Denne "enklere" tilnærmingen krever at du bare bytter lydkanal mellom venstre og høyre inngang. Hver kanal er sekvensielt koblet til en halv syklus av 38 kHz bæreren. Det produserer både 38 kHz dobbelt sidebåndsignal og basisbåndsignal. Et lavpasfilter reduserer "splatteren", som skyldes harmonisk svitsjing på tilstøtende radiokanaler. Jeg forstår at det er slik en av de lave kostnadskoderne for enkeltbrikker fungerer. Det er fornuftig, denne metoden er avhengig av samsvar av komponenter og ingen presisjonskretser. Det er nesten idiotsikkert.
Slå på denne måten genererer en 38 kHz dobbelt sidebånd-signal og sender både L og R gjennom basisbånd. L og R har motsatt polaritet i dekoderen fordi L er tillatt gjennom til senderen på den ene halvdelen av 38 kHz syklus og R er tillatt gjennom på den andre halvdelen. Når L og R er like, de to signalene gjennomsnittlig ut til null i løpet av hver syklus. Det kunne ikke vært enklere.
Foto 2. Jeg måtte bare lete. Det gjør virkelig DSB.
Spektrumanalysator visning av signal over C4 i skjematisk (figur 4).
Her ble Venstre kanal drevet av en 1 kHz sinusbølge. Legg merke til at kretsen
virkelig produsert 38 kHz dobbelt sidebånd med transportøren undertrykt av 22 db. Når
Jeg jumpered venstre kanal til høyre kanal, forsvant sidebånd.
Kretsen
Figur 3. Bryteren til jord er eigentleg
av to separate I / O-pinner på en mikrokontroller.
Den eneste vanskelige delen er å oppnå 2: 1 analog multiplex funksjon med en mikrokontroller. Dette må gjøres uten å slå av DC-nivå på signalet, fordi det ville føre til at 38 kHz transportøren å mate gjennom. CMOS mikrokontroller I / O-porter kan veksle mellom høy impedans og lav impedans stater. Men da på den lave impedans-tilstanden, kan pinnen bare være på enten første (logisk lav) eller ved den positive kraftforsyning (logisk lav). Det betyr at du bytter handling må skje ved å blande Venstre og Høyre signaler motstandsevne, så i utgangspunktet shorting ut en, så den andre i veksling. For å opprettholde den betingelse at bryteren ikke endre DC-nivået av signalet, vil signalet må være sentrert rundt jord eller den positive kraftforsyning. Jeg valgte bakken ettersom inngangssignalet vil bli referert til jord.
Hva databladene ikke forteller oss er at FET som driver utgang pin lav, en N-kanal FET, er ganske bra et synkende strøm fra signaler over bakken og sourcing strøm fra signaler under bakken. La meg si at siste delen igjen:
N-kanal FET som driver utdataflytpunktet kan shunt signaler under bakken til bakken. Det er veldig mye som en lav verdi motstand som kan slås av og på. Når I / O-porten er i en høy impedans stat, hvis signalet prøver å svinge for langt under bakken, enten ESD vern på I / O-pin eller den parasittiske diode som er iboende til FET vil gjennomføre, klipping signal. I denne kretsen, merkbar klipping på I / O-pin starter på flere hundre millivolt under bakken.
Siden FM-senderen i denne krets bare trenger noen få titalls millivolt for å oppnå tilfredsstillende modulasjon, er det ikke behov for forsterkning av utgangssignalet fra multiplekseren. Det handler mer om modulasjon følsomhet i den delen av dette avsnittet som omhandler senderen krets
(Klikk her for å gå direkte til den diskusjonen).
For å utføre veksling mellom høy impedans og lav impedans til jord, fastvare nuller til tilsvarende port registrerer registre, deretter på riktig tid, det klarner tilsvarende data retningsregister biter for å gjøre en gitt pin en høy impedans, og til riktig tid , setter firmware tilsvarende data retningsregister biter for å gjøre en gitt pin en lav impedans til jord.
