TECHNO BROTHER

Ранее в статье http://rcl-radio.ru/?p=111051 рассматривался пример создания интернет-радио на основе ESP32 (ESP32 DevKit v1 Wi-Fi Bluetooth ESP32-WROOM-32) и звукового ЦАП PMC5102A с использованием дисплея LCD1602 + I2C, в этой статье аналогичный пример, но с использованием дисплея 0.96′ I2C 128X64 OLED.

В Интернет радио использованы следующие компоненты:

• ESP32 DevKit v1 Wi-Fi Bluetooth ESP32-WROOM-32

• DAC PCM5102A

• 0.96′ I2C 128X64 OLED

• Энкодер KY-040 (модуль)

• Тактовая кнопка  — 2 шт

В OLED дисплее отсутствует дополнительный слой подсветки всей поверхности экрана. Каждый пиксел, формирующий изображение, испускает самостоятельное свечение. При этом картинка получается яркой и контрастной.

Управление OLED дисплеем в данном примере осуществляется при помощи шины I2C.

Параметры дисплея SSD1306:

• Технология дисплея: OLED

• Разрешение дисплея: 128 на 64 точки

• Диагональ дисплея: 0,96 дюйма

• Угол обзора: 160°

• Напряжение питания: 2.8 В ~ 5.5 В

• Мощность: 0,08 Вт

• Габариты: 27.3 мм х 27.8 мм х 3.7 мм

ESP32

ESP32 — серия недорогих микроконтроллеров с низким энергопотреблением. Представляют собой систему на кристалле с интегрированным Wi-Fi и Bluetooth контроллерами и антеннами. В серии ESP32 используется микроконтроллерное ядро Tensilica Xtensa LX6 в вариантах с двумя и одним ядром. В систему интегрирован радиочастотный тракт: симметрирующий трансформатор, встроенные антенные коммутаторы, радиочастотные компоненты, малошумящий усилитель, усилитель мощности, фильтры и модули управления питанием. ESP32 создан и разработан компанией Espressif Systems, китайской компанией, расположенной в Шанхае, а производится компанией TSMC по техпроцессу 40 нм. Серия является преемником микроконтроллеров ESP8266.

Характеристики ESP32 DevKit v1:

• микроконтроллер: ESP32-WROOM-32

• процессор: 2-ядерный Xtensa Dual-Core 32-bit LX6

• тактовая частота процессора: 80, 160 или 240 МГц

• оперативная память: 520 Кбайт;

• флэш-память: 448 Кбайт;

• преобразователь USB – UART

• количество выводов платы: 30;

• Bluetooth: спецификации 4.2 с функциями  BR/EDR и Low Energy

• WiFi: стандарта IEEE 802.11b/g/n/e/i безопасность WFA, WPA/WPA2 и WAPI на частоте 2,4 ГГц со скоростью до 150 Мбит/с, встроенный стек TCP/IP

• антенна: PCB

• режимы беспроводной связи: STA/AP/STA+AP

• расстояние приема/передачи в идеальных условиях: 400 м;

• периферия: АЦП 12 бит до 18 каналов, ЦАП 8 бит 2 канала, датчик температуры, 4x SPI, 2x I2S, 2x I2C, 3x UART, Ethernet контроллер, CAN 2.0, ведущий SD/eMMC/SDIO, ведомый SDIO/SPI, инфракрасный приемопередатчик, ШИМ до 16 каналов, датчик Холла, аналоговый предусилитель, шифровальщики, хешеры, генератор случайных чисел

• поддерживаемые среды разработки: Arduino IDE, PlatformIO, Espressif IDF (IoT Development Framework), Micropython, JavaScript, LUA

PCM5102A

• Напряжение однополярное … 3,3 В

• Отношение сигнал/шум … 112 дБ

• Динамический диапазон … 112 дБ

• Уровень нелинейных искажений (THD+N) … -93 дБ

• Выходное напряжение … 2.1 Vrms

• Поддерживаемая частота дискретизации от 8 кГц до 384 кГц

• Поддержка входных форматов данных … I2S, Left-Justified / 16, 24 и 32 бит

Схема Интернет радио

1. Название станции (бегущая строка)

