Слушаем FM с RDS. Как я сделал автономный приемник на RDA5807

В ито­ге мы получим пол­ностью авто­ном­ное устрой­ство, которое работа­ет от одно­го акку­муля­тора нес­коль­ко суток и не нуж­дает­ся ни в интерне­те, ни во внеш­нем уси­лите­ле.

В одной из пре­дыду­щих ста­тей я рас­суждал, что радио — это спо­соб получать информа­цию, минуя тысячи километ­ров, нев­зирая на гра­ницы и рас­сто­яния. Глав­ное пре­иму­щес­тво ради­опри­емни­ка — прос­тота: вклю­чил, и он работа­ет, при­чем безо вся­кого дос­тупа к интерне­ту. Сплош­ные плю­сы! При­емник на RDA5807 с под­дер­жкой RDS ока­зал­ся на ред­кость удач­ной конс­трук­цией, но, как ты пом­нишь, он был соб­ран в виде макета. Приш­ло вре­мя довес­ти его до ума.

Доработка схемы

Аудиоусилитель

Во‑пер­вых, мы добавим УНЧ: хочет­ся, что­бы при­емник мог работать безо вся­ких науш­ников и внеш­них уси­лите­лей. А возь­мем мы, как и рас­сужда­ли в пре­дыду­щей статье, LM4863, для наших целей этот вари­ант поч­ти иде­ален. Это низ­коволь­тный мос­товой сте­реофо­ничес­кий УЗЧ, который мож­но вклю­чить в режиме пов­торите­ля, с неболь­шим уси­лени­ем.

По­чему это удоб­но? RDA5807 выда­ет сиг­нал впол­не дос­таточ­ной ампли­туды, поэто­му если нам нуж­но уси­ление по нап­ряжению, то лишь неболь­шое. Мос­товая же схе­ма вклю­чения поз­воля­ет изба­вить­ся от выход­ных кон­денса­торов, что тоже полез­но. Потерь мень­ше, АЧХ луч­ше, мес­то на пла­те сэконо­мим. Ну и пос­леднее удобс­тво LM4863 — воз­можность под­клю­чения науш­ников с перек­лючени­ем режимов динами­ки/науш­ники. Прав­да, на науш­ники она уже работа­ет как полумост, но там дру­гих вари­антов нет, стан­дар­тные ауди­онауш­ники с общей точ­кой все рав­но не получит­ся под­клю­чить к мос­товой схе­ме.

Как вид­но из схе­мы, режим работы перек­люча­ют, изме­няя нап­ряжение на выводе 16 мик­росхе­мы. Пос­коль­ку мой разъ­ем при под­клю­чении науш­ников работа­ет на замыка­ние, я добавил прос­тень­кий инвертор на одном тран­зисто­ре.

Здоровое питание

Ба­тарей­ки — это, конеч­но, хорошо, осо­бен­но типа D, но даже они потихонь­ку садят­ся. Надо эту шту­ку перево­дить на акку­муля­торы. Какие акку­муля­торы — это даже не воп­рос: конеч­но, LiPo, тем паче их сей­час вез­де пол­но, мож­но из вей­па выковы­рять, мож­но взять 18650, новый или б/у. А если акку­муля­тор лити­евый, зна­чит, для питания кон­трол­лера нужен понижа­ющий ста­били­затор, при­чем линей­ный регуля­тор нежела­телен, так как он про­садит КПД.

Со­берем понижа­ющий DC/DC-пре­обра­зова­тель, при­чем ауди­оуси­литель в нем пита­ется непос­редс­твен­но от батареи. Он, конеч­но, может работать и от 3,3 В, но на 4 В чувс­тву­ет себя бод­рее. А для акку­муля­тора мы исполь­зуем стан­дар­тный модуль кон­трол­лера заряда, тут даже выдумы­вать ничего не надо.

Дисплей

На макете сто­ял TFT-дис­плей с раз­решени­ем 128 × 128 на ST7735, а вот для уста­нов­ки на пла­ту у меня есть дис­плеи на том же кон­трол­лере, но с раз­решени­ем 160 × 128. Эти дис­плеи обратно сов­мести­мы, поэто­му замена не пот­ребу­ет мно­го пра­вок, более того, это уже было даже реали­зова­но в пле­ере и телефо­не. С помощью резис­тора R9 мож­но регули­ровать яркость, у меня яркость выс­тавле­на дос­таточ­но уме­рен­ной в уго­ду энер­гопот­ребле­нию.

Печатная плата

На самом деле перед опи­сыва­емой вер­сией аппа­рата на свет появи­лась пре­дыду­щая, которая как раз помог­ла мне внес­ти изме­нения в схе­му. Так, сна­чала исполь­зовал­ся внеш­ний DC/DC-пре­обра­зова­тель, но экс­плу­ата­ция показа­ла, что ауди­оуси­литель луч­ше питать непос­редс­твен­но от батареи, а с этой точ­ки зре­ния, конеч­но, удоб­нее пре­обра­зова­тель помес­тить на схе­ме.

Конс­трук­тивно пла­та выпол­нена из двух­сто­рон­него фоль­гирован­ного стек­лотек­сто­лита. Переход­ные отвер­стия прок­лепаны мед­ной про­воло­кой 0,5 мм и про­паяны. Изго­тав­лива­ется печат­ная пла­та стан­дар­тно: печата­ем два шаб­лона на плен­ке, сов­меща­ем их по кон­турам и фик­сиру­ем скот­чем друг к дру­гу.

