خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / آموزش ساخت رادیو با برد آردوینو و گیرنده Si4844-A10

آموزش ساخت رادیو با برد آردوینو و گیرنده Si4844-A10

ایده ساخت رادیو با یک تراشه بسیار جالب و سرگرم کننده است. به خصوص اگر از تراشه ای مثل Si4844-A10 استفاده بشود؛ این گیرنده قابلیت دریافت امواج AM/FM/SW را دارد و برای کار با میکروپردازنده ها طراحی شده است. مهمتر اینکه نیاز به قطعات جانبی چندانی ندارد و بیشتر قطعاتی که برای ساخت رادیو با این گیرنده نیاز دارید مربوط به میکروپردازنده و صفحه نمایش هستند. اگر شما هم مشتاقید ساخت رادیو با این تراشه را امتحان کنید، آموزش های لازم را در این ساختنی بخوانید.

گام اول: مدار اصلی رادیو

قطعات مدار رادیو

  • B1 : مهره فریت (۲٫۵Kohm (100mHz
  • C1، C2، C5 : خازن غیرقطبی ۴٫۷uF
  • C3، C4 : خازن غیرقطبی ۲۲pF
  • C6، C7، C9 : خازن غیرقطبی ۰٫۱uF
  • C8 : خازن غیرقطبی ۴۷uF
  • C10، C11 : خازن غیرقطبی ۰٫۴۷uF
  • C12، C14 : خازن غیرقطبی ۳۳nF
  • C13 : خازن غیرقطبی ۳۳pF
  • C15 : خازن غیرقطبی ۱۰pF
  • IC1 : تراشه گیرنده رادیو Si4844-A10
  • Q1 : ترانزیستور SS9018 NPN
  • R1، R2 : مقاومت ۲٫۲K
  • R3 : مقاومت ۱K
  • R4، R7 : مقاومت ۱۰۰K
  • R5 : مقاومت ۱۰ohm
  • R6 : مقاومت ۱۲۰K
  • R8 : مقاومت ۱۰۰ohm
  • L1 : القاگر ۲۷۰Nh
  • VR1 : پتانسیومتر خطی ۱۰۰K
  • Y1 : کریستال ۳۲٫۷۶۸ kHz
  • ANT1 : آنتن فریت
  • ANT2 : آنتن تلسکوپی
شماتیک مدار اصلی آردوینو
شماتیک مدار اصلی آردوینو

در تصویر بالا شماتیک مدار گیرنده رادیو را می بینید که براساس دیتاشیت تراشه Si4844 بهینه سازی شده است. در این مدار بجای آنتن AM از حلقه فریت اصلاح شده رادیوی پرتابل AM/FM استفاده می شود. هرچه اندازه و کیفیت فریت بیشتر باشد، کارایی رادیو بیشتر است. Q1 آمپلی فایر باندهای SW/AM است که بهتر است به آن یک آنتن تلسکوپی هم اضافه کنید. البته آنتن های مدار را می توانید از انواع دیگر هم انتخاب کنید.

مقاومت متغیر (VR1) یکی از مهمترین قطعات مدار است چون از آن برای تنظیم فرکانس گیرنده (دکمه تنظیم) استفاده می شود. توصیه می کنیم در این قسمت مدار از یک پتانسیومتر خطی با کیفیت خوب استفاده کنید. برای خروجی صوتی می توانید از اسپیکرهای تقویت شده دستگاه های بدون استفاده مثل کامپیوتر استفاده کنید. البته امکان استفاده از یک آمپلی فایر استریوی ساده هم وجود دارد. همه قطعات برد ۳٫۳ ولتی هستند و تمام GNDها هم متصل هستند.

قطعات SMT لحیم شده روی برد حامل
قطعات SMT لحیم شده روی برد حامل

سخت ترین قسمت ساخت رادیو کار با فاکتور فرم SSOP-24 تراشه گیرنده است. اگر تجربه و مهارت کار با تراشه های SMT را نداشته باشید، استفاده از برد حامل ساده ترین روش خواهد بود. با استفاده از برد حامل می توانید تراشه را طوری نصب کنید که به صورت یک پکیج DIL براحتی در دسترس باشد.

سایر قطعاتی که ممکن است کار با آنها کمی سخت باشد، مهره های فریت و خازن ها هستند. این قطعات را هم می توانید با دست روی برد حامل لحیم کنید و با آنها مثل پکیج DIL کار کنید.

