- RDA5807M IC
- IC PT2258
- 개략도
- 필요한 구성 요소
- Google Assistant에서 데이터를 어떻게 가져 옵니까?
- 통신을위한 Adafruit 계정 설정
- FM 라디오 용 IFTTT 브로커 설정
- Arduino 코드 및 설명
- Arduino를 사용하여 음성 제어 FM 라디오 테스트
- 추가 향상
요즘 우리 대부분은 스마트 폰으로 음악을 듣는 것을 좋아합니다. 그러나 몇 년 전에는 그렇지 않았습니다. 그 당시에는 FM 라디오가 음악, 팟 캐스트, 뉴스 등을 듣기위한 첫 번째 선택이었습니다. 요즘에는 아무도 라디오에서 음악, 뉴스 등을 듣지 않으며 할머니와 할아버지는 예외입니다.
그래서 FM 라디오의 옛 영광을 조금 되살리기 위해이 프로젝트에서는 Google Assistance 와 인기있는 RDA5870M Superheterodyne Receiver IC를 사용하여 음성 제어 FM 라디오를 구축하려고합니다 .
또한 이전 FM 라디오 회로를 확인하십시오.
- Arduino 기반 FM 라디오
- Arduino를 사용한 스마트 폰 제어 FM 라디오
- 간단한 FM 송신기 회로
- FM 송신기 회로를 구축하는 방법
RDA5807M IC
RDA5807M은 완전히 통합 된 신디사이저, IF 선택성, RDS / RBDS 및 50MHz ~ 115MHz 주파수 범위를 지원하는 MPX 디코더를 갖춘 매우 현대적인 단일 칩 FM 스테레오 라디오 튜너입니다. 기능적으로 작동하는 데 외부 부품이 거의 필요하지 않은 매우 저렴한 단일 칩 FM 수신기 IC입니다. 이 IC는 I2C 인터페이스를 사용하여 모든 마스터 장치와 통신하므로이 모든 기능이 휴대용 장치에 매우 적합합니다.
이 IC에는 뛰어난 오디오 품질을 담당하는 내부 오디오 프로세서가 있습니다.
기본 기능 중 일부는 다음과 같습니다.
- 전 세계 주파수 대역 지원
- RDS / RBDS 지원
- 디지털 로우 IF 튜너
- 완전히 통합 된 디지털 주파수 합성기
- 디지털 자동 이득 제어 (AGC)
- 베이스 부스트
- 32Ω 저항 부하 직접 지원
- 통합 LDO 레귤레이터 등
RDA5807을 사용하는 Arduino 기반 FM 라디오 프로젝트를 통해이 IC에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.
IC PT2258
PT2258은 6 채널 전자 볼륨 컨트롤러로 사용하도록 제작 된 IC 이며, 이 IC는 다중 채널 오디오-비디오 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 CMOS 기술을 사용합니다.
이 IC는 1dB / 단계에서 감쇠 범위가 0 ~ -79dB 인 I2C 제어 인터페이스를 제공하며 20 핀 DIP 또는 SOP 패키지로 제공됩니다.
기본 기능 중 일부는 다음과 같습니다.
- 6 개 입력 및 출력 채널 (5.1 홈 오디오 시스템 용)
- 선택 가능한 I2C 주소 (데이지 체인 애플리케이션 용)
- 높은 채널 분리 (저소음 애플리케이션 용)
- > 100dB의 S / N 비율
- 작동 전압은 5 ~ 9V입니다.
이전에 PT2258 디지털 오디오 볼륨 제어 프로젝트 에서이 IC에 대해 설명했습니다. 이 IC에 대해 더 알고 싶다면 해당 프로젝트를 확인할 수 있습니다.
개략도
Google Assistant 제어 FM 라디오의 회로도 는 다음과 같습니다.
필요한 구성 요소
- NodeMCU 마이크로 컨트롤러 – 1
- PT2258 디지털 볼륨 컨트롤러 – 1
- RDA5807 FM 라디오 모듈 – 1
- SPDT 릴레이 6V – 1
- 1n4007 다이오드 – 1
- 나사 고정 터미널 5mmx2 – 1
- 3.5mm 헤드폰 잭 – 1 개
- 로직 레벨 변환기 – 1
- 10K 저항, 5 %-4
- 150K 저항, 5 %-4
- 100K 저항, 5 %-2
- 10uF 커패시터 – 6
- 0.1uF 커패시터 – 1
- 점퍼 와이어-10
Google Assistant에서 데이터를 어떻게 가져 옵니까?
