Содержание
Введение
Мы собираемся создать FM-радиоприемник в стиле ар-деко. Дизайн этого радио основан на впечатляющем радиоприемнике AWA 1935 года. Можно найти фото этого старого радио в Интернете. Дизайн этого радио очень красивый, так что сделать свой радиоприемник в аналогичном стиле — отличный вызов. Ушел ровно месяц на то, чтобы реализовать такой проект с нуля, но повторить результат теперь каждый сможет буквально за один день.
В уроке используется ЖК-дисплей Nokia 5110 для отображения частоты, которую мы слушаем. Используется поворотный регулятор для изменения частоты и другая ручка для увеличения или уменьшения громкости. На фото выше видно, что на ЖК-дисплее FM-радио Ардуино используется шрифт в стиле ар-деко. Кроме того, если мы прослушиваем одну и ту же радиостанцию более 5 минут, радиостанция автоматически сохранит ее в памяти, поэтому при следующем включении радиостанции она автоматически настроится на частоту, которую мы использовали ранее. Радио также имеет встроенную литиевую батарею и соответствующее зарядное устройство, поэтому оно может работать от батарей в течение нескольких дней.
Качество звука проекта довольно хорошее. Используется небольшой динамик 3 Вт с усилителем малой мощности. Радио звучит хорошо, а выглядит еще лучше. Давайте теперь посмотрим, какие детали нужны для создания этого проекта.
Samsung
Если ваш аппарат от «Самсунг» поддерживает Smart TV (имеется беспроводной модуль), то его можно подключить «по воздуху» к Интернет. Роутер должен работать во время подключения. Процесс выполняется в несколько шагов:
- Перейдите по пути «Сеть» ->«Настройки сети».
- Выберите пункт «Беспроводная сеть». Вам будут доступны все найденные точки доступа. Выберите вашу. Если на ней установлен пароль, автоматически появится окно с полем для ввода.
В этом же пункте при необходимости можно подключиться посредством WPS, о которой будет рассказано позже. Теперь через телевидение вы можете использовать Интернет.
LG
Компания LG является одним из крупнейших производителей, поэтому многие пользователи интересуются, как к телевизору LG подключается Интернет. Подключение происходит по аналогичной схеме из предыдущего подраздела:
- Включите роутер и телевизор.
- Зайдите в сетевые настройки телевизора на вкладку “Настройка сети: беспроводной”, нажмите кнопку «Ок»;
- Далее на экране появятся три способа подключения. Выберите необходимый:
- «Настройка из списка точек доступа». Используйте его в том случае, если вам известны имя и пароль сети Wi-Fi
- “Простая установка” используется для подключения устройства к маршрутизатору через WPS
- “Настройка сети (Ad-hoc)”. Метод подключает телевизор к ПК без выхода в глобальную сеть Интернет. Используется для настройки локальной сети.
В конце появится сообщение об успешном подключении. Теперь вы можете использовать все сервисы, которые предусматривают наличие Интернета.
Android TV
На моделях производителей Sony и Phillips система умного телевизора построена на Android TV. Подключить устройство с помощью «Андроид ТВ» можно по следующей инструкции (сделана для примера на основе телевизора «Филипс»):
- Вызовите главное меню через пульт (кнопка имеет изображение домика).
- Прокрутите вниз , а затем выберите раздел «Проводные и беспроводные сети».
- Нажмите на пункт «Проводная или Wi-Fi» и перейдите на список вправо.
- Нажмите на строку «Подключение к сети». Далее укажите беспроводное.
- Выберите вашу сеть из списка доступных.
- Если необходимо, введите пароль.
- В конце нажмите на строку «Завершить».
Для телевизоров Sony и аналогичных моделей придерживайтесь данной инструкции. Пункты меню имеют схожее название.
Технологии WPS, One Foot Connection, Plug & Access
Для удобства пользователей производители разработали ряд технологий, которые позволяют без ввода названия и пароля сети подключать телевизор. При этом ваш телевизор должен поддерживать ее, о чем вы можете узнать в спецификации к продукту.