گام دوم: آردوینو را وصل کنید

قبل از اینکه مدار رادیو را برای تست روشن کنید، باید برد آردوینو را به آن وصل کنید. برای ساخت رادیو با این تراشه و این مدار از برد آردوینو Pro Mini (نسخه ۳v/8Mhz) استفاده می کنیم. این آردوینوی کوچک کاملاً ۳٫۳ ولتی است و با تراشه Si4448-A10 هم سازگار است. سایز کوچک این برد آردوینو آن را برای ساخت رادیو بسیار مناسب می کند. اتصال آردوینو به تراشه Si4844-A10 را مطابق جدول زیر انجام بدهید:

در ساختنی بخوانید :  دستگیره بافتنی دولایه مقاوم و شیک ببافید
اتصال آردوینو به تراشه Si4844-A10
اتصال آردوینو به تراشه Si4844-A10

برای اتصال آردوینو به کامپیوتر در حین برنامه نویسی از ارتباط USB/Serial استاندارد استفاده می شود. اتصالات دقیق تا حدودی به برد سریالی که استفاده می کنید، بستگی دارد اما معمولاً شامل اتصالات TX، RX و GND می شود. با این روش می توانید تراشه Si4844-A10 را روی برد برنامه ریزی و تست کنید که کار را بسیار ساده می کند. بعد از تکمیل فرایند برنامه ریزی و تست هم می توانید اتصالات را حذف کنید تا رادیو کاملاً پرتابل بشود. برد آردوینو و برد رادیو هر دو با منبع خارجی تنظیم شده ۳٫۳ ولتی تغذیه می شوند. سعی نکنید این دو برد را از طریق برد USB/serial تغذیه کنید؛ حتی اگر پین خروجی ۳٫۳ ولتی داشته باشد. این روش تغذیه نمی تواند جریان مورد نیاز برای کار کردن هر دو برد را فراهم کند.

گام سوم: مدار اصلی رادیو را تست کنید

بعد از اینکه مدار رادیو را ساختید و آردوینو و اسپیکرهای تقویت شده را وصل کردید، می توانید برنامه آزمایشی (که با نام Si4844_Quick_Test.ino در فایل دانلودی موجود است) را اجرا کنید. این برنامه یک تست ساده روی مدار انجام می دهد؛ به این ترتیب که آن را روشن می کند، باند را روی FM تنظیم می کند و اطلاعات نسخه تراشه را فراهم می کند. اگر برنامه با موفقیت اجرا بشود، می توانید رادیو را با چرخاندن VR1 تنظیم کنید و فرکانس را روی صفحه نمایش ببینید و البته صدای خروجی رادیو را بشنوید.

اسکرین شات برنامه آزمایشی
اسکرین شات برنامه آزمایشی

وقتی بعد از اجرای برنامه آزمایشی مطمئن شدید مدار رادیو و برد آردوینو درست کار می کنند، می توانید ساخت رادیو را ادامه بدهید.

گام چهارم: برد آردوینو را برنامه ریزی کنید

تراشه رادیوی Si که در این پروژه استفاده شده، یک دستگاه وابسته با آدرس ثابت ۰x11 است که آردوینو دستگاه اصلی آن است. سرعت ارتباط I2C تراشه کمی پایین است (حداکثر ۵۰kHz) اما بجز قسمتی از فرایند روشن سازی، سرعت نباید ۱۰kHz فراتر برود. برای تنظیم سرعت متناسب با این الزامات، باید سرعت IC2 آردوینو را مشخص کنیم. اینکار از طریق دو متغیر TWBR و TWSR در برنامه آردوینو انجام می شود.

نکته مهم دیگر درباره برنامه ریزی آردوینو، سرویس وقفه خارجی در کدهاست. ما از پین INT0 آردوینو در ساخت رادیو استفاده می کنیم و وقتی این پین توسط Si4844-A10 روی High تنظیم شود، برنامه یک روتین ساده را اجرا می کند که به وقفه پیوست شده است. کار روتین هم این است که یک متغیر تعریف می کند که در سایر بخش های کد قابل تغییر است. تراشه Si4844-A10 وقفه ها را در شرایط خاص ایجاد می کند (مثلاً وقتی پتانسیومتر چرخانده بشود). بنابراین تراشه Si4844-A10 به آردوینو می گوید که دکمه تنظیم رادیو چرخانده شده و باید فرکانس روی نمایشگر آپدیت بشود.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : کیف پول جادویی بسازید

کدهای آردوینو و برنامه آزمایشی از لینک زیر قابل دریافت است (رمز فایل saakhtani.ir است). برنامه آردوینو پیچیدگی خاصی ندارد و حلقه اصلی آن بسیار ساده است: ۱- ابتدا تغییرات تنظیمات فرکانس را بررسی و نمایش می دهد و ۲- اگر دکمه ای فشار داده بشود، آن را تشخیص می دهد و فرمان مربوطه را اجرا می کند. سایر اجزای برنامه هم شامل کارکردهای پشتیبانی است.