위의 이미지는 Google Assistant와 NodeMCU 간의 통신 프로세스에 대한 기본 아이디어를 제공합니다.
Google Assistant는 MQTT가있는 IFTTT가 브로커로 작동하도록 Adafruit IO 서버의 데이터를 수정할 권한이 있습니다.
서버 측 (Adafruit IO)에서 데이터 변경이 발생하면 NodeMCU 측에 반영됩니다. 이를 위해서는 아래의 지침을 따라야합니다.
통신을위한 Adafruit 계정 설정
먼저 Adafruit IO 계정을 만듭니다. 자격 증명으로 Adafruit IO에 로그인하거나 계정이없는 경우 가입합니다. 이전에 Adafruit IO를 사용하여 Alexa 제어 LED, Raspberry Pi 홈 자동화 및 기타 여러 IoT 기반 프로젝트를 구축했습니다.
Adafruit 계정에 로그인 한 후, 를 클릭 , 대시 보드 다음을 클릭 새 대시 보드 만들기> 액션 .
다음으로 새 대시 보드 의 새 이름과 간단한 설명을 추가합니다 .
대시 보드를 만든 후에는 Arduino 코드에 필요한대로 계정에서 사용자 이름과 활성 키를 가져와야합니다. 키 아이콘을 클릭하면 얻을 수 있습니다.
그 후 세 블록을 만드십시오 . 하나의 토글 블록, 하나의 게이지 블록, 하나의 텍스트 블록.
블록은 Google 지원과 NodeMCU 간의 통신을 담당하기 때문에 매우 중요합니다.
블록을 만들려면 오른쪽 상단 모서리 에있는 + 기호 를 클릭해야합니다.
다음으로 우리는 블록을 만들 것입니다.
다음으로, 당신은 그것을 위해 모든 블록을 설정해야합니다, 당신은 할 필요가 진드기 특정 블록을 클릭 다음 단계를.
이 프로젝트의 경우 토글 버튼을 제외하고 설정을 변경할 필요가 없습니다.
토글 버튼의 텍스트에 대문자, 당신은 그것을 할 필요가 작은 편지 와 변경 사항을 업데이트합니다.
그것이 바로 adafruit IO에서 설정하는 데 필요한 모든 것입니다.
내 최종 화면은 다음과 같습니다.
FM 라디오 용 IFTTT 브로커 설정
언제나처럼, 가입 하면 계정이 없거나 경우 에 로그인 계정이 이미있는 경우.
이제 애플릿 을 만들어야합니다. 이를 위해 아래 단계를 따르십시오.
애플릿을 만들려면 계정 아이콘 을 클릭하고 만들기를 클릭하십시오.
생성 화면에서 if 뒤에 + 아이콘을 클릭합니다.
그런 다음 Google 계정에 대한 액세스 를 허용 해야 합니다.
이를 위해 검색 창에서 Google Assistant를 검색하고 Google Assistant 아이콘을 클릭해야합니다.
다음 화면에서 트리거 를 선택해야합니다.
Adafruit IO 서버에서 세 개의 블록을 만들었 음을 기억하십시오.이 세 블록에 대한 트리거 를 만들어야 합니다.
먼저 라디오 방송국 블록 을 사용하려면 텍스트 구성 요소가 포함 된 문구 말하기 를 선택해야합니다 .
다음 화면에서 말하고 싶은 내용과 Google 어시스턴트가 답장해야 할 내용 을 입력 해야합니다.
그런 다음 트리거 생성 버튼을 클릭합니다.
다음 화면은 다음과 같습니다. If 부분 을 완료 했으므로 then 부분을 완료 한 후 + 기호를 클릭합니다.
아래 이미지와 같은 화면이 표시되고 Adafruit를 검색 한 다음 Adafruit 아이콘을 클릭합니다.
그런 다음 IFTTT로 Adafruit 계정을 인증 한 다음 연결 을 클릭 합니다.
다음으로 Send data to Adafruit IO 를 클릭해야합니다 .
그러면 이전에 Adafruit 계정 에서 생성 한 피드 드롭 다운 이 표시 됩니다.
하나를 선택하고 작업 만들기를 클릭 하면 세 가지 모두에 대해이 작업 을 수행해야합니다.
이것으로 IFTTT 프로세스의 끝을 표시합니다. 최종 애플릿 화면은 다음과 같습니다.