2. Номер станции и скорость потока

3. Настройки радио:

   • Громкость (0…22 уровень)

   • Баланс (±16 дБ)

   • Bass (-40…+16 дБ)

   • Middle (-40…+16 дБ)

   • Treble (-40…+16 дБ)

Интернет радио не содержит WEB страницы, все параметры и url адреса станций необходимо заносить в скетч:

авторизация в сети

String ssid =  "Keenetic-9009";  // ssid сети WI-FI  

String password = "32481975";  // пароль от сети WI-FI

список станций

"https://rusradio.hostingradio.ru/rusradio96.aacp",

"https://str.pcradio.ru/funradio_sk_80s90s-hi",

"http://radio.promodj.com:8000/186mph-192",

"http://live.novoeradio.by:8000/narodnoe-radio-128k",

"http://listen1.myradio24.com:9000/3355",

кол-во станций

#define CH  5  // кол-во станций

Управление Интернет радио осуществляется при помощи энкодера и двух кнопок. Кнопки позволяют переключать каналы станций, а энкодер регулировать параметры громкости, баланса и тембра. Кнопка энкодера осуществляет переход по пунктам меню.

Как добавить ESP32 в среду Ardiuno IDE можно узнать на странице http://rcl-radio.ru/?p=92558

Версия платы должна быть не ниже 1.0.5

Плата ESP32 Dev Module

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=120767

Простая антенна типа «длинный провод» сооружена для ознакомительных, с реальным неинтернетным радио эфиром, целей. Предназначена для связного КВ радиоприемника на любительские диапазоны 80, 40 м. Построена по рекомендациям [1], растянута между мачтой на крыше сельского дома и рядом стоящей мастерской. Полотно длиной чуть менее 20 м выполнено из одиночного полевого провода со стальными жилами. Верхняя точка подвеса на высоте около 11 м от земли, нижняя около 6. 

Самодельная алюминиевая мачта на крыше собрана из нетолстых труб-колен и при высоте 5 м имеет два яруса проволочных оттяжек на высоте 2 и 4 м от конца. 3 оттяжки на каждом ярусе повернуты на 120 градусов друг относительно друга и выполнены из 2 мм стальной оцинкованной проволоки. Разбивка оттяжек изоляторами не применялась [1].

Не смотря на табельную изоляцию полевого провода, его концы изолированы от крыши и заземленной мачты цепочками из двух самодельных текстолитовых изоляторов каждый. Горизонтальная часть полотна относительно короткая, тонкая и соответственно легкая – изоляторы выполнены упрощенно из нетолстого текстолита. Последний, как и все слоистые пластики, весьма порист и гигроскопичен – перед применением изоляторы пропитал подогретым атмосферостойким лаком с применением разрежения.

Рядом видны и изоляторы. Емкость – стеклянная обрезанная 1 л банка с отшлифованным краем, крышка самодельная с вклеенным обратным клапаном, уплотнение – слой силиконового герметика.

Фиксирование концов полевого провода в очень прочной и стойкой, но и жесткой и скользкой изоляции выполнил так – несколько раз продел в три отверстия на краю изолятора, свободный конец свил на длине 100…150 мм. Конец провода обрезал, макнул в лак и заделал в термотрубку со сплющенным концом. Свивку скрепил несколькими слоями изоленты и поверх – бандажом из нетолстой нихромовой проволоки.

К нижнему концу горизонтальной части полотна перед разделкой – механическим креплением к изолятору подключен провод снижения – на  небольшом участке провода снята изоляция без повреждения жил, медных и стальных. Провода залужены с канифольным флюсом, к ним припаян провод, растворителем удалены остатки флюса, место пайки покрыто лаком и тщательно изолировано. Перед разделкой на провод надел пару квадратиков резинового листа ТКМЩ (тепло-морозо-кислото-щелочестойкий) проколотых шилом, для препятствованию стекающим по проводу каплям воды. Крепление нижнего края провода к крыше мастерской – неширокий синтетический ремень-стропа несколько раз обмотанный вокруг привинченного парой саморезов брусочка.