Ser vi på skjematisk i figur 4, henter mikrokontrolleren sin timing fra en 6 MHz krystall. 6 MHz er ikke et eksakt heltallsmultipel på 19 kHz. Faktisk er det den 315.7894. harmoniske på 19 kHz. Men det er ingen grunn til bekymring - vi snakker analogt her. Jeg teller bare ned med 316 og kaller det nært nok, for forskjellen er bare 0.06%. Jeg brukte 6 MHz fordi jeg har en pose med dem for hånden. Hvis du ville, kan du bruke en krystall som er et nøyaktig heltallsmultipel på 19 kHz. For øvrig kan enda høyere frekvensklokker gi deg mindre feil. En 20.000 MHz krystall gir deg bare 0.04% feil - omtrent samme toleranse som mange mikrokontrollerkrystaller - bare husk å modifisere fastvaren for å imøtekomme den forskjellige klokkefrekvensen.
Man kan spørre om hjelp av en mikrokontroller å bare erstatte en oscillator, teller, og noen transmisjonsporter er slag av en sløsing med en god prosessor. Det frustrerer meg til å la det meste av en svært kompetent RISC-prosessor tilbringer mesteparten av sin tid i midlertidige looper og gjør trivielle bit twiddling, men når man ser på alternativene, bruk av en mikrokontroller reduserer deler teller, det er lett oppnåelig, og i svært mange tilfeller, kan en billigere løsning enn de fleste andre tilgjengelige løsninger.
Venstre og høyre signalene er AC koblet gjennom henholdsvis C1 og C2. Formålet med vekselstrømskobling er å fjerne alle likestrømskomponenter i kildesignalet for å tillate at signalene ved U1 (AVR) I / O-pinnene fungerer symmetrisk rundt bakken.
Ved hver halvperiode av den 38 kHz klokkefrekvens, blir enten U1 pin 7 eller U1 pin 5 jordet, mens den andre pinne er igjen flytende, noe som gjør det mulig for ett signal om gangen å komme gjennom til inngangen på senderen.
En 19 kHz firkantbølge pilotsignal er gitt fra U1 pin 6. Siden den gjennomsnittlige DC nivå på pin 6 er + 2.5 volt, er en liten kondensator plassert i serie for å holde denne DC komponent ut av modulator (bestående av U1 pins 7 og 5), så det vil ikke være noen 38 kHz bærer.
Alle tre av signalene - Venstre, hakket av 38 kHz, Høyre, hakket av 38 kHz av motsatt fase, og et lavt nivå pilot signal er motstandsevne blandet på C4. I benyttes stereo indikator på min bærbare FM-radio for å finne verdien av R5, som i sin tur setter mengden av pilot-signal i det sammensatte signal, så er doblet signalnivået. Dette bør være mer enn nok, men føler seg fri til å redusere verdien av R5. Skjære dens verdi i en halv bør ikke resultere i for mye signalet for mottageren.
Den kritiske formål å C4 går utenom undersiden av den felles basis oscillator, Q1, til jord. Denne verdi ble valgt slik at den 38 kHz dobbelt sidebånd-signal ikke ville bli rullet av betraktelig. Jeg først beregnet den maksimalt tillatte verdien av C4 og deretter brukt den neste mindre tilgjengelig størrelse kondensator. Etter det, testet jeg det ved å prøve en kondensator litt større enn den maksimale beregnede verdien og deretter deretter lytte til et stykke musikk som har høy frekvens lyder beveger seg fra venstre til høyre. Jo større kondensator signifikant påvirket separasjon av de høyere frekvenssignaler. Den. 01 uf kondensatoren vist i skjematisk hadde ikke hørbar effekt, og det er bra fordi det ikke var ment til.
