比的屏幕装置。 听说德生Radio 的DSP是用美国芯科SI473X芯片做的,顿时心血来潮,千言万语不如软硬一体.说干就干吧
制作特点:
1.用DSP 小模块  +  MCU  组合方式,没有可调电阻、电容和中周
2.夹带场强、信噪比、音量、立体声指示、操作状态提示
3.加入检测程序,当DSP损坏或接线错误时提醒,方便安装调试
4.用LCD12864显示信息,并且绘制频率刻度尺,怀旧下下老收音机
5.飞梭(滚轮)调台、调音量,按照习惯多喜欢飞梭而不是按键
6.使用触摸按键,避免用按键控制时外壳制作的难度
7.附带频率预置表、默认设置信息
8.带自动搜索存台,存台长度125个.
9.用老牌NE5532做缓冲耳机放大器,可以耳机直接听
10.单电源输入

原理框图:

框图.GIF

芯片框图
4730.GIF

三.        手册研究篇
      这个SI473X芯片全文英文,NND害得我借助互联网反复看了将近一个星期,终于明白它说的内容大意了,有
波段切换控制、步进频率设置、调谐频率、信噪比寄存器、场强寄存器、静音等各类属性值设置,可以动手干了.
四.        电路绘制篇
          Protel Schematic0001.GIF


五.        软件设计篇
分为:
1.        菜单类                  -------用于人机交互
2.        SI4730读写类            -------DSP交互,不用多说了吧
3.        屏幕操作类              -------信息显示
4.        配置信息保存与删除类    ------搜索、记忆
考虑到单片机时钟可能有辐射干扰,故关闭了外部选通引脚ALE信号、时钟振荡器增益减少一半、使用4MHZ的低频晶振.
这个是画频率刻度尺,调台的时候会有进度条.
DSP收音机-002.jpg

六.        安装篇
      由于手头有不少STC89C52RC的芯片,所以没使用STM8,所以模块个头有点大.电路板PCB设计方面由于出乎搞错了两个地方,板子到了以后只好用切刀割开了. SI4730模块安装于PCB的背面,是考虑到单片机晶振可能有电磁辐射,还有那个显示频也是,毕竟它内部也有行场信号发生器,通过屏幕和板件近距离组合,以及大面积敷铜,达到电磁屏蔽抑制噪声,提高信噪比的目的.
安装有两个:
  一个是没有的外壳的模块,两外一个是用老器件配合组装的带外壳的装置.
前者声音干净利落,后者由于设计PCB时手头也还没壳子,没考虑到壳子安装,到安装时又加入一个老收录机用的变压器,还有小扩音板,是的壳子内PCB和屏幕没法组合在一起安装,这样问题就来了:分散后LCD12864屏幕的扫描干扰表现出来了.最后用屏蔽线代替杜邦线连接屏幕,总算压制了大半的噪声.弱台时还是会有些影响。
DSP收音机 (3)-002.jpg

DSP收音机 (12)-002.jpg

DSP收音机 (21)-001.jpg


DSP收音机 (22)-001.jpg

DSP收音机 (24)-001.jpg

这个是像半粒玉米粒大小的所谓的DSP 调频立体声芯片:
DSP收音机 (25)-001.jpg

取来散热膏
DSP收音机 (5).jpg


DSP收音机 (4).jpg

将从废电磁炉板拆下来的整流块安装到废旧散热器上:
DSP收音机 (6)-001.jpg

把LM7805一起安装到散热器上:
DSP收音机 (7).jpg

将变压器和小功放板,大滤波电容一起装入壳子中,并用屏蔽线等连接音调和音量电位器,把飞梭开关也一起引到壳子侧面.
电位器表面用电工胶布隔离(结构没考虑好,发生了重叠,防止信号短路)
DSP收音机 (10).jpg

DSP收音机 (9).jpg

DSP收音机 (11).jpg

在壳子左侧安装老收录机拆下来的保险管套件以及电源开关.
DSP收音机 (14).jpg

由于开始时,单片机到SI4730 DSP 的通信线上上拉电阻取得比较大(51K),导致通信异常,这个是提示错误:
DSP收音机 (2).jpg

通电:
DSP收音机 (15).jpg

DSP收音机 (13).jpg

DSP收音机 (19).jpg

DSP收音机 (18).jpg

DSP收音机 (17).jpg

DSP收音机 (16).jpg

DSP收音机 (20).jpg

         

七.        试听篇
      现在身处深圳市宝安区一民房居民居7楼,100多米远的高平齐的楼房上有中国移动的天线,另一头是联通的. 40cm的软天线收到的电台还是比较多了的,在95-----98MHZ内噪音很多,卖药的也多.信噪比只要达到2就有较好收听效果. 调频台几乎都是立体声的.  立体声非常突出的有深圳悠乐广播、广东音乐台、珠江经济台、中央台音乐之声.
很多粤语电台,有中山的、顺德的、珠海的、佛山的、广州的、东莞的深圳的,还有香港二台,节目很丰富.
特别是晚上和周末的时间,音乐真是一波又一波,波波金曲荡连绵.听进耳里窜入脑中,无尽的思绪,千百的回味
也不知是和电台心有灵犀还是老歌情怀涌动,总是让那么的让人歌不醉人人自醉.