Внутрь вкла­дыва­ем заготов­ку с нанесен­ным фоторе­зис­том. Зажима­ем меж­ду сте­кол, зас­вечива­ем по оче­реди с одной и с дру­гой сто­роны. Про­явля­ем, тра­вим, ну и так далее. Глав­ное в этом деле — не оши­бить­ся с отзерка­лива­нием, вот я в этот раз таки про­колол­ся, из‑за чего две прот­равлен­ные заготов­ки пла­ты отпра­вились в помой­ку и приш­лось делать еще одну.

От­мыва­ем фоторе­зист: это удоб­но делать, завер­нув пла­ту в туалет­ную бумагу и слег­ка смо­чив аце­тоном. Бук­валь­но минута выдер­жки, и фоторе­зист сле­зает без уси­лий.

Прог­лядыва­ем пла­ту на огре­хи. Гла­за у меня уже не те, да и мон­таж все плот­нее, зато теперь у меня есть мел­коскоп, в который все хорошо вид­но.

Да­лее на мик­ростан­ке кар­бидны­ми свер­лами свер­лим отвер­стия.

Прок­лепыва­ем пла­ту мед­ной про­воло­кой: это силь­но про­ще, чем замора­чивать­ся метал­лизаци­ей отвер­стий. Про­паиваем клеп­ки паяль­ником. Заод­но лудим посадоч­ные мес­та: лудить пла­ту пол­ностью я не вижу смыс­ла, а вот пок­рыть лаком лицевую сто­рону пос­ле сбор­ки и налад­ки опре­делен­но сто­ит. Голая медь в мес­тах кон­такта с руками со вре­менем чер­неет и зелене­ет, и это неэс­тетич­но.

Даль­ше сле­дует сбор­ка, тут рекомен­дует­ся запа­ять сна­чала мик­росхе­мы: они мел­кие, ног у них мно­го, поэто­му нуж­на акку­рат­ность, осо­бен­но с кон­трол­лером.

В пер­вую оче­редь прих­ватыва­ем край­ние нож­ки по диаго­нали, осталь­ные акку­рат­но про­паиваем: хороший флюс и силы повер­хностно­го натяже­ния сде­лают всё сами.

Глав­ное — не перепу­тать RDA5807FP и RDA5807SP. Я до недав­него вре­мени думал, что эти индексы осо­бо ни на что не вли­яют, ан нет: у RDA5807SP нет RDS, и она, соот­ветс­твен­но, не зарабо­тает с текущей вер­сией про­шив­ки. Про­веря­ем качес­тво мон­тажа под мик­роско­пом: все вро­де нор­маль­но.

Ког­да все детали запа­яны, мож­но залить про­шив­ку, пос­ле чего все дол­жно сра­зу зарабо­тать. Впро­чем, так глад­ко обыч­но не быва­ет. Если девайс не стар­тует, то в пер­вую оче­редь сто­ит про­верить питание: как извес­тно, элек­тро­ника — это наука о пло­хих кон­тактах. Если питание есть, сле­дует про­верить так­тирова­ние. Квар­цевый генера­тор может не запус­кать­ся из‑за недо­отмы­того флю­са.

Корпус

Кор­пус, как обыч­но, выпол­няем из орг­стек­ла, он прост в изго­тов­лении и выг­лядит инте­рес­но. Фак­тичес­ки кор­пус сос­тоит из трех деталей: П‑образной бокови­ны, вер­хней и ниж­ней кры­шек. В этот раз я решил сде­лать спе­циаль­ную прис­пособу для изги­ба орг­стек­ла из трех кус­ков фанеры 10–15 мм тол­щиной. Прис­пособа очень прос­тая, и вся ее суть понят­на из пред­став­ленных ниже фотог­рафий.

По­даем на них­ромовую нить ток до едва вид­ного гла­зом накала, в моем слу­чае это 1,5 А для нити диамет­ром 0,2 мм. Кла­дем свер­ху заготов­ку из орг­стек­ла, так, что­бы наг­ретая нить была под лини­ей сги­ба, и ждем раз­мягче­ния плас­тика око­ло двух минут. Раз­мягчен­ный плас­тик изги­баем под пря­мым углом, исполь­зуя отре­зок алю­мини­ево­го про­филя как уголь­ник и нап­равля­ющую. Таким нехит­рым спо­собом мы получа­ем кор­пусные детали.

Даль­ше все дос­таточ­но три­виаль­но: прик­леиваем дни­ще к бокови­не. В качес­тве клея я обыч­но исполь­зую рас­твор орг­стек­ла в хло­рофор­ме, вмес­то которо­го мож­но взять дих­лорэтан, но он ток­сичнее. Пла­та одновре­мен­но слу­жит лицевой панелью и зак­репля­ется на двус­торон­ний скотч. В крыш­ке про­пили­вают­ся отвер­стия для динами­ков и разъ­ема заряд­ки type-C, в бокови­не свер­лится вык­лючатель.

Модернизация прошивки

За вре­мя, про­шед­шее с пре­дыду­щей пуб­ликации по RDA5807, я успел заметить один раз­дра­жающий баг: при вклю­чении при­емник не нас­тра­ивал­ся на задан­ную стан­цию авто­мати­чес­ки, при­ходи­лось каж­дый раз кру­тить руч­ку нас­трой­ки. Дли­тель­ные ковыря­ния показа­ли, что нуж­но выс­тавлять бит seek при ини­циали­зации, и тог­да баг ухо­дит.