Cette approche "plus simple" demande simplement de commuter le canal audio entre les entrées gauche et droite. Chaque canal est connecté séquentiellement pour un demi-cycle de la porteuse 38 kHz. Cela produit à la fois le signal à double bande latérale de 38 kHz et le signal en bande de base. Un filtre passe-bas réduit les «éclaboussures», résultant des harmoniques de la commutation, sur les canaux radio adjacents. Je comprends que c'est ainsi que fonctionne l'un des encodeurs à puce unique à faible coût. Cela a du sens, cette méthode repose sur la correspondance des composants et aucun circuit de précision. C'est presque infaillible.
Commutation de cette manière génère un kHz 38 à double signal à bande latérale et passe à la fois L et R dans la bande de base. L et R sont de polarités opposées dans le décodeur en raison L est autorisé à traverser à l'émetteur sur une moitié du cycle kHz 38 et R est autorisé à traverser sur l'autre moitié. Lorsque L et R sont égaux, les deux signaux moyenner à zéro au cours de chaque cycle. Il ne pouvait pas être plus simple.
Photo 2. Je devais juste regarder. Cela fait vraiment DSB.
Affichage de l'analyseur de spectre du signal à travers C4 dans le schéma (figure 4).
Ici, le canal gauche a été entraînée par une onde sinusoïdale kHz 1. Remarquez que le circuit
vraiment produit kHz 38 à double bande latérale avec la porteuse supprimée par 22 db. Quand
Je cavalier le canal gauche au canal droit, les bandes latérales disparu.
Le circuit
Figure 3. La mise à la masse est effectivement mis en œuvre
par deux distincts broches E / S sur un micro-contrôleur.
La partie la plus délicate est la réalisation de l'2: fonction 1 multiplex analogique avec un micro-contrôleur. Ce qui doit être fait sans avoir à passer le niveau DC du signal, parce que cela causerait le transporteur kHz 38 pour passer à travers. CMOS Micro contrôleur I / O ports pouvez basculer entre haute impédance et les Etats à faible impédance. Mais lorsque dans l'état de basse impédance, la broche ne peut être à chaque motif (niveau logique bas) ou à l'alimentation positive (niveau logique haut). Cela signifie que l'action de commutation doit avoir lieu en mélangeant les signaux gauche et droit résistive, alors essentiellement de court-circuiter un, puis l'autre en alternance. À maintenir la condition que le commutateur ne change pas le niveau continu du signal, le signal devra être centré autour de sol ou l'alimentation positive. J'ai choisi du terrain depuis le signal d'entrée serait référencée à la masse.
Ce que les fiches de données ne nous disent pas, c'est que le FET qui entraîne la broche de sortie faible, un FET à canal N, est assez bonne absorption de courant à partir des signaux dessus du sol et de source de courant à partir de signaux en sous-sol. Permettez-moi de dire que la dernière partie à nouveau:
Le FET N-Canal qui conduit la broche de sortie peut shunt signaux en sous-sol à la terre. Il est très semblable à une résistance de faible valeur qui peuvent être activés et désactivés. Lorsque le port I / O est dans un état haute impédance, si le signal essaie de balancer trop loin sous terre, soit le dispositif de protection ESD sur la broche d'E / S ou la diode parasite qui est intrinsèque à la FET mènera, écrêtage de la de signal. Dans ce circuit, coupure perceptible à la broche d'E / S commence à quelques centaines de millivolts en sous-sol.
Depuis le transmetteur FM dans ce circuit n'a besoin que de quelques dizaines de millivolts pour atteindre la modulation satisfaisante, il n'est pas nécessaire pour l'amplification de la sortie du multiplexeur. Il est plus sur la sensibilité de modulation dans le cadre de cette section qui traite avec le circuit émetteur
(Cliquez ici pour accéder à cette discussion).
Pour effectuer la commutation entre l'impédance élevée et une faible impédance à la terre, les zéros du firmware vers le port correspondant enregistre des registres, puis à des moments appropriés, il efface la direction de données correspondant bits de registre pour faire une broche donnée une impédance élevée et à des moments appropriés , le firmware définit les bits correspondants des données de direction de registre pour rendre la broche une donnée une faible impédance à la terre.
