макетная плата и настройка на нужную частоту FM трансмиттера
В этой инструкции я расскажу вам как своими руками собрать миниатюрный FM трансмиттер. Он транслирует волны в диапазоне ФМ и вы легко можете принимать их на смартфоне, радио и т.д. Как говорит название и, исходя из фотографий, вы можете заметить, что FM модулятор очень маленький и его размер равен размеру разъема для 9-вольтовой батарейки.
Этот передатчик похож на те, которые используются в фильмах для слежки за людьми и для записи разговоров, но данная статья написана только в учебных целях!
Что делает данный девайс?
Это излучатель волн в диапазоне ФМ, так что вы можете создать свою радиостанцию.
Как он работает?
Каждый из вас слышал о частотной модуляции, также известной как FM. Моя схема, распространяющая аудиосигналы, захваченные микрофоном, работает на очень похожем принципе. Для усиления сигнала в схеме используется транзистор BC547, а затем сигнал модулируется. Ввиду того, что схема крохотная и питается от батарейки в 9V, радиус действия сигнала ограничен 15 метрами.
Шаг 1: Инструмент и компоненты
Как обычно, нужно начать с приобретения компонентов. Список достаточно прост.
Компоненты:
- Транзистор BC547
- Микрофон
- Переменный конденсатор на 47pf
- Индуктор (смотрите описание)
- Резистор 4.7k
- Резистор 330ohm
- Конденсатор 1n (102)
- Конденсатор 10p
- Батарейка 9V
- Светодиод (опционально)
Инструмент:
- Паяльник
- Приёмник FM (любой сотовый)
Шаг 2: Компоненты
Практически все компоненты для ФМ трансмиттера были найдены мной в старой коробке с ненужными платами. Всё, что мне пришлось купить — BC547 и микрофон. Честно говоря, я нашел на старой плате даже BC547, но не был уверен, что он в рабочем состоянии.
Шаг 3: Макетная плата
Начнём с того, что вырежем макетную плату нужного размера. Нам подойдёт размер, соотносящийся с батарейкой Кроной. Сначала плата такого размера будет казаться очень маленькой, но на ней отлично уместятся все необходимые компоненты.
При помощи наждачки сгладьте острые углы платы. Удостоверьтесь, что плата имеет большие отверстия, так как штырьки переменного конденсатора не войдут в отверстия стандартного размера.
Шаг 4: Микрофон
Микрофон можно купить в местном магазине радиоэлектроники, заодно возьмите пины-папы для того, чтобы закрепить его на плате. Я не советую использовать для соединения провода, потому что уже опробовал собрать схему с проводным соединением и звук всегда искажался помехами, а при использовании пинов он был всегда намного чище.
Шаг 5: Схема
Как только вы закончили с созданием платы и определились с тем, где поместите и припаяете микрофон, пришло время завершить остальную часть схемы. Следуя приложенной картинке, спаяйте все компоненты. Если вы хотите сделать схему максимально маленькой, то не оставляйте между компонентами пустого пространства. Для индуктора возьмите провод 0.5 мм и сделайте 8 витков, каждый диаметром 6 мм.
Для антенны подойдет любой тонкий длинный провод длиной 5 см.
Шаг 6: Время для изоляции
Как только вы соберете схему, покройте её слоем изоленты. Я покрыл изолентой все компоненты, кроме микрофона и переменного конденсатора. Это очень важный шаг перед тем, как перейдёте к следующему, где вам нужно будет настроить нужную радиочастоту, ведь если вы будете касаться компонентов схемы, особенно катушки, то она начнёт испускать шумы.
Вместо изоленты можно использовать термоусадку, но я хотел провести со схемой кое-какие эксперименты, поэтому мне не нужен был вариант с перманентной изоляцией.
Шаг 7: Настройка на нужную радиочастоту
Пришло время настроить схему, сделать это можно двумя способами:
- Использовать телефон для поиска сигнала
- Вручную настроить переменный конденсатор для того, чтобы попасть на определённую частоту.
Я рекомендую воспользоваться первым вариантом, потому что вам нужно будет просто включить устройство и запустить на телефоне автопоиск сигналов. Затем вы пробежитесь по найденным сигналам и найдёте нужный (например, включив рядом с передатчиком какую-нибудь музыку).
