L’USB Radio FM della Silicon Laboratories è un esempio di progettazione, non modificabile, che permette di ascoltare la radio FM semplicemente connettendo il dispositivo alla porta USB del proprio personal computer.
In questa recensione verrà illustrata la parte hardware, ma anche come utilizzarlo e come reperire il materiale informativo. Per la parte firmware ho ritenuto che i commenti nel codice e semplicemente il datasheet a portata di mano siano più che sufficienti per la sua comprensione.
Introduzione - USB Radio FM
Quante volte vi è capitato di essere in viaggio in treno o su pullman e di non avere il vostro lettore MP3 con radio FM incorporato, ma anche di non avere internet e quindi non poter utilizzare il vostro netbook o notebook per ascoltare la diretta streaming della vostra radio preferita? Adesso il problema è risolto. Infatti, semplicemente collegando il dispositivo a una delle vostre porte USB, potrete ascoltare la radio scegliendo quale stazione radio ascoltare, memorizzare quelle preferite fino ad un massimo di 12 stazioni. Ovviamente per il funzionamento, la Silicon Laboratories fornisce anche un piccolo programma con interfaccia grafica per gestire il corretto funzionamento.
Unboxing e il primo utilizzo
Nel mio caso, l’USB FM Radio mi è arrivato nella classica confezione non rigida di carta, rivestita all’interno con il pluriball. All’interno di questo primo involucro c’è la scatola che contiene l’USB FM Radio, il quale è avvolto dalla bustina anti ESD. Sulla scatola è presente lo stampino del RoHS compliant.
Dimensioni - USB Radio FM
Di solito nei datasheet le dimensioni vengono citato solo verso la fine, ma in questo caso ne voglio subito parlare, in quanto ne sono rimasto piacevolmente sorpreso. Infatti la mia maggiore preoccupazione era quella che una volta connesso impedisse l’utilizzo delle porte USB adiacenti, dovuto alle dimensioni ingombranti. In realtà le dimensioni sono estremamente compatte, basti pensare che riesco a connettere una “pennetta USB” a fianco senza nessuna forzatura. Come ben potete notare dalla Figura 1, il filo blu è l’antenna e ho preferito lasciarlo attorcigliato in quanto comunque l’ingombro è minimo.
Primo utilizzo del USB Radio FM
Il primo utilizzo è molto intuitivo perché le istruzioni sono stampate su un adesivo sulla confezione, che riporto qui di seguito:
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1. Andare sul sito www.silabs.com/usbradio
2. Scaricare il Radio Player and User’s Guide
3. Inserire l’USB Radio in una porta USB
4. Avviare il Radio Player e divertiti con la tua stazione radio preferita
5. Per maggiori informazioni consultare la User’s Guide
In realtà la procedura è leggermente più articolata, infatti il punto 4 può essere espanso:
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a.Avvia l’USB FM Radio player
b.La prima volta che l’USB FM Radio viene connesso, l’USB FM Radio Setup Wizard appare come in Figura 2
c.Inserire la corretta posizione geografica in cui ci si trova
d.Opzionale, inserire le frequenze delle stazione radio come preferite
e.Premere su Done
f.L’USB FM Radio adesso è capace di connettersi e farti ascoltare la stazione radio della frequenza visualizzata
Figura 2 USB FM Radio Setup Wizard
Una volta che l’USB FM Radio è stato settato con i parametri iniziali ci si trova davanti all’interfaccia di Figura 3.
Figura 3 Interfaccia utente
Come potete vedere l’interfaccia è semplice ed intuitiva. Una piccola nota conclusiva sul primo utilizzo: utilizzando Windows Xp, non mi dava l’opportunità di utilizzare l’USB FM Radio perchè chiedeva l’installazione dei driver e quindi ho effettuato l’installazione automatica.
Hardware del USB Radio FM
I due componenti hardware principali sono il microcontrollore C8051F320 e l’FM radio tuner Si4701.