Заземление – 2 м стальной оцинкованный штырь забитый около ввода антенны в мастерскую. Небольшой УШМ сточил на его конце цинковое покрытие (гальваническая пара с медью), обмотал проводом и сильно прижал нержавеющим червячным хомутом. Место соединения тщательно и герметично заизолировал и защитил от осадков.

Ввод антенны в «шек» - через швы между брусом стен мастерской.

Антенна пока не опробована.

Литература.

• КВ антенна из куска провода. UA6HJQ

• Разбивка оттяжек мачт.

Babay Mazay, сентябрь, 2023 г.

Постепенно собирая оборудование и осваивая стеклодувное дело надеюсь добраться и до самодельных вакуумных радиоламп, простейшая из которых – диод. Образцово-показательное их применение – конечно радио! Классика жанра, традиция. Простейшее же радио на простейшей радиолампе – детекторный радиоприемник с вакуумным диодом. В чистом виде в старой литературе не описан, надо полагать - слишком нерациональное по тем временам (батарейное питание, редкие и дорогие радиолампы) решение, зато нередко применялись лампы комбинированные, например, диод-пентод 1Б1П и одним баллоном можно было и продетектировать сигнал и усилить его (Рис. 2). Впрочем, чаще использовалась практическая, но и менее наглядная, схема где детектором служил участок сетка-катод – «сеточное детектирование», обычного триода (пентода). 

«В химически чистом виде» средневолновой детекторный радиоприемник с радиолампой встретил в литературе современной – последствие нынешнего ренессанса, если не сказать более, применения вакуумных приборов. Конечно такой радиоприемник в обычном своем качестве - технический курьез. Здесь же – он не более чем этакий наглядный стенд для демонстрации работоспособности электровакуумного прибора (ЭВП), отсюда кстати и упрощенные требования к колебательному контуру. Для начала соберем радиоприемник-стенд с фабричной радиолампой. Электровакуумный аналог классических для детектора Д2, Д9 – 6Х2П. Косвенный накал 6,3 В Х 300 мА, два раздельных экранированных диода (Рис. 3).

К делу.

Первым долгом изготовим контур радиоприемника. Ныне, средневолновые вещательные радиостанции прекратили свое существование. Мощное АМ вещание перебралось или осталось на волнах коротких (КВ). Построив невысокую Г-образную антенну (конец провода ~14 м длиной заброшен на дерево высотой ~7 м) включил ее на вход фабричного КВ радио и покрутил ручки. Нашел сосредоточие мощных вещательных станций в районе 6 МГц. Макетным образом собрал простейший детектор на германиевом точечном диоде с контуром на эту частоту и убедился в работоспособности антенны и приемника. «Международное радио Китая» можно было сносно слушать через небольшие активные акустические системы (АС) для компьютера.

Подвижный каркас выклеил прямо на намотанной контурной катушке – по бокам от нее выровнял высоту каркаса двумя полосками ватмана временно закрепленными липкой лентой. Из нескольких слоев такого же ватмана выклеил подвижную гильзу и намотал на нее катушку связи – 3 витка провода потоньше, Ø около 0,5 мм.

Очень хорошо подойдут старые ТВЗ, ТВК от ламповых телевизоров или маломощные сетевые с аналогичными моточными данными. Свой ТВ-ЗШ нашел в непотребном виде, но с целыми катушками. Стальную обойму и недостающие пластины магнитопровода подобрал от других аналогичных трансформаторов. Вставил немагнитную прокладку из листа писчей бумаги (~0,1 мм) на случай применения лампового однотактного усилительного каскада. Собранный магнитопровод со всех сторон простучал на ровной деревяшке резиновой киянкой и поместил в обойму. 

В своем деревянном хламе подобрал некрупный обрезок 10 мм фанеры, из кусочков соснового брусочка сделал, и приколотил гвоздиками, ножки.