WPS позволяет подключить устройство к сети за пару секунд. Роутер должен также поддерживать данную технологию. Для активации WPS нажмите на роутере соответствующую кнопку и держите 10 секунд. На маршрутизаторе должен загореться одноименный светодиод. После этого нажмите кнопку на телевизоре или выберите соответствующий пункт в меню устройства. Телевизор автоматически подключится к сети.
С помощью One Foot Connection происходит подключение телевизоров и модемов компании Samsung. Для этого нужно активировать функцию в меню ТВ. Это самый простой и удобный метод, но он доступен только для владельцев техники от «Самсунг».
Популярной технологией является Plug & Access. Суть этого способа заключается в использовании чистого флеш-накопителя, который сначала вставляется в USB-порт роутера, а затем непосредственно в телевизор. Подключение произойдет за несколько секунд. Однако далеко не каждый модем имеет USB выход.
Возможные проблемы и способы их решения
У пользователей могут возникнуть проблемы подключения. Источником может стать как сам ТВ, так и роутер. Рекомендуем выполнить ряд действий для их устранения:
- Перезапустите телевизор и роутер.
- Сбросьте маршрутизатор до заводских настроек. Убедитесь в корректной работе DHCP.
- Сбросьте настройки Smart Hub (при его наличии в телевизоре).
- Попробуйте обновить прошивку телевизора (в разделе обновление ПО).
Плюсы радио бизнеса в интернете
Интернет радио не требует дорогостоящего оборудования и программного обеспечения.
Широкая доступность
Интернет радио доступно везде, где есть интернет. Доступность радиоволн ограничена территорией и мощностями передатчиков.
Простота общения со слушателями
Есть возможность получать обратную связь от слушателей через сайт или приложение. Слушатели могут поставить «лайк» или написать комментарий.
Сбор статистики
При подключении к интернет радио ip слушателя передается на сервер радио. Таким образом собирается информация по географии аудитории. При регистрации слушателя на сайте или в приложении через социальные сети, можно получить информацию из профиля. По собранным данным корректируется контент или настраивается таргетированная реклама.
Работа = хобби
Интернет радио — способ творчески выразиться и найти аудиторию. Пример создания интернет радио из хобби — радио 20ft radio. 6 музыкантов создали интернет радио с электронной музыкой собственного сочинения и приглашенными диджеями. Через радио они делятся творчеством и дают возможность другим диджеям быть услышанными. В 2021 году радиостанция 20ft radio вошла в шорт-лист международной интернет-премии Webby Awards.
Минимум контроля и цензуры
Трансляция через интернет радио не подлежит обязательной сертификации и лицензированию.
Программирование Arduino
Микросхема Si в этом проекте является ведомым устройство I2C, имеющим фиксированный адрес 0x11; при этом ведущим устройством (мастером) является плата Arduino. Однако скорость обмена информацией по I2C у этой микросхемы относительно медленная: максимальная поддерживаемая скорость 50 кГц. Кроме того, во время процедуры включения питания скорость не должна превышать 10 кГц. Чтобы удовлетворить эти требования, мы должны явно установить у Arduino скорость I2C, которая, как правило, слишком велика для Si4844-A10. К счастью, благодаря большому количеству документации по функциям I2C Arduino, мы можем легко выполнить необходимые изменения.
В принципе, скорость I2C для наших целей определяется в программном обеспечении Arduino двумя переменными. Эти переменные – это и . Биты 0 и 1 управляют предделителем, который работает со значением для установки скорости I2C. Скорость (тактовая частота) передачи по I2C рассчитывается по формуле:
Частота = Тактовая частота процессора / (16 + (2 * () * (предделитель))
Arduino Pro mini 3,3В работает на частоте 8 МГц. Чтобы установить скорость I2C на 10 кГц, мы используем значение 98 и установим предделитель в значение 4 (путем установки в 1 только бита 0 ). Таким образом,
8 000 000 / (16 + (2 * 98 * 4 )) = 10 000 или 10 кГц
Чтобы установить скорость I2C на 50 кГц, мы используем значение 18 и установим предделитель в значение 4 (путем установки в 1 только бита 0 ). Таким образом,
8 000 000 / (16 + (2 * 18 * 4)) = 50 000 или 50 кГц
Для более подробной информации смотрите документацию библиотеки для Arduino. Суть в том, что мы можем выполнить изменение скорости I2C всего парой строк кода, что вы можете увидеть в тестовой программе.
