常用しているポケットラジオがすぐ電池がなくなる(正確には1.2V系充電電池を考慮した設計をしていない)ので、ポケットラジオをつくってみようかと
以前、aitendoに行ったときKT0915というDSPを使ったAMFMラジオ用ICが売っていたので、これを使ってラジオを作ってみようと画策しました。
DSPを使っていてAMの場合100KHz〜32MHzまで、FMの場合30MHz〜108MHzまでカバーするらしいです。アナログ回路のみでこれだけのワイドバンドに
なるよう設計すると、局発VCOだけで何組作ればカバーできる?と考えこんでしまいます。それがたった16pinのIC1個だけで実現できるとは‥末恐ろしい。
↓はIC部分を写した物。幅は5.1mm 足の間隔は0.65mmでいわゆるTSSOPと呼ばれるパッケージに入っています。
--------------------------------------------------------いつもの製作から------------------------------------------------------
回路図は↓ イヤホンジャックに10uHのコイルを入れてICのFMアンテナ端子を接続する‥良くあるイヤホンをFMアンテナ代わりにする方法を採っています。
あと液晶は手持ちの16×2のキャラ表示タイプを使いたかったので、5V駆動のモジュールを3.3V駆動できるように内部でVo端子を-2V程度供給できるように
改造しています。改造方法は"液晶モジュール 3.3V化"で検索するといろいろ出てきます。
ただしこいつは運悪く液晶モジュール内の発振器から-1.5Vを作り出せなかったので別回路図に示す発振器を液晶モジュールに積んでいます。
あと、液晶モジュールは電源電圧が変わるとコントラストが変わり、また電圧が低すぎると動作停止したりして不具合が出るので3.3V電源を別途積んでいます。
この電源回路の場合3mA程度の消費電力ならば2.1V〜5Vの範囲で3.28Vを液晶モジュールに供給することができます。
ラジオはノイズに弱いので、電源が出すノイズを極力減らすためチャージポンプの構成にしましたが‥どうだろう?
いつものように基板作りから始めます。 今回は片面ベーク基板でサンハヤトのカット基板11を使います。
手持ちの基板サイズで丁度良いのが100×100mmしかなかったのでこれを使っていますがカット基板10でも間に合うかもしれない。
エッチング後の基板は↓ 無駄スペースが多いなぁ。Orz 小さい基板を買っておけばよかった_/ ̄|○ il||li
ハード仮組み+ソフトデバッグ中の様子。この写真を撮った時点ではまともに動作していませんでした。
PICを使ってI2Cを操作する‥どうやら鬼門らしく、まともに動作しないので‥自分が欲しい波形になるように?ソフト上にWAITを入れたりして
チューニングするという?な事をやっています。 なので殆ど使っていないオシロスコープを持ち出して波形確認+タイミング調整をしているという
基板付近拡大、半田面から見ているのでICはKT0915のみ見えます。あとはオシロのプローブ?いやプローブを持っていないのでBNC⇔ワニ口クリップとか
電源装置につながるワニ口とか とにかくワニ口だらけ
↓はソフトも出来てとりあえず完成した全景。 ケース側面にすべての端子とボタンを配置して正面には液晶のみ‥
FMを受信している画像ですが、RS(RSSI)とSN値? それにステレオ受信時にはSTの文字が表示されるようになっています。
RSの値は単位は-dBmを示していて、下の図では-79dBmらしいです。 SNは‥何のSNか分かりませんが0〜127間での値を示すようです。
中身は↓ 上蓋にLCDがねじ止めされていていて、ケースの蓋が閉まると基板上の14pinコネクターと液晶のコネクターが勘合するようになっています。
こうすると、デバック中にPICを抜き差ししようとして蓋を開閉してもパカパカしやすいという(笑)
基板付近拡大図、PICと液晶用電源に使った74AC14が写っています。メインで仕事をしているPICマイコンより、3.3V電源を作っている脇役の回路の方が
場所を取っているという、ひどい様子が良く分かります。
上蓋の付近の様子を拡大した物。 ヤフオクで1個140円で入手した液晶を使ったので3.3V化するのに回路に一工夫が必要でした。
↓がその負電源回路です。これをLCD基板上に空中配線して乗っけています。
ケースと一緒に買ったラバーケース(画面左側)
本体にかぶせると↓のようになります。少しは見栄えが?
側面は↓のようになっています。ロータリーエンコーダーとスイッチが2個(決定ボタンとキャンセルor 項目選択ボタン)
それに電源スイッチとバーアンテナ/外部アンテナ切替スイッチ、RCAジャックは外部アンテナ接続端子になっています。
--------------------------------------------------------実際に使ってみて------------------------------------------------------
FMの感度と音質はまあまあです。ただ無音時にごく小さい音ですが"プツプツ"と聞こえるのが気になります。
実測で26.9MHz〜134MHzまで同調できたので、29MHzや50MHzのアマチュア無線、68MHz付近の同報無線なども聞こえるかも?
68.??MHzの同報無線(防災行政無線)を時々聞いていますが、ナローFMなので音量が小さいですがとりあえず聞こえます。午後5時の音楽とか、田舎だと
行方不明者の捜索願いとか
→プツプツ音の原因が分かりました。定期的に受信レベルとSN比をKT0915からPICに転送していますが、この時にプツ音が入るようです。
AMは‥音質がひどい_/ ̄|○ il||li 音割れしたようなビビリ音が聞こえます。あと感度が思ったより悪いです。バーアンテナはなるべく大きな物を
使った方が良いと思います。LCDとバーアンテナを離すと感度が上がるので、LCDモジュールの金属フレームの悪影響が出ているのか、それとも
モジュールのノイズの影響が出ているのか?
88KHz〜32767KHzまで同調できたので、長波放送から11mバンドの短波放送、29MHzのアマチュア無線?まで条件がよければ聞こえるかもしれないです。
--------------------------------------------------------AM受信音を良くする------------------------------------------------------
AMの音質が長時間聞くに堪えないので、当初使っていませんでしたが、どこかのHPで"KT_AMFMdrv.c"で検索するとデータシートに載っていないレジスターを
操作していると書いてあったので、このソースファイルを元にいろいろいじってみました。
アドレス | ビット | 変更後の値 | 意味 |
0x22 | bit9,8 | 1,0 | AM AGC short win=slowest |
0x22 | bit11,10 | 0,0 | AGC_FAST_WIN->fastest |
0x22 | bit6,5 | 1,0 | AM_GAIN = 12dB |
0x23 | bit12,11,10 | 1,1,1 | Low_TH_B |
0x0A | bit6 | 1 | LO_LDO=higest |
0x3f | bit6,5,4,2,1,0 | 0,0,1,0,1,1 | RF AGCパッチ |
0x10 | bit14,13 | 1,1 | re_cali(再調整?) |