Deze "eenvoudigere" benadering vereist het eenvoudig omschakelen van het audiokanaal tussen de linker- en rechteringangen. Elk kanaal is opeenvolgend verbonden gedurende een halve cyclus van de 38 kHz-draaggolf. Dat levert zowel het 38 kHz dubbelzijbandsignaal als het basisbandsignaal op. Een laagdoorlaatfilter vermindert de "splatter", die het gevolg is van harmonischen van de omschakeling, op aangrenzende radiokanalen. Ik begrijp dat dit is hoe een van de goedkope single-chip-encoders werkt. Het is logisch dat deze methode is gebaseerd op het matchen van componenten en geen precisiecircuits. Het is bijna onfeilbaar.
Overschakelen op deze manier genereert een 38 kHz dubbele zijband signaal en passeert zowel L en R door de baseband. L en R hebben tegengestelde polariteiten in de decoder, omdat L wordt doorgelaten naar de zender op een helft van de cyclus 38 kHz en R doorgelaten op de andere helft. Wanneer L en R gelijk, de twee signalen uitmiddelen nul over elke cyclus. Het kan niet eenvoudiger.
Foto 2. Ik moest even kijken. Het maakt echt DSB.
Spectrum analyzer weergave van signaal over C4 in schema (figuur 4).
Hier werd het linker kanaal aangestuurd door een 1 kHz sinusgolf. Merk op dat het circuit
echt geproduceerd 38 kHz dubbelzijbandsignaal met de vervoerder onderdrukt door 22 db. Wanneer
Ik doorverbonden het linker kanaal naar het juiste kanaal, de zijbanden verdwenen.
Het circuit
Figuur 3. De schakelaar aan de grond daadwerkelijk geïmplementeerd
bij twee afzonderlijke I / O pennen op een micro-controller.
Het enige lastige is het bereiken van de 2: 1 analoge multiplex functie met een micro-controller. Dit moet gebeuren zonder dat het inschakelen van de DC-niveau van het signaal, omdat dat zou leiden tot de 38 kHz carrier te voeden door. CMOS Micro controller I / O-poorten kunt schakelen tussen hoge impedantie en lage impedantie staten. Maar toen in de lage impedantie toestand, kan de pin slechts op een van beide gemalen (logica laag) of op de positieve voedingsspanning (logisch hoog). Dat betekent dat de schakeltijd actie moet plaatsvinden door resistively mengen van de linker en rechter signalen, dan is in principe kortsluiting van een, dan de ander in afwisseling. Op voorwaarde dat de schakelaar niet veranderen van de DC niveau van het signaal te behouden, zal het signaal moet rond grond of de positieve voedingsspanning. Ik koos de grond omdat het ingangssignaal zou worden verwezen naar de grond.
Wat de data sheets niet vertellen is dat de FET dat de output pin laag, een N-kanaal FET, functioneert vrij goed een zinkend stroom van signalen boven de grond en inkoop stroom van signalen onder de grond. Laat ik nogmaals zeggen dat laatste deel:
De N-Channel FET dat de output pin drives kunnen shunt signalen onder de grond aan de grond. Het is heel erg als een weerstand lage waarde die kan worden in-en uitgeschakeld. Als de I / O poort in een toestand van hoge impedantie, als het signaal probeert te slingeren te ver onder veld om de ESD-beveiliging op de I / O pin of de parasitaire diode die inherent is aan de FET zal uitvoeren, het knippen signaal. In deze schakeling merkbaar knippen op de I / O pin vanaf enkele honderden millivolt ondergronds.
Aangezien de FM-zender in dit circuit heeft slechts enkele tientallen millivolt bevredigende modulatie bereiken, is er geen behoefte voor versterking van het uitgangssignaal van de multiplexer. Er is meer over gevoeligheid modulatie in het deel van dit hoofdstuk die betrekking heeft op de zender circuit
(Klik hier om naar die discussie).
Om de omschakeling tussen hoge impedantie en een lage impedantie te voeren naar de grond, de firmware nullen aan de corresponderende poort registreert registers, vervolgens op geschikte tijdstippen, het ruimt de bijbehorende data direction register bits om een bepaalde pin een hoge impedantie te maken, en op de juiste tijden , de firmware wordt de bijbehorende data direction register bits naar een bepaalde pin een lage impedantie aan de grond te maken.
