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[RISC-V MCU 应用开发] 基于ESP32层+RDA5807的高灵敏数字选台FM收音机

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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2023-11-11 20:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
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FM收音, FM收音机, RDA5807, fm, rda58
本帖最后由 gaoyang9992006 于 2023-11-15 17:58 编辑

#申请原创# @21小跑堂


收音机作为90年之前出生的人来讲是一种放不下的情怀，儿时家里穷，没电视，收音机是唯一获取世界信息与高端娱乐的家用电器，就跟另外一件家电手电筒一样的重要地位。
今年世界战乱不断，很担心发生第三次世界大战，于是决定做一台收音机。这也是我第一次尝试做基于现代数字芯片的收音机。上学时候做过传统的模拟收音机。
那么开始讲述这台收音机怎么做的吧。

https://bbs.21ic.com/icview-3336534-1-1.html
这是我开始这项DIY项目时候的第一个贴
原理图如下所示
60688654f711b29f65.png
采用LCD显示内容，通过一个旋转编码器进行选台和调节
80530654f717c2206c.png
由于本人是左撇子，所以旋钮放在左边了。
67868654f71a041632.png
背后预留了BK1088E模块的接口，用于调试下一个项目全波段收音机。
上实物图
29037654f7505e1d70.jpg
第一行显示FM，频率值，音量+声道（色块长度表示音量，色块双绿色条表示立体声，如果是单声道就显示一整块黄色音量条）
第二行显示信号强度
第三行显示当前模式：模式0表示正常模式，此时滚动轮子切换电台（自动搜索下一个电台），如果按一下滚轮进入模式+1，模式1为音量调节，模式2为手动选台。
第四行为频率刻度，第五行为大的数码管字体的当前频率。
通过以下函数实现基础UI的绘制
复制
  1. void UI_Init(void)
    

  2. {
    

  3.   tft.initR(INITR_BLACKTAB);  //初始化屏幕
    

  4.   tft.fillScreen(Display_Backround_Color);
    

  5.   tft.setFont();//初始化字体
    

  6.   tft.setTextColor(Display_Text_Color);
    

  7. //绘制刻度线
    

  8.   tft.drawFastHLine(0, 65, tft.width(), ST77XX_RED);
    

  9.   for(uint8_t x=4;x<128;x=x+12)
    

  10.   {
    

  11.     tft.drawFastVLine(x, 65, 5, ST77XX_BLUE);
    

  12.   }
    


  13. 

  14. //  tft.drawFastVLine(4+(((rx.getFrequency()/100.0)-76.0)*(120.0/(108-76))), 60, 5, ST77XX_GREEN);
    

  15.   tft.drawFastVLine(4+(((nowFre.toFloat())-76.0)*(120.0/(108-76))), 60, 5, ST77XX_GREEN);
    


  16. 

  17.   tft.setCursor(0, 72);
    

  18.   tft.print("76");
    

  19.   tft.setCursor(110, 72);
    

  20.   tft.print("108");
    


  21. 


  22. 

  23.   //绘制线框,用于显示频率
    

  24.   tft.drawRect(0,0,tft.width(),15,ST77XX_GREEN);
    

  25.   tft.drawRect(2,2,18,11,ST77XX_BLUE);
    

  26.   tft.drawRect(25,2,64,11,ST77XX_BLUE);
    


  27. 

  28.   tft.setTextSize(1);
    

  29.   tft.setCursor(5, 4);
    

  30.   tft.print("FM");
    

  31.   tft.setCursor(28, 4);
    

  32.   tft.print(nowFre);
    

  33.   tft.setCursor(68, 4);
    

  34.   tft.print("MHz");
    


  35. 

  36.   //绘制线框,用于显示信号强度
    

  37.   tft.drawRect(0,20,tft.width(),15,ST77XX_GREEN);
    

  38.   tft.drawRect(2,22,28,11,ST77XX_BLUE);
    

  39.   tft.drawRect(67,22,58,11,ST77XX_BLUE);
    


  40. 

