Einfacher 16 Kanal-FM-Stereo-Empfänger mit Steuerung durch einen ATMEGA8[L]

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NEU NEU NEU im August 2010 : und hier noch der Hinweis auf einen einfacheren, aber dafür auch deutlich preisgünstiger aufbaubaren UKW-Stereo-Empfänger: http://comwebnet.weimars.net/forum/showthread.php?tid=487

Angeregt durch den ELEKTOR-Beitag "Der ATM18-Radiocomputer mit dem DSP-Radiochip Si4735" aus Heft 11/2009 [2], habe ich auch ein wenig mit diesem Chip experimentiert. Von Haus aus misst er nur etwa 3x3mm, wird aber auch aufgelötet auf einer kleinen 20pin-DIP-Subplatine angeboten [1] und ist dann problemlos zu verbauen. Diese Version kostet allerdings ganz happige ca. Euro 35. Wenn es also nur darum gehen sollte, möglichst günstig an ein Radio zu kommen, dann gibt es sicherlich geeignetere Lösungen als die Verwendung besagten Chips. Überrascht hat mich allerdings seine Leistungsfähigkeit, wobei ich ihn bisher nur im UKW-Bereich getestet habe. Der erste subjektive Eindruck ist der, dass neben seiner Empfindlichkeit auch seine Selektivität nicht schlecht ist. Auch in dem in hiesiger Region ( Rhein-Main-Gebiet ) völlig überfüllten Frequenzband liessen sich neben starken auch viele schwächere Sender einwandfrei und in Stereo empfangen. Als Antenne benutze ich nur einen flexiblen Schaltdraht mit ca. 75cm Länge, was im 3m-FM-Rundfunkband etwa 1/4 Wellenlänge entspricht.

Hier zuerst einmal die grundsätzlichen technische Daten des Si4735-Chips:
* Digitale Abstimmung FM: Schrittweite 10 kHz
* FM-Frequenzen 64–108 MHz
* Interner PLL-Oszillator mit integriertem VCO
* Automatic frequency control (AFC)
* Digitaler Stereodecoder
* Digitale Lautstärkeeinstellung
* Adaptive Rauschunterdrückung
* RDS-Decoder
* Wahlweise digitaler Audio-Ausgang
* Digitale Abstimmung AM: Schrittweite 1 kHz
* Langwelle 153–279 kHz
* Mittelwelle: 520–1710 kHz
* Kurzwelle 2300–21850 kHz
* Automatische Verstärkungsregelung (AGC)
* Einstellbare Bandbreite 1, 2, 3, 4, 6 kHz
* Einstellbare, weiche Stummschaltung
* Abmessungen (L x B x H): 28 mm x 11 mm x 11 mm
* Gewicht: 3 g

Datenblatt: http://www.datasheetdir.com/SI4735+RF-Receiver

In dem Elektor-Beitrag wird der Radiochip mithilfe eines BASCOM-Programmes von einem ATMEGA88 gesteuert und erlaubt dabei u.a. eine Scan-Funktion und eine Anzeige von Empfangsfrequenz und anderen Parametern auf einem LCD-Display. Für mein erstes Projekt mit diesem Chip schwebte mir dagegen nur eine möglicht weit abgespeckte Version eines UKW-Stereo-Empfängers mit 16 fest im Programm abgelegten Kanälen vor. Mir reicht das und da ich die Frequenzen der von mir favorisierten Sender kenne ( oder sie ggf. auch leicht im Internet hätte finden können ), stellte ihre Übernahme in den in BASCOM geschriebenen Programmcode kein Problem dar. Evtl. Nachbauer müssten sie somit durch ihre eigenen Wunschkanäle ersetzen.

UKW-Stereo-FM-Empfänger Testaufbau

Gesteuert wird der Radiobaustein via I2C von einem ATMEGA8. Den zwei Chips wird der gleiche, von einem externen Transistoroszillator stammende, 4MHz-Quarztakt zugeführt. Die Auswahl der 16 möglichen Kanäle erfolgt mithilfe eines kleinen, mit 0-F gekennzeichneten Hex-Drehschalters.
Uber die Taster S5 und S6 kann die Ausgangslautstärke beeinflusst werden. Nachdem im Einschaltzustand aber immer der Maximalwert ausgegeben wird, kann man auf sie ggf. aber auch verzichten.
Um keine Pegelanpassung zwischen den Chips vornehmen zu müssen, wollte ich beide mit 3,3V versorgen und hatte ursprünglich vor, als Prozessor die Low-Voltage-Version: ATMEGA8L zu verwenden. Inzwischen zeigte sich zumindest bei mir, dass in der Schaltung auch alle zufällig vorhandenen "normalen" ATMEGA8-Exemplare ( obwohl erst für den Betrieb ab 4.5V spezifiziert ) verwendbar waren.
Auf die Frequenzanzeige mithilfe eines LCD-Displays habe ich vorerst verzichtet, wobei der Prozessorport "C" dafür aber frei gehalten wurde. Ein Problem könnte sich allerdings dadurch ergeben, dass schon mit 3V betreibbare LCD-Displays nicht sehr verbreitet sind. Ggf. könnte man an dieser Stelle aber auch TFT-Farbdisplays, wie den aus S65-Handys bekannten Typ LS020 einsetzen. Für die hierbei zusätzlich noch benötigte Backlightspannung von etwa 10V gibt es kleine, mit 3,3V Eingangsspannung auskommende 1W-DC/DC-Wandler, die eine Ausgangsspannung von 12V bereitstellen ( z.B.: RECOM RNM-3.312S ).
Eine reizvolle Aufgabe für die Zukunft könnte auch noch darin bestehen, verschiedene RDS-Daten auf dem Display anzuzeigen, wofür eine geeignete BASCOM-Routine aber m.W. noch nicht realisiert wurde.

Schaltbild der Empfänger-Minimalkonfiguration

Mein Source-Code basiert auf dem des ELEKTOR-Projektes, wurde aber auf das Nötigste abgespeckt und hinsichtlich der Taktverarbeitung sowie Frequenzanwahl auch erweitert.
Er kann hier heruntergeladen werden: http://www.kh-gps.de/si4735.zip

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Linkliste:

[1] http://www.ak-modul-bus.de/cgi-bin/ibosh...1,SI4735MO
[2] http://www.cczwei-forum.de/cc2/attachmen...977de5e62b
[3] http://www.cczwei-forum.de/cc2/attachmen...977de5e62b
[4] http://www.elexs.de/SI4735g.html
[5] http://www.elexs.de/SI4735f.htm
[6] http://www.b-kainka.de/SI4735Scan.html
[7] http://www.b-kainka.de/Weblog/Logbuch090129.html
[8] http://www.cczwei-forum.de/cc2/thread.php?threadid=3925
[9] http://www.elektor.de/forum/foren-ubersi...6079.lynkx

Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 28.08.2010 09:56 von gpsklaus.