學(xué)習(xí)使用SparkFun FM Tuner和Arduino Uno開(kāi)發(fā)板制作一個(gè)簡(jiǎn)單的FM收音機(jī)，以接收和顯示廣播信息。

在之前的文章中，我們簡(jiǎn)單介紹了一下FM收音機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，以及從頭開(kāi)始制作簡(jiǎn)易FM收音機(jī)所需的零件。本篇文章將主要介紹如何制作一臺(tái)FM收音機(jī)，該收音機(jī)能夠接收有關(guān)廣播的信息，并集成到您的項(xiàng)目中。

我們將使用Silicon Laboratories Si4703的SparkFun分線(xiàn)板，以及Arduino Uno開(kāi)發(fā)板和有源揚(yáng)聲器來(lái)制作一個(gè)簡(jiǎn)單的FM收音機(jī)，可以尋找廣播電臺(tái)、調(diào)節(jié)音量、保存喜愛(ài)的電臺(tái)，當(dāng)然還有播放音頻。

Arduino Uno將通過(guò)串行通信與計(jì)算機(jī)連接，允許通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并向用戶(hù)反饋。此外，該系統(tǒng)將能夠接收和顯示嵌入在子載波頻率中的廣播公司的信息。

現(xiàn)在，我們來(lái)看看制作過(guò)程。

Si4703分線(xiàn)板焊接排針

SparkFun Si4703 FM調(diào)諧器分線(xiàn)板沒(méi)有焊接排針，這幾乎是每個(gè)SparkFun分線(xiàn)板的出貨方式。這使您可以靈活地將Si4703分線(xiàn)板與您需要的任何類(lèi)型的連接器結(jié)合到您的項(xiàng)目中。

您可以將導(dǎo)線(xiàn)直接焊接到分線(xiàn)板上的引腳，可以將分線(xiàn)板連接到另一個(gè)PCB，或者可以焊接公頭或母頭。在這個(gè)項(xiàng)目中，因?yàn)槲覍⒃诿姘迳辖M裝電路，所以焊接一個(gè)公頭。但是，如果您不使用面包板，則可能希望使用母頭排針。將排針焊接到電路板上就可以將其插入到面包板。

連接線(xiàn)纜

開(kāi)始搭建項(xiàng)目時(shí)，我們將SparkFun Si4703分線(xiàn)板連接到Arduino Uno和揚(yáng)聲器。您可以直接將所有內(nèi)容連接在一起，如上一節(jié)所述，或者將電子元件組裝在面包板上。

下面的接線(xiàn)圖和表格顯示了使項(xiàng)目運(yùn)行所需的所有連接。在接線(xiàn)圖之后，提供了有關(guān)電子設(shè)計(jì)和不同連接的更多信息。

Si4703和Arduino Uno的接線(xiàn)表格

Arduino UNO和Si4703之間連接的電路圖。

電源

首先，我們將電源和地連接到SparkFun Si4703 FM Tuner Basic分線(xiàn)板。

**請(qǐng)注意，Si4703的工作電源是3.3V，而不是5V。

將Arduino 3.3V引腳連接到Si4703分線(xiàn)板的VCC引腳。然后，將Arduino其中一個(gè)GND引腳連接到Si4703的GND引腳。

parkFun Si4703 FM Tuner Basic分線(xiàn)板的電源和地連接。

數(shù)據(jù)連接

SparkFun FM Tuner Basic Breakout和Arduino Uno開(kāi)發(fā)板通過(guò)四條線(xiàn)進(jìn)行通信。 GPIO2連接允許Arduino Uno在不同的設(shè)備模式中進(jìn)行選擇，如搜索/調(diào)諧和RDS功能。

