前言:
先來說說DSP吧,DSP就是用數(shù)值計算的方式對信號進行加工的理論和技術(shù),它的英文原名叫digital signal processor,簡稱DSP,即數(shù)字信號處理器。國內(nèi)做DSP收音機比較早的是凱隆,后來兩德也跟進了,包括神機DE1103的新版本也采用了DSP技術(shù)。
DSP收音機方案介紹:
本次選用的是的美國Silicon Labs公司推出的高集成度AM/FM收音機芯片。
DSP原理圖截圖:
- 它的功能十分豐富,包括自動搜臺、自動校準(zhǔn)、數(shù)字調(diào)諧、自適應(yīng)噪聲抑制能力等。此制作為方便用的是某寶的小模塊,集成了晶振和其它外圍元件,有10個口引出來方便業(yè)余焊接。
- 控制采用單片機STC12LE5A60S2。此單片機的低壓版本,可以在較低的電壓下工作,方便使用一節(jié)鋰電池供電。顯示用的的LCD5110,此LCD能顯示豐富的信息,包換信號強度,信噪比,音量,頻率,電池電量等。
- 改變頻率和音量都用一個飛梭來控制。用飛梭自帶的開關(guān)來切換是調(diào)節(jié)音量還是頻率,最大化地簡化系統(tǒng)。
電路框圖如圖所示:
DSP收音機電路工作原理分析:
- DSP收音機電路電路運用單片機對DSP芯片發(fā)出指令,對DSP內(nèi)部寄存器進行讀寫(采用IIC總線方式),完成了接收模式、頻率、音量等設(shè)置,再從中讀出接收的狀態(tài),包括信號強度,接收信噪比等,然后將這些信息顯示在LCD上面,再利用自身的AD對電池電壓進行檢測,計算出電池電量一同顯示在LCD上面。
- 運用了飛梭來輸入信號,默認狀態(tài)飛梭是調(diào)節(jié)頻率的,頻率步進FM為0.1MHz,AM為9KHz。按一下飛梭進入音量調(diào)節(jié)模式,旋轉(zhuǎn)飛梭即能改變音量。再按一下或者不動一定時間,會轉(zhuǎn)換回頻率調(diào)節(jié)模式。進入音量調(diào)節(jié)模式時,表示音量大小的數(shù)字會閃爍提示使用者此刻是音量調(diào)節(jié)模式。
- 電路設(shè)計了兩個按鍵開關(guān),一個是FM/AM模式切換的,一個是AM帶寬切換的。DSP芯片處理完的信號是音頻信號,利用X8003音頻功率放大IC放大即可推動喇叭發(fā)出聲音。
- 此收音機供電采用一節(jié)18650電池進行供電,充電采用4056E模塊,如圖6所示,充電狀態(tài)紅燈亮,充滿后綠燈亮,如圖7、圖8所示。全機靜態(tài)電流為40mA,比模擬方案的稍高一點,與單片機未做省電處理有關(guān),選用低功耗的單片機靜態(tài)電流應(yīng)該能降到更低的水平。
DSP收音機電路截圖:
視頻演示:
該DSP收音機電路接收效果:
此收音機FM靈敏度很高,一根30cm的拉桿天線就能將所有強臺清晰接收,比9700DX接近1M長的拉桿天線相當(dāng)不相上下,對9700DX無能為力的弱電,也能清楚接收,信噪比3db.選擇性上,因本地電臺不多,沒有相鄰的電臺,無法測試,但調(diào)偏0.1MHz信號強度和信噪比立馬下降許多,還能聽到一絲電臺的聲音,調(diào)偏0.2MHz就無法聽到了。所以說FM是完勝。AM效果就很一般了,只能收到本地強臺,其它的臺都淹沒在噪聲中,不知是算法的原因還是些芯片的特點就是這樣。所以AM是9700DX完勝。
DSP收音機實物效果圖:
總結(jié):
就接收性能而言,F(xiàn)M接收DSP有先天的優(yōu)勢,模擬的要做到DSP的指標(biāo)恐怕需要的成本是相當(dāng)高的,AM而言,傳統(tǒng)的模擬方式的對業(yè)余的愛好者或許是個比較理想的選擇。