Главная→Схемы на Arduino→Всеволновое радио (LW, MW, SW, FM) на Arduino и модуле Si4730

Всеволновое радио (LW, MW, SW, FM) на Arduino и модуле Si4730

Опубликовано 06.09.2021 автором admin-new6 сентября, 2021

По запросу “радио на Arduino” вы в сети интернет найдете, в основном, проекты радиоприемников на основе платы Arduino, которые работают в современном FM диапазоне (88-108 МГц в Европе). Тем не менее, для многих наверняка представляют интерес и диапазоны LW, MW и SW, которые занимают диапазон частот от 0,2 до 30 МГц. Особенно интерес диапазон коротких волн (SW) – радиоволны в этом диапазоне отражаются от ионосферы и, таким образом, могут распространяться на огромные расстояния, и даже огибать земной шар.

В данной статье мы рассмотрим создание на основе платы Arduino и модуля Si4730 радиоприемника с хорошими характеристиками, работающего в широком диапазоне длин волн (LW, MW, SW, FM).

Необходимые компоненты

Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
ЖК дисплей 16х2 (купить на AliExpress).
Модуль Si4730 (купить на AliExpress).
Инкрементальный энкодер c кнопкой (Rotary Encoder) (купить на AliExpress - не уверен в том, что в нем есть кнопка, но она точно есть в этом лоте - купить на AliExpress № 2, но он продается, к сожалению, только по 5 штук).
Модуль усилителя звуковой частоты (класс D), например, PAM8403 (купить на AliExpress).
Громкоговоритель (Speaker) 0,25 Вт, 8 Ом.
Ползунковый переключатель.
Ферритовый стержень от старого радиоприемника средних волн (MW).
Резисторы и конденсаторы согласно схеме, представленной ниже.

Общие принципы работы радиоприемника

“Сердцем” нашего проекта является модуль Si4730 от компании Silicon Labs, который можно купить на AliExpress в форме небольшой платы для разработки всего за несколько долларов (даташит на модуль Si4730) или в форме отдельной микросхемы (менее 100 рублей).

Данным модулем можно управлять с помощью платы Arduino по протоколу I2C с помощью библиотеки Si4735-I2C-R4 (ее можно скачать по ссылке, приведенной в разделе “исходный код программы” данной статьи), написанной Julio C. Rosa. Хотя производитель утверждает, что чип Si4730 работает только в диапазонах AM и FM, тем не менее, он может работать и в диапазоне коротких волн (SW) (хотя если верить последней версии даташита на данный модуль, он работает во всех диапазонах - LW, MW, SW, FM). Для усиления звуковой частоты с выхода модуля автор проекта (ссылка на оригинал приведена в конце статьи) использовал плату цифрового усилителя 2*3W PAM8403 Class D, которая отличается приемлемым функционалом и сравнительно дешево стоит (33 рубля на алиэкспрессе). Данный усилитель ранее уже был использован в проекте радиостанций на Arduino на нашем сайте.

Автор проекта собрал данный радиоприемник в компактном корпусе (см. фото и видео) и прикрепил к нему антенну для диапазона метровых волн. По его утверждению, качество приема рассмотренного проекта радиоприемника не уступает промышленным компактным моделям радиоприемников. К слову сказать, модуль Si4730 используют в своих устройствах такие известные производители компактных радиоприемников как TECSUN, DEGEN, SANGEAN и другие.

Схема проекта

Схема всеволнового радиоприемника на Arduino и модуле Si4730 представлена на следующем рисунке.

Данную схему также можно скачать в форме pdf файла (в более хорошем качестве).

К выходу модуля Si4730 не забудьте подключить усилитель звуковой частоты, например PAM8403, с выхода которого уже и подавайте сигнал на громкоговоритель.

Исходный код программы (скетча)

Библиотеку для работы с модулем Si4730 можно скачать по этой ссылке.

/**************************************************************************************************
  JCR Si4730/5 Receiver LW/MW/SW/FM - Version to share. See schematics for wiring details.
  Written by Julio C. Rosa - The CesarSound - May/2019

  Commands:
  radio.volumeUp(); radio.volumeDown();radio.seekDown(); radio.seekUp(); radio.mute(); radio.unmute();
  radio.setMode(FM); radio.tuneFrequency(9490); radio.getStatus(); radio.getVolume(); radio.getMode();
  radio.getMute(); radio.toggleMute();
  RSQMetrics rsq; radio.getRSQ(&rsq); (rsq.stereo); print_number(rsq.stereoBlend); print_number(rsq.SNR);
  (rsq.seekable); print_number(rsq.RSSI);
  print_mode(); print_station_freq(); print_volume(); print_mute(); print_home();
  radio.getCallSign(callSign); printp(rds1); Serial.write(callSign); radio.getProgramTypeStr(programType);
  Serial.write(programType); (rds1); (rds2); (rds3); (rds4); (rds5);