گام پنجم: تراشه Si4844-A10 را برنامه ریزی کنید

آردوینو فرمان های تراشه رادیو را از طریق باس IC2 ارسال می کند و تراشه هم با اجرای تسک های محوله و ارسال اطلاعات درباره وضعیت جدید فرمان ها را پاسخ می دهد. تراشه رادیو در چندین حالت قابل استفاده است و برخی از این حالات امکان پیکربندی باندهای رادیویی بسیار دقیق را فراهم می کند. در این پروژه از تراشه Si4844-A10 در حالتی استفاده می کنیم که باندهای رادیویی پیش فرض یا از پیش تعیین شده را با ویژگی های پیش فرض می پذیرد. به این خاطر این حالت را انتخاب کرده ایم که علاوه بر امکان شخصی سازی تنظیمات (البته تا حدودی)، کار با آن هم بسیار ساده است.

برای ساخت رادیو با این روش می توانیم بجای تنظیم رجیستر AM/FM/SW، تراشه رادیو را روی یکی از ۴۱ فرکانس باند مختلف تنظیم کنیم. باندهای صفر تا ۱۹ FM (87-109 mHz)، باندهای ۲۰ تا ۲۴ AM (504-1750 kHz) و باندهای ۲۵ تا ۴۰ SW (5.6-22.0 mHz) هستند.

اگر از برنامه آردوینویی که در اختیارتان قرار داده ایم برای ساخت رادیو استفاده کنید، می توانید به تمام باندهای پیش فرض دسترسی داشته باشید. علاوه بر آن ویژگی های اصلی رادیو مثل تغییر حالت (AM/FM/SW) و تنظیمات صدا هم قابل کنترل خواهند بود.

گام ششم: صفحه کلید را اضافه کنید

برای کنترل رادیو به یک دستگاه ورودی نیاز داریم. صفحه کلید ساده ای که در تصویر زیر می بینید برای اینکار مناسب است و پاسخگوی تمام نیازهای رادیو خواهد بود. اتصال این نوع صفحه کلید به آردوینو هم کار ساده ای است و دانش زیادی نمی خواهد. در تصویر زیر جهت ردیف و ستون مشخص شده اما شما باید این جهت ها را با صفحع کلید خودتان چک کنید.

یک نمونه صفحه کلید مناسب برای ساخت رادیو
یک نمونه صفحه کلید مناسب برای ساخت رادیو

برای اتصال صفحه کلید به آردوینو طبق جدول زیر عمل کنید:

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : سینی چوبی مدرن و شیک بسازید
نحوه اتصال صفحه کلید به آردوینو
نحوه اتصال صفحه کلید به آردوینو

برای استفاده از صفحه کلید به این کتابخانه آردوینو هم نیاز دارید. اگر از برنامه آردوینویی که ما در اختیارتان گذاشته ایم استفاده کنید، کلیدها به کارکردهای زیر اختصاص خواهند یافت:

کارکرد دکمه های صفحه کلید
کارکرد دکمه های صفحه کلید

در ادامه درباره کارکرد هر دکمه کمی توضیح خواهیم داد:

  • AM : تغییر به حالت AM، باند ۲۲
  • FM : تغییر به حالت FM، باند ۸
  • SW : تغییر به حالت SW، باند ۳۱

دقت کنید که باندهای پیش فرض در حالت های مختلف در برنامه آردوینو مشخص شده اند و تغییر آنها بسیار ساده است.

  • Vol+ / Vol- : افزایش یا کاهش مرحله به مرحله صدا. صدای این رادیو ۶۴ مرحله دارد. البته استفاده از اسپیکر تقویت شده کارایی این دکمه را بسیار کمتر می کند.
  • Band+/Band- : افزایش یا کاهش مرحله به مرحله باند (البته در محدوده باندهای موجود در حالت).
  • B/T+ / B/T- : افزایش یا کاهش مرحله به مرحله تن.
  • Mute : خاموش و روشن کردن خروجی صدا.

گام هفتم: نمایشگر را اضافه کنید

برای نمایش تنظیمات رادیو به یک صفحه نمایش نیاز داریم. بهترین نمایشگر برای این رادیو صفحه نمایش گوشی های قدیمی Nokia 5110/3310 است.