Senderen seg selv bør være kjent for alle som har noen gang hjem brygget en FM trådløs mikrofon krets eller en av FM-senderen kretser på dette nettstedet:
En FM-sending Audio Transmitter
1.5V Battery Operated FM utsending senderen
En FM-sender på dette nettstedet som ikke bruker den samme oscillatoren, men som er krystallkontroller, er på denne websiden:
http://www.cappels.org/dproj/LMX1601FMxmttr/LMX1601%20PLL%20FM%20Transmitter.html
Hvis linkene ovenfor ikke fungerer, kan det være fordi du ser på en uautorisert kopi av denne web siden. Det skjer. Alle disse prosjektene kan finnes på http://www.projects.cappels.org
Denne svært enkel krets, arbeidshesten av hjemme brygge trådløse mikrofon prosjekter, ble presset inn i tjeneste for selve grunnen til at det er så populært med amatører: det krever ikke så veldig mange deler, det kan bygges med eller uten en trykt krets styret, og vanligvis fungerer faktisk med nok tweaking.
I senderen avkobler C3 basen til jord gjennom C4. C7 Kan være noen få pf over eller under 5 pf uten å kaste ting veldig ut av veien. Prøv å holde den variable kondensatoren, C6, liten. Hvis du bare finner større kondensatorer, si 10 til 45 pf, sett en 10 eller 12 pf fast kondensator i serie med den. Det er viktig å holde denne delen av kapasitansen til resonanttanken så lav som mulig. Hvis du ikke har en passende variabel kondensator, kan du alltid bare sette i en 5 pf fast kondensator og stole på din evne til å stille kretsen ved å strekke og forvride L1.
Q1 er en vanlig 2N4401, og den viser en kollektor til basekapasitansendring på ca. 1.5 pf per volt. Dette er høyere og bedre for denne applikasjonen enn hva du ville fått fra høyfrekvente transistorer med lavere utgangskapasitans. Jo mer av tankens kapasitans som kommer fra Q1s kollektor-til-basekapasitans, jo mer frekvensmodulering av det overførte signalet får du for et gitt lydnivå. Siden stereomodulatoren bare kan håndtere flere hundre millivolt topp-til-topp uten forvrengning, er denne følsomheten viktig.
Jeg laget L1 ved å spole 7 omdreininger av # 22 Beldsol kobbermagnettråd rundt den glatte delen av en 1/4 "borekrone (et triks nevnt av den legendariske Harry Lythall), og gled deretter spolen av borekronen. Jeg skjøt for den nedre delen av FM-båndet. Når spolen var viklet og installert, satte jeg C6 i midten av rekkevidden, og strakte og bøyde spolen til jeg kunne høre senderen på FM-radioen min innstilt på det eneste stille stedet på hjulet her, 93.3 MHz. Hvis du vil bruke dette i høyden på FM-kringkastingsbåndet, kan det være lurt å prøve å bruke bare 6 svinger.
Et annet triks for svingete spoler som dette, som må opprettholde sin form uten en spiral form, er å skjære av en del av ledningen litt lengre enn det som ville være nødvendig for spolen, så holder hver ende av ledningen med en tang , strekker wiren lett for å orientere kornet, slik at wiren har en tendens til å være rett. Når du vikler ledningen rundt borekronen, vil det en tendens til å holde sin nye form i stedet for å prøve å springe tilbake til sin gamle form. Vær forsiktig med hvordan du holder ledningen mens du strekker det-du ville ikke ønsker å treffe deg i ansiktet med tang skal kabelen blunk. Skjedde med meg en gang; det er ikke veldig morsomt.
Antenne
Denne senderen har ikke et diskret antenne. L1 utstråler masse. En ekstern antenne ville utvide rekkevidden, som sannsynligvis ikke hva du egentlig ønsker uansett. Det vil også komplisere tuning, som er noe annet du sannsynligvis ikke egentlig ønsker. Jeg får nesten 10 meter til tre av mine bærbare FM-mottakere med dette. Det kan være sterkere, men 10 meter er mer enn nok. Mine naboer har egentlig ikke trenger å vite hva jeg hører på.