Arduino 코드 및 설명
Arduino 코드는 IC 간의 모든 통신과 Adafruit IO IFTTT 및 WIFI 간의 통신을 관리하기위한 것입니다. 이 Arduino Nano FM 라디오의 전체 코드 는이 튜토리얼의 끝에 제공됩니다. 코드는 약간 길고 복잡합니다. 여기에서는 전체 코드를 한 줄씩 설명했습니다.
먼저 다음과 같은 모든 필수 라이브러리를 포함해야합니다.
#포함
그런 다음 WI-FI에 대한 SSID 및 암호를 정의하십시오. 이것이 라우터의 SSID 및 암호입니다.
const char * ssid = "Android"; // 라우터의 SSID const char * password = "12345678"; // 라우터의 비밀번호
그런 다음 두 개의 부울과 변수를 정의하고 부울은 IC의 통신 상태를 유지하는 데 사용되며 볼륨 변수는 볼륨 수준을 설정하는 데 사용됩니다.
bool potStatus; // MCU와 IC 사이에 통신이 설정되면 1 bool radioStatus; // MCU와 IC 사이에 통신이 설정되면 1 int volume = 15; // IC의 기본 볼륨 레벨은
그런 다음 Relay_Pin 이라는 GPIO 핀을 설정 하여 증폭기를 켜거나 끕니다.
#define Relay_Pin D7 //이 핀은 라디오를 켜고 끄는 데 사용됩니다.
다음으로 Adafruit IO와 통신하는 데 필요한 모든 정의를 정의해야합니다.
#define AIO_SERVER "io.adafruit.com"#define AIO_SERVERPORT 1883 // SSL에 8883 사용 #define AIO_USERNAME "debashis13"// 사용자 이름으로 교체 #define AIO_KEY "aio_Qyal47xo1fYhc55QB1lEPEirnoFp"// 프로젝트 인증 키로 교체
아래 정의 FIX_BAND 는 라이브러리에서 사용하는 독점 정의입니다.
다음으로 정의 된 명령문은 모듈의 내부 볼륨을 설정합니다.
#define FIX_BAND RADIO_BAND_FM // <이 스케치에 의해 튜닝 될 밴드는 FM입니다. #define FIX_RADIO_VOLUME 6 /// <모듈의 기본 볼륨.
다음으로 PT2258, RDA5807M 및 WiFiClient에 필요한 개체를 만듭니다.
PT2258 digitalPot; // PT2258 개체 RDA5807M 라디오; // RDA5807M 개체 WiFiClient 클라이언트; // WiFiClient 개체
그런 다음 WiFi 클라이언트와 MQTT 서버 및 로그인 세부 사항을 전달하여 MQTT 클라이언트 클래스를 설정하십시오.
Adafruit_MQTT_Client mqtt (& client, AIO_SERVER, AIO_SERVERPORT, AIO_USERNAME, AIO_KEY);
// WiFi 클라이언트와 MQTT 서버 및 로그인 세부 정보를 전달하여 MQTT 클라이언트 클래스를 설정합니다.
그런 다음 피드를 구독해야합니다. 당신은 무엇을 물을 수 있습니까?
Adafruit 서버에서 일부 값, 일부 매개 변수가 변경되면 변경 사항이 여기에 반영됩니다.
Adafruit_MQTT_Subscribe Radio_Station = Adafruit_MQTT_Subscribe (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / Radio_Station"); // 피드를 구독하는 데 사용되는 방법 Adafruit_MQTT_Subscribe Toggle_FM = Adafruit_MQTT_Subscribe (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / Toggle_FM"); // 피드를 구독하는 데 사용되는 방법 Adafruit_MQTT_Subscribe Volume = Adafruit_MQTT_Subscribe (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / Volume"); // 피드 구독에 사용되는 방법
다음은 MQTT_connect () 함수 의 함수 프로토 타입입니다.
void MQTT_connect (); // MQTT Connect 용 함수 프로토 타입
그런 다음 설정 프로세스를 시작합니다. 처음에는 시작 방법으로 UART 통신을 시작합니다.
Serial.begin (9600); // UART 시작 Serial.println (); // 간격을위한 추가 줄 추가 Serial.println (); // 간격을위한 추가 줄 추가 다음으로 WiFI에 연결하기 위해 모든 일반적인 작업을 수행합니다 **************** WiFi 연결에 필요한 모든 일반적인 것 *********************** / Serial.print ("connecting to"); Serial.println (ssid); WiFi.mode (WIFI_STA); WiFi.begin (ssid, password); while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {delay (500); Serial.print ("."); } Serial.println (""); Serial.println ("WiFi 연결됨"); Serial.println ("IP 주소:"); Serial.println (WiFi.localIP ()); / ****************** WiFi 연결에 필요한 모든 일반적인 사항 *********************** /
다음으로 Wire.begin () 메서드를 호출하여 I2C 연결을 인스턴스화 하고 Wire.setClock () 메서드를 호출 하여 I2C 주파수를 PT2258 IC의 최대 속도 인 100KHz로 고정합니다.
