Licenta Gaita Andrei (1) [616046]

REZUMATUL PROIECTULUI
Tema proiectului presupune implementarea unui radio FM folosind pl ăcuta Arduino. Aceasta va avea
funcționalitatea unui radio FM asemănător cu cel pe care îl folosim în viața de zi cu zi. Pentru a implementa
acest sistem avem nevoie de anumite module și componente elec tronice, printre care se număra:
a) un receptor FM TEA575 pentru a recepționa datele transmise de stațiile de radio ș i pe care îl vom
conecta la plăcuta Arduino;
b) un difuzor pe care vom transmite informațiile obținute prin intermediul undelor electromagnetice;
c)trei butoane în care acestea vor fi folosite în felul următor : un buton de „Read” este folosit pentru
a citi frecvența radio memorată în memoria EEPROM a plăcuțe i Arduino, un buton „Fn” pe care dacă îl vom
apăsa va efectua o operație de memorare doar dacă este apăsată și tasta „Read”, iar cel de-al treilea buton
„Band” va fi folosit pentru alegerea benzii de frecvență a radioului: putem avea posibilitatea să alegem
dintre banda de frecvențe din Japonia, bandă care cuprinde frecvențe de la 75MHz până la 95,5MHz și banda
de frecvențe din Europa care cuprinde frecvențele de la 87,5 MHz pân ă la 108 MHz .
d) un led pentru a semnala faptul că operația de citire/scriere a avu t loc;
e) un encoder rotativ pentru a seta modulul TEA5767 pe ce frecvență dorim;
f) un potențiometru 10 kΩ pentru a comanda circuitul MCP41010 să regleze volumul sunetulu i
oferit de dispozitivul integrat TEA5767 deoarece aceasta nu poate fi reglat software;
g)un amplificator audio, acesta va prelua semnalul de la potențiometru digital și îl va amplifica
astfel încât să putem reda sunetul recepționat la o putere m ult mai mare față de ceea ce oferă ieșirea audio a
modulului de radio.
h) un lcd cu organizarea de 16 coloane și doua linii pe care îl vom progra ma să ne afișeze frecvența
postului setat, modul de transmisie al sunetului (mono sau ste reo), banda de frecvențe, intensitatea
semnalului precum și volumul sunetului.
i)o sursă de tensiune continuă necesară alimentării amplificatorului audio LM386N-4. Aceast ă
sursă o vom realiza cu ajutorul unui transformator de curent alt ernativ și prin intermediul unei scheme de
redresare a curentului alternativ vom putea să alimentăm a mplificatorul de sunet așa cum cere fișa sa de
documentație.
j)breadboard-uri pentru implementarea circuitelor;
k)socluri și mufe audio necesare pentru a conecta modulele de intre ele ;
Termenii cheie : [arduino,mono,stereo,fm,tea575,lcd ].

MULȚUMIRI
În cele ce urmează vreau sa mulțumesc în special domnulu i profesor coordonator Nicolae Enescu
care m-a ajutat cu unele sfaturi în ceea ce privește moda litatea de implementare și ceea ce trebuia sa
achiziționez pentru a realiza acest sistem de radio FM fol osind mediul de dezvoltare Arduino pentru
proiectului meu de diploma. În continuare voi detalia problemele apărute dar și modul de soluționare a
acestora.
Conform fișei de documentație a modulului de radio TEA5767, teo retic, se putea programa acest
modul de radio să caute canalele de radio în mod automat, am încercat să fac acest lucru, însă, modulul nu
reușea să găsească nici o stație radio deoarece calita tea semnalului era destul de slabă și nu se putea realiza
căutarea cu succes a unei stații radio. Rezolvarea la ace astă problemă a venit din partea domnului profesor
coordonator Nicolae Enescu care mi-a făcut o propunere să schimb această căutare automată a stațiilor radio
cu setarea manuală a frecvențelor folosind un potențiometru l iniar 10k. Cu acest potențiometru nu aveam o
stabilitate foarte bună și am decis într-un final să foloses c un encoder rotativ. După implementarea acestui
encoder s-a rezolvat partea de căutarea a unei noi stații radi o.
La acest sistem mi-am propus să adaug și un buton de citire a unei stații „favorite” pe care o stocam
în memoria EEPROM a plăcii Arduino apoi cu acest buton u rma doar să citesc această frecvență pe care o
alegeam eu inițial când scriam codul sursă. La aflarea acestei idei, profesorul meu coordonator mi-a spus să
îmbunătățesc această variantă propunându-mi următoarele : să extind aceste butoane la un număr de trei din
care se pot citi diferite stații radio, iar cu ajutorul unu i buton în plus să pot face și memorarea unei frecvențe
în memoria EEPROM a plăcuței arduino prin intermediul acest or butoane. Exemplu este asemănător cu cel
al unei taste funcționale de la tastatura laptopului: dacă voi apăs a doar tasta „a” pe ecran va apărea doar litera
„a”, astfel, dacă voi apăsa tasta „SHIFT” și tasta „a” pe ecran va apărea litera „A”. La aceasta funcționalitate
trebuia sa semnalăm faptul că operațiunea de citire/memorare din/în memoria EEPROM a avut loc și mi-a
propus să fac acest lucru cu leduri și să las afișajul lcd mai „curat” deoarece erau foarte multe informații de
afișat .
Printre micile probleme se mai număra și faptul că nu puteam să schimb volumul ieșirii audio cu
ajutorul softului, acesta fiind setat pe un volum maxim care era suficient pentru căști. Îmi doream să
implementez controlul volumului în așa fel încât acesta să po ată fi utilizabil atât cu căștile cât și cu un
amplificator de sunet pentru a utiliza radioul cu un difuzor de put ere mai mare (5-10 W ).
Pot spune că și această privință domn profesor coordonator Enes cu Nicole mi-a dat ideea de a
controla ieșirea audio a modului de radio TEA5767 folosind un potenți ometru liniar în mod divizor de
tensiune, însă, pe parcurs mi-am dorit să fie posibilă și af ișarea volumului pe lcd iar acest lucru nu puteam să
îl fac cu acest potențiometru analogic și am realizat a cest control al volumului folosind un potențiometru
digital MCP41010.
Pe aceasta cale, îi transmit încă o dată mulțumirile m ele pentru ideile pe care mi le-a oferit și
consultațiile de care am avut nevoie pentru a realiza această lucrare de licență.