Еще один важный момент, связанный с программирование, заключается в том, что нам в коде нужно использовать подпрограмму внешнего прерывания. Мы используем на Arduino, и, когда Si4844-A10 установит уровень на этом выводе в 1, выполнится простая функция, которая «привязана» к этому прерыванию. Всё, что делает эта функция, это изменяет значение переменной флага, которая может быть проверена и изменена в других частях программы. Si4844-A10 будет запускать прерывания (т.е. подавать уровень логической единицы на вывод INT) при определенных условиях, в основном в случае изменения сопротивления потенциометра настройки. Так Si4844-A10 сообщает Arduino, что вы повернули ручку настройки, и что необходимо обновить данные на дисплее.
Собранный радиоприемник
Ниже представлен собранный на макетной плате проект радиоприемника – возможно, не такой аккуратный, каким мог бы быть (хорошо, здесь полный бардак), но полностью рабочий. Конечно, качество его работы можно улучшить только с помощью окончательной сборки.
Макет радиоприемника на Arduino
Программное обеспечение для запуска приемника доступно для загрузки ниже. Оно снабжено комментариями и, надеюсь, легко понятно и при необходимости легко модифицируется. Основной цикл программы очень прост. Он (1) проверяет и отображает любое изменение частоты приемника и (2) проверяет, выполнено ли нажатие клавиши, и, если да, выполняет соответствующую команду. Остальная часть программы состоит из вспомогательных функций.
Я был очень впечатлен качеством приема с учетом того, что это просто макет. В FM всё очень хорошо. На средних волнах тоже всё нормально, и я смог принять довольно много сигналов на коротких волнах. Тем не менее, качество приема может быть улучшено за счет использования нормальных антенн.
Шаг 2. Электроника
Прежде всего, начнем с электронике, которая является основой нашего радио Ардуино. Сейчас используется Arduino Nano, но позже мы будем использовать Arduino Pro Mini для более низкого энергопотребления. Схема всех наших соединений:
Далее, как и в любом проекте (не только радио) мы собираем все детали вместе и тестируем до того, как поместим всё в корпус.
Если мы включим проект, то увидим, что на дисплее Nokia в течение нескольких секунд отображается заставка, а затем радиостанция загружает из памяти EEPROM предыдущую радиостанцию, которую мы слушали. Мы можем изменить частоту и громкость соответственными ручками. Проект работает нормально. Теперь нужно сделать проект меньше по размеру, чтобы уместить его в корпус. Для этого мы собираемся использовать Arduino Pro Mini. Плата очень маленькая по размеру, а также предлагает более низкое энергопотребление. Мы также собираемся использовать маленькую макетную плату для пайки некоторых компонентов на ней. Но перед этим нужно разработать корпус в Fusion 360 — бесплатное, но чрезвычайно мощное программное обеспечение.
Шаг 4. Печатаем корпус
Проект состоит из 7 частей. Сначала печатаем мелкие детали. Последняя — большая часть корпуса, оказалась сложной для печати. По какой-то причине сопло забивалось каждый раз, когда предпринимались попытки её распечатать. Пришлось перепробовать множество настроек, меняя скорость, отвод, высоту слоя, температуру. Ничего не получалось. Было заменено сопло на 0,5 мм. Тогда же возник вопрос — можно ли возобновить печать неисправной детали после замены забитого сопла? После поиска в Интернете обнаружилось, что это возможно.