  41.   tft.setTextSize(1);
    

  42.   tft.setCursor(5, 22+2);
    

  43.   tft.print("RSSI");
    

  44.   tft.setCursor(70, 24);
    

  45.   tft.print(nowRssi);
    

  46.   tft.setCursor(100, 24);
    

  47.   tft.print("dbUv");
    

  48. //设置模式显示位置
    

  49.   tft.setTextSize(2);
    

  50.   tft.setCursor(10, 40);
    

  51.   tft.print("MODE : 0");
    

  52. //测试数码管字体
    

  53.   tft.setFont(&digital_718pt7b);
    

  54.   tft.setTextSize(1); 
    

  55.   tft.setCursor(5, 120);
    

  56.   tft.print(nowFre);
    

  57.   tft.setFont();//恢复默认字体
    

  58. }
以下是更新频率显示盒更新信号强度的方法
复制
  1. void update_Fre(void)
    

  2. {
    

  3.   //更新频率显示
    

  4.   tft.setTextSize(1);
    

  5.   tft.setTextColor(Display_Backround_Color);
    

  6.   tft.setCursor(28, 4);
    

  7.   tft.print(nowFre);
    

  8.   tft.drawFastVLine(4+(((nowFre.toFloat())-76.0)*(120.0/(108-76))), 60, 5, Display_Backround_Color);//清理吊当前的频率指示针
    

  9.   //测试数码管字体
    

  10.   tft.setFont(&digital_718pt7b);
    

  11.   tft.setTextSize(1); 
    

  12.   tft.setCursor(5, 120);
    

  13.   tft.print(nowFre);
    


  14. 

  15.   tft.setFont();//恢复默认字体，更新频率显示
    

  16.   tft.setTextColor(Display_Text_Color);
    

  17.   tft.setCursor(28, 4);
    

  18.   nowFre = String(rx.getFrequency()/100.0); 
    

  19.   tft.print(nowFre);
    

  20.   tft.drawFastVLine(4+(((nowFre.toFloat())-76.0)*(120.0/(108-76))), 60, 5, ST77XX_GREEN);//显示新的频率指示针
    

  21.   //测试数码管字体
    

  22.   tft.setFont(&digital_718pt7b);
    

  23.   tft.setTextColor(ST77XX_YELLOW);
    

  24.   tft.setCursor(5, 120);
    

  25.   tft.print(nowFre);
    

  26.   tft.setFont();//恢复默认字体
    

  27. }
    


  28. 

  29. void update_Rss(void)
    

  30. {
    

  31.   //更新信号强度显示
    

  32.   tft.setTextSize(1);
    

  33.   tft.setTextColor(Display_Backround_Color);
    

  34.   tft.setCursor(70, 24);
    

  35.   tft.print(nowRssi);
    

  36.   tft.setTextColor(Display_Text_Color);
    

  37.   tft.setCursor(70, 24);
    

  38.   nowRssi = String(rx.getRssi());
    

  39.   tft.print(nowRssi); 
    


  40. 

  41. //如果是立体声就绘制一个绿色矩形，如果是单声道就绘制一个黄色矩形,矩形的长度表示音量,
    

  42.   if(rx.isStereo())
    

  43.   {
    

  44.     tft.fillRect(90,5,35,5,Display_Backround_Color);
    

  45.     tft.fillRect(90,5,2+(rx.getVolume()*2),5,ST77XX_GREEN);
    

  46.     tft.fillRect(90,7,35,1,Display_Backround_Color);//立体声改成双条线
    

  47.   }
    

  48.   else
    

  49.   {
    

  50.     tft.fillRect(90,5,35,5,Display_Backround_Color);
    

  51.     tft.fillRect(90,5,2+(rx.getVolume()*2),5,ST77XX_YELLOW);
    

  52.   }
    

  53. }
处理编码滚轮的滚动与按键的方法
复制
  1.   if(R_Encoder_Active !=0)
    

  2.   {
    

  3.     if(R_Encoder_Active ==1)
    

  4.     {
    

  5.       switch (radio_mode)
    

  6.       {
    

  7.         case 0: rx.seek(RDA_SEEK_WRAP, RDA_SEEK_UP, showStatus); break;
    

  8.         case 1: rx.setVolumeUp();                                break;
    

  9.         case 2: rx.setFrequencyUp();                             break;
    

  10.         default:break;
    

  11.       }
    

  12.        
    

