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[在线研讨会] 手工打造SIG4844全频段收音机--方案及原理

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 楼主| 发表于 2017-8-6 09:59 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式
本帖最后由 XiaoChao@hit 于 2017-8-15 22:55 编辑



2017/08/15 6楼上传原理图,该贴更新完毕,接下来开新帖更新封装制作以及PCB设计
2017/08/13 方案最终定型,原理图绘制完成,整理之后开始上传

2017/08/12 4楼更新SI4844外围电路,主要参考手册设计
2017/08/10 3楼更新电源输入,供电选择方案,LDO稳压以及充电电路
2017/08/07 更新电源方案,更换二极管为LDO芯片;增加耳机驱动芯片LM4910
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初入职场,选择跳进了硬件的这个坑,现是从事RF硬件工作的小白一枚。回顾以前做的种种,好像与射频电路并无多少相关。遂想利用工作之余的时间,做点什么,一是打发一下空闲时间,二是跟各位二姨家的伙伴们交流一下。(哈哈哈,还是打发时间~)
选择呢是一个相对比较简单的设计,数字收音机。先要向老一辈做模拟电路的大牛们致敬,晚辈还需慢慢的学习。下面进入正题:
一、整体题方案框图


二、芯片选型与介绍

1.无线电接收芯片:SI4844

当初为什么看中了这款芯片呢,首先它是数字收音机芯片,外围模拟电路较少,仅需要天线的匹配以及音频输出即可,仅这两部分楼主表示已经很忐忑了。再者这款芯片包含了收音机的全部频段,FM(64-109Mhz),AM(504-1750Khz),重点来了,该款芯片还支持SW频段(即应用于广播的短波频段,2.3-28.5Mhz)。另楼主作为一个业余无线电的爱好者,当然对于这个短波频段也是非常的喜欢。不过这个频段的广播也是十分的拥挤,不知道最后能否能收到什么电台。

2.主控选择:STM32

这个没有多少要说的,二姨家玩32的大神比比皆是,在这就不发表什么拙见了。以前用的比较多,习惯32库函数开发,选F103C8评估了一下方案的所需要I/O资源刚刚好,没有太多的浪费,也方便小功能的扩展。

3.显示方案:oled

像素点多,显示资源丰富。(其实完全是因为小巧好看!

4.时钟芯片:DS1302

很常用的时钟芯片,便宜可靠。(收音机怎么能不显示个时间呢,这多不完美。)

5.电源方案

这部分也是我比较纠结的,不想用AA电池供电,每次玩都要拖着一个电池盒实在是太丑了。纠结再三还是选择了锂聚合物电池,像是这种。

选择了这块电池相应的问题也就来了,3.7V锂电池,一般电压会在3.5-4.2左右,SI4844芯片电压范围最高为3.6V。选择压降仅为0.3V左右的LDO芯片XC6203E332PR,最大输出电流可以达到400mA,满足本设计要求。同时使用TP4056组成锂电池充电电路。
6.耳机驱动芯片:LM4910
该芯片为SI4844硬件设计指导书中所给出的驱动芯片,但随便淘宝了一下,这款芯片卖的并不多。还没有时间来进行选择,如果大家有好的芯片,也欢迎大家推荐~~

请各位二姨家伙伴们指出不合理的部分接下来开始着手画原理图了。

持续更新ing...










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发表于 2017-8-6 10:24 | 显示全部楼层 |返回版面
关注后续报道。
     

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 楼主| 发表于 2017-8-6 10:49 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 XiaoChao@hit 于 2017-8-15 22:55 编辑

最近工作比较忙,更新不及时。更新电源部分原理图。
电源部分采用锂电池和MicroUSB进行供电。
通过一个PMOS完成简单的供电选择,当未接入USB时,MOS管接地,VGS=-4V,S极D极导通;当接入USB之后,Vg为5V高于S极电压,MOS管截止,电路将通过USB供电。

选择侧卧开关置于PCB边缘,方便使用。LDO使用XC6203E332PR低压差芯片,SOT-89封装。

充电电路选择TP4056锂电池充电控制芯片,红色LED指示正在充电,绿色LED指示充电完毕。充电电流通过PROG引脚到地电阻决定,本设计暂定为250mA。



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 楼主| 发表于 2017-8-6 10:49 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 XiaoChao@hit 于 2017-8-15 22:54 编辑