Следующее, что нужно было сделать — удалить материал с отпечатков, отшлифовать и отполировать лаком для дерева. Также была применена деревянная шпаклевка ко всем деталям для исправления всех недостатков. После высыхания шпаклевки снова шлифуем детали и наносим лак для дерева. Использован лак для орехового дерева для темных частей и лак для дуба для светлых. Нужно дать им высохнуть на один день
Простейший радиоприемник с усилением
В рассмотренной конструкции простейшего радиоприемника нельзя применять низкоомные наушники, сопротивление нагрузки напрямую определяет уровень передаваемой мощности. Давайте сначала улучшим характеристики, пользуясь помощью резонансного контура, затем дополним простейший радиоприемник батарейкой, создав усилитель низкой частоты:
Избирательный контур состоит из конденсатора, индуктивности. Журнал рекомендует в простейший радиоприемник включить переменный конденсатор диапазона подстройки 25 – 150 пФ, индуктивность необходимо изготовить, руководствуясь инструкцией. Ферромагнитный стержень диаметром 8 мм обматывается равномерно 120 витками, захватывающими 5 см сердечника. Подойдет медный провод, покрытый лаковой изоляцией, диаметром 0,25 – 0,3 мм. Приводили читателям адрес ресурса, где посчитаете индуктивность, вводя цифры. Аудитории доступно самостоятельно найти, пользуясь Яндексом, вычислить, количество мГн индуктивности. Формулы подсчета резонансной частоты также общеизвестны, следовательно, можно, оставаясь у экрана, представить канал настройки простейшего радиоприемника. Обучающее видео предлагает изготовить переменную катушку. Необходимо внутри каркаса с намотанными витками проволоки выдвигать, вдвигать сердечник. Положения феррита определяет индуктивность. Диапазон посчитайте, воспользовавшись помощью программы, умельцы Ютуба предлагают, наматывая катушку, каждые 50 витков делать выводы. Поскольку отводов порядка 8-ми, делаем вывод: суммарное число оборотов превышает 400. Индуктивность меняете скачкообразно, точную подстройку ведете сердечником. Добавим к этому: антенна для радиоприемника развязывается с остальной схемой конденсатором емкостью 51 пФ.
Второй момент, который нужно знать, это то, что в биполярном транзисторе также имеются p-n-переходы, и даже два. Вот коллекторный как раз и уместно использовать вместо диода. Что касается эмиттерного перехода, то заземляется. Затем на коллектор прямо через наушники подается питание постоянным током. Рабочая точка не выбирается, поэтому результат несколько неожиданный, понадобится терпение, пока устройство радиоприемника будет доведено до совершенства. Батарейка тоже в немалой степени влияет на выбор. Сопротивление наушников считаем коллекторным, которое задает крутизну наклона выходной характеристики транзистора. Но это тонкости, например, резонансный контур тоже придется перестроить. Даже при простой замене диода, не то что внедрении транзистора. Вот почему рекомендуется вести опыты постепенно. А простейший радиоприемник без усиления у многих вовсе не будет работать.
А как сделать радиоприемник, который бы допускал использование простых наушников. Подключите через трансформатор, наподобие того, что стоит в абонентской точке. Ламповый радиоприемник отличается от полупроводникового тем, что в любом случае требует питания для работы (накал нитей).
Вакуумные приборы долго выходят на режим. Полупроводники готовы сразу же принимать. Не забывайте: германий не терпит температур выше 80 градусов Цельсия. При необходимости предусмотрите охлаждение конструкции. На первых порах это нужно, пока не подберете размер радиаторов. Используйте вентиляторы из персонального компьютера, процессорные кулеры.
Источник
Устанавливаем софт
Начнём с Icecast:
apt-get install icecast2
Вас спросят, хотите ли вы сконфигурировать программу. Отвечайте как угодно — окно с настройками всё равно не появится. По крайней мере, я ни разу не дождался его в Debian 9. Но это не критично.
Переходим к следующему шагу — обеспечиваем программе автозапуск. Для этого в любом текстовом редакторе (я использую nano) открываем файл:
nano /etc/default/icecast2
Это именно файл, просто разрешение не указано.
В самом конце находим параметр ENABLE
Важно, чтобы он имел значение true. Если видите false — меняйте
Дальше сохраняем файл нажатием CTRL+O и выходим из редактора (CTRL+X).
Общие принципы работы FM приёмника
Принцип работы радиостанций заключается в том, что они преобразуют первичные электрические сигналы в радиосигналы (более высокой частоты чем первичные сигналы), усиливают их до необходимого уровня и затем излучают их в окружающее пространство с помощью антенны. В процессе преобразования сигналов в радиостанции они подвергаются модуляции. Одними из самых известных (старейших) методов модуляции являются амплитудная (AM — amplitude modulation) и частотная модуляции (FM — frequency modulation).