Wire.begin (); // I2C 시작 시퀀스 시작 Wire.setClock (100000); // I2C 클럭을 100KHz로 설정
다음으로 PT2258 및 RDA5807 IC 모두에 대해 init () 메서드를 호출 하고 이전에 정의 된 부울에 반환 상태를 유지합니다.
potStatus = digitalPot.init (); radioStatus = radio.init ();
다음으로 MCU가 IC와 통신 할 수 있는지 확인하십시오. 두 개의 if else 문으로이를 수행합니다.
if (potStatus) {Serial.println ("Found PT2258 Device!"); } else {Serial.println ("PT2258 시작 실패"); } if (radioStatus) {Serial.println ("RDA5807M 장치를 찾았습니다!"); } else {Serial.println ("RDA5807M 시작 실패"); }
다음으로 MQTT 라이브러리에서 구독 메소드를 호출하십시오. 구독 한 피드에 변경 사항이 발생하면 MQTT 서버에서 알려드립니다.
mqtt.subscribe (& Radio_Station); // Radio_Station 피드에 대한 MQTT 구독 설정 mqtt.subscribe (& Toggle_FM); // Toggle_FM 피드에 대한 MQTT 구독 설정 mqtt.subscribe (& Volume); // 볼륨 피드에 대한 MQTT 구독 설정
다음으로 Relay 핀을 출력으로 설정하고 핀 상태를 LOW로 설정합니다.
pinMode (D7, OUTPUT); digitalWrite (D7, LOW);
다음으로, 미리 정해진 라디오 볼륨을 설정합니다.이 매개 변수는 RDA5807 IC의 내부 볼륨을 설정하여 설정 프로세스의 끝을 표시합니다.
radio.setVolume (FIX_RADIO_VOLUME); // 다음으로 라디오 볼륨 정규화를 설정합니다. radio.setMono (false); // 칩이 모노 출력을 제공하는 것을 원하지 않습니다. radio.setMute (false); // 시작시 칩이 음소거되는 것을 원하지 않습니다.
MQTT 서버에 대한 연결을 설정하는 MQTT_connect () 함수를 호출하여 루프를 시작 합니다.
MQTT 연결 기능에서는 MQTT 서버에 연결하기 위해 세 번 시도합니다.
성공하면 성공 메시지가 표시되고 그렇지 않으면 오류 메시지가 표시됩니다.
무효 MQTT_connect () {int8_t ret; // 재 시도를 저장할 8 비트 정수 // 이미 연결된 경우 중지합니다. if (mqtt.connected ()) {return; } Serial.print ("MQTT에 연결 중…"); uint8_t 재시도 = 3; while ((ret = mqtt.connect ())! = 0) {// connect는 연결된 경우 0을 반환합니다. Serial.println (mqtt.connectErrorString (ret)); Serial.println ("5 초 후 MQTT 연결 재시도 중…"); mqtt.disconnect (); 지연 (5000); // 재시도 5 초 대기-; if (retries == 0) {// 기본적으로 죽고 WDT가 나를 재설정하기를 기다립니다 while (1); }} Serial.println ("MQTT 연결됨!"); }
다음으로 Adafruit_MQTT_Subscribe 개체에 대한 포인터를 생성하여 시작 합니다. 이 정보를 사용하여 수신 된 구독을 확인합니다.
Adafruit_MQTT_Subscribe * 구독;
다음으로 구독 메시지를 기다립니다.
mqtt.readSubscription (timeInMilliseconds) 은 MQTT 서버에서 오는 모든 메시지에 대해 특정 시간을 청취합니다.
타임 아웃 전에 메시지를 받으면 구독에 대한 포인터로 응답하거나 타임 아웃하고 0을 반환합니다.이 경우 2 초를 기다립니다.
while ((subscription = mqtt.readSubscription (20000)))
시간 초과가 발생하면 while 루프 채우기가 실패합니다. 그렇지 않은 경우 어떤 구독을 비교하여 알려진 구독을 얻습니다.