En regardant le schéma de la figure 4, le microcontrôleur dérive sa synchronisation d'un cristal de 6 MHz. 6 MHz n'est pas un multiple entier exact de 19 kHz. En fait, il s'agit de la 315.7894e harmonique de 19 kHz. Mais il n'y a pas lieu de s'inquiéter - nous parlons ici d'analogique. Je compte à rebours par 316 et je l'appelle assez proche, car la différence n'est que de 0.06%. J'ai utilisé 6 MHz parce que j'en ai un sac sous la main. Si vous le souhaitez, vous pouvez utiliser un cristal qui est un multiple entier exact de 19 kHz. À propos, des horloges à fréquence encore plus élevée peuvent vous générer des erreurs plus petites. Un cristal de 20.000 0.04 MHz n'obtient qu'une erreur de XNUMX% - à peu près la même tolérance que de nombreux cristaux de microcontrôleur - n'oubliez pas de modifier le micrologiciel pour s'adapter aux différentes fréquences d'horloge.
On peut se demander si l'aide d'un micro-contrôleur de simplement remplacer un oscillateur, compteur, et quelques-uns des portes de transmission est une sorte de déchets d'un bon processeur. Cela me frustre de laisser plus d'un processeur RISC très compétent passent le plus clair de son temps dans les boucles de synchronisation et de faire tourner les peu trivial, mais quand on regarde les alternatives, l'utilisation d'un micro-contrôleur réduit le nombre de pièces, il est facile à obtenir, et dans de très nombreux cas, une solution moins coûteuse que la plupart des autres solutions disponibles.
Les signaux gauche et droit sont couplés en courant alternatif via C1 et C2, respectivement. Le but du couplage CA est de supprimer toute composante CC du signal source pour permettre aux signaux des broches d'E / S de U1 (l'AVR) de fonctionner symétriquement autour de la masse.
À chaque demi-cycle de la fréquence d'horloge kHz 38, soit U1 broche 7 ou U1 broche 5 est mis à la terre, tandis que la broche autre est laissée flottante, ce qui permet un signal à un moment de passer à travers à l'entrée de l'émetteur.
Un kHz 19 carré pilote onde du signal est fourni à partir U1 broches 6. Depuis le niveau moyen DC à la broche est de + 6 volts 2.5, un petit condensateur est placé en série pour garder cette composante continue sur le modulateur (composé de broches U1 7 et 5), de sorte qu'il ne sera pas tout transporteur kHz 38.
Les trois signaux: côté gauche, haché par kHz 38, Droite, hachées par kHz 38 en opposition de phase, et un signal de bas niveau pilote sont mélangés à résistive C4. J'ai utilisé le voyant stéréo sur ma radio FM portable de trouver la valeur de R5, qui à son tour détermine le montant du signal pilote dans le signal composite, puis j'ai doublé le niveau du signal. Cela devrait être plus que suffisant, mais n'hésitez pas à diminuer la valeur de R5. Couper sa valeur dans la moitié ne devrait pas entraîner trop de signal pour le récepteur.
L'objet critique de C4 est contournant la base de l'oscillateur de base commune, Q1, à la masse. La valeur a été choisi de sorte que la kHz 38 signal de bande latérale double ne serait pas enroulée de manière significative. J'ai d'abord calculé la valeur maximale admissible de C4 et ensuite utilisé la prochaine petite condensateur taille disponible. Après cela, je l'ai testé en essayant un condensateur un peu plus grande que la valeur maximale calculée et puis ensuite l'écoute d'un morceau de musique qui propose des sons de haute fréquence se déplacent de gauche à droite. Le condensateur plus forte incidence sur la séparation des signaux de fréquences plus élevées. Le condensateur. Uf 01 montré dans le schéma a eu un effet pas audible, et c'est bien parce qu'il n'était pas censé.