Мы в нашем проекте будем рассматривать приемник, предназначенный для приема сигналов частотной модуляции (FM, в рус. языке — ЧМ). В данном виде модуляции частота несущего колебания модулируется (изменяется) по закону амплитуды первичного низкочастотного сигнала. Проектируемый нами приемник сможет принимать сигналы частотной модуляции (ЧМ) на определенной частоте и преобразовывать их в сигналы звуковой частоты (первичный электрический сигнал). Наш FM приемник будет построен на основе микросхемы RDA5807.
Плюсы радио бизнеса в интернете
Интернет радио не требует дорогостоящего оборудования и программного обеспечения.
Широкая доступность
Интернет радио доступно везде, где есть интернет. Доступность радиоволн ограничена территорией и мощностями передатчиков.
Простота общения со слушателями
Есть возможность получать обратную связь от слушателей через сайт или приложение. Слушатели могут поставить «лайк» или написать комментарий.
Сбор статистики
При подключении к интернет радио ip слушателя передается на сервер радио. Таким образом собирается информация по географии аудитории. При регистрации слушателя на сайте или в приложении через социальные сети, можно получить информацию из профиля. По собранным данным корректируется контент или настраивается таргетированная реклама.
Работа = хобби
Интернет радио — способ творчески выразиться и найти аудиторию. Пример создания интернет радио из хобби — радио 20ft radio. 6 музыкантов создали интернет радио с электронной музыкой собственного сочинения и приглашенными диджеями. Через радио они делятся творчеством и дают возможность другим диджеям быть услышанными. В 2017 году радиостанция 20ft radio вошла в шорт-лист международной интернет-премии Webby Awards.
Минимум контроля и цензуры
Трансляция через интернет радио не подлежит обязательной сертификации и лицензированию.
Шаг 3. Проектирование корпуса
Поскольку мы собираемся спроектировать сложный корпус и собираемся использовать множество деталей, мы сначала должны смоделировать каждую деталь в Fusion 360. Таким образом, мы будем уверены, что каждая деталь будет идеально подходить и корпус достаточный, чтобы вместить все внутри. Ушло около недели, чтобы научиться моделировать детали в Fusion 360, а затем смоделировать всё остальное. Еще неделя ушла на разработку корпуса в Fusion 360. Скачать все файлы вы можете ниже:
Результат того стоил. Дизайн выглядит фантастически, а все детали отлично располагаются внутри корпуса. Еще одна интересная особенность, которую предлагает Fusion 360 — это возможность создавать высококачественные рендеры вашего дизайна с использованием различных материалов и видеть, как проект будет выглядеть в реальности.
Схема проекта
Аналоговая часть схемы нашего SDR приемника на основе платы Arduino и DDS модуле AD9850 представлена на следующем рисунке.
На входе схемы стоит приемник прямого преобразования (Direct Conversion receiver), на входе которого находится аттенюатор, роль которого выполняет потенциометр 1 кОм. Далее в схеме идет преселектор (входная цепь), переключаемый между диапазонами 7-14 МГц и 14-30 МГц. Настройка преселектора осуществляется с помощью потенциометра. Напряжение настройки стабилизируется с помощью варикапов BB212, но вместо них можно использовать и стабилитрон (zener diode) на 6.8 V или 8.2 V.
Далее в схеме располагается усилитель радиочастоты (УРЧ), который улучшает чувствительность приемника и предотвращает просачивание сигнала гетеродина (смесителя) в антенну. Смеситель построен на основе переключателя 74HC4066. С помощью потенциометра 5 кОм производится обнаружение самого слабого AM сигнала от мощных вещательных станций. Чаще всего это производится на критической (граничной) частоте, которую можно найти при помощи перестройки преселектора по диапазону частот. За смесителем следует однотранзисторный усилитель, выход которого подключается ко входу звуковой карты компьютера.
Цифровая часть схемы SDR приемника на основе платы Arduino и DDS модуле AD9850 представлена на следующем рисунке.
Аудио фильтрация выполняется одной из бесплатных программ для цифровой обработки сигналов (DSP), например:
- HDSDR «http://www.hdsdr.de»;
- SDRadio «https://www.sdradio.eu/weaksignals/sdradio/index.html».