Kijkend naar het schema in figuur 4, ontleent de microcontroller zijn timing aan een 6 MHz-kristal. 6 MHz is geen exact geheel veelvoud van 19 kHz. In feite is het de 315.7894e harmonische van 19 kHz. Maar u hoeft zich geen zorgen te maken - we hebben het hier over analoog. Ik tel gewoon af met 316 en noem het dichtbij genoeg, want het verschil is slechts 0.06%. Ik heb 6 MHz gebruikt omdat ik er een zak mee bij de hand heb. Als je zou willen, zou je een kristal kunnen gebruiken dat een exact geheel veelvoud is van 19 kHz. Trouwens, zelfs klokken met een hogere frequentie kunnen kleinere fouten opleveren. Een kristal van 20.000 MHz levert slechts 0.04% fout op - ongeveer dezelfde tolerantie als veel microcontrollerkristallen - vergeet niet de firmware aan te passen aan de verschillende kloksnelheden.
Men kan zich afvragen of het gebruik van een micro-controller om gewoon te vervangen een oscillator, teller, en een aantal transmissie-poorten is een soort van een verspilling van een goede processor. Het frustreert me te laten profiteren van een zeer bekwame RISC-processor besteden het grootste deel van zijn tijd in timing loops en het doen van triviale beetje werken aan de knoppen, maar als we kijken naar de alternatieven, het gebruik van een micro-controller vermindert het aantal onderdelen, het is gemakkelijk verkrijgbaar, en in zeer veel gevallen een goedkopere oplossing dan de meeste andere oplossingen.
De linker- en rechtersignalen zijn wisselstroom gekoppeld via respectievelijk C1 en C2. Het doel van AC-koppeling is het verwijderen van elke DC-component van het bronsignaal om de signalen op de U1's (de AVR) I / O-pinnen symmetrisch rond de aarde te laten werken.
Bij elke halve cyclus van de 38 kHz kloksnelheid, is ofwel U1 pin 7 of U1 pin 5 geaard, terwijl de andere pin wordt overgelaten zwevende, waarvan een signaal op een moment om door te dringen tot de ingang van de zender mogelijk maakt.
Een 19 kHz blokgolf pilotsignaal is voorzien van U1 pin 6. Aangezien de gemiddelde DC-niveau op pen 6 is + 2.5 volt, wordt een kleine condensator in serie zijn geplaatst om deze component DC uit de modulator (bestaande uit U1 pinnen 7 en 5) te houden, dus er zal geen 38 kHz carrier niet.
Alle drie van de signalen - Links, gehakt door 38 kHz, Rechts, gehakt door 38 kHz van tegengestelde fase, en een laag niveau stuursignaal worden resistively gemengd C4. Ik gebruik de stereo indicator op mijn draagbare FM radio naar de waarde van R5, die op zijn beurt stelt de hoeveelheid pilootsignaal in het samengestelde signaal te vinden, dan verdubbeld Ik het signaalniveau. Dit zou meer dan genoeg moeten zijn, maar voel je vrij om de waarde van R5 verlagen. Snijden zijn waarde in de helft mag niet leiden tot te veel signaal voor de ontvanger.
De kritische doel C4 mijdt de basis van de gemeenschappelijke basis oscillator, Q1, naar massa. De waarde werd gekozen zodat de 38 kHz dubbel zijband signaal worden gerold aanzienlijk. Ik eerst berekende de maximaal toelaatbare waarde van C4 en vervolgens gebruikt de volgende kleinere beschikbare grootte condensator. Daarna heb ik het getest door te proberen een condensator een beetje groter is dan de maximaal berekende waarde en dan vervolgens te luisteren naar een muziekstuk dat hoogfrequente geluiden van links naar rechts over. De grotere condensator beïnvloedde de scheiding van de hogere frequentiesignalen. Het. 01 uf condensator weergegeven in het schema had geen hoorbaar effect, en dat is goed want het was niet de bedoeling.