L'émetteur lui-même devrait vous être familier à quiconque a jamais la maison brassée un circuit microphone FM sans fil ou l'un des circuits du transmetteur FM sur ce site:
Un émetteur FM Broadcast Audio
1.5V Battery Operated FM rediffusée émetteur
Un émetteur FM sur ce site qui n'utilise pas ce même oscillateur, mais qui est un contrôleur à cristal, se trouve sur cette page Web:
http://www.cappels.org/dproj/LMX1601FMxmttr/LMX1601%20PLL%20FM%20Transmitter.html
Si les liens ci-dessus ne fonctionne pas, il peut être parce que vous êtes à la recherche à une copie non autorisée de cette page web. Il arrive. Tous ces projets se trouvent à http://www.projects.cappels.org
Ce circuit très simple, le cheval de bataille des projets de brassage microphone sans fil à domicile, a été pressé en service pour la simple raison qu'il est si populaire auprès des amateurs: il ne nécessite pas de pièces très nombreux, il peut être construit avec ou sans un circuit imprimé conseil d'administration et, habituellement, fonctionne en fait avec assez de peaufinage.
Dans l'émetteur, C3 découpe la base à la masse via C4. C7 Peut être quelques pf au-dessus ou en dessous de 5 pf sans jeter les choses terriblement hors de contrôle. Essayez de garder le condensateur variable, C6, petit. Si vous ne trouvez que des condensateurs plus gros, disons 10 à 45 pf, mettez un condensateur fixe de 10 ou 12 pf en série avec lui. Il est important de maintenir cette partie de la capacité du réservoir résonnant aussi bas que possible. Si vous ne disposez pas d'un condensateur variable approprié, vous pouvez toujours simplement insérer un condensateur fixe de 5 pf et compter sur votre capacité à régler le circuit en étirant et en déformant L1.
Q1 est un 2N4401 commun, et il présente un changement de capacité du collecteur à la base d'environ 1.5 pf par volt. C'est plus élevé et meilleur pour cette application que ce que vous obtiendriez des transistors haute fréquence avec une capacité de sortie inférieure. Plus la capacité du réservoir provenant de la capacité collecteur-base de Q1 est élevée, plus la modulation de fréquence du signal transmis sera élevée pour un niveau audio donné. Comme le modulateur stéréo ne peut gérer que plusieurs centaines de millivolts crête à crête sans distorsion, cette sensibilité est importante.
J'ai fait L1 en enroulant 7 tours de fil d'aimant en cuivre Beldsol n ° 22 autour de la partie lisse d'un foret 1/4 "(une astuce mentionnée par le légendaire Harry Lythall), puis j'ai glissé la bobine du foret. Je tirais pour la partie inférieure de la bande FM. Une fois la bobine enroulée et installée, j'ai mis C6 au centre de sa portée, puis j'ai étiré et plié la bobine jusqu'à ce que je puisse entendre l'émetteur de ma radio FM réglé sur le seul endroit calme sur le cadran ici, 93.3 MHz. Si vous voulez l'utiliser à l'extrémité supérieure de la bande de diffusion FM, vous pouvez essayer d'utiliser seulement 6 tours.
Une autre astuce pour l'enroulement des bobines de ce genre, qui doivent maintenir leur forme, sans une forme de bobine, est de couper un morceau de fil un peu plus longtemps que ce qui serait nécessaire pour la bobine, puis en maintenant chaque extrémité du fil avec une paire de pinces , étirer le fil légèrement pour orienter les grains de telle sorte que le fil a tendance à rester droite. Lorsque vous enroulez le fil autour de la foret, il aura tendance à garder sa forme nouvelle, au lieu d'essayer de reprendre sa forme ancienne. Soyez prudent lorsque vous maintenez le fil tout en étirant-vous ne voulez pas de vous frapper au visage avec la pince si le composant logiciel enfichable fil. M'est arrivé une fois; ce n'est pas vraiment drôle.
L'antenne
Cet émetteur ne dispose pas d'une antenne discrète. L1 rayonne abondance. Une antenne externe serait d'étendre la gamme, qui n'est probablement pas ce que vous voulez vraiment de toute façon. Il viendra aussi compliquer la mise au point, qui est autre chose que vous n'avez probablement pas vraiment envie. Je reçois mètres près 10 à trois de mes portables récepteurs FM avec cela. Il pourrait être plus forte, mais mètres 10 est plus que suffisant. Mes voisins ne sont pas vraiment besoin de savoir ce que je l'écoute.