Автор проекта использовал программу SDRadio как самую простую для обработки радиосигналов. Также с нашим приемником можно использовать бесплатную программу «MULTIPSK» (http://f6cte.free.fr/index_anglais.htm), с помощью которой можно декодировать различные цифровые радиосигналы, например, от WeatherFAX – это можно посмотреть на представленном ниже видео проекта.
Во время записи видео условия для распространения коротких волн (SW) были достаточно плохими, по сравнению с RTLSDR наш проект обеспечивает немного более худшие результаты, но зато как приятно будет многим насладиться приемом коротких волн на радиоприемнике, собранным своими руками.
Для чего нужен интернет радиоприемник?
В отличие от обычных устройств, радиоприемник Вай Фай позволяет слушать интернет-радиостанции. Благодаря этой особенности, его функционал шире. Если в обычном приемнике можно настроить не больше 20 станций, в интернет-приемнике возможностей больше. Уже в базе может присутствовать несколько десятков тысяч радиостанций, которые в дальнейшем можно дополнить.
Многие радиоприемники Вай Фай способны находить привычные ФМ-волны при отсутствии связи с Интернетом. При желании можно слушать музыку из сетевых папок, которые доступны всем желающим. Изделия поддерживают разные форматы звуковых файлов, среди которых MP3, WAV и другие. Преимущества интернет радиоприемников WiFi — простой интерфейс, отсутствие трудностей с установкой и настройкой, небольшие размеры и доступная цена.
Что это за устройство
Внешний вид самодельной Wi-Fi антенны-пушки
Прежде чем приступить к изготовлению мощной вай-фай пушка, необходимо определиться, для чего она необходима. Если в домашних условиях используется обыкновенная встроенная антенна от маршрутизатора, то коэффициент усиления небольшой, но при этом значительно выше радиус покрытия. Именно поэтому при помощи обыкновенного роутера удается покрывать небольшую квартиру или дом.
Антенна-пушка для вай-фай имеет немного иное приспособление. Дело в том, что она в большей степени предназначена для связи нескольких беспроводных сетей на расстоянии более нескольких километров. Это говорит о том, что сигнал способен бить далеко, радиус у него большой.
Обратите внимание! Wi-Fi пушка в подавляющем большинстве случаев используется для формирования моста между двумя сетями, которые находятся на большом расстоянии друг от друга. Например, пользователю необходимо из своей квартиры передать сигнал в дом, который находится за городом в лесу
Дальность действия зависит от многих факторов, но некоторым умельцам удалось добиться действия на 10-15 км.
| Преимущества | Недостатки |
|
|
Лакокрасочные покрытия представляют собой надежный барьер между проводами и непосредственно самой пушкой с неблагоприятными погодными условиями, но с течением времени этот слой разрушается. С определенной периодичностью слой лака на конструкции требуется обновлять.
Вай-фай пушка, установленная на улице
Обратите внимание! В некоторых источниках антенна-пушка Wi-Fi имеет еще одно название антенна Креосан. Это та же самая конструкция
Самоделки
Сделать самодельный интернет-приемник возможно только в том случае, если человек является квалифицированным специалистом в сфере радио и электроники. Приобрести такой аппарат можно за вполне доступную цену. Это возможно осуществить, например, сделав закупку на Алиэкспрессе.
Для прослушивания internet радиостанций достаточно иметь компьютер с доступом к интернету и колонки. Однако при наличии беспроводной связи в квартире можно организовать прослушивание с большим комфортом, расположив приемник в том месте, которое наиболее удобно.
Описание
Радио модули с частотой 433 MHz – самый простой способ связать две Ардуины по беспроводному каналу. Чем они лучше радио 2.4 GHz, например nRF24?
- Неприхотливы к питанию
- Потребляют небольшой ток
- Занимают один пин МК
- В два раза дешевле
- Выше дальность связи при той же мощности
- Более высокая проникающая способность
Также на этой частоте работают пульты управления (брелоки) радио-реле и шлагбаумов, что позволяет перехватывать их команды и подменять при желании.
Модулей данного типа на китайских площадках существует несколько, продаются они парой (передатчик TX и приёмник RX), либо по отдельности.