Den firmware
Den firmware er ganske muligens ganske sannsynlig den enkleste stykke funksjonell kode som jeg noensinne har skrevet. Det setter bare den 19 kHz signal pin high, venter litt, så setter en av de 38 kHz pins til høy Z mens det setter andre 38 kHz pin til lav Z. Det forsinker litt mer, gjør så høy Z pin lav , og den lave Z pin høye, venter noe mer ... Jeg tror du skjønner poenget. Modulatoren utganger veksle mellom høy og lav impedans på 38 kHz, er den 19 kHz utgang en 19 kHz firkantbølge. Det var litt kjedelig, for å teste i AVR Studio, men verdt det.
Koden er veldig enkel. Bare vent looper polstret ut med noen no ops, skiller endring av tilstanden til I / O-pinner. Den bitte lille programmet bare noen få veldig grunnleggende instruksjoner, ingen lange hopp, avbrudd eller spesielle funksjoner, stoler bare på reset vektor og disse syv instruksjoner forsamlingen språk:
cbi sbi
des brne
nop rjmp
ldi
Mest sannsynlig vil den ATTINY12 kode kjøres på alle AVR kontroller som har en tilgjengelig PORTB, men jeg har ikke bekreftet at dette er tilfelle - det er kun spekulasjoner. Jeg har gitt lenker nederst på denne siden å kode for ATTINY12, ATTINY15, den ATTINY2313 / AT90S2313, og AT90S2323. Jeg har testet alle fem av disse prosessorene i denne kretsen, og fant dem til alt arbeid som forventet. Jeg antar det er en av fordelene ved å holde ting enkelt.
Bør være i stand til å benytte denne teknikk på de fleste andre, om ikke alle CMOS mikrokontrollere med I / O-pinner som er istand til å bli plassert i en høy utgangstilstand. Hvis du innser suksess med en PIC eller annen liten kontrolleren, vennligst send meg en melding på e-postadressen nederst på denne siden.
Montering
Jeg bygde meg på et stykke stanset fenolbrett som hadde en pute per hull. Hullene er i et 0.1 "rutenett (2.54 mm). Putene hjelper med å holde komponentene tett mot brettet, men jeg er sikker på at en er bygget på stanset fenol- eller glassfiberplate, eller til og med bygget Ugly Bug (AKA Dead Bug) eller Manhattan stil vil fungere like bra. Bare vær sikker på at delene i senderen er montert solid for å hjelpe med frekvensstabilitet og for å redusere mikrofoner.
Jeg brukte en socket for mikro-kontrolleren. Dette fordi jeg brukte en programing adapter som plugges inn i kontakten med det formål å programmere kontrollerne, og også for å la meg endre kontrollerne for å verifisere at de andre kontrollerne ville fungere. Du trenger ikke en socket, men det kan gi noen fred i sinnet og noen tilgivelse for feil.
Testing og tuning - etter montering
Hvis du bruker en stikkontakt for kontrolleren, må du ikke sette den inn i kontakten før du har bekreftet at strømforsyningen er koblet riktig. Bruk uregulert strøm til inngangen til 78L05 og mål pin 8 på mikrokontrolleren. Den skal være + 5 volt. Kontroller at pin 4 på mikrokontrolleren er jordet.
Tune en nærliggende FM-radio-mottaker til et rolig sted på skiven der du ønsker senderen å oppholde seg.
Tune C6 til sentrum av sitt utvalg og røre L1 med fingrene. Hvis du hørte et signal gå skvalpende om bandet pass på FM-mottaker, betyr det at senderen er innstilt på en frekvens høyere enn det som FM-mottakeren er stilt inn på. Hvis du ikke hørte signalet, deretter strekke spolen på langs LITT.