在本教程中，我們將使用雙線(xiàn)接口來(lái)控制Si4703。這兩根線(xiàn)是SDIO和SCLK引腳，分別連接到A4和A5。最后，RST引腳用于啟用和禁用Si4703。當(dāng)D2設(shè)置為L(zhǎng)OW時(shí)，Si4703被禁用，當(dāng)它設(shè)置為HIGH時(shí)，Si4703退出復(fù)位模式。

SparkFun FM Tuner Basic分線(xiàn)板和Arduino Uno的數(shù)據(jù)連接。

揚(yáng)聲器連接

最后兩個(gè)連接是Si4703分線(xiàn)板和有源揚(yáng)聲器之間的音頻連接。

本項(xiàng)目中，左右音頻通道連接的3.5mm連接器的哪一側(cè)無(wú)關(guān)緊要。只需將3.5毫米尾纖連接器插入FM調(diào)諧器分線(xiàn)板上的Lout和Rout引腳即可。

分線(xiàn)板和有源揚(yáng)聲器之間的音頻連接。

代碼

組裝完電子器件后，下一步是將代碼上傳到Arduino開(kāi)發(fā)板。共有兩個(gè)步驟：

1. 安裝Si4703庫(kù)

2. 將Si4703_test草圖上傳到Arduino Uno

安裝庫(kù)

為了更容易控制SparkFun FM Tuner Basic Breakout，以及項(xiàng)目代碼更簡(jiǎn)潔，我們將使用具有控制Si4703功能的庫(kù)。

首先下載Si4703庫(kù).zip文件夾并將其保存在計(jì)算機(jī)上的某個(gè)位置，以便稍后查找。然后，打開(kāi)Arduino IDE。在Arduino IDE中，從菜單中選擇Sketch> Include Library> Add .ZIP Library ....

然后，導(dǎo)航到存儲(chǔ)Si4703庫(kù)的位置并選擇.zip文件。庫(kù)安裝成功后，窗口底部會(huì)顯示確認(rèn)信息。

上傳代碼

現(xiàn)在Si4703庫(kù)已經(jīng)安裝到Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境中，我們可以使用運(yùn)行簡(jiǎn)單的FM收音機(jī)的代碼對(duì)Arduino Uno進(jìn)行編程。首先，下載草圖并在Arduino IDE中打開(kāi)它。

// Arduino Uno Basic FM Radio using SparkFun Si4703 Breakout

// Author:Scott Hatfield (aka Toglefritz)

/*

DESCRIPTION:

This sketch for the Arduino Uno controls a simple FM radio using an Si4703 radio

receiver. The sketch allows control of the system and feedback to the user over

serial. The system can seek radio stations, store three favorited radio stations,

adjust volume, and print RDS information.

PARTS:

* Arduino Uno R3: < https://www.sparkfun.com/products/11021 >

* SparkFun FM Tuner Basic Breakout:< https://www.sparkfun.com/products/11083 >

* Generic powered speaker

HARDWARE CONNECTIONS:

* Si4703 VCC --> 3.3V

* Si4703 GND --> GND

* Si4703 SDIO --> A4

* Si4703 SCLK --> A5

* Si4703 RST --> D2

* Si4703 GPIO2 --> D3

* Si4703 ROUT --> Speaker

* Si4703 LOUT --> Speaker

*/

#include // Load the SparkFun Si4703 library < https://cdn.sparkfun.com/assets/learn_tutorials/2/7/4/Si4703_Breakout.zip >

#include

int resetPin = 2; // The Si4703 breakout RST pin connects to the Arduino D2 pin

int SDIO = A4; // The Si4703 breakout SDIO pin connects to the Arduino A4 pin

int SCLK = A5; // The Si4703 breakout SCLK pin connects to the Arduino A5 pin

// Initialize the Si4703_Breakout object

Si4703_Breakout radio(resetPin, SDIO, SCLK);

int channel;

int volume = 5;

char rdsBuffer[10];

// Favorite stations

int favA = 1041; // Set your favorite stations by inputting their FM frequency (omitting the period)

int favB = 931;

int favC = 937;

void setup()

