在本文中，我將介紹如何在面包板上構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的 FM 收音機(jī)接收器。

如您所見(jiàn)，收音機(jī)工作正常，我們可以聽(tīng)到一些音樂(lè)。我正在使用這種廉價(jià)的 FM 發(fā)射器以這個(gè)頻率傳輸一些 YouTube 安全曲目。我使用諾基亞 5110 LCD 顯示屏來(lái)顯示所選頻率、信號(hào)強(qiáng)度和立體聲圖標(biāo)（如果我們正在接收立體聲）。該項(xiàng)目的主控是小巧便宜的 Arduino Nano 。我們可以使用電位器來(lái)控制揚(yáng)聲器的音量和無(wú)線電頻率。

這是一個(gè)引人入勝的項(xiàng)目，而且相對(duì)容易構(gòu)建。讓我們看看如何構(gòu)建它。

第 1 步：獲取所有零件

構(gòu)建此項(xiàng)目所需的部分如下：

Arduino Nano

調(diào)頻收音機(jī)模塊

諾基亞 5110 液晶

10K電位器

音頻放大器

3W音箱

大面包板

音頻線

跳線

3合1線

調(diào)頻發(fā)射機(jī)

移動(dòng)電源

第 2 步：諾基亞 5110 液晶顯示屏

諾基亞 5110 是我最喜歡的 Arduino 項(xiàng)目顯示器。

諾基亞 5110 是一款基本的圖形 LCD 屏幕，最初用于手機(jī)屏幕。它使用 PCD8544 控制器，這是一種低功耗 CMOS LCD 控制器/驅(qū)動(dòng)器。因此，顯示器具有令人印象深刻的功耗。

它開(kāi)啟時(shí)僅使用 0.4mA，但背光被禁用。它在睡眠模式下使用小于 0.06mA！這就是使該顯示器成為我最喜歡的原因之一。PCD8544 通過(guò)串行總線接口連接到微控制器。這使得屏幕非常易于與 Arduino 一起使用。您只需要連接 8 根電線。

第 3 步：TEA5767 FM 收音機(jī)模塊

該項(xiàng)目是圍繞這個(gè) FM 收音機(jī)模塊構(gòu)建的。

該模塊使用TEA5767無(wú)線電芯片。該芯片使用 I2C 接口，因此可以直接與 Arduino 一起使用。在模塊上，我們還可以找到一個(gè)音頻放大器。不過(guò)需要注意的是，這是一個(gè)耳機(jī)放大器，因此我們無(wú)法將揚(yáng)聲器直接連接到模塊的輸出。因?yàn)橐纛l信號(hào)非常微弱，我們需要先放大它。此外，無(wú)法通過(guò)軟件控制模塊發(fā)出的音量，因此稍后我們將使用電位器。模塊上有兩個(gè)耳機(jī)接口，一個(gè)是天線接口，一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)耳機(jī)輸出接口。該模塊帶有一個(gè)小天線，但如果您愿意，您可以輕松構(gòu)建自己的天線。

第 4 步：連接部件

現(xiàn)在讓我們根據(jù)這個(gè)示意圖構(gòu)建電路。

首先，將所有部件放在面包板上。我們把每個(gè)部分的接地引腳連接到面包板的接地軌，并將每個(gè)部分的 Vcc 引腳連接到面包板的正極軌，除了控制音量的電位器。之后，連接無(wú)線電模塊。SLC 引腳連接到 Arduino Nano 的模擬引腳 5，SDA 引腳連接到模擬引腳 4?，F(xiàn)在我們將電位器的中間引腳連接到模擬引腳 0。使用這個(gè)電位器，我們將選擇頻率。

現(xiàn)在我們需要連接音量電位器來(lái)控制音量。我用的是音頻線。我將電纜的一端插入模塊的音頻輸出。接下來(lái)，我切斷另一端以在電纜內(nèi)找到 4 根電線。模塊輸出立體聲，但這次我們只使用一個(gè)音頻通道。所以，我只連接兩根電線。其中一個(gè)是GND，另一個(gè)是需要放大的音頻信號(hào)。音頻信號(hào)線連接到音量電位器的輸入引腳。電位器的中間引腳是輸出的音頻信號(hào)。

為了放大音頻信號(hào)，我使用了這個(gè)使用LM386放大器芯片的模塊。音頻信號(hào)進(jìn)入此引腳，音頻電纜的接地引腳進(jìn)入此引腳。現(xiàn)在，我們要做的就是為模塊供電。所以我們將此引腳連接到面包板的正極軌，并將此引腳連接到面包板的負(fù)極軌。我們現(xiàn)在唯一要做的就是像這樣將一個(gè)小揚(yáng)聲器連接到模塊的輸出端。有了這個(gè)小電位器，我們可以控制信號(hào)的放大。現(xiàn)在，我們所要做的就是連接諾基亞 5110 顯示屏。