De zender zelf moet je bekend voor iedereen die ooit thuis heeft gebrouwen een FM draadloze microfoon circuit of een van de FM-zender circuits op deze site:
Een FM Broadcast Audio Transmitter
1.5V batterijen gevoede FM heruitzending zender
Een FM-zender op deze site die niet dezelfde oscillator gebruikt, maar een kristalcontroller is, staat op deze webpagina:
http://www.cappels.org/dproj/LMX1601FMxmttr/LMX1601%20PLL%20FM%20Transmitter.html
Als de bovenstaande links niet werken, kan het zijn dat je op zoek bent naar een ongeautoriseerde kopie van deze webpagina. Het gebeurt. Al deze projecten zijn te vinden op http://www.projects.cappels.org
Deze zeer eenvoudige schakeling, het werkpaard van de home brew draadloze microfoon projecten, werd gedrukt in de dienst voor de reden dat het zo populair is bij hobbyisten: het maakt niet heel veel onderdelen nodig, kan worden gebouwd met of zonder een gedrukte schakeling raad, en meestal werkt eigenlijk met genoeg tweaken.
In de zender ontkoppelt C3 de basis met aarde via C4. C7 Kan een paar pf boven of onder de 5 pf zijn zonder de zaken vreselijk in de war te gooien. Probeer de variabele condensator, C6, klein te houden. Als je alleen grotere condensatoren kunt vinden, zeg 10 tot 45 pf, zet dan een vaste condensator van 10 of 12 pf in serie. Het is belangrijk om dit deel van de capaciteit van de resonantietank zo laag mogelijk te houden. Als je geen geschikte variabele condensator hebt, kun je altijd gewoon een 5 pf vaste condensator plaatsen en vertrouwen op je vermogen om het circuit af te stemmen door L1 uit te rekken en te vervormen.
Q1 is een gewone 2N4401 en vertoont een collector-tot-basis capaciteitsverandering van ongeveer 1.5 pf per volt. Dit is hoger en beter voor deze toepassing dan wat u zou krijgen van hoogfrequente transistors met een lagere uitgangscapaciteit. Hoe meer tankcapaciteit afkomstig is van de collector-naar-basiscapaciteit van Q1, hoe meer frequentiemodulatie van het uitgezonden signaal u krijgt voor een bepaald audioniveau. Aangezien de stereomodulator slechts enkele honderden millivolt piek-tot-piek aankan zonder vervorming, is deze gevoeligheid belangrijk.
Ik heb L1 gemaakt door 7 windingen van # 22 Beldsol-kopermagneetdraad rond het gladde deel van een 1/4 "boor te wikkelen (een truc die wordt genoemd door de legendarische Harry Lythall) en vervolgens de spoel van de boor te laten glijden. Ik was aan het fotograferen voor het onderste deel van de FM-band. Toen de zendspoel eenmaal was opgewonden en geïnstalleerd, plaatste ik C6 in het midden van zijn bereik en strekte en buigde de zendspoel vervolgens totdat ik de zender op mijn FM-radio kon horen die was afgestemd op de enige rustige plek op de draaiknop hier, 93.3 MHz Als je dit wilt gebruiken aan de bovenkant van de FM-uitzendband, wil je misschien proberen om slechts 6 beurten te gebruiken.
Een andere truc voor het wikkelen van spoelen als deze, die moeten hun vorm behouden zonder een spoel vorm, is af te snijden een stuk draad een beetje langer dan nodig zou zijn voor de spoel, dan houdt elk uiteinde van de draad met een tang , strek de draad enigszins te oriënteren het graan, zodat de draad de neiging heeft om recht te blijven. Wanneer u de draad wikkelen rond de boor, zal het de neiging hebben om zijn nieuwe vorm in plaats houden van het proberen om terug te veren naar zijn oude vorm. Wees voorzichtig met hoe je houd de draad terwijl rekken-je zou niet willen om jezelf in het gezicht geslagen met de tang moet de draad snap. Eenmaal gebeurd met mij, haar niet echt grappig.
De antenne
Deze zender heeft geen discreet antenne. L1 straalt volop. Een externe antenne zou het bereik, dat is waarschijnlijk niet wat je echt wilt toch verlengen. Het zal ook compliceren tuning, dat is iets wat je waarschijnlijk niet echt willen. Ik krijg bijna 10 meter aan drie van mijn draagbare FM-ontvangers met deze. Het kan sterker zijn, maar 10 meter is meer dan voldoende. Mijn buren niet echt nodig om te weten wat ik luister.
De firmware
De firmware is misschien wel zeer waarschijnlijk de eenvoudigste stukje van functionele code die ik ooit heb geschreven. Het stelt alleen de 19 kHz signaal pin hoog, wacht een beetje, zet dan een van de 38 kHz pinnen aan hoge Z terwijl het zet de andere 38 kHz pin naar laag Z. Het vertraagt een beetje meer, dan maakt de hoge Z-pin laag , en de lage Z-pin hoog, wacht nog wat meer ... Ik denk dat je het idee. De modulator uitgangen schakelen tussen hoge en lage impedantie bij 38 kHz, de 19 kHz uitgang is een 19 kHz blokgolf. Het was een beetje vervelend, om te testen in AVR Studio, maar de moeite waard.
De code is zeer eenvoudig. Gewoon wachten loops gespekt met wat geen ops, het scheiden van het veranderen van de status van de I / O-pinnen. Het piepkleine programma slechts een paar zeer eenvoudige instructies, geen lange sprongen, onderbreekt of speciale functies, enkel op basis van de reset-vector en deze zeven assembler instructies:
cbi sbi
dec brne
nop rjmp
ldi
Hoogst waarschijnlijk zal de ATTINY12 code draaien op elk AVR controller die een beschikbare PORTB heeft, maar ik heb niet bevestigd dat dit het geval is - zijn slechts speculaties. Ik heb links die aan de onderkant van deze pagina om code voor de ATTINY12, ATTINY15, de ATTINY2313 / AT90S2313, en de AT90S2323. Ik heb al vijf van deze chips getest op dit circuit en vond ze werken allemaal als verwacht. Ik denk dat dat een van de voordelen van het houden van dingen eenvoudig.
Je moet in staat om deze techniek op de meeste andere, zo niet alle CMOS microcontrollers met I / O pinnen die kunnen worden geplaatst in een hoge uitgangstoestand. Als je je realiseert dat succes met een PIC of andere kleine controller, stuur me een briefje op het e-mailadres onderaan deze pagina.
bijeenkomst
Ik bouwde de mijne op een stuk geperforeerd fenolplaat met één blok per gat. De gaten bevinden zich in een 0.1 "raster (2.54 mm). De kussentjes helpen de componenten stevig op het bord te houden, maar ik ben er zeker van dat er een gebouwd is op geperforeerd fenol- of glasvezelbord, of zelfs gebouwd is met Ugly Bug (AKA Dead Bug) of Manhattan stijl zou net zo goed werken.Zorg er gewoon voor dat de onderdelen in de zender stevig zijn gemonteerd om de frequentiestabiliteit te bevorderen en microfoons te verminderen.
Ik gebruikte een aansluiting voor de micro-controller. Dit omdat ik vroeger een programmeertaal adapter die is aangesloten op de aansluiting voor de programmering van de controllers, en ook om mij te laten de controllers te veranderen om te controleren of de andere controllers zou werken. U hoeft niet een stopcontact nodig, maar het kan wat rust en wat vergeving van fouten geven.
Testen en tuning -na montage
Als je een stopcontact voor de controller gebruikt, steek de controller dan pas in het stopcontact nadat je hebt gecontroleerd of de voeding goed is aangesloten. Pas ongeregelde stroom toe op de ingang van de 78L05 en meet pin 8 van de microcontroller. Het moet + 5 volt zijn. Controleer of pin 4 van de microcontroller is geaard.
Afstemmen op een nabijgelegen FM-radio-ontvanger naar een rustige plek op de wijzerplaat, waar u wilt dat de zender te verblijven.
Afstemmen C6 naar het centrum van zijn gamma en contact L1 met je vingers. Als u hoort een signaal naar zwiepende hoewel de doorlaatband van de FM-ontvanger, betekent dit dat de zender en ontvanger op een frequentie hoger dan die welke de FM-ontvanger is afgestemd. Als u het signaal niet hoorde, dan strekken de spoel lengterichting LICHT.
Op een gegeven moment, tussen de effecten van het uitrekken van de spoel en aan te raken met je vingers, moet u in staat om de frequentie van de zender te brengen om zeer dicht bij dat wat de reviver is afgestemd. Op dit punt, moet u in staat om C6 de oscillator te fine-tunen naar de juiste frequentie
Nadat je de zender afgestemd, Controleer of de zender uitzendt op de frequentie dat uw radio is afgestemd op, en niet om een beeld frequentie. Doe dit door het brengen van uw vinger dichtbij L1. Wanneer u dit doet, zal de frequentie verschuiven. Als de zender verschuift naar een lagere frequentie op uw radio wijzerplaat, dan is de zender wordt afgestemd op waar je denkt dat het is. Als de zender lijkt te verschuiven van de frequentie, dan bent u op zoek naar een afbeelding en opnieuw moeten tunen van de zender.
De bovenstaande procedure kan lastig zijn, en vaak vereist enige finesse. Wees geduldig, zal het af te betalen.
Het kan handig zijn om een niet-afgestemde veldsterktemeter bij de hand, om te kunnen bepalen of de zender oscilleert helemaal. Ik ingeroepen men meerdere keren tijdens dit project. Hier zijn een aantal veldsterkte indicator projecten op deze site:
Breedband RF veldsterkte Probe met Atmel AVR AT90S1200A controller <= Deze gebruikt een microcontroller om het circuit op nul te zetten.
A Simple Field Strength Indicator <= Deze vereist geen microcontroller.
Digitale RF Veld Sterkte Indicator met LED-display met behulp van Atmel AVR AT90S2313 Processor <= Dit is degene die ik voor dit project heb gebruikt.
De aanduidingen "L" en "R" op de audioconnector zijn, voor zover ik weet, correct.
Gedachten over mogelijke verbeteringen
Ten eerste, zou men kunnen overwegen om ESD-bescherming op de audio-ingangen.
Filters met scherpe 10 om 15 kHz audio cutoff op de linker en rechter audiokanalen zou kunnen helpen met een aantal audiobronnen. Dit zou signalen die in de audio blijken uit slaan met de 19 khz pilootsignaal voorkomen.
Pre-cursivering, een 6 db per octaaf boost op ongeveer 3 kHz op de linker en rechter audiokanalen zal compenseren voor de de-cursivering rolloff in commerciële ontvangers. Noordamerikaanse ontvangers verwachten een frequentie, de rest van de wereld, iets anders. Je zou in staat zijn om een vergelijkbaar effect te bereiken met een grafische equalizer voor op de zender. Met behulp van een equalizer in de ontvanger zal de frequentierespons te herstellen, maar zal uw hoogfrequent signaal niet verbeteren ruisverhouding als pre nadruk bedoeld was.
Printed Circuit Board Design voor 8 pin AVR-controllers
In de foto hierboven, Jeff hierbij een clip leiden tot de spoel op zijn zender
om het bereik te vergroten een beetje. Merk op dat de spoel een voldoende
antenne voor de meeste toepassingen en extra antenne wordt afgeraden.
Jeff Heidbrier, in Texas, is gekomen met een aardige printplaat ontwerp voor deze eenvoudige FM Stereo Transmitter. Layout Jeff's herbergt 8 pins AVR-controllers. De lay-out is bedoeld om te accepteren weerstanden verticaal gemonteerd, zoals weergegeven in de foto, dus je moet enige flexibiliteit in die je kunt elk formaat gebruiken van 1 / 8 tot ongeveer 1 / 2 watt maten.
Deze lay-out vereist slechts drie jumpers om een enkelzijdige board maken.
Wat betreft de dots per inch, schreef Jeff: "Het openen van het bestand met Microsoft-verf en het afdrukken van de afbeelding geeft 7.5 mm van het midden van pin 1 tot het midden van pin 4." Het is een goed idee om de puntafstand in uw eigen systeem te verifiëren (ik gebruik bijvoorbeeld een Macintosh, dus de punten per inch moeten waarschijnlijk worden aangepast.) Als alles correct is geschaald, wordt de afstand tussen de middelpunten op U1, de 8-pins dubbel inline-pakket, moet 0.1 inch (2.54 mm) zijn,
Eerste geplaatst in april, 2007. Bijgewerkt januari, 2008, februari 2008, april, 2008.