이 코드에서는 구독 한 피드 3 개 모두에 대해이 작업을 수행합니다.
if (subscription == & Toggle_FM) if (subscription == & Radio_Station) if (구독 == & 볼륨)
이것들은 루프 섹션에서 이해해야하는 세 가지 주요 매개 변수입니다.
이 코드 섹션은 Toggle_FM 피드 를 모니터링하고 설정하는 데 사용됩니다.
if (subscription == & Toggle_FM) // Toggle_FM Feed {Serial.print (F ("Got:")); Serial.println ((char *) Toggle_FM.lastread); // 디버깅을위한 피드 데이터 만 인쇄 if (String ((char *) Toggle_FM.lastread) == String ("on")) // 수신 된 데이터를 알려진 매개 변수와 비교합니다.이 경우에는 "on "는 서버에서오고 있습니다 {//하지만 그 전에 비교를 매우 쉽게 만드는 문자열로 만들어야합니다. digitalWrite (D7, HIGH); // 만들고있는 서버에서"on "문자열을 얻는 경우 D7 핀 HIGH} if (String ((char *) Toggle_FM.lastread) == String ("off")) // 다시 문자열 off {digitalWrite (D7, LOW); // 서버에서 "off"문자열로 D7 핀을 LOW로 만듭니다.}}
이 코드 섹션은 Radio_Station 피드 를 모니터링하고 설정하는 데 사용됩니다.
if (subscription == & Radio_Station) {Serial.print (F ("Got:")); Serial.println ((char *) Radio_Station.lastread); if (String ((char *) Radio_Station.lastread) == String ("Big FM")) // Big FM 문자열을 확인하고 있다고 들었습니다. {radio.setBandFrequency (FIX_BAND, 9270); // 위 조건이 참이면 radoi 채널을 92.7MHz로 설정합니다.} // 위에서 언급 한 과정은 아래에서 계속됩니다. if (String ((char *) Radio_Station.lastread) == String ("Red FM")) { radio.setBandFrequency (FIX_BAND, 9350); } if (String ((char *) Radio_Station.lastread) == String ("Radio Mirchi")) {radio.setBandFrequency (FIX_BAND, 9830); }}
이 코드 섹션은 볼륨 피드를 모니터링하고 설정하는 데 사용됩니다.
if (subscription == & Volume) // // Volume 문자열을 확인하고 문자열 형식의 정수 값입니다. // PT2258의 도움으로 볼륨을 변경하려면 다시 정수로 변환해야합니다. IC Serial.print (F ("확인:")); Serial.println ((char *) Volume.lastread); volume = atoi ((char *) Volume.lastread); // 문자 포인터를 정수로 변환하기 위해 atoi () 메서드를 사용하고 있습니다. volume = map (volume, 0,100,79,0); // map (value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh) // pt2258은 dB 단위의 정수 값만 이해하므로 // 0dB-79dB 값을 0 %-100 %로 매핑합니다. digitalPot.setChannelVolume (볼륨, 0); // 결국 우리는 PT2258 IC의 채널 0에 대한 볼륨을 설정합니다. digitalPot.setChannelVolume (volume, 1); // 결국 PT2258 IC의 채널 1에 대한 볼륨을 설정합니다.}}
Arduino를 사용하여 음성 제어 FM 라디오 테스트
회로를 테스트하기 위해 다음 장치가 사용되었습니다.
- 13-0-13 탭이있는 변압기
- 부하로 4Ω 20W 스피커 2 개.
- Google 어시스턴트를 사용할 전화입니다.
이전 기사에서 TDA2050 IC로 간단한 2x32W 오디오 증폭기를 만드는 방법을 보여 드렸습니다.이 데모에도 사용할 것입니다.
기계식 전위차계를 손상시키고 두 개의 작은 점퍼 케이블로 두 개의 리드를 단락 시켰습니다. 이제 두 개의 푸시 버튼 덕분에 앰프의 볼륨을 변경할 수있었습니다.
추가 향상
이 회로에 추가 할 수있는 많은 개선 사항이 있습니다.
- NodeMCU 옆에서 오디오 소스가 작동하기 때문에 다양한 노이즈 문제가 있으므로 노이즈 내성을 개선하기 위해 추가 차폐를 구현해야합니다.
- 전체 회로를 PCB에 구축하면 노이즈 내성이 향상됩니다.
- 이 IC에 추가 필터를 추가하여 노이즈를 제거 할 수 있습니다.
이 기사를 좋아하고 새로운 것을 배웠기를 바랍니다. 의심스러운 점이 있으면 아래 의견에 질문하거나 포럼을 사용하여 자세한 토론을 할 수 있습니다.