PROLOG
Lucrarea își propune realizarea unui radio FM folosind Arduino. Î n această secțiune voi descrie
principalele componente ale sistemului de radio FM folosind A rduino precum și modul în care acestea
interacționează intre ele. Pentru a realiza acest siste m avem nevoie de câteva module și componente pentru a
le programa ulterior mai târziu folosind plăcuța Arduino.
Componenta principala a acestui sistem este modulul TEA57567,modul ca re este folosit în diverse
aplicații care folosesc radiourile portabile deoarece are o interfață I2C,asta însemnând că necesită doar patru
fire de utilizat(SDA, SLC, 5V și GND) și un consum de ene rgie foarte redus. Acest modul vine însoțit de
documentația tehnică a acesteia care prezintă modul de program are a registrelor sale.
Din fișa tehnică observăm că anumiți regiștri pot fi setaț i/resetați iar alți regiștri pot fi doar citiți
oferind informații despre starea parametrilor postului de radi o( transmisie stereo , nivel semnal etc.). Despre
toate acestea și multe alte detalii despre acest modul in tegrat voi descrie într-un capitol separat.
Reglarea și setarea frecvenței de radio o voi face folosind un potențiometru 10k. În sistemul nostru
de radio vom avea un buton pe care dacă îl vom apăsa, plăcuța A rduino va „traduce” în mod diferit aceste
benzi de frecvențe. Prima bandă este cea europeană care ia valor i ale frecvențelor de la 87.5MHz până la 108
MHz, iar cea dea doua bandă este cea folosită în Japonia și c uprinde valori ale frecvențelor între 75MHz și
95.5 MHz.
Totodată, am implementat și posibilitatea de memora sau de a citi frecvențe ale posturilor de radio în
memoria non-volatilă a plăcuței Arduino și anume în memoria EE PROM. Acesta are avantajul că odată cu
oprirea sistemului de radio aceste frecvențe rămân în mem orie și la următoarea pornire acestea pot fi citite și
setate pe radio fără a mai fi necesară căutarea manuală c u potențiometru a postului dorit. Folosind această
facilitate a memoriei EEPROM am implementat un număr de pa tru posturi „favorite”, acestea pot fi
schimbate la rândul lor cu alte posturi pe care le dorim să le m emorăm.
Căutăm frecvența dorită și prin apăsarea simultana celor doua but oane va avea loc memorarea
frecvenței postului la o anumita adresă(adresa de memorare/ citire este diferită pentru fiecare buton în parte).
În momentul memorării/citirii unui post am decis să semnalez cu ajutorul unor leduri un semnal luminos
continuu timp de două secunde.
Afișarea informațiilor precum: banda aleasă(JPN sau UE ), frecvența căutată, modul de transmisie al
sunetului(mono sau stereo) nivelul semnalului precum și nivelul sonorului le vom face pe un lcd cu
organizarea de 2 linii și 16 coloane. Așadar, pentru a evita scroll-area lcd-ului trebuie să afișăm toate aceste
informații pe cele două linii și 16 coloane.
Un aspect important al acestui modul este faptul că și aces ta ca și modulul de radio au aceeași
interfață de conectare. Interfața I2C a acestui lcd ne aj ută să scăpam de multitudinea de fire pe care le-am fi
utilizat dacă nu aș fi avut la dispoziție acest tip de lcd . Cu numai 4 fire reușim să programăm lcd-ul pentru a
ne afișa informațiile necesare.