C8051F320
Come si può intuire dal nome, il core di questo microcontrollore è l’ 8051. Questo porta a diversi vantaggi:
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1.Popolare: largamente supportato, con prodotti commerciali a free
2.Ampio utilizzo: può essere impiegato in diverse applicazioni, salvando denaro, tempo di apprendimento, e sviluppo software
3.Basso costo
4.Compatibilità: gli op-code sono gli stessi per tutta la famiglia 8051
In particolare questo microcontrollore offre la possibilità di utilizzare l’interfaccia USB senza dover aggiungere altri componenti, infatti il tutto è gestito dal microcontrollore. Un’altra importante caratteristica è la crossbar che permette di settare come utilizzare i pin a proprio piacimento, con la possibilità di cambiare la configurazione anche durante l’utilizzo. Questa caratteristica è utile se si hanno delle particolari esigenze dal punto di vista delle connessioni.
Figura 4 Visione schematica dell'interno del C8051F320
FM Radio Tuner Si4701
Il Si7401 è il primo sintonizzatore radio per grado di integrazione, completamente CMOS, e risulta essere un’ottima soluzione in quanto richiede solo una alimentazione esterna. Una tra le caratteristiche interessanti di questo componente è la presenza del Radio Data System ( RDS ) che permette di identificare la stazione radio e il titolo della canzone. L’integrato contiene una parte analogica che serve per ricevere il segnale dall’antenna, e una parte digitale per elaborare questo segnale e per la gestione della comunicazione con il microcontrollore.
USB Radio FM: Schema circuitale
Prima di continuare a leggere è meglio avere una copia dello schema circuitale con se. Il J1 denominato USB_CONN_SMT non è altro che il connettore per la porta USB e, come definito dallo standard, è composto da 4 fili: VBUS, D+, D- e GND. In realtà alcuni connettori hanno la possibilità di avere un'altra connessione che è lo SHIELD, che connette la parte meccanica del connettore a massa.
I primi 3 fili vengono connessi direttamente al microcontrollore, dato che è in grado di gestire la connessione USB senza altri dispositivi aggiunti. Il condensatore C17 serve per avere 5V più stabili possibili sulla linea VBUS. Il dispositivo SP0503BAHT serve per proteggere il micro da sovratensioni. Il corto tra il piedino 8 e il piedino 7 del microcontrollore è dovuto al fatto che il C8051F320 ha un regolatore di tensione interno che prende i 5 volt in ingresso dal piedino 7 e offre la possibilità di avere 3V stabili sul piedino 6. I condensatori C12 e C13 stabilizzano i 3V in uscita.
Come detto in precedenza, il C8051F320 ha la possibilità di scegliere quali piedini usare per uno scopo preciso; in particolare i piedini da P0.0 aP3.0 sono configurabili a proprio piacimento ma con dei limiti imposti dal microcontrollore. Infatti può accadere che alcuni di questi piedini vengano utilizzati dal micro, nel caso in cui si attivi una determinata funzione. Per una migliore comprensione rimando al paragrafo 14 del datasheet.
Quindi, senza aver visto il firmware, non possiamo dire con esattezza a cosa servano tutti i pin del lato destro del componente, in riferimento allo schema elettrico. Possiamo ipotizzare che non venga utilizzato l’oscillatore interno, data la presenza di Y1, e che i diodi D1 servano per segnalare il funzionamento del dispositivo. Ma ora passiamo al Si4701. I piedini 1-3-5-6-14-17-24 sono tutti GND anche se sullo schematico alcuni sono riportati come NC.
I piedini 22-23 sono NC ed è consigliato lasciarli floating. Il pin 2 è connesso direttamente all’antenna ed è chiesto di rendere la pista quanto più corta possibile. Il pin 4, come il pin 2, è destinato alla ricezione del segnale radio, ma se il funzionamento del dispositivo è inpostato su single-ended mode, questo pind deve essere connesso a massa, come nel nostro caso. I pin 13( Digital Supply Voltage) e 18(Analog Supply voltage) sono utilizzati come alimentazione. I pin 15 e 16 sono utilizzati per la parte audio e sono connessi ai filtri attivi che potete vedere nella pagina due dello schema elettrico.
