７８Ｆ０５０３のコーナー（１）
オーディオクラフト工房（６５）

更新日：２００９年１月２５日

８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろう
最新版のAMラジオを作ります。といってもハード構成は今までのものと大きく変わりません。持ち出し易いように全てを小型で一体化しました。なんか特性が良くなったような気がしています。今までの集大成のAMラジオの第二弾といった感じです。機能も沢山盛り込みました。今回はマイコンを新しくしてエレキジャックNo.8の付録のものを使いました。ピン数も手頃で使い易いです。また付録の基板設計が秀逸で今回の製作にはピッタリでした。では製作をスタートしましょう。
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうの基本仕様
これでもか！というくらい機能を盛り込みました。このあたりがマイコンの醍醐味です。
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とする。周波数のステップは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）８局のダイレクト選局が可能。３５局の放送局をプリセットしている。
６）５つの機能があり、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、電池電圧表示の操作が出来る。
７）外部EEPROMにダイレクト選局データを記憶する。また電源ONで前回のダイレクト選局を自動に呼び出す。
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうの全体構成図
全体の構成図を示します。
（８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうの構成図）
①コントロールブロック
メインマイコンはNECの「uPD78F0503DA」でエレキジャックNo.8の付録を使います。制御電圧を生成するD/Aコンバータは久しぶりにリニアテクノロジーの12bitDAC「LTC2622」を使用しました。部品の入手の関係のみですので皆さんが準備出来るものを使って下さい。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、OPアンプは9V制御です。LCDモジュールはいつもの８文字２行です。外部記憶のEEPROMにはローム製の1kbitタイプを使いました。
②AMチューナー・アンプブロック
おなじみのSANYOの「LA1600」を使いました。バーアンテナは今回も8石ラジオキットから取り出したものを使いました。やっぱり長いと感度が良いようです。いつものことですがバリキャップで選局する場合は必ずOSCコイルを改造する必要があります。金属ケースを取り外して3端子の巻き数が多い端子間（抵抗値が大きいほう）の線を15回程度巻きほぐします。これをしないと高い周波数まで発振出来ません。チューナー部は3Vで駆動します。IFTコイルは今回「黄色」に戻しました。このほうが感度が良いように思います。アンプ部は新日本無線の「NJM2073D」を使いました。9Vで駆動します。
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうの回路図
（AMチューナー・アンプ部回路）
（AMチューナーコントロール部回路）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうのマイコン
NECの「uPD78F0503DA」を使います。これはエレキジャックNo.8の付録のマイコンです。今まで私の部屋で眠っておりました。お目覚めの時間です。
（マイコン特集のエレキジャックNo.8）
（エレキジャック付録のマイコン基板）
実はこの基板の設計が秀逸なのです。NECのマイコンは実際には30ピンなのですが、A/Dコンバータの基準電圧のポートを電源と同じにすることによってうまく28ピンに納めるようにしています。個人的にはこのマイコンが搭載されたこの基板もっと入手したいです。
（マイコンと基板の端子関係）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオ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大きく変わります。まず私の例を示します。その後で今回は製作している手順を詳しく説明します。これで皆さんでも再現性が上がると思います。
（局発駆動電圧）
（同調駆動電圧）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオ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）
外部から簡単にフラッシュマイコンの書き換えが出来るようにしておきます。
（フラッシュマイコン書き込み端子）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうのD/Aコンバータ制御
久しぶりにリニアテクノロジーの「LTC2622」を使ったので、制御方法を記します。
（DAC制御信号）
（DACコントロールのヘッダ部のデータ割付）
（DACコントロール信号の並び）
24bitデータの最初の4bitが制御、次の2bitがDAC指定、残りの16bitが出力電圧データになりますが12bitDACですので後ろの4bitはダミーデータとなります。
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうのEEPROM制御
EEPROMはIICバスで接続します。マイコンはそのハードを内蔵していますので、ソフト制御は大変楽です。アプリレットで生成されるルーチンのみで制御が出来ます。