Ieșirea audio este oferită de modulul TEA5767 dar, aceasta nu poate fi reglată din punct de vedere
software și este suficientă doar pentru o conectare la o pereche de căști, însă, nici așa nu poate fi folosită
deoarece oferă un volum ridicat pentru a putea asculta lejer un post de radio.
Așadar, pentru acest lucru am preluat ieșirea audio oferita de modulul de radio și am conectat-o la
un potențiometru digital MCP41010. Aici, trebuie menționat că modul de control al transmisiei sunetului este
posibil doar pe un singur canal, deci, vom avea transmisie mono deoa rece potențiometrul digital pe care l-am
folosit dispune doar de un singur canal care poate fi controlat prin intermediul interfeței SPI a plăcuței
arduino. Pentru a putea realiza modul de transmisie stereo, adică posibilitatea transmiterii sunetului pe două
canale am avea nevoie de un potențiometru digital cu două canale. Despre acest mod de control al volumului
voi detalia într-un subcapitol separat.
Conform datelor oferite anterior, ieșirea audio a modulului de radio nu are suficientă putere pentru a
putea fi folosit cu un difuzor de putere mai mare. Pentru am plificarea semnalului audio am folosit
amplificatorul LM386N-4 care poate fi alimentat la o tensiune între 5 și 24 V și oferă pe un singur canal la
ieșire un semnal amplificat pe care îl primește la intrar ea neinversoare. Poate fi folosit cu un difuzor de 1-
5W, care poate avea diferite impedanțe :2 ohmi , 4 ohmi, 8 oh mi etc., ceea ce este suficient pentru a folosi
radioul cu tensiune de alimentare de 9V . În acest mod, putem utiliza ieșirea audio a modulului de ra dio atât
pentru căști cât și pentru amplificator.
Despre modul de implementare a sistemului cu acest amplific ator dar și mai multe detalii despre
acesta voi detalia în secțiunile următoare unde voi detalia mai multe lucruri despre fiecare componentă în
parte.

CUPRINS
1. Listarea figurilor
2. Listarea tabelelor
3. INTRODUCERE
3.1 Scopul
3.2 Motivația
4. CUPRINS
4.1 Descrierea proiectului
4.2 Detalii despre componentele folosite
4.2.1. Plăcuța arduino
4.2.2 Breadboard-uri
4.2.2. Modulul TEA5676
4.2.3. LCD-ul 16 x 2
4.2.4. Push-butoane
4.2.5 Leduri
4.2.6 Potențiometru 10k
4.2.7 Amplificatorul de sunet
4.2.8 Potențiometrul digital
4.2.9 Encoder-ul rotativ
4.3.0 Transformatorul de alternativă;
4.3 Schemele de interconectare a componentelor pentru realizarea sistemului
4.4 Descrierea implementării proiectului
4.4.1 Implementarea funcționării butoanelor;
4.4.2 Implementarea funcționării encoder-ului;
4.4.3 Implementarea LCD-ului;
4.4.4 Realizarea amplificatorului de sunet;
4.4.5 Implementarea potențiometrului digital;
4.4.6 Implementarea convertorului de tensiune din alternativ în curent continuu ;
5. CONCLUZII
6. BIBLIOGRAFIE
7. REFERINȚE WEB
A. CODUL SURSĂ

B. SITE-UL WEB AL PROIECTULUI
C. CD / DVD
Index

1. LISTAREA FIGURILOR
1. Figura 1. O plăcu ă Arduino (UNO) cu descrierile pinilor Input/Output ț
2. Figura 2. Conectarea unui buton la Arduino
3. Figura 3. etc……
4. Figura 4. etc……
5. Figura 5. etc……

2. LISTA TABELELOR
1. Tabelul nr.1. Etc etc
2. Tabelul nr.2. Etc etc
3. Tabelul nr.3. Etc etc
4. Tabelul nr.4. Etc etc
5. Tabelul nr.5. Etc etc
6. Tabelul nr.6. Etc etc
7. Tabelul nr.7. Etc etc
8. Tabelul nr.8. Etc etc
9. Tabelul nr.9. Etc etc

