７８Ｆ０５３３のコーナー（１０）
CPLDで遊ぼう（３６）
オーディオクラフト工房（６８）

更新日：２００９年４月２日

完璧版短波ラジオを作ろう
久しぶりに短波ラジオに戻ってきました。前回AMラジオを一体化して組み込んだところ思ったより高感度に出来たように思いました。短波ラジオも分割していくつも作っていたので、これも一体化して高感度にならないか、また広範囲で受信出来るようならないかと考え製作をスタートしました。AMラジオで実現した内容をこのラジオにも応用してかなり実用に耐えるものが出来たと思います。前回作った調整用の高周波発振器を調整に使用することで、感度もバッチリです。それでは製作をスタートしましょう。製作は極めて大掛かりですが、今までの集大成です。難しい部分は全くありません。今後の製作になりますが、ソフトでの改良をすることによってさらに使い勝手の良いものに仕上げていく予定です。
完璧版短波ラジオを作ろうの基本仕様
楽しいくらい機能満載ですね。
１）受信周波数は３ＭＨｚから１２．５ＭＨｚです。主要短波帯域は全て含んでいます。
２）広範囲の受信をするために短波ラジオ基板を３枚積んでいます。
３）短波ラジオは２枚がSANYOのLA1260、１枚がLA1600で構成しています。LA1260は今では入手困難かもしれません。
４）周波数はデジタルの直接選局とします。周波数ステップは5kHzです。
５）局発の周波数は自動追尾します。局発と同調は個別制御していますので、過去の製作より確実に感度はアップしています。
６）周波数表示は16文字2行のLCDモジュールを使用して、主要な局名も表示します。
７）１６局のダイレクト選局が可能です。
８）ダイレクト選局、個別選局、バンド選局、ダイレクト選局記憶の５つの機能があります。
９）ダイレクト選局の周波数は外部EEPROMに記憶して、電源ONで前回のダイレクト選局を自動に呼び出します。
１０）選局中は音声をミュートにして不要音の発生を防いでいます。
１１）３枚の基板の電源、周波数測定、音声信号はリレーで個別に切り換えています。
１２）赤外線リモコン操作でダイレクト選局を選択することも出来ます。
１３）周波数測定はCPLDを使用しています。周波数測定に間違いが無く安定しています。
完璧版短波ラジオを作ろうの全体構成図
まずは全体の構成図を示します。
（完璧版短波ラジオの構成図）
①コントロールブロック
メインマイコンはNECの「uPD78F0533」を使います。制御電圧を生成するD/Aコンバータはリニアテクノロジーの12bitDAC「LTC2622」を使用します。データとクロックは共通でCSを切り換えて３枚の基板を個別にコントロールします。D/Aコンバータで生成される電圧は１枚の基板のみ５Ｖ以上の制御が必要なのでOPアンプで１．１倍に増幅しています。OPアンプはフルスイング可能な「LMC662」です。OPアンプは９Ｖ制御です。ＬＣＤモジュールは16文字２行のものです。バックライト機能がないので自分で改造をしています。外部記憶のEEPROMはローム製の1kbitタイプを使いました。各基板の電源制御に２個のリレー、局発周波数測定の切換えに２個のリレーを使います。音声の切換えにはフォトリレーを使っています。
②短波ラジオブロック
３枚の基板を切り換えて使います。過去の製作の２種類を分解して組み込み、１種類は今回のために新作をしました。SANYOのLA1260を２個とLA1600を１個使いました。どちらもワンチップのスーパーヘテロダイン方式のICなので大変使い易いです。どの基板も得意の周波数を受信出来るように調整はしたつもりです。過去の回路製作の関係上受信の強さの表示には１種類がメーターで２種類がＬＥＤの表示のみとしました。
③音声切換え、アンプブロック
音声は３枚の基板から来る信号をフォトリレーで切り換えています。この回路を付けることによって音声ミュートを掛けれるようになり、同調時の不要音声を抑えることが出来て、仕上がりに高級感が出たように思います。アンプ基板はLM386が搭載されている市販キットを使いました。この部分の回路図は省略させて頂きます。
④電源制御、周波数測定制御ブロック
電源を制御して動作させる短波ラジオ基板のみに電源を入れています。同様に周波数測定の信号ラインも切り換えています。
⑤周波数測定CPLDブロック
高周波発振器でも使いましたが、短波帯での周波数測定はマイコンではなくCPLDで測定するほうが安定しています。CPLDは「トランジスタ技術 2006年4月号」の付録のものです。基本原理さえ理解すれば別のCPLDでも実現は可能です。
⑥リモコン受信ブロック
今までの製作に使ったものと同じです。QSTEERのDchの右操作を使っています。
完璧版短波ラジオを作ろうのコントロールブロック
沢山のポートが制御出来る様に「uPD78F0533」を使います。
（コントロールブロック回路図）
難しい部分はありませんね。今までの組み合わせだけです。
完璧版短波ラジオを作ろうの短波ラジオブロック
広い受信バンドに対応するため、３枚の基板を使います。今までの製作をベースに周波数で動作する基板を切り換えています。
（短波ラジオブロックの対応周波数）
周波数が前後しますが、SW1とSW2が過去の製作より取り出した短波ラジオ基板を使います。SW2のみ今回新作をしました。SW1とSW2にLA1260、SW3にLA1600を使用しました。個人的にはSW1の基板が一番受信感度が良いと思いましたので広い範囲を受け持たせています。
（短波ラジオSW1回路図）
（短波ラジオSW2回路図）
（短波ラジオSW3回路図）
完璧版短波ラジオを作ろうの音声切換え・アンプブロック