Il pin 12 (Interface Supply voltage) è anch’esso utilizzato come alimentazione. Da notare che in tutti e tre i casi l’alimentazione è fornita dal pin 6 (Vdd) del microcontrollore. Il pin 11 è il clock di riferimento per abbassare la frequenza del segnale radio. Pin 10 è dedicato alla trasmissione seriale. I pin 19-20-21 sono pin general purpose. Pin 8 è utilizzato per l’abilitazione dell’input seriale. Il pin 9 come serial clock input.
Per ultimo notiamo un altro piccolo integrato, che è il MC33202DM che non è altro che low voltage Rail-to-Rail amplifier. E’ utilizzato per, correggetemi se sbaglio, come filtro passa basso attivo, con una frequenza di taglio di circa 23,4 KHz. Come ingresso ha il segnale audio proveniente dal Si4701 e le uscite sono connesse al microcontrollore, il quale sicuramente gestirà questi dati trasmettendoli via USB al PC.
Riferimenti
www.silabs.com/usbradio
www.wikipedia.com
http://read.pudn.com/downloads159/doc/710424/si4700-B15rev1_0.pdf
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/122737/LITTELFUSE/SP0503BAHT.html
é un bell’oggettino, credo sia utile anche quando non si vuole appesantire la connessione… ma il prezzo? ho guardato su e-bay e mi sembra un po cara…
http://shop.ebay.it/i.html?_kw=SILABS&_kw=FM&_kw=usb
cosa ne pensate?
comunque ottima recensione.
Ottima relazione chiara e strutturata.
ho guardato sul sito e costa 35 dollari… ma le vendono a pacchetti da 75 a quanto ho capito confermate?
USBFMRADIO
Non credo. C’è scritto 75 in stock, il che significa che hanno in magazzino ancora 75 pezzi. Il prezzo è di 35 dollari. Nemmeno così elevato.
Di sicuro l’oggettino è molto bello, ma sarebbe da valutare la ricezione in movimento.
Anche perchè in un qualsiasi luogo con wifi è possibili ascoltare radio con un semplice player conoscendone l’url a qualità elevatissima. Invece all’aperto sarebbe da valutare come riceve i segnali. Funziona bene? Gracchia? segnale pulito?
Spero che non sia come le radio fm per cellulari, o come quella dell’ipod, perchè altrimenti 35 euro sarebbero davvero troppo elevati..
Certo che l’idea è comunque da apprezzare, inoltre ci sono diversi parametri che si possono settare. Per me, oltre a ciò scritto prima, è davvero un bell’oggetto.
Recensione chiara ed esaustiva. Non poteva essere scritta meglio perchè sei riuscito ad enfatizzare a dovere un oggetto che poteva essere visto come ovvio. Ottima e dettagliata anche la descrizione circuitale che hai proposto! Complimenti
infatti.. grazie della spiegazione, non avevo capito quel 75 in stock 🙂 non è male anche se ho dubbi sulla sua effettiva utilità.. le radio te le sbattono letteralmente in faccia.. poi come dicevi tu, con la rete internet la puoi ascoltare ma a volte come nel mio caso rallenta un pò… io ho una internet key e non va molto veloce (a me)
Quel caso può essere un possibile utilizzo, ma non è comunque conveniente =)
Non ne capisco l’utilità, forse perché ormai il cellulare è diventato indispensabile ed una sorta di Jukebox.. puoi ascoltarci musica, navigare in rete, guardare film..ascoltare la radio..
