今天，几乎每个人都使用手机收听音乐，新闻，播客等。但是不久前，我们都依靠当地的FM广播电台来获取最新的新闻和歌曲，这些广播电台逐渐失去了流行，但在互联网出现紧急情况时停机后，收音机在向用户传输信息方面扮演着重要角色。无线电信号始终存在于空中（由电台广播），我们所需要的只是一个FM接收器电路，以捕获那些无线电信号并将其转换为音频信号。在以前的教程中，我们还构建了以下列出的其他几个FM发射器和接收器。
- Raspberry Pi FM发射器
- Raspberry Pi FM接收器收音机
- FM发射电路
- FM发射器电路，无电感器
在本教程中，我们将构建一个Arduino FM Receiver，并将其添加到我们的项目库中。我们将使用带有Arduino的RDA5807 FM接收器IC并对它进行编程，以便播放用户可以使用电位计调谐的任何FM广播电台。我们还将使用音频放大器和电路来控制Arduino FM收音机的输出音量，听起来有趣吗？因此，让我们开始吧。
调频广播一般工作
无线电台将电信号转换为无线电信号，并且这些信号在通过天线传输之前必须进行调制。可以调制信号的方法有两种，即AM和FM。顾名思义，调幅（AM）在发送信号之前先对幅度进行调制，而在调频（FM）中，信号的频率要在通过天线发送之前进行调制。在无线电台，它们使用频率调制来调制信号，然后发送数据。现在，我们需要构建的是一个可以调谐到特定频率的接收器，接收这些信号，然后将这些电信号转换为音频信号。我们将使用本项目中的RDA5807 FM接收器模块，简化了我们的电路。
所需组件
- Arduino纳米
- RDA5807接收器
- 音频放大器
- 连接线
- 底池– 100K
- 穿孔板
RDA5807接收器
RDA5807是具有完全集成的合成器的单芯片FM立体声无线电调谐器模块。该模块支持全球范围内的50 – 115MHz频带，音量控制和静音，可编程去加重（50 / 75us），接收信号强度指示器和SNR，32.768KHz晶体振荡器，数字自动增益控制等。下图显示了RDA5807M调谐器的框图。
它具有数字低中频架构，并集成了一个低噪声放大器（LNA），该放大器支持FM广播频段（50至115 MHz），可编程增益控制（PGA），高分辨率模数转换器和高保真数模转换器（DAC）。限幅器可防止过载，并限制相邻通道产生的互调产物的数量。 PGA放大混频器输出信号，然后用ADC数字化。 DSP内核管理通道选择，FM解调，立体声MPX解码器和输出音频信号。该IC的RDA5807引脚排列图如下。
该模块在1.8 – 3.3V的电源上工作。当进入静止状态并选择了控制接口时，模块会在VIO上电时进行自我复位，并且还通过触发02H地址的0到1中的bit1触发软复位。该模块使用I2C通信与MCU进行通信，并且接口以启动条件，命令字节和数据字节开始。 RDA5807具有13个16位寄存器，每个寄存器执行特定功能。寄存器地址以00H开头，该地址分配给芯片ID，以0FH结尾。在所有13个寄存器中，有些位保留，而有些则是R / W。每个寄存器根据分配给它们的位执行诸如改变音量，改变通道等任务。
将模块连接到电路时，由于引脚被封闭，我们无法直接使用该模块。因此，我使用一块穿孔板和一些公引脚，并将模块的每个引脚焊接到每个公引脚上，如下图所示。
音频放大器
音频放大器是一种电子设备，可以将低功率电子音频信号放大到足以驱动扬声器或耳机的电平。我们使用LM386构建了一个简单的音频放大器，其电路如下所示，您还可以检查链接以了解有关此电路的更多信息，还可以检查其他音频放大器电路。
Arduino FM接收器电路图
我们使用了两个电位器来调节FM频段并控制音频放大器的音量。要更改音量，您可以更改电位计，电位计连接在LM386的第1到第8引脚之间，或者电位计，电位计连接在LM386的第3引脚之间。下图显示了Arduino FM Radio的完整电路图。
我在放大器上做的改动很小。我没有在放大器中使用两个电位器，而是只使用了一个。我用电阻互换了用来改变增益的电位器。因此，现在我们的项目有两个电位器，一个用于调节，另一个用于改变音量。用于调节通道的电位器与Arduino nano连接。电位器的中心引脚连接到Arduino nano的A0引脚，其余两个引脚中的一个连接到5V，另一个连接到GND。另一个电位器用于控制收音机的音量，并按上图所示进行连接。
Arduino的引脚A4和A5连接到RDA5807M的SDA和SCL引脚。请记住，接收器模块只能在3.3V电压下工作。因此，将Nano的3v3引脚连接到接收器模块的VCC引脚。建立连接后，我的设置如下所示
Arduino FM无线电代码说明
该代码将初始化接收器模块，然后以预设频率设置频道。当nano在A0引脚上读取的值发生变化（通过更改电位计）时，频率也会发生变化，从而改变通道。完整的代码在页面末尾给出。
