描述

無線電是最早的長距離電信媒體之一，因此它是一項非常古老的技術。見下圖：

這里還有另一個收音機：

說明和接線圖（原理圖）：

Si473x 是一款采用 DSP（數字信號處理）技術的完整接收器，與 SDR（軟件定義無線電）接收器中使用的技術相同。

Arduino 通過 I2C 接口控制 Si473x IC 并與之“對話”，向其中寫入數據并從中讀取數據。圖形界面由一塊1.8英寸ST7735彩色TFT顯示屏組成，通過SPI數據接口進行通信。在 Si473x IC 內部，射頻信號通過 A/D 轉換器數字化并由 DSP（數字信號處理器）處理，然后通過 D/A 轉換器轉換為音頻并發送到輸出端。

有兩張電氣圖，一張用于 PL102BA-S V2 模塊，另一張用于 Si4732-A10 分線 PCB。

天線輸入電路（RF 前端）很簡單，我沒有使用 RF 前置放大器 (LNA) 或更復雜的 LPF/BPF 濾波器，即使如此也可以獲得良好的無線電接收效果。

S1 開關用于選擇短波 (SW) 或中波/長波 (MW/LW) 天線。當開關 S1 處于 MW 位置時，必須斷開外部短波天線以獲得更清晰的接收效果，因為在這種情況下鐵氧體棒起到天線的作用。

D1 和 D2（BAV199 - 雙二極管）可以用 2 x 1N4148 代替，甚至可以為了簡化而省略，我沒有在接收器上使用它們，但它可以防止靜電放電 (ESD)。

arduino 由應用于 VIN 輸入的 7.8V（2x18650 電池）供電。arduino 還提供 5V 穩定電壓為 TFT 顯示器供電，3.3V 穩定電壓為 Si4732（或 PLB102）供電。

一直存疑的一點是Arduino 5V和Si473x芯片在邏輯電平上的區別，沒有實際依據和測試的信息很多。

由于 Arduino 在 I2C 總線上有 5V 邏輯電平而 Si473x 使用 3.3V，如果需要，可以在 I2C SCL/SDA 總線和 RESET 線上使用一個 5V 到 3.3V 邏輯電平轉換器雙向，在 Arduino 和Si473x。

然而，我在我的項目中沒有使用邏輯電平轉換器，我確實使用了電阻器，并且在各種實踐經驗中（我已經做了 2 年多）我從來沒有任何問題，我從來沒有任何 Si4730/32/ 35 個設備損壞，甚至沒有 I2C 通信問題，我從未注意到任何不穩定。實際上，有一個由 1k 電阻和連接到 3.3V 的上拉電阻組成的電阻分壓器，因此 Si473x 引腳上的邏輯高電平永遠不會超過 3.3V（測量值）。如果沒有邏輯電平轉換器，您將獲得電路簡化和 I2C 通信速度的增益。

陶瓷去耦電容 C3-C6 用于減少顯示器和 SPI 數據總線產生的噪聲輻射 (EMI)。

根據技術論文，Arduino 的 EEPROM 存儲器可以重寫多達 100、000 次而不會失敗（盡管在實際測試中它在失敗之前達到了超過 100 萬次循環）。為了節省EEPROM的壽命，只有在按下PB2按鈕（SAVE）時才會保存一次數據，所以內存會有很長的壽命，可以說在正常使用中絕對不會失效方法。

必須使用外部音頻放大器來放大此收音機的聲音，可以是“JBL”型放大器盒或任何其他具有線路輸入的音頻放大器。其他選擇是自己組裝，請參閱下面的完整 DIY LM386 音頻放大器項目（原理圖和 PCB），該項目在該項目上運行良好。此外，TDA2822（DIP-8 封裝中的立體聲放大器 IC）在這里也是一個不錯的選擇，因為它很容易找到/價格便宜并且可以提供非常好的聲音。

用于控制 Si473x 的庫：

在這個項目中，我使用了由Michael J. Kennedy 先生編寫的高性能庫 Si4735-I2C-R4 ，這是一部于 2012 年編寫的出色的創新作品。它是現有最好的 Si473x 庫，非常穩定、快速、友好，并具有專業級的 RDS 解碼器，比今天在 Internet 上找到的庫（順便說一下，它們基于 Kennedy 的工作）要好得多。我剛剛對其進行了一些更新，以包括一些命令和顯示引腳的配置。

我設置的電路圖片：

此處使用的 DSP收音機芯片（IC）注意事項：

1-此處使用的無線電模塊是 PL102BA-S V2（它具有 IC Si4730-D60 QFN 封裝）。只有帶有 3060 標記的 Si4730-D60 IC 附帶的模塊才能接收短波波段和 FM 上的 RDS。請注意，制作為 NE928-10A V.01 的模塊只能在 AM/FM（不是 SW 或 RDS）中工作。我通過 Aliexpress 訂購了這個模塊。下面是 PL102BA-S V2 模塊的圖片和引腳排列：

2-最近我在 Aliexpress 上發現這個無線電模塊可能適用于這個項目：Si4730 Si4731 Integrated High-quality FM / AM Radio Head Module