INTRODUCERE
Scopul
Scopul creării acestui proiect este acela de a implementa un sistem de radio FM folosind
mediul de dezvoltare Arduino. Un sistem de radio FM trebuie să aibă o funcționalitate asemănătoare
cu cea a radiourilor folosite în prezent, adică, să tra nsmită un post de radio, sa controlam volumul
audio și în funcție de modulul de radio să afișeze alte informa ții care pot fi afișate pe un ecran.
Pentru a realiza această lucrare avem nevoie de câteva s hield-uri(module) pe care le vom
folosi pentru a finaliza această lucrare.
În aceasta schemă intră în componență un receptor TEA575 cu ajutorul căruia vom reuși să
recepționăm stațiile de radio, un difuzor, un potențiometru di gital, un amplificator prin intermediul
căruia vom reda pe cale sonoră informațiile recepționate, c inci butoane dintre care: un buton va fi
folosit pentru selectarea benzii, un buton va avea rol de tast ă funcțională iar celelalte trei butoane vor
fi folosite pentru a citi și/sau memora anumite posturi de radio și o sursă de tensiune continuă stabilă
de 9V .
Știind că tensiunea maximă recomandată pentru placa arduino este de 9V și luând în calcul și
faptul ca amplificatorul necesită mai mult curent decât ce ea ce oferă placa arduino, alimentarea
întregii scheme de montaj se va face de la o sursă de tens iune continuă pe care o vom implementa cu
ajutorul unui transformator de tensiune alternativă și cu alte piese necesare creării acestui alimentator.
Modul de alimentare de la sursa de tensiune continuă de 9V este î n felul următor: de la
aceasta sursa vom alimenta amplificatorul de sunet și tot de la această sursă vom alimenta și placa
arduino care la rândul ei are un regulator de tensiune de 5V și 3.3V și va alimenta celelalte
componente la tensiunea corespunzătoare de 5V sau 3.3V .
Scopul final al acestei lucrări de diplomă este să combin diverse cunoștințe acumulate atât din
domeniu programării limbajului C și C++ cât și din domeniul e lectronicii astfel încât în urma acestei
munci depuse să rezulte un produs care să poată fi utilizat ase mănător unui produs similar de pe piață.
Motivația
Motivația creării acestui proiect de diploma a fost fapt ul ca în timpul facultății mi-a plăcut în
mod deosebit acest curs de sisteme integrate precum și li mbajul de programare ușor de învățat și de
pus în practică, iar acest lucru m-a motivat să învăț cât mai mult despre această platformă Arduino și
să realizez cât mai multe lucruri cu această plăcuță.
1

Mi-a captat atenția în mod deosebit această platformă de oarece poți face lucruri interesante cu
o viteză de calcul suficientă pentru multe dintre aplicați i și cu un efort financiar destul de mic în
comparație cu alte sisteme sau microcontrolere care sunt ceva mai scumpe, dar, acestea la rândul lor
sunt ceva mai complexe și au o forță de calcul mult mai mare.
Aș fi avut posibilitatea să folosesc alte microcontrolere mult mai complexe cu diverse funcții
încorporate, însă, pe mine m-ar fi depășit din punct de vedere financiar și nu cred că se justifica
efortul financiar pentru ceea ce aveam de realizat : „Apara t de radio FM folosind Arduino”.
Plăcuța arduino este mai mult decât suficientă pentru a preluc ra datele deoarece ne asigură
absolut tot ceea ce necesar realizării lucrării de licenț ă.
Un alt motiv pentru care mi-am dorit să aprofundez aceast ă latură a programării și
electronicii este acela că m-a atras faptul că prin ac este sisteme se pot face o mulțime de lucruri
interesante pe care le putem utiliza în viața de zi cu zi . În acest fel, o multitudine de aplicații își au o
importanță majoră în viața oamenilor și acestea continuă să fi e implicate din ce în ce mai mult.
Așadar, toate aceste lucruri pe care le-am menționat ante rior și plus dorința de de a afla mai
multe și dorința de a realiza ceva practic m-au determinat să aleg această lucrare de licență.
2.1 Descrierea proiectului
În cele ce urmează vom implementa un sistem de radio FM folosind mediul de dezvoltare
arduino. Aceste plăcuțe arduino sunt echipate cu un microcontroler care sunt capabile să procese
milioane de informații pe secundă.
Acest sistem trebuie să realizeze următoarea sarcină: s ă aibă funcționalitatea unui radio FM
folosit în electronicele noastre de zi cu zi. Sistemul v a avea următoarele caracteristici și
funcționalități:
•inițial, radioul nostru va porni pe o frecvență deja setată de noi în program, de exemplu 102,5
FM;
•pe lcd-ul 16×2 vom afișa frecvența postului de radio obținut, modul de transmisie al sunetului
(mono sau stereo), banda selectată (Japonia sau Europa), volumul sonor și nivelul semnalului
pentru postul ales ;
•prin intermediul celor patru butoane vom citi din memoria EEPRO M frecvențele anterior
memorate
•prin intermediul celor patru butoane și cu ajutorul tastei funcț ionale vom stoca la patru adrese
diferite în memoria EEPROM frecvențele anterior alese din potențiometru;
2

