Всеядный FM передатчик или Мини FM передатчик на SI4713 версия 2

Данный проект является дальнейшем развитием Мини FM передатчик на SI4713, в общем захотелось уменьшить дополнительно подключаемое оборудование к передатчику, ну и чтоб по меньше проводов было. А так как сборка устройства с несколькими источниками звука, а именно медиа модуля уже была, то почему бы не сделать апгрейд своему передатчику и вот что получилось.

Все началось с подборки корпуса.

На просторах алиэкспресс был выбран металлический корпус размером 195х150х110 мм. Позже пожалел что сразу начал разводить платы не дождавшись когда придет корпус, все получилось плотнячком.

Итак, схема. К сожалению кое-что пришлось установить на межблочный экран.

Первым идет блок управления.

Её основа взята из проекта медиа модуля. Ну а так как имеем дисплей ST7796 с разрешением 480x320, то на нем можно разместить не только информацию о выбранном источнике звука, но и информацию о КСВ и мощности передатчика. Для измерения мощности и КСВ нужен соответствующий датчик, изначально планировалось применить Китайский фильтр низких частот с датчиком мощности и КСВ. Но увы Китайцы, как всегда, что-то напутали в нем, из-за чего был завал мощности вверху и внизу диапазона, а также самое страшное не удалось отстроить КСВ ниже 3 на реальную антенну. 

Но полистав интернет был обнаружен замечательный форум посвященный КСВ метру на atmega8, откуда была взят датчик КСВ.

Но увы пока пришлось расстаться с фильтром нижних частот, хотя SI4713 даёт вполне чистый сигнал и на мощности в пру десятков ват вполне можно обойтись без фильтра.

Затем УВЧ.

И наконец сборочная схема.

Первым собираем блок управления, устанавливаем все кроме конденсатора C13, он устанавливается после программирования микроконтроллера U2 PIC18f47Q84, в противном случаи прошивка может произойти с ошибками. Затем к антенному выходу модуля трансмиттера U7 SI4713 можно подпаять кусак провода длинной 75 см, подключаем дисплей и запитываем все это дело 5-ю вольтами.

Первым делом нужно откалибровать тачскрин дисплея, для этого во время приветствия нажимаем на тачскрин в любом месте и отпустить ее когда экран потухнет

Следуя инструкциям на дисплее по очереди касаемся стилусом на выделенные перекрестия. По завершению калибровки сохраняем новые калибровочные константы.

Далее проверяем источника звука.

Первым попробуем интернат радио (КА-радио), для этого нажимаем на иконку  

иконками    либо запускаем текущую станцию на воспроизведение либо останавливаем её, иконками    переключаем станции находящиеся в памяти КА-радио, иконками   уменьшаем и увеличиваем уровень громкости. Но так как просто переключать станции не видя их названия, да и список станций может быть достаточно большим, была добавлена иконка выбора станций по списку . При ее нажатии формируется список.

Перемещаемся по списку иконками   , для выбора станции нажимаем на название станции. Для выхода нажимаем на иконку . Для выхода из режима КА-радио нажимаем иконку .

Далее идет mp3 и bluetooth , для этого нажимаем на иконку. И первым в нем, в отсутствии флэшки или SD карты является Bluetooth приемник.

Иконки    переключают треки, иконка  запускает трек если он остановлен, если же трек воспроизводится, то останавливает его, иконками   уменьшаем и увеличиваем уровень громкости.. Иконка  переключает Bluetooth модуль в режим воспроизведения файлов с флэшки или SD карты.

Нельзя одновременно устанавливать SD карту и флэш карту. Для выхода из режима "MP3 плеера" нажимаем иконку .

В качестве mp3 и bluetooth используется bluetooth модуль BT201, обратите внимание данный модуль выпускается с различными чипами. Нас интересует тот что с чипом KT1025, так как только он выдает названия треков, а остальные только первые 4 символа. 

Последним идет "Линейный вход", для этого нажимаем на иконку.

Здесь только один орган управления, это иконка , как и в остальных режимах данная иконка предназначена для выхода из данного режима.

С источниками звука разобрались, теперь немного о настройке главного органа данного передатчика, а именно о модуле трансмиттера SI4713.

Для его настройки нажимаем на область отображения частоты 

После чего попадаем в настройки модуля трансмиттера SI4713.

В текущей прошивке можно настроить частоту передачи в пределах от 76 до 108 МГц, выходную мощность SI4713 в приделах от 88 до 115 дбмкВ, это в свою очередь повлияет на выходную мощность УВЧ, а также настройка антенной емкости SI4713 в приделах от 0,25 до 47,75 пФ. При установке значения в 0 SI4713 будет настраивать выходную емкость автоматически.

Я рекомендую оставить выбор данного конденсатора, на время настройки передатчика, в автоматическом режиме. При выборе мощности и емкости нужно быть повнимательней так как при подключенном усилителе высокой частоты можно попасть на гармонику, обязательно используйте при настройке данного пункта контрольный приемник. Изменения значений производятся иконками   , при этом для подтверждения изменения частоты необходимо нажать иконку . Для выхода из настроек SI4713 нажимаем иконку ВЫХОД, при этом выбранные значения не будут записаны в EEPROM, для того чтобы значения сохранились нажимаем иконку СОХ-ВЫХОД. 