Наборы GyverKIT до 2 партии комплектовались парой модулей как по центру на картинке выше (модель SYNxxx), со второй партии в наборах идут модули FS1000A и MX-RM-5V (слева на картинке) как более удобные для подключения и более стабильные в работе. Правые модули, несмотря на самый высокий ценник, работают хуже всех и к покупке не рекомендуются.
Ток потребления модулей:
- FS1000A : передача 12 мА, холостой 10 мкА
- MX-RM-5V : 3.7 мА
- SYN115 : передача 14 мА, холостой 0.5 мкА
- SYN480R : 4.5 мА
Для лучшего качества связи к модулям в пин ANT нужно припаять антенну длиной 17.3 см (четверть волны) в виде одножильного провода, при желании можно свернуть в спираль:
Детекторный простейший радиоприемник: основы
Зубных пломб рассказ коснулся неспроста. Сталь (металл) способна преобразовывать эфирные волны в ток, копируя простейший радиоприемник, челюсть начинает вибрировать, кости уха детектируют сигнал, зашифрованный на несущей. При амплитудной модуляции высокая частота повторяет размахом голос диктора, музыку, звук
Полезный сигнал содержит некоторый спектр, сложно пониманию непрофессионала, важно, что при сложении составляющих получается некоторый закон времени, следуя которому, динамик простейшего радиоприемника воспроизводит вещание. На провалах челюстная кость замирает, воцаряется тишина, пики ухо слышит
Простейший радиоприемник, не дай Бог, конечно, заиметь.
Советский Союз славился запуском космической ракеты, впереди планеты всей, научными изысканиями. Времена Союза поощряли степени. Светила принесли немало пользы здесь, – конструирование радиоприемников, – зарабатывают приличные деньги за бугром. Фильмы пропагандировали умных, не зажиточных, неудивительно, что журналы полны различными наработками. Серия современных уроков создания простейших радиоприемников, доступная на Ютубе, основывается на журналах 1970 года издания. Поостережемся отходить от традиций, опишем собственное видение ситуации сферы радиолюбительства.
Простейший радиоприемник своими руками сделает каждый. Антенна не нужна, существуй хороший устойчивый сигнал вещания. Диод припаивается к выводам высокоомных наушников (компьютерные отбросьте), остается заземлить один конец. Справедливости ради скажем, фокус пройдет со старыми добрыми Д2 советского выпуска, отводы настолько массивные, что послужат антенной. Землю получим в простейшем радиоприемнике, прислонив одну ножку радиоэлемента к батарее отопления, зачищенной от краски. В противном случае декоративный слой, являясь диэлектриком конденсатора, образованного ножкой и металлом батареи, изменит характер работы. Пробуйте.
Авторы ролика заметили: сигнал вроде есть, представлен невообразимой мешаниной шорохов, осмысленных звуков. Простейший радиоприемник лишен избирательности. Любой может понять, осознать термин. Когда настраиваем приемник, ловим нужную волну. Помните, обсуждали спектр. Эфире содержит ватагу волн одновременно, поймаете нужную, сузив диапазон поиска. Существует в простейшем радиоприемнике избирательность. На практике реализуется колебательным контуром. Известен из уроков физики, сформирован двумя элементами:
- Конденсатор (емкость).
- Катушка индуктивности.
Повременим изучать подробности, элементы снабжены реактивным сопротивлением. Благодаря чему волны различной частоты имеют неодинаковое затухание, проходя мимо. Однако существует некий резонанс. У конденсатора реактивное сопротивление на диаграмме направлено в одну сторону, у индуктивности – в другую, причем выведена зависимость частотная. Оба импеданса вычитаются. На некоторой частоте составляющие уравниваются, реактивное сопротивление цепочки падает до нуля. Наступает резонанс. Проходят избранная частота, примыкающие гармоники.
Курс физики показывает процесс выбора ширину полосы пропускания резонансного контура. Определяется уровнем затухания (3 дБ ниже максимума). Приведем выкладки теории, руководствуясь которыми человек может собрать простейший радиоприемник своими руками. Параллельно первому диоду добавляется второй, включенный навстречу. Впаивается последовательно наушникам. Антенна отделяется от конструкции конденсатором емкостью 100 пФ. Здесь заметим: диоды наделены емкостью p-n-перехода, умы, видимо, просчитали условия приема, какой конденсатор входит в простейший радиоприемник, наделенный избирательностью.