３枚の基板からくる音声をアンプに送り込む部分にはフォトリレーを使いました。手持ちのものを使っています。音声アンプは市販のものを使いました。LM386は電源電圧が低いと発振しやすいので高い電圧で使うほうが良いようです。
（音声切換え・アンプブロック）
完璧版短波ラジオを作ろうの電源制御、周波数測定制御ブロック
３枚のラジオ基板は動作させる基板のみ電源を印加しています。２個のリレーを使って制御します。もっとスマートは方法もあるかもしれませんね。
（電源制御回路）
局発周波数を測定しますが、やっぱり基板ごとに切換えないと正しく測定出来ないと思い制御回路を構成しています。
（周波数測定制御回路）
３系統の回路を２つのリレーで切り換えているだけです。どのリレーも電源電圧を高くすることで消費電流を抑えているつもりです。
切換え制御をまとめたものを記します。
（切換え制御）
完璧版短波ラジオを作ろうの周波数測定CPLDブロック
短波帯域の周波数を測定しますので以前作ったCPLDの回路を使います。周波数を測定して中間周波数分（455kHz）を減算した値をパラレルで出力します。マイコンはこのデータを都度読み込んでいるだけです。CPLDが周波数を測定することでマイコンの仕事量は低減されています。前回の製作と同様CPLDの部分については私の別のHPを参照下さい。
http://www.max.hi-ho.ne.jp/nonchansoft/cpld/index.htm「CPLDで遊ぼう！」
（CPLD内部構成図）
（CPLDのピン接続）
局発周波数をCPLDで計測するために信号増幅回路が必要です。
（入力信号増幅回路）
CPLDに関するファイル一式はこちらからダウンロードして下さい。
完璧版短波ラジオを作ろうのリモコン受信ブロック
AMラジオのリモコン制御の時に作ったものと同じものです。
（リモコン受信回路）
受信マイコンのソフトについては以前に製作した「８ダイレクト選局AMラジオにリモコン受信を付ける」のページを参照して下さい。
http://homepage3.nifty.com/nonchansoft/nec78/newkb3.htm
（この部分は好みなので作らなくても短波ラジオの動作には全く影響を与えません）
完璧版短波ラジオを作ろうの制御電圧
より高感度な選局を実現するために短波ラジオでも今回より局発と同調の制御を個別にしました。３枚の短波ラジオ基板があるのでそれぞれ別々に３つのD/Aコンバータを駆動します。かなりの圧巻ですよね。前回の製作の高周波発振器がかなり役に立ちました。
（３ＭＨｚ～５．５ＭＨｚ）
（５．５ＭＨｚ～９．９ＭＨｚ）
（９．９ＭＨｚ～１２．５ＭＨｚ）
完璧版短波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）
完璧版短波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
１６局（４局ｘ４面）のダイレクト選局が出来ます。短波帯には少ない数かもしれません。今後のソフト改善に向けて引き続き検討します。
②個別選局
従来の短波ラジオと同じように5kHz選局が出来ます。±5kHz、±100kHzの操作が出来ます。長押しではそれぞれ±100kHz、±1MHzに変化します。
③バンド選局
ｍバンドごとにブロックごとに選局が出来ます。バンドを選んだあとは±5kHzでの選局となります。主要バンドは全て受信出来ます。
（主要バンド内訳）
周波数がｍバンド帯にある時はｍバンドの表示もします。
④ダイレクト選局設定
今聞いている局の周波数を、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。
完璧版短波ラジオを作ろうのEEPROMアドレス
EEPROMのアドレスです。
（EEPROMデータ割付）
完璧版短波ラジオを作ろうの完成までの姿
（古い製作のケースを使いました。不要なところに穴が開いてます）
高級感を出すために、穴あけ加工をした後、艶消しの黒で塗装しました。
（液晶モジュールはバックライト仕様に改造しました）
（基板満載の内部です。高級仕様に見えてきましたよね）
（正面には透明パネルを貼って高級感を出しました）
（こんな感じで短波放送受信してます）
（液晶表示も高級感を出していますね）
完璧版短波ラジオ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。
さすがに受信範囲が広いと使い勝手が良いですね。海外の日本語放送もバッチリ受信出来ます。日本語以外の放送も沢山入ってとても楽しいですね。今静かな再BCLブームです。丁度私が中学生の時BCLブームだったのですが、今その人たちの間でブームとなっているのです。年齢的には４０台後半から５０台前半ではないかと思います。やはり自作の受信機で聞く海外放送は格別ですね。当時はアナログ方式のラジオしか手に入れられなかったことを考えますと今は便利な世の中になったと思います。私の製作するラジオはデジタルで選局しますが、正真正銘アナログラジオですので、当時の懐かしさを楽しんで頂けると思っています。受信範囲が広いだけに新たな周波数を選局する時に少し手間取る操作となっています。この辺りを改善出来るものを現在構想しています。まずは「完璧版短波ラジオ」としてのハードを用意しましたので、次はソフトの改善に取り組んで使い勝手良い操作が出来るものに仕上げて行きたいと考えます。
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。

ＮＥＣ７８Ｋ０/Ｋ０Ｓマイコン開発室へ戻る