Второй метод займёт время, вам нужно будет включить радио и схему, настроить радио на определённый канал, а затем очень медленно настраивать переменный конденсатор, пока не услышите на радио звуки, которые он издаёт.
Шаг 8: Перезаряжаемая версия
После использования схемы с 9-вольтовыми батарейками я подумал о том, что пора заменить их перезаряжаемыми литий-ионными батарейками, которые работают дольше, чем обычные батарейки типа Крона.
Качественный звук без помех: как настроить FM-модулятор в машине через радио
Автор Вася Теркин На чтение 6 мин Просмотров 23.7к. Опубликовано Обновлено
Необходимо признать, что к эпохе беспроводных технологий старенькая аудиосистема не приспособлена. Она вряд ли вам выдаст что-либо, кроме программы городских радиостанций. Даже CD-привод ныне бесполезен, поскольку современная компьютерная аппаратура не комплектуются пишущими дисководами. И все же слушать любимые композиции со смартфона или USB на магнитоле из прошлого десятилетия у нас получится. Сделать это можно двумя способами: через выход AUX или через режим «радио».
Содержание
- Автомобильный FM-модулятор: что это такое и как он работает
- Как подключить FM-трансмиттер к автомагнитоле
- Как настроить радио на прием сигнала с USB/Flash FM-модулятора
- Как включить автомагнитолу на прием с Bluetooth FM-трансмиттера
- Как настроить качественное воспроизведение музыки с FM-модулятора
- Итого
Автомобильный FM-модулятор: что это такое и как он работает
ФМ-трансмиттер позволяет прослушивать треки с USB-флешки, флеш-карты или смартфона через режим «Radio» в автомагнитоле.
Это упрощённое определение данного устройства. Если поподробней, то ретранслятор преобразует цифровую информацию с современного накопителя в радиосигнал определенной частоты. Настроив радио в машине на частоту вещания модулятора, получите собственную радиостанцию.
Этот радиоканал настраивается в ручном режиме и в зависимости от уровня оснащения трансмиттера. Простенькие модели позволяют лишь переключать треки, читаемые с флешки (USB или Micro/Mini SD). Варианты посерьезней, оснащены Bluetooth, а это уже другой уровень функционала. Например, популярный Xiaomi Roidmi 3S позволяет:
- Прием телефонных звонков в режиме «Hands-free».
- Переключение треков потряхиванием смартфона.
Как подключить FM-трансмиттер к автомагнитоле
Прежде, чем присоединять гаджет к автомобильному магнитофону, необходимо подать на него питание. Как и зеркало-видеорегистратор с камерой для съемки салона, практически все современные модели ретрансляторов питаются от гнезда прикуривателя.
Это удобно, но в то же время вызывает дискомфорт, поскольку такая розетка в машине, как правило, одна. Тройник решает эту проблему, но итоговая конструкция громоздка, и портит целостность картины интерьера автомобиля. Оптимальное решение – вынести дополнительное гнездо 12В в удобное и малозаметное место, и подключить модулятор радиоволн к нему. Когда вопрос с питанием решен, приступайте к наладке.
Условно модели FM-трансмиттеров можно разделить на два класса c функцией Bluetooth и без нее. Дележку мы ввели неспроста – эти устройства настраиваются по-разному, отчего объединять их наладку в один мануал было бы не совсем правильно.
Как настроить радио на прием сигнала с USB/Flash FM-модулятора
- Установить флешку в трансмиттер.
- Подключить устройство к бортовой сети через прикуриватель.
- Включить радио на автомагнитоле, и найти свободную частоту. Запомнить ее.
- Настроить ретранслятор на частоту радиовещания, найденную в предыдущем пункте. Настройка выполняется либо клавишами на самом автогаджете, либо с помощью пульта дистанционного управления, который идет в комплекте с ним. Кнопки чаще именуются как «CH-» и «CH+».
Кнопки чаще именуются как «CH-» и «CH+».
Как включить автомагнитолу на прием с Bluetooth FM-трансмиттера
Основная идея коммутации автомобильной мультимедийной системы с модулятором остается той же – оба устройства должны работать на одной радиочастоте, которая должна быть свободной от эфира. На примере Xiaomi Roidmi 3S можно отметить первую особенность настройки данной группы устройств: выбор радиоканала на ретрансляторе производится в мобильном приложении.