連接諾基亞 5110 液晶顯示器

RST 轉(zhuǎn)到 Arduino 的數(shù)字引腳 12

CE 轉(zhuǎn)到 Arduino 的數(shù)字引腳 11

DC 連接到 Arduino 的數(shù)字引腳 10

DIN 連接到 Arduino 的數(shù)字引腳 9

CLK 進(jìn)入 Arduino 的數(shù)字引腳 8

VCC 轉(zhuǎn)到 Arduino 3.3V

LIGHT 連接到 Arduino GND（背光打開(kāi)）

GND 連接到 Arduino GND

最后一步是可選的，像這樣將一個(gè) 330μF 電容器連接到面包板上，以減少音頻信號(hào)上的噪聲。

如果我們現(xiàn)在啟動(dòng)項(xiàng)目，我們可以看到啟動(dòng)屏幕顯示 3 秒，然后，我們可以聽(tīng)到揚(yáng)聲器的聲音。但揚(yáng)聲器和此音頻放大器的音質(zhì)不是最好的。不過(guò)如果我們使用另一個(gè)帶有嵌入式放大器的商用揚(yáng)聲器，音質(zhì)就趨于完美了。所以，模塊的輸出信號(hào)是完美的，但是我使用的放大器和揚(yáng)聲器降低了音質(zhì)，所以我們可以尋找質(zhì)量更好的?，F(xiàn)在我們已經(jīng)構(gòu)建了硬件，讓我們來(lái)看看項(xiàng)目的軟件方面。

第 5 步：項(xiàng)目代碼

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用了兩個(gè)庫(kù)。我正在使用 Nokia5110 圖形庫(kù)和 TEA5767 FM 芯片的庫(kù)。

代碼是這樣工作的。首先，我們初始化收音機(jī)模塊和顯示器，并顯示三秒鐘的閃屏。我在 Photoshop 中設(shè)計(jì)了這個(gè)閃屏。

void setup（） {

radio.setMonoReception（）;

radio.setStereoNoiseCancellingOn（）;

initScreen（）;

showSplashScreen（）;

Serial.begin（9600）;

}

接下來(lái)，在循環(huán)函數(shù)中，我們每隔幾毫秒從控制頻率的電位器中讀取值。我們從電位器獲得模擬值，并將其映射到頻率值。由于我們讀取的是模擬值，因此該值不是恒定的；即使我們不轉(zhuǎn)動(dòng)電位器，它也會(huì)略微上升或下降。

frequencyInt = map（val， 2， 1014， 8700， 10700）; //Analog value to frequency from 87.0 MHz to 107.00 MHz

float frequency = frequencyInt/100.0f;

因此，為了獲得穩(wěn)定的頻率，我們只有在頻率發(fā)生顯著變化時(shí)才將收音機(jī)調(diào)到不同的頻率。因此，如果頻率發(fā)生顯著變化，我們將無(wú)線電模塊調(diào)整到該頻率，我們獲得信號(hào)強(qiáng)度，然后將其打印在屏幕上，如果需要，我們打印立體聲圖標(biāo)，最后，我們打印選定的頻率。

if（frequency - previousFrequency 》= 0.1f || previousFrequency - frequency 》= 0.1f） {

lcd.clrScr（）;

radio.selectFrequency（frequency）;

printSignalStrength（）;

printStereo（）;

printFrequency（frequency）;

previousFrequency = frequency;

}

這就是代碼的工作方式，它很簡(jiǎn)單，但工作正常。

第 6 步：最后的想法

正如您在大約半小時(shí)內(nèi)看到的那樣，我們可以在面包板上構(gòu)建一個(gè) FM 收音機(jī)。

我們從這個(gè)項(xiàng)目中得到的音質(zhì)還不是很好。我將在這個(gè)項(xiàng)目上做更多的工作，以在每個(gè)領(lǐng)域改進(jìn)它。我想把這個(gè)項(xiàng)目變成帶有復(fù)古 3D 打印外殼的完整收音機(jī)。首先，我將嘗試不同的音頻放大器和揚(yáng)聲器，以從這個(gè)項(xiàng)目中獲得良好的音頻質(zhì)量。我們還可以把它從面包板上移開(kāi)，并在原型板上制作它的永久版本。還可以為這個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)一個(gè)外殼，讓它看起來(lái)像一個(gè)收音機(jī)。當(dāng)然，項(xiàng)目的代碼也需要大量的改進(jìn)和調(diào)整。我想添加的一個(gè)功能是微調(diào)功能，它將進(jìn)一步提高音質(zhì)。

當(dāng)顯示器的背光被禁用時(shí)，該項(xiàng)目需要大約 50mA 的電流。我們可以進(jìn)一步減少當(dāng)前的一些軟件和硬件技巧，以便這個(gè)項(xiàng)目可以由電池供電。我認(rèn)為，結(jié)果會(huì)令人印象深刻，我迫不及待地想看到這個(gè)項(xiàng)目在我的辦公桌上完成。這個(gè)項(xiàng)目只是一個(gè)開(kāi)始。