•operațiile de citire/scriere în EEPROM vor fi semnalate cu ajutorul celor patru leduri atașate
fiecărui buton;
•printr-un amplificator și un difuzor vom transmite sunetele rec epționate pe calea undelor;
•informațiile undelor electromagnetice le vom recepționa cu un modul numit „TEA5676” care
este creat special pentru a putea fi folosit împreună cu Arduino;
•cu ajutorul unui potențiometru10k vom alege frecvență dorită ;
•pentru reglarea intensității volumului semnalului oferit cătr e amplificator vom folosi un alt
potențiometru 10k;
Mai multe detalii despre componentele folosite precum și modul de interconectare între aceste
componente voi descrie în următoarele secțiuni dedicate fiecăr ei componente în parte. După
prezentarea detaliată a componentelor va urma și schema de int erconectare a acestora.
4.2 Detalii despre componentele folosite
4.2.1 Breadboard-ul
Pentru îndeplini cerințele de mai sus este suficient o
plăcută de 830 de puncte și putem realiza rapid un montaj fără
a mai fi nevoie de alte instrumente de lipit sau sudat. Pe
această plăcuță vom conecta: doua potențiometre, șase
butoane ,patru leduri și patru rezistențe atașate ledurilor.
De asemenea, pe aceasta plăcuță vom intermedia cele
doua conexiuni I2C folosite pentru LCD și pentru modulul de
radio și vom avea diverse conexiuni atât pentru porturile
analogice ale plăcuței arduino cât și pentru cele digitale.
În funcție de modulele sau piesele folosite conexiunile vor folos i fire cu conectori tată-
mamă,tată-tată etc. în funcție de design-ul și necesitățile apărute în realizarea montajului.
2

Trebuie luat în calcul faptul că montajul implementat pe un asem enea breadboard nu rezistă în
timp și există posibilitatea deconectării firelor odată cu transportarea sau manipularea acestora, de
aceea, montajele care nu mai necesită testări sau modifică ri asupra lor sunt sudate pe un suport fix și
cositorite pentru a nu oxida în timp.
Breadboard-ul dispune pe de o parte și cealaltă de două magistrale pentru alimentarea
montajului iar comunicarea magistralelor se face în serie , fiind suficient să conectam două fire(5V pe
linia roșie și GND pe linia neagră) și putem alimenta din toa te celelalte puncte modulul sau piesa de
pe această placă .
4.2.1. Plăcuța Arduino
Conform informațiilor oferite de Wikipedia, plăcuța arduino are în spate o întreaga comunitate
care se ocupă cu crearea lor atât din punct de vedere hardware cât și din punct de vedere software.
Aceste plăcuțe arduino sunt încorporate cu diverse microcontrole re ce au viteze diferite de lucru
pentru a procesa informații din lumea reală sau pentru a controla diverse activități 1.
Pentru a putea culege informații din mediul real aceste plă cuțe în funcție de modelul lor au la
dispoziție un număr de pini I/O care pot fi analogici și digit ali și aceștia pot fi conectați cu diverse
circuite sau (shield-uri) care sunt special concepute pentru a ofe ri informații prin intermediul pinilor 2.
Un lucru important la această plăcuță este faptul că are l a dispoziție conectori standard pentru
a putea utilizatorul să conecteze cu ușurință diverse shield-uri care se pot conecta în moduri diferite în
funcție de ce realizează fiecare în parte. Unele shield-ur i utilizează pinii analogici, iar altele vor utiliza
pini digitali în funcție de informația pe care trebuie să o ofe re.
Programarea acestor plăcuțe se face folosind mediul de dezvo ltare (IDE) bazat pe proiectul
Processing care include suport pentru limbajele de programare C ș i C++ și este folosit pentru
programarea microcontrolerelor. Plăcuța Arduino este compusă di ntr-un microcontroler Atmel A VR
de 8, 16 sau 32 de biți (iar începând cu 2015 s-au folosit micr ocontrolere de la alți producători) cu
componente complementare care facilitează programarea și încor porarea în alte circuite 3.
Comunicare cu Arduino a shield-urilor se face direct prin int ermediul pinilor analogici sau
digitali, dar unele din acestea se pot adresa individual prin m agistrala I2C folosind o adresă și astfel,
2

pe această magistrală se pot folosi mai multe module I2C î n paralel.Pentru funcționarea plăcuțelor
acestea au în componența lor un regulator liniar de 5V și un oscilator cu cuarț de 16 MHz sau de 8
MHz în funcție de model 4.
Ceea ce face ca Arduino să fie o soluție simplă și permit e programarea de pe orice computer
este faptul ca acesta nu are nevoie de programatoare externe spre deosebire de alte modele de plăcuțe
și microcontrolerul instalat pe aceasta placă vine pre programat cu un bootloader care simplifică mult
încărcarea programelor în memoria flash a cipului. Modul de programare al plăcuțelor este prin
conexiune serială (cablu USB) atunci când folosim mediul de dezvolta re arduino 5.
1
Figura 1 . O plăcuță Arduino (UNO) cu descrierile pinilor I/O
Plăcuța Arduino își pune la dispoziție majoritatea pinilor de int rare/ieșire ai
microcontrolerului pentru a putea fi conectați la alte circui te 1.
În această lucrare de diplomă vom folosi Arduino UNO, dar anum ite modele de plăcuțe cum
ar fi Diecimila, Duemilanove și UNO oferă 14 pini digitali de intrare/ieșire, dintre care 6 pot f i
folosite pentru a primi și a trimite semnale PWM și 6 int rări analogice care și acestea pot fi
programate să funcționeze ca intrări/ieșiri digitale. Un se mnal PWM este un semnal ce poate lua
valori între 0 și 255, deoarece este o valoare reprezentată pe 8 b iți. O intrare analogică poate citi/scrie
valori cuprinse în intervalul 0-1024 și este reprezentată pe 10 biți.
1,2,3,4 și 5 – [ https://ro.wikipedia.org/wiki/Arduino ]
2