På et tidspunkt, mellom effektene av stretching spolen og berøre den med fingrene, bør du være i stand til å bringe senderens frekvens til å være svært nær det som den reviver er innstilt på. På dette punktet, bør du være i stand til å bruke C6 å finjustere oscillator til riktig frekvens
Etter at du får senderen innstilt på, Kontroller at senderen sender på frekvensen som radioen er innstilt til, og ikke til et bilde frekvens. Gjør dette ved å bringe fingeren nær L1. Når du gjør dette, vil frekvensen skifte. Hvis senderen skifter til en lavere frekvens på radioen dial, deretter senderen er innstilt til der du tror det er. Hvis senderen ser ut til å gire opp i frekvens, så du ser på et bilde, og trenger å re-tune senderen.
Prosedyren ovenfor kan være vanskelig, og ofte krever litt finesse. Vær tålmodig, vil det lønne seg.
Det kan være nyttig å ha en un-innstilt feltstyrkemåler for hånden, bare for å være i stand til å avgjøre om senderen er oscillerende i det hele tatt. Jeg grunnlag en flere ganger i løpet av dette prosjektet. Her er noen arkivert styrke indikatorprosjekter på dette nettstedet:
Bredbånd RF feltstyrke Probe bruker Atmel AT90S1200A AVR-kontrolleren <= Denne bruker en mikrokontroller for å nullstille kretsen.
En enkel styrkeindikatoren <= Denne krever ikke en mikrokontroller.
Digital RF styrkeindikatoren med LED-skjerm ved hjelp av Atmel AT90S2313 AVR prosessor <= Dette er den jeg brukte på dette prosjektet.
"L" og "R" betegnelsene på lydkontakten er, så vidt jeg vet, riktig.
Tanker om mulige forbedringer
First off, kan man vurdere å legge ESD beskyttelse til lydinnganger.
Filtre med skarp 10 å 15 kHz audio cutoff på venstre og høyre audio kanaler kan bidra med noen lydkilder. Dette ville hindre signaler som kan være i lyd fra å slå med 19 kHz pilotsignal.
Pre-empahsis, vil en 6 db per oktav boost på ca 3 kHz på venstre og høyre audio kanaler kompensere for de-empahsis rolloff i kommersielle mottakere. Nordamerikanske mottakere forventer en frekvens, resten av verden, noe litt annerledes. Du kan være i stand til å oppnå en lignende effekt med en grafisk equalizer forkant av senderen. Ved hjelp av en equalizer i mottakeren vil gjenopprette frekvensresponsen, men vil ikke forbedre din høyfrekvent signal til støyforhold som pre vekt var tiltenkt.
Printed Circuit Board Design for 8 pin AVR-kontrollere
På bildet ovenfor, et klipp bly Jeff festet til spolen på sin senderen
for å øke rekkevidden litt. Legg merke til at induktoren er tilstrekkelig
antenne for de fleste bruksområder og den ekstra antennen er ikke anbefalt.
Jeff Heidbrier, i Texas, har kommet opp med en ganske fin kretskort design for denne enkle FM Stereo Transmitter. Jeff layout plass 8 pin AVR-kontrollere. Oppsettet er ment å akseptere motstander montert vertikalt, som vist på bildet, slik at du har en viss fleksibilitet ved at du kan bruke en hvilken som helst størrelse fra 1 / 8 opp til ca 1 / 2 watt størrelser.
Dette oppsettet krever bare tre hoppere for å gjøre et ensidig bord.
Når det gjelder prikkene per tomme, skrev Jeff "Åpning av filen med Microsoft-maling og utskrift av bildet gir 7.5 mm fra midten av pinne 1 til midten av pinne 4." Det er en god idé å verifisere punkthøyde i ditt eget system (Som et eksempel bruker jeg en Macintosh, så prikkene per tomme vil trolig måtte justeres.) Når alt skaleres riktig, vil avstanden mellom sentre på U1, 8-pinners dobbel inline-pakke, bør være 0.1 mm (2.54 tommer),
Først publisert i april, 2007. Oppdatert januar 2008, februar 2008, april, 2008.