Le firmware
Le firmware est très probablement très probable que le simple morceau de code fonctionnel que j'ai jamais écrit. Il pose seulement le signal de 19 kHz broches haute, attend un peu, puis définit l'un des axes kHz 38 à Z élevé, tout en établissant la broche 38 autre kHz à Z. Il retarde bas un peu plus, puis fait la broche haute Z faible , et le faible Z élevé de broches, attend un peu plus ... Je pense que vous avez l'idée. Le commutateur du modulateur sorties entre haute et basse impédance au kHz 38, la sortie kHz 19 est une onde kHz 19 carré. Il était un peu fastidieux, à tester dans AVR Studio, mais vaut la peine.
Le code est très simple. Attendez boucles rembourrées avec des ops pas, séparant changement de l'état des broches d'E / S. Le programme minuscule seulement quelques instructions très simples, pas de sauts longs, interrompt ou des fonctions spéciales, en s'appuyant uniquement sur le vecteur de réinitialisation et de ces instructions en langage d'assemblage: sept
cbi sbi
déc brne
nop rjmp
ldi
Très probablement, le code ATTINY12 fonctionnera sur n'importe quel contrôleur AVR qui a un PORTB disponibles, mais je n'ai pas confirmé que c'est le cas - de sa spéculation. J'ai fourni des liens au bas de cette page au code de la ATTINY12, ATTINY15, le ATTINY2313 / AT90S2313, et le AT90S2323. J'ai testé tous les cinq de ces puces dans ce circuit et il les trouva à tous les travaux comme prévu. Je suppose que c'est l'un des avantages de garder les choses simples.
Vous devriez être en mesure d'utiliser cette technique sur la plupart des autres, sinon tous les micro-contrôleurs CMOS avec broches E / S qui sont capables d'être placé dans un état de sortie élevé. Si vous vous rendez compte du succès avec un PIC ou un autre petit contrôleur, s'il vous plaît envoyez-moi une note à l'adresse e-mail au bas de cette page.
Assemblée
J'ai construit le mien sur un morceau de panneau phénolique perforé qui avait un tampon par trou. Les trous sont dans une grille de 0.1 "(2.54 mm). Les coussinets aident à maintenir les composants fermement à la carte, mais je suis convaincu que l'un construit sur un panneau phénolique ou en fibre de verre perforé, ou même construit Ugly Bug (AKA Dead Bug) ou Manhattan le style fonctionnerait tout aussi bien.Assurez-vous simplement que les pièces de l'émetteur sont solidement montées pour aider à la stabilité de fréquence et réduire les microphones.
J'ai utilisé une douille pour le micro-contrôleur. Ceci parce que j'ai utilisé un adaptateur de programmation qui a branché dans la prise dans le but de la programmation des contrôleurs, et aussi de me laisser changer les contrôleurs pour vérifier que les contrôleurs d'autres pourrait fonctionner. Vous n'avez pas besoin d'un support, mais il pourrait donner une certaine tranquillité d'esprit et une certaine pardon des erreurs.
Essais et tuning -après assemblage
Si vous utilisez une prise pour le contrôleur, ne le mettez pas dans la prise avant d'avoir vérifié que l'alimentation est correctement câblée. Appliquez une alimentation non régulée à l'entrée du 78L05 et mesurez la broche 8 du microcontrôleur. Il devrait être de + 5 volts. Vérifiez que la broche 4 du microcontrôleur est mise à la terre.
Accordez un récepteur radio FM à proximité d'un endroit tranquille sur le cadran, où vous voulez l'émetteur de résider.
Accordez C6 au centre de sa gamme et L1 contact avec vos doigts. Si vous avez entendu un signal aller sifflement si la bande passante de votre récepteur FM, cela signifie que l'émetteur est accordé à une fréquence plus élevée que celui auquel le récepteur FM est accordé. Si vous n'avez pas entendu le signal, puis étirez la longueur de la bobine LEGEREMENT.