La acești pini analogici sau digitali se pot interfața dive rse shield-uri care au capacități de a
face diverse lucruri cum ar fi : de a controla motoare, de a afișa mesaje pe LCD, de a controla niște
dispozitive prin intermediul Wi-Fi sau Bluetooth sau Ethernet sau de a citi diverse informații din
mediu real precum: luminozitatea, temperatura, presiunea sau de a detecta anumite obiecte sau
fenomene cum ar fi gazul, focul și exemplele pot continua 2.
Pentru proiectul nostru la această placă vom avea de conect at modulul TEA5767HN ,un lcd
2X16, doua push-butoane și un difuzor, iar pentru aceasta schemă este suficientă o plăcuță arduino
UNO deoarece nu avem nevoie de prea mulți pini analogici sau digi tali. Programul C al acestui
proiect va avea un „setup” unde vom inițializa toate intrările și ieșirile pe care le vom folosi și un
„main” unde este prezentă o buclă „while” care se execută tot timpul până în momentul opririi
alimentării plăcuței.
4.2.2. Modulul TEA5767
2

I/Q
mixerIF
FilterLimiter Demodulator
AGC :2
LOSoftmute
Stereo
decoderGain
stabi
IF Center
Freq.
AdjustRF
InputMPX
out
Audio
left
Audio
rightLNAConform informațiilor oferite de Philips Semiconductors autorul că rții „Low voltage FM
stereo radio with TEA5767/68”, TEA5767/68 este un receptor FM stereo ca re este încapsulat într-un
singur cip. Această generație nouă de radio FM de joasă tensiune are o selectivitate și o demodulare
complet integrată1.
Reglajul digital se bazează pe conceptul PLL convențional. Pri n intermediul software-ului,
radioul poate fi reglat sa funcționeze în benzile din Europa, Japonia s au USA2. Pentru aplicația
aceasta vom folosi doar două benzi: Japonia și Europa setând în mod corespunzător limitele benzilor
pentru fiecare regiune în parte.
Consumul de energie al IC-ului este foarte mic. Curentul est e de aproximativ 13mA, iar
tensiunea de alimentare poate fi variată între 2,5 și 5V . Radiou l își poate găsi aplicația în multe
domenii, în special aplicații portabile, cum ar fi telefoane le mobile, CD-urile și MP3-player-ele3.
Circuitul integrat TEA5767/68 este alcătuit din trei mari blocur i: semnalul canalului, sistemul
de căutare și interfața magistralei. În cele ce urmează voi detalia câte puțin despre fiecare componentă
care sunt părți componente din acest circuit integrat4.
2
Figura x. Schema bloc a căii de semnal a tunerului
2 1,2,3 și 4 – Philips Semiconductors „ Low voltage FM stereo radio with TEA5767/68”
2

Circuitul primește un semnal de intrare RF de la antena car e este și ea compusă la rândul ei
dintr-un condensator în serie, două condensatoare paralele și o bob ină(factor de calitate Q de minim
30).
Amplificator cu zgomot redus ( LNA ) .
Acesta este un circuit integrat în TEA5767/68. Rolul sau este acela de a anula zgomotele
obișnuite de fundal și pentru fiecare pin de intrare are o impe danță de 100Ω sau 4pF atașat la masă
(GND) . Pentru a manipula intrările de semnal de nivel înalt câștigul LNA-ului este controlat cu
ajutorul unui controler automat de câștig (AGC). AGC va intra automat în funcțiune atunci când
intrarea antenei atinge un curent de 4 mV și o impedanță de 40 Ω. AGG-ul are o gama de câștig de 40
dB.
Mixerul audio
Mixerul recepționează două semnale de radiofrecvență direct din LNA și transmite două
semnale cu o frecvență intermediară de 225 Khz. Ieșirea mixer ului audio oferă un semnal al unei
componente în faza 00și o componentă defazată cu 900.
Selectivitatea frecvenței intermediare ( IF selectivity )
Selectivitatea este asigurată de un filtru de bandă cu o frecve nță intermediară scăzută.
Conform datelor de pe Wikipedia principalul motiv pentru care utilizează o frecvență
intermediară este acela de a îmbunătăți frecvența de selec tivitate. În circuitele de comunicare, o
sarcină foarte comună este de a separa sau extrage semnale s au componente ale unui semnal care sunt
apropiate în frecvență cu alte semnale.
De exemplu sunt dacă vreau sa selectez un post de radio FM exista și alte posturi de radio cu
o frecvență asemănătoare și atunci cele două posturi de transmis ie s-ar interfera una pe cealaltă.
Frecvența centrală a acestui filtru este de 225KHz și are o lățime de bandă de -3dB la 90KHz.
La 200KHz de la frecvența centrală, selectivitatea filtrulu i IF este de aproximativ 40dB.
Limitatorul
Limitatorul DC este cuplat cu condensatori de feedback de la pi nul 28 și 29. Aceste condensatori
construi un filtru trece-jos.