Для этого трансмиттер необходимо вставить в разъем прикуривателя и подключится к нему с телефона по Bluetooth. По умолчанию уже будет установлена определенная частота (у Roidmi 3S это 96,4 MHz). Контроль Bluetooth-соединения выполняется визуально – по режиму работы светодиода на модуляторе:
- Лампа моргает – соединение не установлено.
- Светодиод горит – смартфон успешно подсоединился к автогаджету.
В целом же настроек в мобильном предложении предостаточно. Например, предоставлена возможность активировать функцию переключения музыкальных треков потряхиванием телефона, поставить галочку напротив режима Hands-free.
Еще можно поиграться с настройками эквалайзера. К слову, опытные владельцы FM-модуляторов возлагают большие надежды на этот инструмент, и мы расскажем, почему.
Как настроить качественное воспроизведение музыки с FM-модулятора
Из проблем, связанных с эксплуатацией ретранслятора, в категорию массовых попадают всего две:
- Помехи, посторонние шумы в виде хрипов и шипения при проигрывании музыки в салоне автомобиля.
- Низкое качество воспроизводимого аудио.
Первая жалоба связана с особенностями распространения радиосигнала. Передатчик весьма чувствителен к помехам, которые издает генератор и прочее электрооборудование машины. Чтобы минимизировать этот эффект, гаджет необходимо расположить в другой зоне салона автомобиля. Если такая проблема появляется только в городе, то это дает фон городской эфир, то есть имеет место быть наложение радиостанций.
Основное же недовольство от первого использования FM-трансмиттера состоит в том, что конечное качество звука еще хуже, чем у любого городского радио с хорошим сигналом.
В частности, устройство хорошо «режет» низкие и высокие частоты. В итоге, аудио звучит еще хуже, чем с диска.
Именно поэтому грамотные водители советуют использовать проводную связь (выход AUX). К слову, некоторые FM-модуляторы позволяют установить такое соединение со штатной акустикой, и наладить таким образом связь между USB-флешкой и старенькой автомагнитолой.
Есть и другой выход. Если вы не принадлежите к касте аудиофилов, поправить ситуацию можно эквалайзером, встроенным в FM-ретранслятор:
- Выключить фильтр высоких частот.
- Понизить фильтр низких частот до 160 Hz.
- Добавить единиц к «низким» и «высоким» в соответствующих категориях.
При наличии предустановленных программ в меню эквалайзера выбирайте «POP» или «JAZZ».
Итого
FM-модулятор – в основном удел владельцев годовалых иномарок с хорошей штатной акустикой, не оборудованной USB и Bluetooth. Устройство это довольно капризное: передатчик чувствителен к помехам от электрооборудования авто и загруженности радиосети мегаполиса.
Мы не рекомендуем использовать этот гаджет для воспроизведения собственной коллекции музыки не только из этих соображений. Качество аудио откровенно плохое, и значительно уступает по этому параметру каналу AUX. Правило «самый лучший-значит качественный», отмеченное в материале, чем отмыть гудрон с кузова автомобиля без повреждения краски, здесь не работает. Говоря языком практики, даже самый лучший FM-трансмиттер звучит хуже городской радиостанции с хорошим сигналом. Объяснений этому факту несколько:
- Преобразование «цифры» в радиосигнал и обратная конвертация информации блоком бортовой аудиосистемы в звук – это разные этапы, на каждом из которых существуют свои потери.
- Крупные станции радиовещания используют специальные постпроцессоры, чтобы эфирная музыка качественно звучала через приемник.
Если коротко, то FM-модулятор мы рекомендуем к приобретению только как средство реализации технологии «Hands-free». В ином случае лучше купите плеер или присоедините телефон через мини-джек к разъему AUX, чтобы не разочароваться в качестве звука.
Схема простого FM-передатчика и создание ее на макетной плате
Один из крутых проектов, который я всегда хотел создать, — это FM-передатчик с хорошим радиусом действия. Я всегда был очарован некоторыми приложениями передатчика, особенно когда я был моложе и, как и все остальные, проводил большую часть своего времени, представляя, как здорово будет иметь какое-то оборудование и устройства, используемые в шпионских фильмах. Итак, недавно, просматривая один из моих проектов домашней автоматизации/безопасности с использованием Raspberry Pi и библиотеки движений, я почувствовал, что было бы здорово добавить звук в проект и слушать вживую, поэтому, помимо видеоотзывов, предоставляемых Pi , я также могу получить звуковую обратную связь из контролируемой области. Итак, во время сеанса разработки идеи для реализации этой системы наблюдения Raspberry pi, эта идея FM-передатчика вернулась ко мне, и хотя она не позволит мне слушать удаленно (расстояние более 10 км), она, по крайней мере, позволит мне держать «ухо». ” на вещах, когда я был в доме, и после его постройки я бы достиг некоторых целей, которые были у меня в молодости. Так что я, наконец, нашел в себе силы собрать его несколько дней назад, и в сегодняшнем уроке я поделюсь как вы можете собрать свою собственную схему FM-передатчика и поверьте мне, что она отлично работает.