  13.     } 
    

  14.     else
    

  15.     {
    

  16.       switch (radio_mode)
    

  17.       {
    

  18.         case 0: rx.seek(RDA_SEEK_WRAP, RDA_SEEK_DOWN, showStatus); break;
    

  19.         case 1: rx.setVolumeDown();                                break;
    

  20.         case 2: rx.setFrequencyDown();                             break;
    

  21.         default:break;
    

  22.       }
    

  23.     }
    

  24.     R_Encoder_Active =0;
    

  25.     delay(100);
    

  26.     update_Fre();
    

  27.     update_Rss();
    

  28.   }
    

  29.   if(Button_Active == 1)
    

  30.   {
    

  31.     radio_mode++;
    

  32.     Button_Active = 0;
    

  33.     if(radio_mode>5) radio_mode = 0;
    

  34.     tft.fillRect(80,40,32,14,Display_Backround_Color);
    

  35.     tft.setTextSize(2);
    

  36.     tft.setCursor(90,40);
    

  37.     tft.print(String(radio_mode));
    

  38.     delay(100);
    

  39.     update_Fre();
    

  40.     update_Rss();
    

  41.   }
主程序初始化方法
复制
  1.   EC11_Init();
    


  2. 

  3.   Wire.begin();  // 初始化I2C总线,用于RDA5807通信
    

  4.   rx.setup();
    

  5.   rx.setVolume(2);
    

  6.   rx.setLnaPortSel(3);
    

  7.   rx.setFrequency(9750); // It is the frequency you want to select in MHz multiplied by 100.
    

  8.   delay(250);
    

  9.   rx.setAFC(true);    // Sets Automatic Frequency Control
    

  10.   UI_Init();

经过实测，该芯片灵敏度非常高，在南京地区户外可以搜到将近30个电台，在写字楼内可以搜到17个电台。
部分电台频率可以看开头那连接的帖子内容。

附加：该芯片收音机的灵敏度跟天线电路关系很大，只有信号输入可靠才能解调出较多清晰的电台。
如果直接一根导线接入，很难收到较好的效果，这也是上一个贴有人说信号强度不够的原因。
以下天线滤波电路是手册给出的。
7595654f787358ccd.png
上图是RDA5807MP封装推荐的，下图是RDA5807M推荐的滤波电路。
37226654f78f313009.png
另外可以通过仿真软件对天线滤波电路的传输特性进行仿真计算，实际上还要根据自己布线的情况进行参数调整以达到最佳。
下面是对应帖子版本的工程代码包
ST7735_RDA5807.zip (21.59 KB, 下载次数: 29)
下面是另外一个版本的，还是调试修改中，从RDA5807换成了全波段的BK1088E，目前在编写通用的驱动函数中。利用网上开源的已经没问题了，想写一个属于自己的驱动函数，基于C语言的，正在调试修改中。
46374655495cf687b9.jpg

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21小跑堂 打赏了 50.00 元 2023-11-15
理由：源码包追加奖励

21小跑堂 打赏了 100.00 元 2023-11-15
理由：恭喜通过原创审核！期待您更多的原创作品~

评论

21小跑堂
设计十分精巧的收音机，小巧且精致，功能比较完善，很不错的DIY项目。上传源码可获得更高的打赏哦~  发表于 2023-11-15 17:31

相关帖子
 楼主| gaoyang9992006 发表于 2023-11-15 18:01 | 显示全部楼层
制作总结：由于屏幕占用了较多的IO接口，而使用的ESP32-C3可用IO较少，这样没法实现更多的的按键功能，有点捉襟见肘，所以我想在基于BK1088E的全波段收音机DIY项目中使用自己开发的C语言库，这样就可以方便的在任意单片机上使用了。
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中国龙芯CDX 发表于 2023-11-29 12:46 | 显示全部楼层
屏幕可以使用SPI通讯方式是不是会节约点呢
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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2023-11-29 14:36 | 显示全部楼层
中国龙芯CDX 发表于 2023-11-29 12:46
屏幕可以使用SPI通讯方式是不是会节约点呢

用的就是SPI，
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LOVEEVER 发表于 2023-11-29 19:43 | 显示全部楼层
楼主这个绘图软件是嘉立创嘛，看着很赞
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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2023-11-29 20:27 | 显示全部楼层
LOVEEVER 发表于 2023-11-29 19:43
楼主这个绘图软件是嘉立创嘛，看着很赞

是的，用的嘉立创EDA专业版
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