3-Si4732-A10 IC：PLB102BA 模塊變得很難找到，所以我決定設計一個 PCB 分線器以使用 Si4732-A10 IC (SOP16)，它更容易在板上焊接，將接收短波波段和 FM 上的 RDS并且在 Aliexpress、Mouser 等網站上有售。此分線板可用于其他帶有 Si473x 的無線電項目，包括互聯網上提供的其他庫。

這是您在 PCBWay 網站上訂購此 PCB 分線（不含組件）的鏈接，甚至可以免費下載 Gerber / BOM 文件以在其他地方制造。

以下是：PCB 設計、原理圖、引出線和 BOM。

4-附加評論：有用戶報告說 RDS 和 Shortwave 也可以使用 SSOP-24 封裝（不是 QFN）的 Si4730-D60 和 Si4734-D60 芯片，這些設備的優勢是更便宜，但是我沒有有機會測試一下。還要記住，Si4735-D60 SSOP-24 可以用作 RDS/SW 肯定會起作用。

我為采用 SSOP-24 封裝的 SI4730/34/35 設計了分線板適配器，單擊此處下載 PCB 布局。

5-如果您不想使用分線板和/或使用其他 MCU（微控制器單元），下面是使用 SSOP-24 封裝的 Si4730-D60 / Si4734-D60 / Si4735-D60 芯片的電路原理圖, 以便您可以設計自己的印刷電路板。該電路需要具有 I2C（Arduino Uno、Nano、ESP32、STM32 等）的 MCU 才能工作。

雙轉換接收器：

對于任何有興趣使用 SI5351 和 SI4735(32) 制作雙轉換接收器的人，這是我構建的接收器塊的框圖，它工作得很好。使用 JCR 10kHz-225MHz VFO。混頻器是流行的NE602 / SA612 IC。

開源版本：

單擊此處下載開源項目，包括主要草圖、庫和接線圖等。

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專業版（帶 SSB）- 2022 年 11 月更新（錯誤修復）：

接收器規格：立體聲 FM 64-108MHz，帶 RDS、LW、MW、SW 頻段，涵蓋 150kHz 至 30MHz 和 AM/SSB 解調。顯示 TFT 1.8” ST7735 彩色 128x160pix 和 Arduino Nano (Atmega328P)。

對于那些想嘗試帶 SSB 版本的人（僅限有經驗的用戶），我在這里提供帶 SSB 的固件（.hex 格式）和許多改進（專業版，見下圖）。在這里下載。

要在 Arduino UNO / Nano 上安裝固件（.hex 格式），需要使用 Xloader 應用程序將“.hex”文件上傳到 Arduino Uno/Nano，運行 Xloader.exe（在文件夾中），連接USB 電纜連接到 Arduino Nano。在 Xloader 中選擇正確的 COM 端口，波特率 115200，選擇設備微處理器 UNO（ATmega328），選擇固件文件（.hex 在文件夾中）并點擊 Xloader 中的上傳。Arduino LED 將在此過程中點亮，Xloader 將在完成時提供建議。就這樣，真的很快，大約需要 12 秒。

在專業版中，按鈕具有不同的功能，如原理圖所示：

筆記：

- 該電路設計用于 6.5v 至 8.5v 電源（來自兩個串聯的 18650 電池），并且該電壓施加到 Arduino Nano 的 VIN 引腳，在內部調節電壓。Arduino 讀取此電池電壓以指示并在收音機關閉時使用此值將值保存到 EEPROM。如果您為 Arduino 提供低于此的電壓，電路將無法正常工作。此外，此版本使用 Si473x I2C 地址 0x63，請確保在您的硬件上正確設置它。

- 請注意，市場上有許多帶有變體/假冒 ATMEGA328P U-TH 微控制器的 Arduinos Nano，在這種情況下，它可能無法在該項目中使用。在這種情況下，您可以嘗試更正文件“avrdude.config”上的簽名編號（設備簽名 = 0x1e 0x95 0x16），以便能夠加載固件。要恢復此類 Arduino Nano 的引導加載程序，請使用 IDE 上的 Minicore 板并選擇處理器變體 328PB。