{

// The Arduino communicates with the computer via serial

Serial.begin(9600);

Serial.println("\n\nSi4703_Breakout Basic Radio");

Serial.println("\n\nControls:");

Serial.println("a, b, c Favourite stations"); // In the configuration above, you can set three favorite stations

Serial.println("+, - Volume (max 15)");

Serial.println("u, d Seek up / down");

Serial.println("r, Print RDS Data (15 sec timeout)");

Serial.println("\n\n");

radio.powerOn(); // Enable the Si4703

radio.setVolume(5); // Set the starting volume to 5 (out of 15)

}

void loop()

{

// Listen for serial commands

if (Serial.available())

{

char ch = Serial.read();

// u = seek up

if (ch == 'u')

{

channel = radio.seekUp();

displayInfo();

}

// d = seek down

else if (ch == 'd')

{

channel = radio.seekDown();

displayInfo();

}

// + = increase volume

else if (ch == '+')

{

volume ++;

if (volume == 16) volume = 15;

radio.setVolume(volume);

displayInfo();

}

// - = decrease volume

else if (ch == '-')

{

volume --;

if (volume < 0) volume = 0;

radio.setVolume(volume);

displayInfo();

}

// a = favorite station a

else if (ch == 'a')

{

channel = favA;

radio.setChannel(channel);

displayInfo();

}

// b = favorite station b

else if (ch == 'b')

{

channel = favB;

radio.setChannel(channel);

displayInfo();

}

// c = favorite station c

else if (ch == 'c')

{

channel = favC;

radio.setChannel(channel);

displayInfo();

}

// r = print RDS information

else if (ch == 'r')

{

Serial.println("RDS listening...");

radio.readRDS(rdsBuffer, 15000);

Serial.print("RDS info: ");

Serial.println(rdsBuffer);

}

}

}

// The displayInfo function prints the current channel and volume over serial

void displayInfo()

{

Serial.print("Channel:");

Serial.print(channel);

Serial.print(" Volume:");

Serial.println(volume);

}

代碼可以像任何其他草圖一樣通過(guò)USB上傳到Arduino Uno開(kāi)發(fā)板。

代碼將使用串行通信連接您的計(jì)算機(jī)。因此，在代碼成功上傳到Arduino Uno之后，我們需要打開(kāi)并設(shè)置串行監(jiān)視器。您將在Tools > Serial Monitor中找到串口監(jiān)視器工具。

打開(kāi)串口監(jiān)視器后，請(qǐng)確保使用窗口右下角的下拉列表將波特率設(shè)置為9600。當(dāng)草圖開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，您應(yīng)該看到來(lái)自Arduino的消息，其中包含控制無(wú)線(xiàn)電的說(shuō)明。

控制收音機(jī)

Arduino Uno通過(guò)串口與計(jì)算機(jī)通信，以便接收命令并發(fā)送反饋。當(dāng)草圖首次開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，Arduino將使用用于控制系統(tǒng)的各種命令向串行監(jiān)視器打印指令。

連接可選天線(xiàn)

如果您發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)很難接收無(wú)線(xiàn)電臺(tái)，您可以通過(guò)將天線(xiàn)連接到分線(xiàn)板上的ANT引腳來(lái)提高Si4703的性能。 如果您希望收聽(tīng)的電臺(tái)在您所在地區(qū)有強(qiáng)烈信號(hào)，則天線(xiàn)不是絕對(duì)必要的。 但是，天線(xiàn)對(duì)于拾取更遠(yuǎn)的信號(hào)非常有用。

天線(xiàn)由單根導(dǎo)線(xiàn)制成。 電線(xiàn)可以焊接到FM Tuner Basic Breakout上的ANT引腳上，也可以用鱷魚(yú)夾固定。 連接天線(xiàn)后，您應(yīng)該能夠更輕松地接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。
編輯：hfy