Полагаем, несильно отклонимся от истины, сказав: диапазон затронет области КВ или СВ. Будет приниматься несколько каналов. Простейший радиоприемник является чисто пассивной конструкцией, лишенной источника энергии, больших свершений ждать не следует.
ДВ, СВ и КВ ловятся на значительном удалении, сигнал будет слабым. Следовательно, простейший радиоприемник, рассмотренный выше, является пробным камнем.
Основные принципы работы проекта
«Сердцем» проекта является DDS модуль AD9850, подключенный к плате Arduino. Аббревиатура DDS (Direct Digital Synthesis) означает прямой цифровой синтез. При этом способе любой сигнал можно сформировать в цифровом виде, а затем преобразовать его в аналоговый вид с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Ранее на нашем сайте мы рассматривали эту технологию в проекте генератора сигналов на Arduino и DDS модуле AD9833.
AD9850 – это устройство с высокой степенью интеграции, в котором используется комбинация усовершенствованной технологии прямого цифрового синтеза (DDS, direct digital synthesis), высококачественного цифро-аналогового преобразователя и компаратора, обеспечивающая функции синтеза частоты с цифровым программным управлением и генерации тактовых сигналов. При работе от точного опорного источника тактового сигнала AD9850 формирует стабильный аналоговый выходной синусоидальный сигнал с программируемыми частотой и фазой. Этот синусоидальный сигнал может быть использован непосредственно в качестве источника частоты или преобразован внутренними средствами компонента в прямоугольное колебание. Более подробно о данном модуле можно прочитать на сайте .
Внешний вид DDS модуля AD9850 показан на следующем рисунке.
Ранее автор данного проекта (ссылка на оригинал приведена в конце статьи) создавал на основе модуля AD9850 и платы Arduino простой генератор переменной частоты (VFO), работу которого можно посмотреть в следующем видео:
Этот проект генератора переменной частоты он и использовал в качестве основы для создания данного проекта SDR радио на Arduino и DDS модуле AD9850.
Принцип работы наших радиостанций
- они работают в диапазоне ISM 2.4 ГГц (а на западе в этом диапазоне можно работать без получения лицензии);
- доступные скорости передачи для этих модулей составляют 250 Кбит/с, 1 Мбит/с и 2 Мбит/с;
- в данных модулях доступно 125 возможных каналов с шагом сетки частот 1 МГц, что позволяет развернуть в одном месте 125 независимо работающих модемов.
Также одним из достоинств наших радиостанций будет то, что их диапазон работы не будет перекрываться с используемыми частотными диапазонами других УКВ радиостанций, тех, которые используют полиция, экстренные службы, рыбаки, охотники и т.д. Одиночный модуль nRF24L01 может одновременно взаимодействовать с 6-ю другими такими же модулями, находящимися в зоне его действия, то есть он будет передавать информацию, а 6 других модулей будут ее принимать. Также к достоинствам модулей nRF24L01 относится их низкое энергопотребление.
Существуют два типа модулей nRF24L01: NRF24L01+ и NRF24L01+PA+LNA (показанный на рисунке ниже) со встроенной и внешней антеннами.
Модуль NRF24L01+ имеет только встроенную в плату антенну, поэтому диапазон его действия составляет около 100 метров, что подходит для его применения внутри помещений, но является явно недостаточным для связи на большие расстояния на открытом воздухе. Модуль NRF24L01+PA+LNA с внешней антенной имеет в своем составе параметрический усилитель (PA), который усиливает уровень сигнала перед его передачей в антенну. Также этот модуль содержит малошумящий усилитель (LNA — Low Noise Amplifier), который с минимальными шумами усиливает слабые сигналы и тем самым значительно улучшает чувствительность модуля. Таким образом, с внешней антенной (с коэффициентом усиления 2 дБ) и двумя дополнительными усилителями дальность действия модуля NRF24L01+PA+LNA составляет примерно 1000 метров, что вполне подходит для проектируемых нами радиостанций.