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指示：

• 在 Arduino IDE 上打開 scketch，安裝位于“安裝這些庫”文件夾中的庫，并為 Si4732 選擇正確的 I2C 地址（0x11 或 0x63）。模塊 PL102BA-S V2 使用地址 0x63。
• 編譯草圖，然后將其加載到 Arduino Nano、Uno 或 Pro Mini。
• 按照原理圖連接 Arduino、顯示器、PLB102 模塊或 Si4732、旋轉編碼器、按鈕等。
• 無線電電路第一次上電，初始值必須加載到 EEPROM 存儲器中，步驟如下：按住 PB2 按鈕，打開 Arduino 電源，等待屏幕顯示“DEFAULT”信息VALUES”，現在可以開始工作了。
• 有 4 個按鈕，每個按鈕有 2 個功能：短按和長按（PB3 除外）。還有一個開關 SPDT (S1)。
• 按下按鈕 PB1：選擇打開 AM 和 AM 波段瀏覽器上/下選擇器：短按來自 FM 的 AM 啟動，然后按上波段，長按下波段（14 個波段）。
• 按下按鈕 PB2：將當前頻率、波段、顏色主題“保存”到 EEPROM 并更改調諧步長（1、5、9、10kHz）：短按“保存”*，長按更改 Tstep。*即使關閉arduino電源并移除電源，信息仍會保存在arduino的EEPROM內存中，并在再次打開時檢索。
• 按下按鈕 PB3：更改 AM（6、4、3、2.5、2、1.8、1kHz）和 FM（Aut、110、84、60、40kHz）的帶寬 IF 濾波器。
• 按下按鈕 PB4：選擇打開 FM、RDS 節目類型（電臺 ID/廣播文本/自動滾動廣播文本）和顏色主題：短按 FM 啟動來自 AM，然后 RDS 類型更改，長按將從藍色切換顏色主題變黑，反之亦然。
• 旋轉旋轉編碼器調高或調低搜索電臺的頻率。
• S1 開關用于選擇短波 (SW) 或中波/長波 (MW/LW) 天線。當開關 S1 處于 MW 位置時，必須斷開外部短波天線以獲得更清晰的接收效果，因為在這種情況下鐵氧體棒起到天線的作用。

關于要使用的天線：

• 對于短波接收，使用“長線天線”，它由一根 7 米長的電纜組成，伸到屋外或屋內，距離地面至少 3 米的高度。也可以使用其他類型的天線，例如 MiniWhip 和 Magnetic Loop。對于那些想了解更多的人，可以在此處找到典型“長線天線”的理論和項目，在此處可以找到“ MiniWhip 天線”的理論和項目。
• 此處有一篇關于短波天線的有趣且實用的文章。
• 為了在 MW（中波）和 LW（長波）頻段獲得良好的接收效果，應使用 12cm x 1cm 的鐵氧體棒狀天線。對于 LW，鐵氧體線圈的電感至少應為 1000uH（1mH），以改善該頻段的接收效果。鐵氧體棒越長，接收效果越好。
• 對于 FM 波段，70 厘米的鞭子或電線就足夠了。對于 DX 接收，可以使用商用外部 VHF/FM 天線。

改善無線電接收的一些技巧：

• 始終用電池為電路供電。避免使用開關電源或 DC / DC 降壓轉換器為該收音機供電，因為這些電子電源與大約 150kHz 的振蕩器一起工作，并且該電磁信號會干擾甚至破壞收音機接收。一些移動電源（電池模塊）使用 DC/DC 降壓轉換器。
• 遠離或關閉靠近無線電接收器的電子燈，因為這些燈也會產生很大的干擾。最好使用采用 LED 技術的燈。同樣，嘗試將收音機接收器遠離計算機和筆記本電腦或膝上型電腦，或在調諧和收聽收音機時關閉這些設備。
• 避免使用任何類型的 D 類音頻放大器 (PWM)，如 PAM8403 或 TPA3118 等，因為這些電路工作在高頻下，會干擾 AM/SW 無線電接收并產生噪聲。
• 短波和中波接收高度依賴于無線電波的傳播。有些時候接收效果更好，有些時候接收效果更差。通常在下午晚些時候和晚上，這是接收遠處廣播電臺的最佳時間。

關于 Arduino 產生的數字噪聲/干擾的最終考慮：

每個帶有微控制器和 I2C/SPI 數據/時鐘總線流量的數字電路都會產生一定程度的電磁噪聲 (EMI)，干擾和擾亂無線電接收，因為它具有傳播到各種頻率的諧波。

嘗試減少此問題的一種方法是在面包板下方放置一塊絕緣金屬板（鋼、鋁或銅）并連接到電路的 GND（電池負極），或者將整個電路組裝在正確連接的金屬盒內到 GND 電路。

您還必須在 TFT 顯示器和 Arduino 之間的連接中使用盡可能短的電線。您還應盡可能將 DSP 無線電芯片與 Arduino 保持距離，理想的做法是將 DSP 無線電芯片和 Arduino + 顯示器放置在由接地金屬板隔開的隔間內。

精心規劃的印刷電路板 (PCB) 將數字部分與模擬 RF 部分分開并帶有接地層，這將有助于降低噪聲。

祝大家集會順利！胡里奧·塞薩爾。

使用條款：

• 這是我出于業余愛好而做的免費項目，不是專業項目。我組裝供我使用的原型完美運行，但我不能保證您組裝的東西一定能正常工作，因為這將取決于您的經驗和知識、所用組件的質量/原創性、制造商的可變性和組裝錯誤等因素。我決不對您在該組件中的費用或損壞負責。
• 這是一個免費項目。本項目的作者保留隨時更改、修改或更正硬件和/或軟件的權利，恕不另行通知或對已組裝的人員承擔任何義務。
• 不要指望這款接收器的性能與專業和商業接收器一樣好或更好，這是一個業余家庭項目，旨在讓個人滿意地在家中設置并看到它在本活動提供的學習之外工作。