Receptorul descris in continuare este destinat receptiilor DXFM din banda de radiodifuziune 87.5 - 108 MHz. Este cel de al doilea receptor autoconstruit pentru aceasta banda, primul fiind cel descris in articolul prezentat aici. Receptorul este echipat cu un modul tuner bazat pe chipset-ul NXP TEF6686, la care s-au adaugat componetele necesare pentru control si afisare. Comanda si controlul acestuia se pot realiza atit manual, cit si de la distanta, prin internet. Un aspect esential este ca, desi este proiectat pentru receptii DXFM, acest receptor nu va fi utilizat pentru ascultarea emisiunilor radiodifuziune standard. Functia sa principala este de a scana rapid banda de radiodifuziune, de a detecta si identifica posturi radio îndepartate și de a transmite aceste informatii la distanta utilizatorului prin internet.
Componenta de baza a receptorului este modulul tuner, TEF6686, care asigura receptia si procesarea semnalelor radio sosite de la antena. Acesta este responsabil de performanta generala a receptorului in ceea ce priveste sensibilitatea, selectivitatea, dar si alte caracteristici importante. Este un receptor complet, conceput astfel incit sa utilizeze un numar minim de componente externe. Comanda si controlul acestuia sint realizate cu ajutorul unui microcontroler ESP8266, utilizind o magistrala de comunicatie I2C. Microcontrolerul este componenta logica de baza a receptorului. Acesta are rolul in transmiterea comenzilor, interogarea si receptionarea raspunsurilor de la componentele integrate in receptor, precum si in asigurarea comunicatiei prin internet cu utilizatorul. Din familia de module ESP8266 am ales modelul ESP01S. Acesta are dimensiuni reduse si utilizeaza un numar minim de pini GPIO, in total 4. Dintre acestia, pinii GPIO0 si GPIO2 sint alocati comunicatiei prin magistrala de date I2C. Ceilalti doi pini, GPIO1 (TXD) si GPIO3 (RXD), sint utilizati interpretarii comenzilor primite de la doua push-butoane, K1 si K2. Acestea au rolul de a schimba manual frecventa de acord a receptorului. In plus, pentru semnalizarea acustica a anumitor situatii, pinul TXD este utilizat si ca iesire pentru a controla un buzzer (BUZ). Pinii microcontrolerului au fost selectati cu foarte multa atentie, pentru a asigura functionarea corecta a acestuia si pentru a preveni eventualele perturbatii la restart in timpul alimentarii receptorului cu tensiune. Frecventa de acord a receptorului, dar si alte informatii, sint afisate cu ajutorul unui display LCD cu 2 rinduri si 16 caractere (LCD1602), dotat cu un modul adaptor pentru comunicatia seriala I2C. Intrucit microcontrolerul ESP8266 nu dispune de memorie EEPROM integrata, receptorul a fost dotat cu o memorie externa, MEM1, model 24LC32. Receptorul se alimenteaza cu o tensiune de 6V prin intermediul unui conector mama de 6 mm, in timp ce componentele sale interne sint alimentate cu tensiuni de 5V si 3.3V, prin intermediul a doua stabilizatoare de tensiune, ST1 si ST2. Antena se cupleaza la receptor printr-un conector RCA, iar semnalul audio este cules prin intermediul unui conector stereo de 3.5 mm. Conectorul RCA mama s-a fixat de cablajul imprimat prin intermediul unui suport din tabla de fier. Cablajul imprimat este tip FR4 de 1.6 mm si are dimensiunile 101 x 53 mm. Receptorul nu dispune incă de o carcasa, dar va fi echipat cu una in viitor.
Avind in vedere ca receptorul este destinat receptiei DXFM, obiectivul sau principal este scanarea rapida a benzii de radiodifuziune, detectarea posturilor de radio, identificarea acestora si transmiterea informatiilor catre utilizator. Pentru ca scanarea rapida este esentiala in acest proiect, procesul se desfasoara in doua etape: scanarea locala si scanarea la mare distanta.
In cadrul procesului de scanare locala, frecventele posturilor de radio locale, ce pot fi receptionate continuu sau temporar (ex. tropo), sint identificate pe baza nivelului ridicat al semnalului si adaugate intr-o lista denumita "lista neagra". Aceasta lista este stocata continuu in memeoria EEPROM, MEM1. Pe masura ce scanarea locala progreseaza, frecventele incluse in lista neagra sint identificate de receptor si evitate in timpul scanarilor ulterioare. Pentru optimizarea listei negre se recomanda ca scanarea locala sa fie realizata pe o durata mai lunga, cu antena orientata pe cit mai multe directii. In acest fel receptorul identifica si blocheaza toate posturile de radio nedorite.
Scanarea la mare distanta reprezinta obiectivul principal pentru care receptorul a fost proiectat si construit. Aceasta scanare va fi realizata pe intreaga durata a propagarii radio de tip E Sporadic sau Meteor Scatter. Pentru indeplinirea obiectivului, receptorul va receptiona doar frecventele radio libere, care nu se regasesc in lista neagra, si va incerca sa detecteze orice emisiune radio nou aparuta. Detectia se realizeaza prin masurarea nivelului semnalului receptionat. Orice semnal care depaseste un prag prestabilit determina oprirea temporara a procesului de scanare, pentru a incerca identificarea acestuia. Identificare se efectueaza prin decodificarea semnalului RDS asociat emisiunii radio si extragerea unui numar cit mai mare de informatii din aceasta, precum: PI (Program Identification), PS (Program Service Name) si RT (Radio Text). Pentru a minimiza impactul asupra procesului de scanare, oprirea temporara trebuie sa fie cit mai scurta posibil. Astfel, am stabilit o durata de 5 secunde. Informatiile decodificate sint afisate pe display sau transmise la distanta utilizatorului. Dupa terminarea duratei de oprire temporara din scanare, procesul de scanare se reia automat. Comunicatia la distanta cu utilizatorul se face prin internet cu ajutorul mesajelor. Mesajele sint bidirectionale si au rolul de a informa utilizatorul despre receptor sau de a transmite comenzi catre acesta. Utilizatorul interactioneaza cu receptorul printr-o aplicatie creata special pentru acest scop.
Toate detaliile referitoare la software vor fi prezentate in articolele viitoare.
Descarca cablajul imprimat.
Surse de inspiratie:
Constantin BADICAN - YO7FWS
--- 73's YO7FWS ---
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu