Denne "enklere" tilgang kræver simpelthen at skifte lydkanal mellem venstre og højre indgang. Hver kanal er sekventielt forbundet i en halv cyklus af 38 kHz bæreren. Det producerer både 38 kHz dobbelt sidebåndsignal og basisbåndsignal. Et lavpasfilter reducerer "splatteren", der skyldes harmoniske forbindelser på tilstødende radiokanaler. Jeg forstår, at det er sådan, en af de billige single chip-kodere fungerer. Det giver mening, denne metode er afhængig af matching af komponenter og ingen præcisionskredsløb. Det er næsten idiotsikkert.
Skifte på denne måde genererer en 38 kHz dobbelt sidebånd signal og passerer både L og R igennem baseband. L og R har modsatte polariteter i dekoderen fordi L er tilladt igennem til senderen på den ene halvdel af 38 kHz cyklus og R er tilladt gennem den anden halvdel. Når L og R er ens, de to signaler udjævnes til nul i løbet af hver cyklus. Det kunne ikke være nemmere.
Foto 2. Jeg var bare nødt til at kigge. Det gør virkelig DSB.
Spektrum analysator visning af signal tværs C4 i skematisk (figur 4).
Her blev den venstre kanal drevet af en 1 kHz sinuskurve. Bemærk, at kredsløbet
virkelig produceret 38 kHz dobbelt sidebånd med luftfartsselskabet undertrykt af 22 db. Hvornår
Jeg jumpered den venstre kanal til højre kanal, de sidebands forsvundet.
Kredsløbet
Figur 3. Kontakten til jord er faktisk implementeres
ved to separate I / O-ben på en mikro controller.
Den eneste tricky del er at opnå den 2: 1 analog multiplex-funktion med en mikro controller. Dette skal gøres uden at skifte DC-niveau af det signal, da det ville medføre, at 38 kHz luftfartsselskab at slå igennem. CMOS mikro controller I / O-porte kan skifte mellem høj impedans og lav impedans stater. Men når i lavimpedans tilstand, kan stiften kun være på enten jorden (logisk lavt), eller på den positive strømforsyning (logisk højt). Det betyder, at skift indsats skal ske ved at blande de venstre og højre signaler resistively, så dybest set kortslutning af en, så den anden skiftevis. For at opretholde den betingelse, at kontakten ikke ændre DC-niveau af signalet, vil signalet skulle være centreret omkring jorden eller den positive strømforsyning. Jeg valgte stedet siden indgangssignalet skulle refereres til jord.
Hvad datablade ikke fortælle os, er, at FET, der driver output pin lav, en N-kanal FET, er rigtig god en synkende strøm fra signaler over jorden og sourcing strøm fra signaler under jorden. Lad mig sige, at sidste del igen:
N-kanal FET, der driver output pin kan shunt signaler under jorden til jorden. Det er meget ligesom en lav værdi modstand, der kan tændes og slukkes. Når I / O-port er i en høj impedans tilstand, hvis signalet forsøger at svinge for langt under jorden, enten ESD beskyttelse enheden på I / O-pin eller parasitiske diode, der er uløseligt forbundet med FET vil gennemføre, klipning af signal. I dette kredsløb, starter mærkbar klipning på I / O-pin på flere hundrede millivolt under jorden.
Eftersom FM-senderen i dette kredsløb behøver kun et par snese millivolt at opnå tilfredsstillende modulation, der er ikke behov for forstærkning af udgangssignalet fra multiplekseren. Der er mere om graduering følsomhed i den del af dette afsnit, der beskæftiger sig med senderen kredsløb
(Klik her for at gå til denne diskussion).
For at udføre skift mellem høj impedans og lav impedans til jord, firmware nuller til den tilsvarende port registrerer registre, så på passende tidspunkter, reddede de tilsvarende data retning register bits at gøre en given pin en høj impedans, og på passende tidspunkter , firmware sætter de tilsvarende data retning register bits at gøre en given stift en lav impedans til jord.
Ser man på skematisk i figur 4, afleder mikrocontrolleren sin timing fra en 6 MHz krystal. 6 MHz er ikke et nøjagtigt heltalsmultipel på 19 kHz. Faktisk er det den 315.7894. harmoniske på 19 kHz. Men der er ingen grund til at bekymre sig - vi taler analogt her. Jeg tæller bare ned med 316 og kalder det tæt nok, fordi forskellen kun er 0.06%. Jeg brugte 6 MHz, fordi jeg har en pose med dem ved hånden. Hvis du ville, kunne du bruge en krystal, der er et nøjagtigt heltalsmultipel på 19 kHz. Af den måde kan endnu højere frekvensure give dig mindre fejl. En 20.000 MHz krystal giver dig kun 0.04% fejl - omtrent den samme tolerance som mange mikrocontroller-krystaller - husk bare at ændre firmwaren for at imødekomme den forskellige urhastighed.
Man kunne spørge, hvis du bruger en micro-controller til blot at udskifte en oscillator, tæller, og nogle transmission porte er lidt af en spild af en god processor. Det frustrerer mig at lade det meste af en meget kompetent RISC processor bruger det meste af sin tid i timing sløjfer og gør trivielle bit twiddling, men når man ser på alternativerne, brug af en mikro controller reducerer dele tæller, er det let tilgængelige, og mange tilfælde en billigere løsning end de fleste andre løsninger til rådighed.
Venstre og højre signal er AC koblet gennem henholdsvis C1 og C2. Formålet med vekselstrømskobling er at fjerne enhver jævnstrømskomponent i kildesignalet for at tillade, at signalerne ved U1 (AVR) I / O-stifter fungerer symmetrisk omkring jorden.
På hver halve cyklus af 38 kHz klokfrekvensen, enten U1 pin 7 eller U1 pin 5 jordet, mens den anden stift efterlades flydende, som tillader en signal på et tidspunkt at komme igennem til indgangen af senderen.
En 19 kHz firkantet bølge pilot signal leveres fra U1 pin 6. Da den gennemsnitlige DC-niveau på pin 6 er + 2.5 volt, er en lille kondensator anbragt i serie for at holde denne DC-komponent ud af modulatoren (bestående af U1 stifter 7 og 5), så der vil ikke være nogen 38 kHz luftfartsselskab.
Alle tre af de signaler - venstre, hakket af 38 kHz, højre, hakket ved 38 kHz med modsat fase, og et lavt niveau pilotsignal resistively blandes ved C4. Jeg brugte stereo indikator på min bærbare FM-radio for at finde værdien af R5, som igen indstiller pilot signal i det sammensatte signal, så jeg fordoblet signalniveau. Dette burde være mere end nok, men velkommen til at mindske værdien af R5. Skæring sin værdi i halvdelen ikke bør resultere i for meget signal til modtageren.
Den kritiske formål C4 er forbigå bunden af fælles grundlag oscillator, Q1, til jord. Den værdi blev valgt således, at 38 kHz dobbelt sidebånd signal ikke ville blive rullet væsentligt. Jeg først beregnet den maksimalt tilladte værdi for C4 og derefter bruges den næste mindre tilgængelige størrelse kondensator. Efter det, testede jeg det ved at forsøge en kondensator lidt større end den maksimale beregnede værdi, og derefter derefter at lytte til et stykke musik, der er udstyret med højfrekvente lyde bevæger sig fra venstre mod højre. Jo større kondensator væsentligt påvirket adskillelsen af højere frekvens signaler. Den. 01 uf kondensator vist i skematisk ikke havde hørbar effekt, og det er godt, fordi det ikke var meningen.
Senderen selv bør virke bekendt for enhver, der nogensinde hjem brygget en FM trådløs mikrofon kredsløb eller en af de FM-transmitter kredsløb på dette site:
En FM Broadcast Audio Transmitter
1.5V Batteridrevet FM rebroadcast transmitter
En FM-sender på dette websted, der ikke bruger den samme oscillator, men er krystalcontroller, findes på denne webside:
http://www.cappels.org/dproj/LMX1601FMxmttr/LMX1601%20PLL%20FM%20Transmitter.html
Hvis ovenstående links ikke virker, kan det være fordi du kigger på en uautoriseret kopi af denne webside. Det sker. Alle disse projekter kan findes på http://www.projects.cappels.org
Denne meget simpelt kredsløb, som arbejdshest af homebrew trådløse mikrofon-projekter, blev presset i brug for den grund, at det er så populært med hobbyfolk: det kræver ikke meget mange dele, kan det være bygget med eller uden et trykt kredsløb bord, og som regel rent faktisk virker med nok tweaking.
I senderen afkobler C3 basen til jorden gennem C4. C7 Kan være et par pf over eller under 5 pf uden at smide tingene forfærdeligt ud af vejen. Prøv at holde den variable kondensator, C6, lille. Hvis du kun kan finde større kondensatorer, siger 10 til 45 pf, sæt en 10 eller 12 pf fast kondensator i serie med den. Det er vigtigt at holde denne del af kapacitansen i resonanttanken så lav som muligt. Hvis du ikke har en passende variabel kondensator, kan du altid bare sætte en 5 pf fast kondensator i og stole på din evne til at indstille kredsløbet ved at strække og forvride L1.
Q1 er en almindelig 2N4401, og den udviser en kollektor til basiskapacitetsændring på ca. 1.5 pf pr. Volt. Dette er højere og bedre for denne applikation end hvad du ville få fra højfrekvente transistorer med lavere outputkapacitans. Jo mere af tankens kapacitans, der kommer fra Q1's collector-to-base kapacitans, jo mere frekvensmodulering af det transmitterede signal får du for et givet lydniveau. Da stereomodulatoren kun kan håndtere flere hundrede millivolt peak-to-peak uden forvrængning, er denne følsomhed vigtig.
Jeg lavede L1 ved at vikle 7 omdrejninger af # 22 Beldsol kobbermagnettråd omkring den glatte del af en 1/4 "borekrone (et trick nævnt af den legendariske Harry Lythall) og skubbede derefter spolen af borekronen. Jeg skød for den nederste del af FM-båndet. Når først spolen var viklet og installeret, satte jeg C6 i midten af dens rækkevidde og strakte derefter og bøjede spolen, indtil jeg kunne høre senderen på min FM-radio indstillet til det eneste stille sted på drejeknappen her, 93.3 MHz. Hvis du vil bruge dette i den høje ende af FM-udsendelsesbåndet, kan du måske prøve at bruge kun 6 omgange.
Et andet trick for snoede spoler som denne, der er nødt til at opretholde deres form uden at en spole formular, er at afskære et stykke ledning lidt længere, end det ville være behov for spolen, derefter holde hver ende af ledningen med en tang , strække tråden lidt at orientere kornet således at tråden har tendens til at forblive lige. Når du ruller tråd omkring boret, vil den tendens til at holde sin nye form i stedet for at forsøge at springe tilbage til sin gamle form. Vær forsigtig med, hvordan du holder tråden, mens du strækker det-ville du ikke ønsker at ramme dig selv i ansigtet med tangen bør wiren snap. Sket for mig en gang, det er ikke rigtig sjovt.
Antenne
Senderen har ikke en diskret antenne. L1 udstråler masser. En ekstern antenne ville udvide området, hvilket sandsynligvis ikke er hvad du virkelig ønsker alligevel. Det vil også komplicere tuning, hvilket er noget andet, du sandsynligvis ikke virkelig ønsker. Jeg får næsten 10 meter til tre af mine bærbare FM-modtagere med dette. Det kunne være stærkere, men 10 målere er mere end nok. Mine naboer har ikke rigtig brug for at vide, hvad jeg lytter til.
Firmwaren
Firmwaren er muligvis meget sandsynligt den enkleste stykke funktionel kode, som jeg nogensinde har skrevet. Den har blot sætter 19 kHz signal pin høj, venter lidt, så sætter en af de 38 kHz knappenåle til høj Z, mens det sætter anden 38 kHz pin til lav Z. Det forsinker lidt mere, så gør den høje Z pin lav , og den lave Z pin høj, venter nogle mere ... Jeg tror, du får den idé. Modulatorforbindelserne udgangene skifter mellem høj og lav impedans ved 38 kHz, det 19 kHz output er en 19 kHz firkantet bølge. Det var lidt kedeligt, for at teste i AVR Studio, men det værd.
Koden er meget enkel. Bare vent sløjfer polstret ud med nogle uden ops, adskillelse udskiftning af tilstanden af I / O-ben. Den lillebitte program kun et par meget grundlæggende vejledning, ingen lange hop, afbryder eller specielle funktioner, der kun sætter på reset vektor og disse syv assembler instruktioner:
cbi sbi
dec brne
nej rjmp
LDI
Mest sandsynligt, vil ATTINY12 kode køre på enhver AVR controller, der har en tilgængelig PORTB, men jeg har ikke bekræftet, at dette er tilfældet - dens eneste spekulation. Jeg har givet links nederst på denne side til at kode for det ATTINY12, ATTINY15 den ATTINY2313 / AT90S2313 og AT90S2323. Jeg har prøvet alle fem af disse chips i dette kredsløb og fundet dem alt arbejde som forventet. Jeg gætter på det er en af fordelene ved at holde tingene simple.
Du bør være i stand til at bruge denne teknik på de fleste andre, hvis ikke alle CMOS mikro controllere med I / O-ben, der er i stand til at blive placeret i en høj output tilstand. Hvis du er klar succes med en PIC eller anden lille controller, så send mig en besked på e-mailadressen nederst på denne side.
Assembly
Jeg byggede min på et stykke stanset phenolbræt, der havde en pude pr. Hul. Hullerne er i et 0.1 "gitter (2.54 mm). Puderne hjælper med at holde komponenterne tæt på tavlen, men jeg er overbevist om, at en er bygget på stanset phenol- eller glasfiberplade eller endda bygget Ugly Bug (AKA Dead Bug) eller Manhattan stil ville fungere lige så godt. Bare sørg for, at delene i senderen er monteret solidt for at hjælpe med frekvensstabilitet og reducere mikrofoner.
Jeg brugte et stik til mikro controller. Dette fordi jeg brugte en programmering adapter, der sættes i stikkontakten for at programmere controllerne, og også at lade mig ændre controllerne at kontrollere, at de øvrige regulatorer ville arbejde. Du behøver ikke et stik, men det kan give lidt fred i sindet og nogle tilgivelse for fejl.
Test og tuning -efter samling
Hvis du bruger et stik til controlleren, skal du ikke sætte controlleren i stikkontakten, før du har bekræftet, at strømforsyningen er tilsluttet korrekt. Tilfør ureguleret strøm til indgangen på 78L05 og mål pin 8 på mikrocontrolleren. Den skal være + 5 volt. Kontroller, at pin 4 på mikrocontrolleren er jordforbundet.
Tune en nærliggende FM-radiomodtager til en rolig plet på skiven, hvor du gerne vil senderen at opholde sig.
Tune C6 til centrum af sit sortiment og røre L1 med fingrene. Hvis du har hørt et signal gå swishing selvom band pass din FM-modtager, betyder det, at senderen er indstillet på en højere frekvens end den, som FM-modtageren er indstillet til. Hvis du ikke hørte signalet, derefter strække spolen langs LIDT.
På et tidspunkt mellem virkningerne af strække spolen og røre ved det med fingrene, skal du være i stand til at bringe senderens frekvens at være meget tæt på det, som Reviver er indstillet til. På dette punkt, bør du være i stand til at bruge C6 at finjustere oscillator til den rette frekvens
Når du får senderen indstillet, Kontroller, at senderen sender på den frekvens, radioen er indstillet på, og ikke til et billede frekvens. Gør dette ved at bringe din finger tæt på L1. Når du gør dette, vil frekvensen skifte. Hvis senderen skifter til en lavere frekvens på radioen dial, så senderen er indstillet til, hvor du tror det er. Hvis senderen ser ud til at skifte op i frekvens, så du kigger på et billede, og har brug for at re-tune senderen.
Ovennævnte procedure kan være en vanskelig opgave, og ofte kræver en vis finesse. Vær tålmodig, det vil kunne betale sig.
Det kan være praktisk at have en un-tunet feltstyrkemeteret ved hånden, bare for at være i stand til at afgøre, om senderen oscillerende overhovedet. Jeg påberåbes én flere gange i løbet af denne projekt. Her er et nogle indgivet signalstyrkeindikatoren projekter på dette site:
Bredbånd RF Feltstyrke Probe hjælp Atmel AT90S1200A AVR controller <= Denne bruger en mikrocontroller til at nulstille kredsløbet.
En simpel signalstyrkeindikatoren <= Denne kræver ikke en mikrocontroller.
Digital RF Field Strength Indicator med LED display ved hjælp af Atmel AT90S2313 AVR processor <= Dette er den, jeg brugte på dette projekt.
"L" og "R" betegnelserne på lydstikket er efter min viden korrekte.
Tanker om mulige forbedringer
First off, kunne man overveje at tilføje ESD beskyttelse til lydindgange.
Filtre med skarp 10 at 15 kHz audio cutoff på venstre og højre lydkanaler kan hjælpe med nogle lydkilder. Dette ville forhindre signaler, der måtte være i lyden fra at slå med 19 khz pilot signal.
Pre-empahsis vil en 6 db pr oktav boost på omkring 3 kHz på venstre og højre lydkanaler kompensere for de-empahsis rolloff i kommercielle modtagere. Nordamerikanske modtagere forventer en frekvens, resten af verden, noget lidt anderledes. Du vil måske være i stand til at opnå en lignende effekt med en grafisk equalizer foran senderen. Ved hjælp af en equalizer i modtageren vil genoprette frekvensgang, men vil ikke forbedre din højfrekvent signal støjforhold som præ vægt var tilsigtet.
Printed Circuit Board Design for 8 pin AVR controllere
I ovenstående foto, der er knyttet Jeff et klip føre til spolen på sin transmitter
med henblik på at øge antallet en smule. Bemærk, at induktoren er et tilstrækkeligt
antenne til de fleste anvendelser og den ekstra antenne kan ikke anbefales.
Jeff Heidbrier, i Texas, er kommet op med en temmelig nice printplade design for denne enkle FM Stereo Transmitter. Jeffs layout rumme 8 pin AVR controllere. Layoutet er beregnet til at acceptere modstande monteret lodret, som vist på billedet, så du har en vis fleksibilitet i, at du kan bruge enhver størrelse fra 1 / 8 op til omkring 1 / 2 watt størrelser.
Dette layout kræver kun tre jumpere for at lave en enkelt-sidet bord.
Med hensyn til prikker pr. Tomme skrev Jeff "Åbning af filen med Microsoft-maling og udskrivning af billedet giver 7.5 mm fra midten af pin 1 til midten af pin 4". Det er en god ide at verificere prikhøjden i dit eget system (som et eksempel bruger jeg en Macintosh, så prikkerne pr. Tomme sandsynligvis skal justeres.) Når alt skaleres ordentligt, er afstanden mellem centre på U1, 8-pin dobbelt indbygget pakke, skal være 0.1 mm (2.54 tommer),
Først udstationeret i april, 2007. Opdateret januar 2008 februar 2008, april, 2008.