На данный момент важно отметить, что это делается только в экспериментальных и учебных целях, поскольку законы некоторых стран запрещают несанкционированное вещание. Таким образом, важно, чтобы FM-передатчик работал на малом расстоянии и чтобы он был построен в соответствии с законами вашей страны и не причинял беспокойства населению. Я не беру никаких авуаров за любые неудачи.
Как работает FM-передатчик
FM-передатчик — это устройство, использующее принципы частотной модуляции для передачи звука, подаваемого на его вход. Типичная конструкция FM-передатчика обычно соответствует приведенной ниже блок-схеме;
Сила сигнала аудиовхода в передатчик обычно низкая, поэтому для повышения уровня сигнала обычно встраивается усилитель. На основе желаемой частоты для передачи (которая обычно находится в диапазоне частот FM, от 88 МГц до 108 МГц), несущая частота генерируется с помощью схемы генератора и смешивается со звуковым сигналом для создания модулированного сигнала. Модулированный сигнал затем проходит через усилитель мощности на этапе передачи для создания низкого импеданса, который согласуется с антенной.
Компоненты, необходимые для схемы FM-передатчика
Для сборки этого проекта FM-передатчика необходимы следующие компоненты:
- 2n2222 NPN Транзистор x2
- Конденсаторный микрофон/ аудиоразъем или любая другая часть аудиовхода
- Керамический конденсатор 100 нф x1
- Керамический конденсатор 10 нФ x1
- Керамический конденсатор 4 пФ x1
- Резистор 100 Ом x1
- Резистор 10 кОм x 3
- Резистор 1 кОм x 1
- Резистор 100 кОм x1
- Резистор 1 МОм x1
- Переменный конденсатор 20 пф
- Медная проволока калибра 18–22
- Батарея 9 В
- Крышка аккумулятора 9 В
Большинство этих компонентов можно восстановить из старых деталей.
Принципиальная схема FM-передатчика и пояснение
Подключите компоненты, как показано на схеме простого FM-передатчика ниже.
Вот как это простая схема FM-передатчика выглядит на макетной плате
Выходной звуковой сигнал микрофона обычно мал, поэтому первый транзистор выполняет работу по усилению этого сигнала до уровня, достаточного для передачи. После усиления, как описано ранее, следующим этапом FM-передатчика является модуляция. На этом этапе усиленный звуковой сигнал затем смешивается с несущей частотой, на которой должен передаваться сигнал. Эту несущую частоту можно изменять с помощью переменного конденсатора емкостью 20 пФ, соединенного с катушкой индуктивности, а типичная полоса частот этой конкретной конструкции находится в диапазоне от 88 МГц до 108 МГц, и, поскольку нет визуального вывода для определения точной частоты, на которой работает передатчик, вам нужно будет настроить радиоприемник FM в пределах диапазона упомянутых частот, чтобы получить частоту, на которой передатчик передает. После модуляции аудиосигнала несущей частотой сигнал затем отправляется через антенну.
Индуктор с воздушным сердечником изготавливается путем намотки от 8 до 10 витков провода калибра 18–22 вокруг каркаса ¼ дюйма , который можно изобразить карандашом. Значения компонентов, используемых в этих руководствах, не являются строгими, и в учебных целях вы можете поиграть со значениями резисторов и конденсаторов, чтобы оптимизировать работу передатчика.
Помимо упомянутых выше применений, FM-передатчики этой конструкции можно использовать для создания таких вещей, как радионяня, адресная система для школы и т. д. ОБЯЗАТЕЛЬНО проверьте законы вашего местоположения, прежде чем строить какие-либо из этих полезных вещей.
Вот и все, ребята, еще одна детская мечта сбылась!
|