Demodulatorul
2

VCO
Mono/stereo
PilotKHz228
Pilot
detector
MPXDiv. by
1219 KHz, 0o
Pilot
filtereste de asemenea un circuit electronic complet integrat ca re extrage semnalul original dintr-o
undă purtătoare de informație modulată. Acest demodulator are un factor de conversie de 75mV la o
frecvență de 22.5kHz.
Detectorul pilot
Circuitul VCO produce un semnal la frecvență dublă necesar pentr u sistemul de reglare.
Acesta produce valori ale frecvențelor cuprinse între 150 – 217 MHz. Un divizor va înjumătăți din
frecvența acestui semnal și apoi îl va livra la sistemul P LL.
Pentru reglarea benzii FM se folosesc niște diode cu o rezi stență serie foarte mica (0.8 ohmi
Ω) și aceste diode pot regla banda completă a frecventelor î n intervalul 71- 108 MHz cu o tensiune
mai mică de 3V . De asemenea, tensiune a minimă trebuie să fi e de 2,5 V și tensiunea maximă de 5 V .
Tensiunea pe care o vom folosi pentru reglare va fi între 0,54V (2 * 108MHz) și 1,57V (2 *
87,5MHz). În această ecuație apare și termenul de factor de conversie Kvco care exprima raportul
dintre tensiune și frecvență minimă care este de aproximativ de 40MHz / V .
Circuitul oscilatorului este proiectat astfel încât tensiune a de reglare să fie între 0,2V și Vcc
-0,2V .
Valoarea inductanței bobinelor oscilatorului L2 și L3 este de aproximativ 33nH (Q = 40 până la 45).
Inductanța este foarte importantă pentru gama de frecvențe VCO și ar trebui să aibă o distribuție
redusă (2%). Inductanța are rolul de a asigura o continuitate a trecerii curentului electric printr-un
circuit atunci când există fluctuații mari de curent.
Factorul Q al acestei bobine este important pentru o valoare ma re a raportului S/N. Cu cât este
mai mare factorul de calitate cu atât contribuția VCO la ieșirea demodulatorului va fi mai mică.
Cu un factor de calitate între 40-45 se poate găsi un compromi s bun între mărimea bobinei și
podeaua de zgomot determinată de oscilator.
Prin intermediul unui divizor de circuit, decodorul PLL stereo va transmite o frecvență de 19
kHz un semnal de 0 grade în fază la detectorul pilot și ac esta va multiplica semnalul în prezența
semnalului MPX. Detectorul pilot va oferi spre ieșire un s emnal DC care este proporțional cu
amplitudinea pilotului. Pilotul filtrează informațiile audio ș i elimină componentele cu frecvență de 38
kHz. În figura următoare este prezenta diagrama bloc a pilotului detector.
Figura x .Detectorul pilot al decodorului MPX
2

Bitul care semnalează prezenta recepției stereo este bitul 7 al octetului 3.Acesta este activ
când recepția stereo este prezenta ,altfel înseamnă că est e o recepție mono.
SNC (Stereo Noise Cancelling)
Această funcție va activa semnala anularea zgomotului ste reo ceea ce va face ca decodorul
stereo să comute din modul de transmisie stereo în mod de trans misie mono când semnalul recepționat
este slab.
Această caracteristică va limita zgomotul de ieșire al de codorului și nu va afecta recepția
audio prin comutarea SNC-ului astfel încât că doar informația utilă va fi transmisă ieșirii audio.
Decodorul matriceal
Decodorul matriceal calculează semnalele audio stânga și d reapta și le transmite în afara
circuitului integrat prin intermediul pinilor 22 și 23.
Controlul tăierii înaltelor ( HGC)
Controlul tăierii frecvențelor înalte este o opțiune care oferă pos ibilitatea tăierii frecvențelor
înalte ale semnalului audio atunci când recepția este slabă.
Modul sunet silențios
Intrarea semnalului RF poate deveni și mai slab astfel încât energia zgomotului total în
spectrul AF poate deveni mult mai mare decât semnalul AF și a cest fapt duce la crearea unui sunet
neplăcut. Atunci când este activat „softmute -ul” va limita can titatea de energie a zgomotului în
spectrul AF.
Când se comută intre posturi zgomotul este atenuat ceea ce duce la o percepție mai bună a
semnalului audio.
Sistemul de Tunning ( reglare FM )
Sistemul de tunning TEA5767HN se bazează pe o tehnică convențională PLL și este controlat
prin intermediul mașinilor de stare. Conceptul tehnicii PLL e ste unul destul de simplu în care
divizorul programabil este incrementat sau decrementat pas cu pas până când semnalul este găsit.
Detectorul de fază (PD) primește la intrare semnalul de ieșire al divizorului programabil și
acesta este comparat cu o frecvență de referință.
2