Se l’integrato Si7401 ha anche la funzione RDS, non comprendo come mai non sia stata integrata nel software, almeno dall’articolo non si evince, poichè sarebbe utile per i dispositivi portatili, non tanto per le informazioni che invia il sistema RDS, ma per la sua capacità di risintonizzazione automatica della stazione emittente.
beh credo che sia un aggeggio da avere sempre con se in viaggio anche se io non potrei proprio fare a meno del mio adoratissimo iPod con la musica che voglio io, e che inoltre mi piace, dato che una radio può trasmettere tante canzoni, ma in realtà a te piaceva solo la prima che ti ha fatto sintonizzare su quella radio, e che magari hai ascoltato solo per l’ultimo minuto della traccia 🙂 (che sfiga)
La recensione sembra essere abbastanza completa anche se l’utilità del dispositivo sia scarsa perchè oramai è tutto incorporato con i telefoni cellulari e quindi non pare essere versatile
Su questo dispositivo trovo che è stato fatto un errore di progettazione di base ,
Tra i due componenti il Tuner e integrato che gestisce il trasferimento sulla porta USB ,
è stato fattocon segnali analogici con evidente perdita durante le due conversioni ,
sarebbe stato più logico tra le due componenti un trasferimento direttamente digitale così non avendo nessuna perdita sulla qualità del segnale.
È senza dubbio un oggetto carino, maa livello di utilità possiamo confrontarlo con questo
http://www.youtube.com/watch?v=JdIgzewFhC8
io troverei molto più comoda una radiolina fm a pile (che volendo può anche essere alimentata tramite usb…) visto che per 2-3€ i cinesi le vendono con tanto di cuffie e pile. Soprattutto quando sto in viaggio a me da molto fastidio avere oggetti attaccati alle porte usb del computer. Sono un pendolare, e sul treno ho sempre paura di attaccare anche le chiavette usb perchè non è difficile venire urtati rischiando di rompere tutto. Inoltre il fatto di dover installare e utilizzare un software mi sembra abbastanza scocciante… Tutta mondezza che si accumula sul computer. L’unica possibile utilità che vedo in questo oggetto è l’ascolto di musica senza cuffie e senza dover scaricare la batteria al proprio cellulare. Le radioline fm con altoparlanti infatti cominciano ad essere un pò più grandi e ingombranti. Fatto sta che 35€ non ce li spenderei mai.
Grazie per i complimenti.
Per quel che mi riguarda, tenete conto che esistono ancora gente come me, ovvero che il cellulare lo usano solo per ricevere, raramente per chiamare e sopratutto odiano gli sms. Detto ciò, io ho acquistato un vecchi modello nokia, che per quello che mi serve va benissimo spendendo solo 25€. Ovviamente non ha la radio FM, e come ho scritto nell’introduzione, potrebbe succedere di avere lettore mp3 scarico e essere senza internet cosa che a me è capitata la sera prima di accettare la recensione di questo oggetto ( che coincidenza ). C’è comunque da dire che per 35€ non lo avrei comprato neanche io.
@FlyTeo
L’audio a me sembra ottimo, per quello che può essere sentendolo con le casse di un notebook.
@linus
Se con software intendi il programma da lanciare su XP, l’RDS è usato, infatti compare il nome della stazione e le altre info e puoi memorizzare la stazione.
ma non avevo fatto caso alle immagini che avevi postato, mentre nell’articolo che hai scritto, molto ben scritto indubbiamente, ho avuto l’impressione che questa funzione non fosse più attiva o meglio non fosse utilizzata dal software. I’m sorry.
Bè, se non gracchia o ha disturbi di segnale e prende bene nella maggior parte delle situazioni direi che comunque è un bel dispositivo.
Tu di certo lo apprezzerai di più di tutti noi che ormai usiamo i cellulari come mp3 XD
Sarà anche un bell’oggettino ma davero è di dubbia utilità, siamo pieni di aggeggi che ci permettono di ascoltare musica dai cellulari ai lettori mp3, dal portatile ai tablet ciascuno dei quali permette in un modo o nell’altro anche di ascoltare la radio sia live che in podcast. Interessante può essere l sua realizzazione elettronica per stimolare la fantasia degli elettronici ma davvero non ne sentivo l’esigenza. Considerando inoltre che uso Linux su tutti i miei PC/Notebook dovrei preoccuparmi ache di ricompilare il kernel per installarne i driver…35€ spesi male. W Natasha.
Hai provato ai link indicati sopra, sia nell’articolo che nei commenti?
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