نمایشگر مناسب برای ساخت رادیو
نمایشگر مناسب برای ساخت رادیو

اگر می خواهید از این صفحه نمایش برای ساخت رادیو استفاده کنید، باید دو نکته مهم را در نظر داشته باشید. اول اینکه تنوع این صفحه نمایش ها زیاد است و پین اوت آنها با هم متفاوت است. به همین خاطر باید اتصالات صفحه نمایش خودتان را چک کنید تا مطمئن شوید درست به آردوینو وصل شده است. دوم اینکه چون تمام پین های I/O آردوینوی استفاده شده در این پروژه ۳٫۳ ولتی هستند، از مقاومت کاهنده استفاده نمی کنیم (کاری که برای برخی از بردهای آردوینو مثل UNO ضروری است).

برای استفاده از نمایشگر به همراه آردوینو و رادیو به کتابخانه LCD5110_Basic نیاز دارید. اتصال نمایشگر گوشی نوکیای قدیمی به آردوینو به روش زیر انجام می شود:

نحوه اتصال صفحه نمایش به آردوینو
نحوه اتصال صفحه نمایش به آردوینو

در تصویر زیر می توانید نمایشگر رادیو را در حین نمایش وضعیت رادیو ببینید:

نمایش اطلاعات رادیو روی نمایشگر
نمایش اطلاعات رادیو روی نمایشگر

اگر بخواهیم اطلاعات نمایش داده شده را تفسیر کنیم:

  • ردیف ۱ : حالت (AM/FM/SW) و شماره باند
  • ردیف ۲ : محدوده فرکانس باند
  • ردیف ۳ : میزان صدا و تن
  • ردیف ۴ : جریان فرکانس (mHz یا kHz)
  • ردیف ۵ : نمایشگر استریو (فقط برای حالت FM) و قطع صدا (اگر روشن باشد)

رادیوی پرتابل آماده استفاده است

رادیو آماده است
رادیو آماده است

در تصویر بالا می توانید این پروژه را روی برد بورد ببینید. البته آنقدر که باید مرتب و جمع و جور نیست اما کیفیت بالایی دارد. اگر پیشنهادی برای بهبود مراحل مختلف ساخت رادیو دارید، آن را با کاربران ساختنی به اشتراک بگذارید.

منبع

خلاصه مطلب
آموزش ساخت رادیو با برد آردوینو و گیرنده Si4844-A10
عنوان مطلب
آموزش ساخت رادیو با برد آردوینو و گیرنده Si4844-A10
توضیح کوتاه
در این ساختنی آموزش ساخت یک رادیوی کامل را یاد می گیرید.
نویسنده
ساختنی
ساختنی

بیشتر بخوانید:

ربات مقوایی قابل برنامه ریزی با ریموت کنترل مخصوص بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک ربات مقوایی به نام دانبو را یاد می گیرید که با یک ریموت مخصوص کنترل می شود. برای ساخت ربات مقوایی از دو میکروکنترلر استفاده ...
آموزش ساخت : لامپ کاغذی بسازید پوستر، برج یا نقاشی مورد علاقه تان را روی کاغذ پرینت کنید و با آن یک لامپ کاغذی درست کنید. این لامپ با باتری کار میکند و هر نوع لامپی هم میتوان در آن ...
باربیکیوی فن دار بسازید و کباب را سریع تر و سالم تر درست کنید... باربیکیو یکی از محبوب ترین ابزارهای آشپزی است اما بدیش این است که زمان پخت غذا در آن زیاد است. راه حل این مشکل باربیکیوی فن دار است. برای ساخت باربیکی...
آموزش ساخت اوریگامی زرافه + ویدیوی آموزشی... اگر طرفدار پروژه های اوریگامی باشید، اوریگامی زرافه برایتان جذاب خواهد بود. با این پروژه می توانید اصول اوریگامی را به کودکان یاد بدهید. برای ساخت زرا...
با قطعات الکترونیکی ساده و ارزان مدار حذف باتری بسازید... در این ساختنی آموزش ساخت مدار حذف باتری را یاد می گیرید که می تواند در مدارات الکترونیکی بجای باتری های ۹ ولتی کتابی استفاده بشود. از این مدار می توان...
میکروفون استریو بسازید و صدایتان را با کیفیت واقعی ضبط کنید... اگر یک استودیوی کوچک خانگی دارید که صدای خودتان یا سازتان را در آن ضبط می کنید، باید یک میکروفون استریو هم داشته باشید. در این ساختنی طرز ساخت میکرفون...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

راه اندازی استپر موتور با استفاده از آردوینو

کنترل استپر موتور با آردوینو و استفاده از IC دارلینگتون UL2003A

در این ساختنی قصد توضیح جنبه های متفاوتی از کنترل استپر موتور (Stepper Motor) توسط آردوینو …

پاسخ دهید