78F0515のコーナー(12)
オーディオクラフト工房(63)

更新日:2009年1月6日


新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろう

09年の新製作はまたまたAMラジオです。今回のポイントは「感度アップを期待して長いバーアンテナを使う」「外部EEPROMを接続してダイレクト選局を記憶する」の2点です。毎回同じようなAMラジオを作っていますが、コンセプトが少しづつ異なります。IICバスの駆動が思ったより簡単でしたので、NECさんに感謝です。それでは製作をスタートしましょう。
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうの基本仕様
1)AMチューナーは従来と同じ構成でSANYOのLA1600を使用しました。
2)周波数はデジタルで直接選局する。周波数ステップは9kHzとする。
3)局発の周波数は自動追尾とする。局発と同調は個別制御する。
4)周波数表示は2行のLCDモジュールを使用し、簡単な局名も表示する。
5)予め35局の放送局をプリセットしている。
6)4つの動作モードがあり、ダイレクト選局、個別選局、同調微調整、ダイレクト選局記憶の操作をすることが出来る。
7)外部EEPROMにダイレクト選局データを記憶する。
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうの全体構成図
全体の構成図を示します。
(新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうの構成図)
@コントロール・スピーカーブロック
メインマイコンはNECの「uPD78F0515」、制御電圧を生成するD/Aコンバータはテキサスインスツルメントの12bitDAC「TLV5618A」を使用します。D/Aコンバータで生成される電圧はOPアンプで1.5倍に増幅して使用します。OPアンプは電源電圧までフルスイング可能な「LMC662」を使います。マイコン系は5V制御でOPアンプは9V制御としています。

LCDモジュールは8文字2行のタイプを使います。なかなか売っていない部品とは思いますが私は通販の「aitendo」さんから購入しました。掘り出しもののパーツなどが豊富です。
今回は接続するブロック数を減らすためにスピーカーをコントロールブロックに埋め込みました。少し口径が小さいものですが、AMラジオとしては充分でしょう。

外部記憶のEEPROMにはローム製の1kbitタイプを使いました。IICバス接続制御は世間では難しいと思われていますが、アプリレットのおかげで大変簡単に制御することが出来ました。今後の私の製作にはよく登場する部品になるでしょう。
AAMチューナー・アンプブロック
おなじみのSANYOのLA1600を使います。ワンチップでスーパーヘテロダインを構成出来ます。ほぼ一発で動くので自作派には重宝なICです。バーアンテナは今回感度を稼ぐために、6石ラジオキットから取り出したものを使いました。少し長いのが感度に良いと勝手に思っています。バリキャップで同調するラジオの場合OSCコイルは必ず改造する必要があります。金属ケースを取り外して3端子側の巻き数が多い端子間(抵抗値は大きいほう)の線を15回程度巻きほぐします。これをしないと周波数の高い部分まで発振が出来なくなります。チューナー部は3Vで駆動します。IFTコイルは今回段間増幅用に使う「白色」のものを使いました。アンプ部は新日本無線の「NJM2073D」を使用しました。9Vで駆動します。回路が簡単なので製作は楽です。ステレオ用ですので、方chは使わないでおきます。
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうの回路図
(AMチューナー部回路)
(AMチューナーコントロール部回路)
(アンプ部回路)
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうのEEPROM
外部記憶にEEPROMを使います。今回はローム製「BR24L01AW」を使いました。IICバス接続の1kbitタイプですので、他社互換品は多くあると思います。
(EEPROM仕様書抜粋)
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうの制御電圧
OSCの制御電圧、バーアンテナの同調電圧は皆さんの製作環境で各々異なります。私の事例は1例に過ぎませんので、皆さんで各自調整お願いいたします。バーアンテナが長いせいか、同調の周波数・制御電圧のカーブも従来より直線に近いですね。
(局発駆動電圧)
(同調駆動電圧)
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうのマイコンポート割付
(マイコンポート割付と設定)
タイマー制御とIICバスの設定内容です。
(タイマー制御とIICバス制御設定)
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうのEEPROM制御
EEPROMはIICバスで接続します。今回使用するNECのマイコンは専用のインターフェイスを内蔵していますので、ソフトの制御は大変簡単です。アプリレットで生成されるルーチンのみで制御が可能です。これほど簡単に制御が出来るとは思っていませんでした。但し連続制御は苦手なようで制御の後にウエイトルーチンを置いて使用します。今回EEPROMは「A2A1A0」=「000」で使用しています。ソフトについてはソースを参照下さい。
(EEPROM制御の概念)
EEPROMの制御に関しては次のWEBページを参考にさせて頂きました。
http://www.eleki-jack.com/support/2008/09/no8-mission2-478k-2.html
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうの操作切換え
今回は趣向を変えて操作ボタンを5個用意しました。その内のひとつを「MODE」キーとして使用して4つのモードを切り換えて操作します。操作の概要は次の通りです。液晶の右上隅に今のモードをアルファベットで表示しています。
(操作モード切換え)
ダイレクト選局モード:初期の操作はこのモードです。予め4局が各キーに設定されています。ダイレクトの選局が可能です。私の地元の放送局を入れてあります。(電波過疎地域ですのでわずか3局ですが。4局目はおまけです。)
個別選局モード:従来のAMラジオと同じように、9kHz選局、プリセット選局を操作します。
同調微調整モード:局発周波数は自動追尾制御していますが、同調部分はその周波数に対して固定になっています。私の設定した値が必ずしもベストの同調とはずれている可能性もありますので微調整が出来るようにしてあります。周波数の高い方・低い方にそれぞれ9ステップの調整が可能です。しかし今回のようにバーアンテナが長いと余り効果が無いような・・気がしています。
ダイレクト選局設定モード:このモードにすると今聞いている局の周波数と同調微調整の値をそのダイレクトボタンに記憶することが出来ます。この情報は外部のEEPROMに記憶しますので電源を切っても次回の電源投入後呼び出してダイレクト選局として操作します。
通常はダイレクト選局と個別選局が操作の中心となります。今更ですが、同調微調整とダイレクト選局設定モードは一定時間が来れば終了するようにしておけば良かったと・・・
同調微調整時の液晶表示です。
(同調微調整時の液晶表示)
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうのEEPROMアドレス
EEPROMのアドレス割付です。まだ充分な容量を残していますので、もっと他のデータも記憶するようにすると面白いかもしれません。
(EEPROMデータ割付)
(同調微調整のデータ内容)
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろう完成までの姿
(AMチューナーブロック)
メインマイコンはLCDモジュールの下に隠れています。
(コントロールブロック)
(スピーカー取り付け後のコントロールブロック)
(レタリングを入れて完成)
(完成した全体の姿)
(地元局受信中)
電池含めてブロックが3つになったので、出張などにより持ち出し易くなりました。
新作デジタル選局コンパクトAMラジオVを作ろうのマイコンソースファイル
ソースファイル一式はこちらからダウンロードして下さい。フォルダごと圧縮しています。全ファイルが入っています。ライタで書き込みする実行ファイルも含まれています。
さて今回の製作は如何でしたか。数年後にTVがデジタルになってもアナログラジオは存続すると信じています。まだまだ楽しみが尽きることはありません。同じ製作の繰り返しかもしれませんが、今年も電子工作の楽しみを発信続けますので、よろしくお願いいたします。
これからも「NEC78K0/K0Sマイコン開発室」はどんどん楽しくなります。

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