Radio digitale RDS con Arduino

Il ricevitore radio autocostruito è sempre stato un classico tra gli appassionati di elettronica. L’avvento dell’era digitale prima e di internet poi, hanno messo un po' in ombra questo apparecchio, la cui realizzazione è diventata terreno pressochè incontrastato dei radioamatori e dei patiti delle telecomunicazioni. Dobbiamo allora arrenderci? Assolutamente no. Scopriamo in questo articolo come sia possibile realizzare da soli un completo ricevitore FM digitale stereo con funzione RDS.

Introduzione

Gli appassionati di elettronica con qualche anno sulle spalle ricorderanno sicuramente i numerosi progetti di ricevitori radio, alcuni disponibili anche in kit, che spopolavano sulle riviste specializzate in voga in quel periodo. In questo articolo rispolveriamo questa antica tradizione, proponendo la realizzazione di un moderno ricevitore radio FM, economico ma in grado di fornire ottime prestazioni.

Schema a blocchi

Il progetto del ricevitore radio digitale con RDS è composto essenzialmente da cinque moduli, come indicato nello schema a blocchi di Figura 1.

Figura 1 – schema a blocchi del ricevitore radio digitale con RDS

Figura 1: schema a blocchi del ricevitore radio digitale con RDS

I moduli sono i seguenti:

  • board Arduino Uno Rev.3 o successiva. Non ha bisogno di presentazioni: è una board per la prototipazione rapida in grado di fornire prestazioni eccellenti a un prezzo molto contenuto. Inoltre, si possono utilizzare le numerose librerie integrabili con l'ambiente di sviluppo (IDE), semplificando lo sviluppo software;
  • modulo radio (visibile in Figura 2): si tratta di un dispositivo molto economico che integra su una stessa basetta i seguenti componenti:
    • il chip Si4703 di Silicon Labs, un tuner FM completo e compatto;
    • il chip TPA6111A2 di Texas Instruments, un amplificatore stereo in grado di erogare 150 mW RMS per canale, su un carico con impedenza tipica di 16 Ω;
    • presa per cuffie da 2,5 mm.
Figura 2

Figura 2: il modulo radio

  • display LCD. Per visualizzare lo stato corrente della radio (stazione sintonizzata, livello del segnale, informazioni RDS, ecc.) si è scelto di utilizzare un classico display LCD a segmenti da 2 righe per 16 caratteri (versione standard, non I2C), basato sul noto chipset Hitachi HD44780;

  • ricevitore a infrarossi operante alla frequenza di 38 kHz (visibile in Figura 3) in cui possiamo osservare:
    • il pin segnale, contraddistinto solitamente dalla lettera ‘S’. È uno dei due pin più esterni ed è il segnale di uscita dal sensore;
    • il pin per l’alimentazione positiva (VCC), posto in posizione centrale;
    • il pin di massa (GND). E’ l’altro pin più esterno, ed è normalmente contraddistinto dal carattere ‘-‘.

      Figura 3 – il sensore a infrarossi

      Figura 3: il sensore a infrarossi

  •  telecomando a infrarossi, visibile in Figura 4Alla pressione di ogni tasto del telecomando, corrisponde l’invio di un codice numerico su 4 byte, che dovrà essere interpretato dal ricevitore IR. Inoltre, se uno qualunque dei tasti viene tenuto premuto a lungo, viene inviato un carattere speciale composto da 4 byte tutti uguali a 0xFF, che identifica la condizione di “repeat”.

Figura 4 – il telecomando proposto

Figura 4: il telecomando

Il chip Si4703

L’Si4703 contiene al suo interno un processore digitale dedicato per la ricezione e decodifica delle informazioni RDS (acronimo di Radio Data System, utilizzato in Europa), e delle informazioni RBDS (acronimo di Radio Broadcast Data System, utilizzato negli Stati Uniti). Il processore esegue automaticamente la decodifica di tutti i simboli, la sincronizzazione dei blocchi, il rilevamento e la correzione degli errori. La funzionalità RDS rende disponibili una molteplicità di informazioni utili per l’utente, quali l’identificativo della stazione correntemente sintonizzata e altre informazioni trasmesse dall’emittente radiofonica, quali ad esempio: nome dell’artista e titolo del brano correntemente trasmesso, avvisi di vario tipo, numero di telefono o indirizzo web della stazione radio, ecc.

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5 Commenti

  1. Antonino Torrisi 12 giugno 2018
  2. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio Di Paolo Emilio 13 giugno 2018
  3. Antonino Torrisi 13 giugno 2018
  4. Stefano Lovati Stefano Lovati 13 giugno 2018

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