У трансформатора отогнул четыре лапки на обойме и прижал их коротенькими саморезами с широкими шляпками. Разъем для наушников – старый ненужный переходник для гнезда Ø 6.3 мм, приклеил его термоклеем к деревянному шасси и припаял к низкоомной обмотке трансформатора гибким монтажным проводом. Диод-детектор – стеклянный Д2. Подвигал катушки, попереключал антенну с заземлением и лучшего, самого громкого результата добился используя катушки наоборот – верхняя подвижная 3 витка – контурная, нижняя 15 витков – связи (?). ЧуднО. На мое «Радио Китая» местами наплывают какие-то французы (?) но это черт с ними. Работает хорошо - вполне громко и четко, конечно с учетом характерных КВ «замираний сигнала». Блокировочный конденсатор параллельно нагрузке детектора (высокоомная обмотка трансформатора) паче чаяний громкости не добавил, но звучание сделал басовитее и приятнее, при этом почти пропал зуд от регулятора-диммера паяльника поблизости. 

Отрезал две заготовки, зачистил и обработал на точиле торцы, в тисках нарезал М4 под ходовые гайки. Порывшись в своих закромах подобрал комплект неоцинкованных (гальваническая пара – харам!) шайб и гаечек.

Парой гибких изолированных монтажных проводов сделал выводы к питанию накала, соединения от анода-катода одножильным нетонким медным луженым проводом – зачищенный от лаковой изоляции старый обмоточный. Стойки закрепил на деревянной панели винтиками М3, насквозь. Задействован только один диод, выводы второго свободны. Ламповый вариант работает тоже неплохо. Особенной теплоты в звучании не обнаружено, но в темноте светится красиво. Питание накала – от лабораторного стабилизированного, регулируемого БП.

L2 – 15 витков провода Ø1,0 мм на каркасе 92 мм. L1 -  3 витка провода Ø0,5 мм на каркасе (Ø~98 мм) поверх L2. Верхняя катушка с легким трением перемещается по L2, ее положение следует подобрать один раз по максимальной громкости в телефонах. Детектор Д – полупроводниковый «кристаллический» типа Д2, Д9, Д18 или один из диодов 6Х2П (Рис.3). Трансформатор согласующий, от старого лампового телевизора или радиоприемника, наушники низкоомные.

Babay Mazay, февраль, 2023 г. 

Ранее на сайте рассматривались примеры создания генератора на модуле AD9833 и частотомера, но это были отдельные проекты, на этой странице будет рассмотрен пример создания генератора и частотомера в одном проекте.

AD9833 — генератор сигналов с низким энергопотреблением. Позволяет генерировать сигналы с частотой до 12.5 МГц синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы. Управление осуществляется с использованием трехпроводного интерфейса SPI.

Основные характеристики микросхемы:

• Цифровое программирование частоты и фазы.

• Потребляемая мощность 12.65 мВт при напряжении 3 В.

• Диапазон выходных частот от 0 МГц до 12.5 МГц.

• Разрешение 28 бит (0.1 Гц при частоте опорного сигнала 25 МГц).

• Синусоидальные, треугольные и прямоугольные выходные колебания.

• Напряжение питания от 2.3 В до 5.5 В.

• Трехпроводной интерфейс SPI.

• Расширенный температурный диапазон: от –40°C до +105°C.

• Опция пониженного энергопотребления.

При генерации синусоидальных и треугольных импульсов амплитуда изменяется в диапазоне 38мВ…0,65В. При генерации импульсов прямоугольной формы на выходе присутствует сигнал уровня TTL.

Работа генератора контролируется при помощи 2-х кнопок и энкодера, при нажатии кнопки энкодера можно перебирать разряды и поворотом ручки энкодера можно установить число от 0 до 9 в каждом разряде. При изменении частоты генератора выход генератора отключается, после установки нужно частоты необходимо нажать кнопку «Генератор On/Off«, для изменения формы сигнала необходимо нажать кнопку «Форма сигн.». Так же при изменении формы сигнала выход генератора отключается.

Частотомер работает независимо от генератора и в управлении не нуждается.

Генератор в данном проекте ограничен максимальной частотой в 10 МГц, диапазон измерения частотомера от 0 до 6,5 МГц.

1. Показания частотомера

2. Показания генератора

3. Индикатор выходного сигнала генератора

4. Форма сигнала

Скетч http://rcl-radio.ru/?p=128106