*****************************************************************************************************/

// необходимые для проекта библиотеки
#include <Si4735.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#include <rotary.h>
#include "Wire.h"

// I/O Settings
Rotary r = Rotary(2, 3);
LiquidCrystal lcd(12, 13, 7, 6, 5, 4);

const byte band = A0;

// объявление необходимых переменных
unsigned int freq = 880;
unsigned int freqmax = 10800;
unsigned int freqmin = 50;
unsigned int fstep = 10;
unsigned int freqold;
unsigned int buttonstate;
unsigned int count = 15;

// Create an instance of the Si4730/5 named radio. (создаем объект для работы с модулем Si4730)
Si4735 radio;

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);

  PCICR |= (1 << PCIE2);
  PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);
  sei();

  //Pushbutton seletor de bandas (кнопка для выбора диапазона)
  pinMode(band, INPUT_PULLUP);

  // Initialize the radio. Possible modes are AM, FM, SW, LW. (инициализируем радио)
  radio.begin();
  radio.setMode(AM);

  command_am();

  // Set the initial Frequency (устанавливаем начальную частоту)
  radio.tuneFrequency(freq);

  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("JCR Multiband Rx");

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("F>>");
  lcd.setCursor(3, 0);
  lcd.print(":");
  lcd.setCursor(13, 0);
  lcd.print("kHz");
}

// Encoder Interrupt (прерывание для энкодера)
ISR(PCINT2_vect) {
  unsigned char result = r.process();
  if (result) {
    if (result == DIR_CW) {
      freq = freq + fstep;
      if (freq >= freqmax) {
        freq = freqmax;
      }
    }
    else {
      freq = freq - fstep;
      if (freq <= freqmin) {
        freq = freqmin;
      }
    }
  }
}

void loop() {
  if (freqold != freq) {
    tune();
  }
  freqold = freq;

  lcd.setCursor(5, 0);
  lcd.print(freq);
  lcd.print("  ");

  buttonstate = digitalRead(band);  // Seletor de bandas (считываем номер диапазона)
  if (buttonstate == LOW) {
    inc_preset();
    while (digitalRead(band) == 0);
  }

  // Medidor - S-Meter (dBu) e SNR (dB) - uncomment if want to use
    RSQMetrics rsq;
    radio.getRSQ(&rsq);
    lcd.setCursor(0, 2);
    lcd.print("dBu: ");
    lcd.print(rsq.RSSI);
    lcd.setCursor(9, 2);
    lcd.print("dB: ");
    lcd.print(rsq.SNR);
}

// Presets INC
void inc_preset() {
  count++;
  if (count > 15)
    count = 1;
  bandpresets();
  delay(100);
}

// Presets Seletor de Bandas
void bandpresets() {

  lcd.setCursor(0, 0);
  switch (count)  {
    case 1:
      freq = 370;
      radio.setMode(LW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      command_am();
      fstep = 5;
      lcd.print("LW1");
      break;
    case 2:
      freq = 620;
      radio.setMode(AM);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("MW1");
      break;
    case 3:
      freq = 840;
      radio.setMode(AM);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("MW2");
      break;
    case 4:
      freq = 3700;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW0");
      break;
    case 5:
      freq = 4985;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW1");
      break;
    case 6:
      freq = 6010;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 1;
      lcd.print("SW2");
      break;
    case 7:
      freq = 7200;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 1;
      lcd.print("SW3");
      break;
    case 8:
      freq = 10000;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW4");
      break;
    case 9:
      freq = 11940;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW5");
      break;
    case 10:
      freq = 13710;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW6");
      break;
    case 11:
      freq = 15400;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW7");
      break;
    case 12:
      freq = 17560;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW8");
      break;
    case 13:
      freq = 21505;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("SW9");
      break;
    case 14:
      freq = 27015;
      radio.setMode(SW);
      radio.tuneFrequency(freq);
      fstep = 5;
      lcd.print("CB1");
      break;
    case 15:
      freq = 9700;
      radio.setMode(FM);
      radio.tuneFrequency(freq);     
      fstep = 10;
      lcd.print("FM1");
      break;
  }
}

//Sintonizador - tuner
void tune() {
  radio.tuneFrequency(freq);
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

/**************************************************************************************************

JCR Si4730/5 Receiver LW/MW/SW/FM - Version to share. See schematics for wiring details.