收听记录:
IMG_20161120_153911-001.jpg


八.        后续

1.        找时间优化菜单和显示界面
2.        再次对比AGC操作对接收性能的影响情况
3.        试着接入磁棒听中波效果

补充内容 (2016-11-21 14:34):
38楼  上载了SI47XX  的PDF
DSP收音机 (23).jpg

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6

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 楼主| 发表于 2016-11-20 17:25:33 | 显示全部楼层
嗯,这个比玉米粒还小的芯片果然不错,如果用耳机听,哎哟,立体声感觉真的很好分离度很高.
搞好这个收音机,以前买的德生R912简直不像话,很多台没收到.可变电容老是接触不良调台是嚓嚓响,已经没心情去弄弄它了。

还有那个双刀10位波段开关也是,拨动的时候喇叭塔塔的响,经常接触不良,这个开关不好买呢.

好了,听听新DIY的新机再说了

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2

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发表于 2016-11-20 17:38:22 | 显示全部楼层
楼主:这个作品应该参加第八届DIY大赛,因为这不是简单的元件组合,你付出了劳动和心血,得到了成功满意的结果!
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 楼主| 发表于 2016-11-20 16:46:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 yangcheng84 于 2016-11-20 16:50 编辑

想不到这2毛钱的触摸芯片RH6030,应用起来如此的爽,灵敏度非常好,隔着2mm的面板轻轻的一碰即可触发.

如果是按键的话壳子就不好搞了.
DSP收音机-002.jpg
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 楼主| 发表于 2016-11-20 17:05:26 | 显示全部楼层
yangcheng84 发表于 2016-11-20 16:46
想不到这2毛钱的触摸芯片RH6030,应用起来如此的爽,灵敏度非常好,隔着2mm的面板轻轻的一碰即可触发.

如 ...

看帖就走人,千万别回头
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发表于 2016-11-20 17:15:00 | 显示全部楼层
留下④个字再走:报名参赛👍
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 楼主| 发表于 2016-11-20 17:26:46 | 显示全部楼层
Booooby 发表于 2016-11-20 17:15
留下④个字再走:报名参赛👍

这个恐怕拿不出手吧,那么大个
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发表于 2016-11-20 18:07:24 | 显示全部楼层
真棒的机器,参加大赛吧,一定能得奖!
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发表于 2016-11-20 18:09:54 | 显示全部楼层
漂亮!赞一个!------顺便请教个问题,我有一块si4731的Demo板子,效果确实不错,一直想引出SPDIF同轴输出,但是没搞明白,有时间指点一下?
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发表于 2016-11-20 19:28:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 changjianguo 于 2016-11-20 19:30 编辑

这才是真正的高手之作,应该参赛
楼主的字也很酷啊!
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 楼主| 发表于 2016-11-20 20:01:56 | 显示全部楼层
chidezhen 发表于 2016-11-20 17:38
楼主:这个作品应该参加第八届DIY大赛,因为这不是简单的元件组合,你付出了劳动和心血,得到了成功满意的 ...

我从来没参加过比赛,感觉那里挺正式的.待后续功能优化后考虑考虑
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 楼主| 发表于 2016-11-20 20:03:41 | 显示全部楼层
独坐宇宙的老叟 发表于 2016-11-20 18:07
真棒的机器,参加大赛吧,一定能得奖!

谢谢坛友鼓励支持,待后续功能优化后我考虑考虑
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 楼主| 发表于 2016-11-20 20:06:42 | 显示全部楼层
changjianguo 发表于 2016-11-20 19:28
这才是真正的高手之作,应该参赛
楼主的字也很酷啊!

谢谢坛友支持,后续我考虑考虑
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 楼主| 发表于 2016-11-20 20:07:45 | 显示全部楼层
suchas 发表于 2016-11-20 18:09
漂亮!赞一个!------顺便请教个问题,我有一块si4731的Demo板子,效果确实不错,一直想引出SPDIF同轴输出 ...

把你的样板拿出来拍照拍照让大伙一起瞧瞧
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 楼主| 发表于 2016-11-20 20:11:43 | 显示全部楼层
changjianguo 发表于 2016-11-20 19:28
这才是真正的高手之作,应该参赛
楼主的字也很酷啊!

朋友,我也看到你发表的高频头收音机了,非常酷,你看抽时间录个像,让我们更加身历其境的体验效果,以享坛友渴求
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