（EEPROM制御の概念）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうの操作切換え
５個のボタンで多彩な機能を操作します。ひとつを「MODE」キーとして使用します。
（操作モード切換え）
①ダイレクト選局
８局（４局ｘ２面）のダイレクト選局が出来ます。これで都会の方でも実使用に耐えることの出来る仕様となったと思います。（皆さんで好きな局に設定してね。）
最新のダイレクト選局を記憶して、電源再投入で前回の周波数を呼び出します。
②個別選局
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。
③同調微調整
局発周波数は自動追尾ですが、同調部分は周波数に対して固定しています。少しずれている場合があることもありますので微調整が出来ます。周波数の高い方と低い方にそれぞれ9ステップ調整出来ます。
（同調微調整時の液晶表示）
④ダイレクト選局設定
今聞いている局の周波数と同調微調整の値を、押したダイレクトボタンに記憶します。データはEEPROMに記憶するので、電源を切っても情報は保持します。
⑤電池電圧表示
今回の「おまけ」です。ちょっと遊んでみました。電池交換には便利と思います。
「B5」から「B0」の表示をします。
（電池電圧の液晶表示）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうの電池電圧の測定
電池電圧は9Vのラインの電圧を測定します。そのままではマイコンの電源電圧以上なので、抵抗で分圧した値を測定します。分圧の方法は回路図を見て下さい。
（電池電圧の測定）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうのEEPROMアドレス
EEPROMのアドレス割付です。前回より増えています。
（EEPROMデータ割付）
（同調微調整のデータ内容）
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろうの調整手順
実際の製作手順に従って、調整の方法を示します。
最初は局発の上限、下限周波数確認と設定です。
（局発周波数確認設定）
チューナー基板を上図のように接続します。電源と周波数カウンタ、電圧計が必要です。ここでは適切な電圧で局発上限周波数を設定することにあります。スーパーヘテロダイン方式ですから局発周波数は中間周波数分だけ高い周波数を発振しています。目安として「OSC CNT」端子がDC7.0Vになった時、受信周波数上限「1620kHz」を受信する必要があります。実際の局発周波数は「2075kHz」となります。OSCコイル「赤色」のコアを回して調整します。次に周波数下限「522kHz」がどの程度の電圧になるかを確認します。局発は「977kHz」になります。極端に高すぎたり、低すぎたりしなければ問題はありません。また局発周波数が極めて安定していることも確認しておいて下さい。
（実際の確認の様子）
次に設定する周波数に対して局発の周波数がすぐに追尾出来るように全ての周波数に対しての電圧を測定します。自動追尾ですのでほうっておいても周波数は合いますが、この時間を出来るだけ短くするために全てデータをセットしています。
（全ての周波数に対する局発電圧の測定）
すでにマイコン基板にはソフトが書き込まれているものとします。私と同じ製作環境で仕上がると同じデータで問題無いのですが、変わるという前提で話を進めます。個別選局にして低い周波数から全ての電圧を測定します。ずれていると自動追尾に時間が掛かる場合があるので、電圧が安定したところが周波数が合った電圧です。これをエクセルシートなどに全て記録します。
（全ての局発周波数に対する電圧の測定データ）
測定した電圧を1.5で割った値がD/Aコンバータが出力する電圧になります。その電圧を12bitで表してデータとします。この値でプログラムを書き換えて新しいソフトとします。
最後は同調の周波数に対する電圧を測定します。ほぼ最終の配線を行って、上記の局発周波数の設定が完了しているとします。実際の局を受信出来る周波数に合わせて受信信号が一番強くなる電圧を測定します。田舎では局数が少ないので、定期的な間隔で周波数を合わせます。この場合はノイズが一番大きくなる電圧で調整します。
（周波数に対する同調電圧の測定）
全ての周波数に対して測定は出来ませんので、測定しない部分の電圧に対しては計算で求めるようにします。
（同調周波数に対する電圧の測定データ）
測定した電圧を1.5で割った値がD/Aコンバータが出力する電圧になります。その電圧を12bitで表してデータとします。この値でプログラムを書き換えて新しいソフトとします。
（実際の測定の様子）
これで皆さんの製作環境にあったAMラジオが出来上がります。
８ダイレクト選局新作デジタル選局AMラジオを作ろう完成までの姿
（今回は１００均のタッパを使いました）
（蓋側には電池ＢＯＸとバーアンテナを固定します）
（チューナーとアンプブロック、コントロールブロックです）
（完成した全体の姿）
（面白いくらいうまくまとまりました）
新作デジタル選局コンパクトAMラジオⅢ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。
今回のように一体化するほうが分割するより感度は良いように思います。大きさも手頃で持ち出しには最適です。早く出張でいろんなところへ行ってそこの地元の放送局を聞いてみたいです。このラジオをベースにやりたいことはどんどん広がって行きます。いろんなアイデアが今湧き出している状態です。
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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