Written by Julio C. Rosa - The CesarSound - May/2019

Commands:

radio.volumeUp(); radio.volumeDown();radio.seekDown(); radio.seekUp(); radio.mute(); radio.unmute();

radio.setMode(FM); radio.tuneFrequency(9490); radio.getStatus(); radio.getVolume(); radio.getMode();

radio.getMute(); radio.toggleMute();

RSQMetrics rsq; radio.getRSQ(&rsq); (rsq.stereo); print_number(rsq.stereoBlend); print_number(rsq.SNR);

(rsq.seekable); print_number(rsq.RSSI);

print_mode(); print_station_freq(); print_volume(); print_mute(); print_home();

radio.getCallSign(callSign); printp(rds1); Serial.write(callSign); radio.getProgramTypeStr(programType);

Serial.write(programType); (rds1); (rds2); (rds3); (rds4); (rds5);

*****************************************************************************************************/

// необходимые для проекта библиотеки

#include <Si4735.h>

#include <LiquidCrystal.h>

#include <rotary.h>

#include "Wire.h"

// I/O Settings

Rotary r = Rotary(2, 3);

LiquidCrystal lcd(12, 13, 7, 6, 5, 4);

const byte band = A0;

// объявление необходимых переменных

unsigned int freq = 880;

unsigned int freqmax = 10800;

unsigned int freqmin = 50;

unsigned int fstep = 10;

unsigned int freqold;

unsigned int buttonstate;

unsigned int count = 15;

// Create an instance of the Si4730/5 named radio. (создаем объект для работы с модулем Si4730)

Si4735 radio;

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

PCICR |= (1 << PCIE2);

PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);

sei();

//Pushbutton seletor de bandas (кнопка для выбора диапазона)

pinMode(band, INPUT_PULLUP);

// Initialize the radio. Possible modes are AM, FM, SW, LW. (инициализируем радио)

radio.begin();

radio.setMode(AM);

command_am();

// Set the initial Frequency (устанавливаем начальную частоту)

radio.tuneFrequency(freq);

lcd.setCursor(0, 2);

lcd.print("JCR Multiband Rx");

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("F>>");

lcd.setCursor(3, 0);

lcd.print(":");

lcd.setCursor(13, 0);

lcd.print("kHz");

}

// Encoder Interrupt (прерывание для энкодера)

ISR(PCINT2_vect) {

unsigned char result = r.process();

if (result) {

if (result == DIR_CW) {

freq = freq + fstep;

if (freq >= freqmax) {

freq = freqmax;

}

else {

freq = freq - fstep;

if (freq <= freqmin) {

freq = freqmin;

}

void loop() {

if (freqold != freq) {

tune();

}

freqold = freq;

lcd.setCursor(5, 0);

lcd.print(freq);

lcd.print(" ");

buttonstate = digitalRead(band); // Seletor de bandas (считываем номер диапазона)

if (buttonstate == LOW) {

inc_preset();

while (digitalRead(band) == 0);

}

// Medidor - S-Meter (dBu) e SNR (dB) - uncomment if want to use

RSQMetrics rsq;

radio.getRSQ(&rsq);

lcd.setCursor(0, 2);

lcd.print("dBu: ");

lcd.print(rsq.RSSI);

lcd.setCursor(9, 2);

lcd.print("dB: ");

lcd.print(rsq.SNR);

}

// Presets INC

void inc_preset() {

count++;

if (count > 15)

count = 1;

bandpresets();

delay(100);

}

// Presets Seletor de Bandas

void bandpresets() {

lcd.setCursor(0, 0);

switch (count) {

case 1:

freq = 370;

radio.setMode(LW);

radio.tuneFrequency(freq);

command_am();

fstep = 5;

lcd.print("LW1");

break;

case 2:

freq = 620;

radio.setMode(AM);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("MW1");

break;

case 3:

freq = 840;

radio.setMode(AM);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("MW2");

break;

case 4:

freq = 3700;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW0");

break;

case 5:

freq = 4985;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW1");

break;

case 6:

freq = 6010;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 1;

lcd.print("SW2");

break;

case 7:

freq = 7200;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 1;

lcd.print("SW3");

break;

case 8:

freq = 10000;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW4");

break;

case 9:

freq = 11940;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW5");

break;

case 10:

freq = 13710;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW6");

break;

case 11:

freq = 15400;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW7");

break;

case 12:

freq = 17560;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW8");

break;

case 13:

freq = 21505;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("SW9");

break;

case 14:

freq = 27015;

radio.setMode(SW);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 5;

lcd.print("CB1");

break;

case 15:

freq = 9700;

radio.setMode(FM);

radio.tuneFrequency(freq);

fstep = 10;

lcd.print("FM1");

break;

}

//Sintonizador - tuner

void tune() {

radio.tuneFrequency(freq);

}

Видео, демонстрирующее работу проекта

Источник статьи

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

8 303 просмотров

Андрей говорит 26.06.2023 в 12:50:

У меня при загрузке скетча выдает целый ряд ошибок. После удаления строк с ошибками и загрузке скетча, энкодер не переключает частоту в обратном направлении. Переключает частоту только в сторону её увеличения причем на всех диапазонах. Доходит до 108000 кгц и дальше тупик.