我们通过添加与RDA5807通信所需的线库开始我们的程序。然后，在变量“通道”中，设置通道的值。每当收音机启动时，它都会自动调谐到该频道。
#包括
接下来，我们将字节加载到RDA5807 IC上的每个寄存器以设置我们的初始配置。至此，我们正在重置接收器。
uint8_t boot_config = {/ *寄存器0x02 * / 0b11000001，0b00000011，/ *寄存器0x03 * / 0b00000000，0b00000000，/ *寄存器0x04 * / 0b00001010，0b00000000，/ *寄存器0x05 * / 0b10001000，0b00001111，/ *寄存器0x06 * / 0b00000000，0b00000000，/ *寄存器0x07 * / 0b01000010，0b00000010，};
重置设备后，我们可以调整设备。要调整频道，我们只需要编程前4个字节。这部分代码会将频道更改为所需的频率。首先在I2C中，我们开始传输，写入或读取数据，然后结束传输。在该接收器IC中，我们无需指定地址，因为数据表清楚地表明I2C接口具有固定的起始寄存器，即写操作为0x02h，读操作为0x0Ah。
uint8_t tune_config = {/ *寄存器0x02 * / 0b11000000，0b00000001，/ *寄存器0x03 * /（通道>> 2），（（（通道&0b11）<< 6）-0b00010000};
在设置中，我们初始化引导配置（复位），然后通过将调整配置字节写入RDA5807M来调整至通道。
void setup（）{Serial.begin（9600）; pinMode（A0，INPUT）; / *与RDA5807M FM调谐器连接：* / Wire.begin（）; Wire.beginTransmission（RDA5807M_ADDRESS）; Wire.write（boot_config，BOOT_CONFIG_LEN）; Wire.endTransmission（）; Wire.beginTransmission（RDA5807M_ADDRESS）; Wire.write（tune_config，TUNE_CONFIG_LEN）; Wire.endTransmission（）; }
当使用电位器调谐到某个频率时，我遇到了一个问题。 A0引脚读取的值不是恒定的。噪声与所需值成比例。我使用了一个连接在A0和GND之间的0.1uF陶瓷电容器，尽管该噪声已降至最低，但仍未达到所需的水平。因此，我必须对代码进行一些更改。首先，我记下了受噪声影响的读数。我发现噪声的最大值是10。因此，我以这样的方式编写程序，即只有在同一引脚的新值和旧值之间的差大于10时，它才会考虑新值。然后调谐到所需的频道。
void loop（）{int channel1 = 187，avg = 0，newA; static int oldA = 0; int结果= 0; newA = AnalogRead（A0）; if（（（newA-oldA）> 10-（oldA-newA）> 10）{Serial.println（newA）; if（newA！= oldA）{channel = channel1 +（newA / 10）; myChangeChannel（channel）; oldA = newA; }}} //循环结束
该功能用于设置 tune_config 阵列的字节，然后使用I2C协议将数据发送到RDA5807M IC。
void myChangeChannel（int channel）{/ *如果没有返回任何内容，则返回void int * / tune_config =（channel >> 2）; tune_config =（（频道&0b11）<< 6）-0b00010000; Wire.begin（）; Wire.beginTransmission（RDA5807M_ADDRESS）; Wire.write（tune_config，TUNE_CONFIG_LEN）; Wire.endTransmission（）; }
Arduino FM收音机的工作
当模块加电时，我们的代码会重置RDA5807-M IC并将其设置为所需用户的通道（注意：该频率被视为将增加频率的基准频率）。通过更改电位器（连接到A0），Arduino Nano读取的值会更改。如果新值和旧值之间的差大于10，我们的代码将考虑该新值。根据新值与旧值之间的变化来更改通道。增大或减小音量取决于电位计，电位计连接在引脚3和GND之间。
在构建和编码结束时，您将拥有自己的FM收音机。调频收音机的完整功能可以在本页底部的视频链接中找到。希望您喜欢这个项目并学到一些有用的东西。如果您对执行此项目有任何疑问，可以将其留在评论部分，或使用我们的论坛寻求其他技术帮助。