天线部分电路基本按照手册上的电路进行设计,FM和SW天线使用拉杆天线,SMA接口座;AM天线使用经典的磁棒天线。在天线的输入端加入ESD二极管做静电保护。
使用齿轮电位器进行频率的调谐。



该部分主要是I2C的电路按照手册上只对SDIO引脚进行10K的上拉,芯片的时钟电路布线尽量靠近芯片。
音频部分,采用耳机或者喇叭输出,耳机接口采用开关式的接口,例如PJ325,当接入耳机之后断开音频输入与功放芯片的通路,则喇叭不再输出声音。功放芯片选择为PAM8403,3W*2的功放。驱动喇叭暂定0.5W,8欧,工作在D类的功放芯片,效率较高。同时将功放芯片的控制引脚接入MCU实现对功放的控制。


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 楼主| 发表于 2017-8-6 10:50 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 XiaoChao@hit 于 2017-8-15 22:38 编辑


前两部分,没有太多要说的,大家看一下找找错误。主控STM32F103C8,四针SW口下载,预留串口点位方便调试。


LCD部分选择0.96寸的OLED屏幕,由于不想直接用排针连接屏幕,这样高度会比较高,所以选择OLED的裸屏加排线座来固定,节约IO的考虑,接成IIC的驱动方式。


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 楼主| 发表于 2017-8-6 10:51 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 XiaoChao@hit 于 2017-8-15 22:39 编辑

原理图更新完毕

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发表于 2017-8-6 12:25 | 显示全部楼层 |返回版面
坐等跟新。
     

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发表于 2017-8-6 18:05 | 显示全部楼层 |返回版面
普通锂电主电压曲线,大部分容量状态(20%~90% D)下均在3.6V附近,3.3V输出,还是LDO最好。电源部分的去耦电容比较关键。
     

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发表于 2017-8-6 19:20 | 显示全部楼层 |返回版面
用STM32就可以不用DS1302了吧
     

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发表于 2017-8-6 19:46 | 显示全部楼层 |返回版面
要不要频段可以再扩展一点?没事可以听个塔台啥的,嘿嘿
     

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发表于 2017-8-6 22:03 | 显示全部楼层 |返回版面
收音机芯片应该是SI4844
     

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发表于 2017-8-7 09:56 | 显示全部楼层 |返回版面
,哈哈哈,前排支持楼主DIY。
     

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发表于 2017-8-7 10:06 | 显示全部楼层 |返回版面
不用ldo,用二极管,确实不合理
     

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发表于 2017-8-7 11:37 | 显示全部楼层 |返回版面
锂电池给STM32供电,直接供,不会死的。
      

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发表于 2017-8-7 20:07 | 显示全部楼层 |返回版面
占个楼,等待楼主发新贴
     

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发表于 2017-8-7 20:50 | 显示全部楼层 |返回版面
“实在不忍心把电都浪费在电源芯片上发热。串如一个二极管(硅管),0.6-0.7V的压降来解决供电问题。”

二极管降压也是发热浪费掉的。
     

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 楼主| 发表于 2017-8-7 22:31 | 显示全部楼层 |返回版面
wh6ic 发表于 2017-8-6 18:05
普通锂电主电压曲线,大部分容量状态(20%~90% D)下均在3.6V附近,3.3V输出,还是LDO最好。电源部分的去耦 ...

好的,看各位回复,考虑更换为LDO。
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 楼主| 发表于 2017-8-7 22:36 | 显示全部楼层 |返回版面
njchenmin 发表于 2017-8-6 19:20
用STM32就可以不用DS1302了吧

STM32的RTC时钟,掉电的时候是否需要Vbat引脚供电呢?
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 楼主| 发表于 2017-8-7 22:37 | 显示全部楼层 |返回版面
Wattle_He 发表于 2017-8-6 19:46
要不要频段可以再扩展一点?没事可以听个塔台啥的,嘿嘿

数字芯片的话这个频率是扩展不了的,模拟收音机可以改一下听航空频段的。
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 楼主| 发表于 2017-8-7 22:37 | 显示全部楼层 |返回版面
njchenmin 发表于 2017-8-6 22:03
收音机芯片应该是SI4844

已更正。
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