Ответить ↓
- admin-new говорит 27.06.2023 в 22:08:
  
  К сожалению, на работу энкодеров (особенно дешевых) очень много жалоб в комментариях на моем сайте. Попробуйте заменить его на две кнопки и проверить работоспособность проекта. Если заработает можно попробовать сменить энкодер
  
  Ответить ↓
Серый говорит 07.06.2023 в 02:38:

Si4730 поддерживает только 522-1710Кгц.

Ответить ↓
- admin-new говорит 07.06.2023 в 14:33:
  
  Ну если нужен диапазон частот побольше вместо него можно купить Si4734/35, основные принципы работы представленного проекта не изменятся
  
  Ответить ↓
Юрий говорит 18.12.2022 в 09:00:

И всё же, как решить вопрос с command_am(); ?

Ответить ↓
- admin-new говорит 18.12.2022 в 22:06:
  
  В самом нижнем комментарии к данной статье указаны варианты решения вопроса с command_am(). Можете выбрать какой из этих вариантов вам больше подойдет
  
  Ответить ↓
Андрей говорит 28.10.2022 в 00:51:

Доброй ночи. Есть ферритовый стержень от приемника MW. Только обязательно 300uH должен быть?

Ответить ↓
- admin-new говорит 29.10.2022 в 16:52:
  
  Добрый день. Не обязательно. Но тогда либо изменится диапазон частот приемника, либо соответствующим образом нужно изменить емкость конденсатора
  
  Ответить ↓
  - Сергей говорит 15.11.2022 в 17:53:
    
    Здравствуйте. Не подскажите, где найти такую антенну? Буду признателен.
    
    Ответить ↓
    - admin-new говорит 15.11.2022 в 22:21:
      
      Добрый вечер. К сожалению, точно не подскажу потому что лично не собирал данный проект. Можно попробовать посмотреть на Алиэкспрессе, Амперке или voltiq.ru.
      
      Ответить ↓
Игорь говорит 06.09.2022 в 15:06:

Можно вопрос, а почему в общей схеме проекта изображена схема платы Arduino Uno, а в необходимых компонентах указана плата Arduino Nano, получается нужно в этом проекте использовать именно Arduino Nano?

Ответить ↓
- admin-new говорит 06.09.2022 в 21:36:
  
  Добрый вечер. Без разницы. Возможностей любой из этих плат Ардуино для этого проекта хватит. Надо просто по номерам контактов посмотреть все ли совпадает если будете использовать другую плату. Но если даже не совпадает всегда можно внести небольшие изменения в программу чтобы исправить это
  
  Ответить ↓
Добрый кот говорит 20.02.2022 в 19:14:

При компиляции выскакивает вот такая ошибка.C:\Users\E786~1\AppData\Local\Temp\arduino_modified_sketch_237806\sketch_feb20b.ino: In function 'void setup()':
sketch_feb20b:55:3: error: 'command_am' was not declared in this scope
command_am();
^~~~~~~~~~
C:\Users\E786~1\AppData\Local\Temp\arduino_modified_sketch_237806\sketch_feb20b.ino: In function 'void bandpresets()':
sketch_feb20b:135:7: error: 'command_am' was not declared in this scope
command_am();
Библиотеки все установлены.

Ответить ↓
- admin-new говорит 21.02.2022 в 20:31:
  
  Причина, видимо, в библиотеке Si4735.h потому что команда command_am из нее. Попробуйте эту команду убрать, а вместо нее попробовать использовать какие нибудь другие команды из библиотеки Si4735.h (все ее команды можно найти в ее заголовочном файле). Также из этой библиотеки можно скопировать код функции command_am к себе в программу и изменить немного ее название и попробовать заработает ли программа в этом случае или нет
  
  Ответить ↓

Всеволновое радио (LW, MW, SW, FM) на Arduino и модуле Si4730

Необходимые компоненты

Общие принципы работы радиоприемника

Схема проекта

Исходный код программы (скетча)

Видео, демонстрирующее работу проекта

Комментарии

Всеволновое радио (LW, MW, SW, FM) на Arduino и модуле Si4730 — 14 комментариев

Добавить комментарий Отменить ответ

Необходимые компоненты

Общие принципы работы радиоприемника

Схема проекта

Исходный код программы (скетча)

Видео, демонстрирующее работу проекта

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