Как и в прошлой версии передатчика SI4713 может передавать по RDS название станции PI - 8 символов и названия треков PS (радио текст) - 64 символа. Данные передаются по RDS только на английском, для того чтобы избежать передачи русских символов была введена функция трансляции Русского языка в английский. Но не всегда можно получить радио текст, и поэтому была введена пользовательская строка радио текста, на момент написания статьи это 32 символа. Название станции и пользовательская строка радио текста записываются при программировании в EEPROM. Для названия станции это ячейки 0x08 по 0x0F,

для радио текст это ячейки с 0x10 по 0x2F

При вводе названия станции и радио текста используем только английский алфавит.

Данный блок можно считать законченным и его вполне можно использовать отдельно от остальной части передатчика.

Затем собираем блок усилителя высокой частоты (УВЧ) и первым делом настаиваем ток покоя транзистора VT1, для этого перед установкой транзисторов VT1 и VT2 резистором R5 устанавливаем в точке соединения L5 и R4 минимальное напряжение. Затем запаяв VT1 и VT2 подключаем 50-омную нагрузку к выходу УВЧ. В моем случаи это керамическое безындукционное сопротивление

с подключенным к нему датчиком измерения высокочастотного напряжения. Незабываем установить нагрузочный резистор и VT1 на подходящий радиатор, так как в процессе использования они достаточно сильно разогреваются. 

Замыкаем вход УВЧ на землю, в цепь стока подключаем амперметр и вращением ручки подстроечного резистора R5 добиваемся тока покоя 500 мА, 

на время настройки и отладки передатчика желательно установить ток покоя на уровне 300 - 400 мА дабы не сжечь транзистор VT1, а уже после отладки выставить 500 мА.

После установки токая покоя, подключаем блок УВЧ к блоку управления, собираем цепь запуска УВЧ и питания управления. Подаем питание, выбираем источник звука, убеждаемся в свечении светодиода и подачи питания на УВЧ.

Теперь можно заняться настройкой блока УВЧ. Настройку производим с конца схемы, а именно вначале подстраиваем конденсаторы C18, C20 и C21, затем подстраиваем конденсаторы C19 и С22, при необходимости изменяем шаг намотки катушек L3 - L5, сдвигая или раздвигая витки.  При этом контролируем уровень напряжения на нагрузке. Блок УВЧ изначально рассчитывался на частоты 88-108 МГц, если же вы хотите задействовать участок от 76 МГц то емкость конденсаторов C18, C21 и С22 придется увеличить в двое. Все постоянные конденсаторы должны иметь температурный коэффициент емкости равный 0 (c0g и np0). После настройки подстроечные конденсаторы желательно поменять на постоянные с напряжением не ниже 100 вольт.

Правильно собранный блок УВЧ вполне спокойно зажигает неоновую лампочку.

Теперь осталось установить и настроить датчик КСВ и Мощности. Подключаем датчик к выходу УВЧ и блоку управления. Измерения происходят в двух пределах, до 60 ватт и до 600. Переключение режима осуществляется изменение значения в ячейке 0x48 EEPROM c 0 на 1.

Для более точной настройки измерений КСВ и мощности необходим заводской измеритель, но увы его нет, поэтому будем ориентироваться на величину выходного напряжения.

Сначала настраиваем показания мощности, для этого вращаем ручку резистора R18 и по показаниям уровня напряжения на нагрузке выставляем необходимую величину мощности. Затем настраиваем величину КСВ, вращtнием ручки резистора R8 устанавливаем 1, при этом необходимо проконтролировать уровень напряжения на входе S измерителя КСВ. При КСВ 1 величина напряжения должна быть как минимум в 10 раз меньше чем на входе P измерителя мощности. Затем меняем сопротивление нагрузки с 50 Ом на 100 Ом и 150 Ом, при этом показания КСВ должно увеличится с 1.0 до 2.0 и 3.0. При необходимости подстраиваем входные делители дабы не превысить напряжение подаваемое на АЦП микроконтроллера более 5 вольт. Измеритель тестировался для диапазона до 60 ватт и корректная работа на втором диапазоне не гарантирована, так как просто негде взять более мощный усилитель для проверки и отладки данного диапазона.

И последние для защиты передатчика от статики, на выходной антенный разъём P подпаиваем резисторы R6 и R7, у них достаточно большое сопротивления и они не будут влиять на величину выходного напряжения. Затем помещаем все в корпус и устанавливаем между блоком управления и УВЧ лист из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита и соединяем корпус и стеклотекстолит с общим проводом, для межблочной экранировки. Последним экранируем датчик КСВ и мощности. На этом проверку и настройку можно считать законченной.

Мощность передатчика ориентировочно составила от 8 до 15 ватт, к сожалению ориентироваться, за неимением нормального измерителя, приходится только на показания не самого точного датчика ВЧ напряжения. При этом потребление тока составило 1,95 ампера.

Будьте осторожны по законодательству РФ, максимально мощность для работы в ФМ диапазоне, без разрешения, составляет всего 10 мВт. 

Так что подключая УВЧ вы все делаете на свой страх и риск.

Спасибо зато что дочитали до этого места. Надеюсь кому-то помог и не судите строго, так как в основном не занимаюсь ВЧ техникой здесь вполне могут быть ошибки, надеюсь вы сможете помочь устранить эти ошибки. Спасибо за внимание.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• DipTrace
• FM-передатчик