À un certain point, entre les effets des étirements de la bobine et le toucher avec vos doigts, vous devriez être en mesure d'apporter la fréquence de l'émetteur d'être très proche de celui qui le rénovateur est accordé. À ce stade, vous devriez être en mesure d'utiliser C6 pour affiner l'oscillateur à la fréquence de droit
Après avoir obtenu l'émetteur à l'écoute, Vérifiez que l'émetteur est la transmission à la fréquence que votre radio est réglée sur, et non pas à une fréquence d'image. Pour ce faire, en apportant votre doigt pour près L1. Lorsque vous faites cela, la fréquence passera. Si l'émetteur se déplace à une fréquence inférieure sur votre bouton de la radio, puis l'émetteur est à l'écoute à l'endroit où vous pensez qu'il est. Si l'émetteur semble se déplacer en fréquence, alors vous êtes à la recherche à une image et ont besoin de régler à nouveau l'émetteur.
La procédure ci-dessus pourrait être difficile, et nécessite souvent une certaine finesse. Soyez patient, ça va payer.
Il pourrait être utile d'avoir un compteur non-réglé l'intensité de champ à portée de main, juste pour être en mesure de déterminer si l'émetteur est oscillant à tous. Je me suis fié à plusieurs reprises un cours de ce projet. Voici quelques projets déposés certains indicateurs de résistance sur ce site:
À large bande RF Probe intensité du champ à l'aide d'Atmel AVR AT90S1200A contrôleur <= Celui-ci utilise un microcontrôleur pour mettre à zéro le circuit.
Un indicateur de champ simple force <= Celui-ci ne nécessite pas de micro-contrôleur.
RF numérique Indicateur de puissance du champ avec affichage LED en utilisant Atmel AVR processeur AT90S2313 <= C'est celui que j'ai utilisé sur ce projet.
Les désignations «L» et «R» sur le connecteur audio sont, à ma connaissance, correctes.
Réflexions sur les améliorations possibles
Tout d'abord, on pourrait envisager d'ajouter une protection ESD aux entrées audio.
Filtres avec 10 forte à coupure 15 kHz sur les canaux audio gauche et droit peut aider avec certaines sources audio. Cela permettrait d'éviter des signaux qui pourraient être dans l'audio de battre avec le signal pilote 19 khz.
Pré-empahsis, un coup de pouce par db 6 octave à environ kHz 3 sur les canaux audio gauche et droite permettra de compenser pour le roll-off de-empahsis dans les récepteurs commerciaux. Nord récepteurs américains s'attendre à une seule fréquence, le reste du monde, quelque chose de légèrement différent. Vous pourriez être en mesure d'obtenir un effet similaire avec un égaliseur graphique avant de l'émetteur. L'utilisation d'un égaliseur dans le récepteur de restaurer la réponse en fréquence, mais ne va pas améliorer votre signal à haute fréquence par rapport au bruit que l'accent a été pré destiné.
Conception de circuits imprimés pour les contrôleurs AVR 8 broches
Dans la photo ci-dessus, Jeff ci-joint un plomb clip pour la bobine sur son émetteur
afin d'augmenter la gamme un peu. Notez que l'inducteur est une condition suffisante
antenne pour la plupart des utilisations et l'antenne supplémentaire n'est pas recommandé.
Jeff Heidbrier, au Texas, est venu avec un design assez agréable carte de circuit imprimé pour ce transmetteur FM Stéréo simple. Mise en page de Jeff accueille 8 broches contrôleurs AVR. La disposition est destinée à recevoir les résistances montées verticalement, comme indiqué dans la photo, si vous avez une certaine souplesse en ce que vous pouvez utiliser n'importe quelle taille de 1 / 8 jusqu'à environ tailles watts 1 / 2.
Cette disposition ne nécessite que trois cavaliers afin de faire une seule carte face.
En ce qui concerne les points par pouce, Jeff a écrit: "L'ouverture du fichier avec Microsoft Paint et l'impression de l'image donne 7.5 mm du centre de la broche 1 au centre de la broche 4." C'est une bonne idée de vérifier le pas de point dans votre propre système (par exemple, j'utilise un Macintosh, donc les points par pouce devraient probablement être ajustés.) Lorsque tout est mis à l'échelle correctement, la distance entre les centres sur U1, le Boîtier double en ligne à 8 broches, doit mesurer 0.1 pouce (2.54 mm),
D'abord publié en Avril, 2007. Mise à jour Janvier, 2008, Février 2008, Avril, 2008.