Phase
detectorchargepump
Div. by 212 bits programmable
divider
VCO13 MHz
Loop
filter 1
Loop
filter 2Itune0o 90o I/Q MIXDiv. by
520frefKHz =25
tuning state
machinesetting/preset of the
programmable divider
search up/
downupper/lower
band limitFound flag
counter result
Level ADCBand limit flag
setting of the
programmable
divider
IF counter
result
Level ADC
Level OKPD-ul folosește o pompă de încărcare, care prin intermediul unu i filtru buclă va furniza
curentul de tune necesar la VCO. PLL utilizează două filtre cu buclă cu constante de timp diferite. La
primul stadiu, bucla trebuie să fie rapidă pentru un răspuns rapid, dar mai târziu bucla ar trebui să aibă
o lățime de bandă îngustă pentru a limita contribuția de zgomot pentru a obține un raport bun semnal /
zgomot.
Oscilatorul de cristal
Oscilatorul de cristal poate opera cu o frecvență a de 32.768kHz, 6. 5 MHz sau 13 MHz.
Variația de temperatură a cristalelor de ceas cu frecvenț a standard de 32.768 kHz limitează intervalul
de temperatură de funcționare de la -10 ° C la +60 ° C. Sinte tizatorul PLL poate fi contorizat extern cu
un semnal de 32.768 kHz, 6.5 MHz sau 13 MHz prin pinul XTAL2.
Figura x. sistem de tunning cu frecvența ceasului cristal de 13 MH z
Alegerea pentru 13MHz se datorează faptului că această frec vență este utilizată în telefoanele
mobile, astfel încât un cristal suplimentar nu este necesar în acest tip de aplicație. Semnalul de ceas
32768Hz face posibilă utilizarea unui cristal de ceas ieftin.
Spre deosebire de majoritatea sistemelor de tunere care fol osesc un IF de 10.7MHz, TEA5767
/ 68 utilizează un IF scăzut de 225KHz. Cu acest IF scăzut, int egrarea filtrului IF devine fezabilă.
2

Acest lucru are ca scop reducerea costurilor totale ale sis temului și a puterii. În plus, tunerul poate
funcționa în două moduri:
„injecție laterală înaltă ” sau „injecție laterală jo asă”. În codul sursă bitul HILO poate fi setat pe „1
logic” pentru a funcționa în mod „injecție laterală înaltă ” sau pe „0 logic” pentru a funcționa pe mod
„injecție laterală joasă”
Calcularea cuvântului PLL
Pentru a căuta o frecvență dorită trebuie mai întâi să cal culăm cuvântul PLL corespunzător.
Acesta este un cuvânt pe 14 biți care va fi trimis către divi zorul programabil
Calcularea cuvântului PLL se face diferit în funcție de cel e două moduri de căutare.
Frecvența dorită este un număr în virgulă mobilă care poate lua valori cuprinse între 76.0 și
108.0. Formula care convertește acest număr într-un întreg pe ntru a fi trimisă în registrul PLL este
dependentă de mai mulți factori : frecventa de referință a cea sului(Fref),frecventa intermediată(Fif) și
de tipul de injectie laterală :inaltă sau joasă.
Dacă alegem calcularea cuvântului PLL cu injecție laterală înaltă formula este următoarea:
NDEC=4∗(Fdes+Fif)
Fref.
NDEC = valoarea zecimala a cuvântului PLL;
Fdes = frecvența de căutare dorită;
Fif = frecvența intermediată;
Fref = frecvența de referință;
În programul software formula este implementată în felul urmă tor:
PLL=aproximativ ⟦4∗(Fdes∗1000+Fif)
REF[XTAL]
1000⟧ unde,
Fdes= este un număr care se exprimă în MHZ.
REF[XTAL] = frecvența de referință este exprimata în Khz și depinde de frecvența oscilatorului și
poate lua următoarele valori:
XTAL PLL REF Frecvența de referință Frecvența oscilatorului
0 0 50000 Hz 13 MHz
0 1 50000 Hz 6.5 MHz
1 0 32768 Hz 32.768 kHz
1 1 32768 Hz 32.768 kHz
Tabelul nr x. Frecvența de referință versus frecvența osc ilatorului.
2

Așa cum spuneam și mai sus frecvența intermediată ( Fif ) este una fixă și anume de 225KHz.
Frecventa de referință diferă în funcție de frecvența ceasului: dacă frecvența ceas ului este 32.768kHz
atunci Fref este 32.768kHz, altfel dacă frecvența ceasului este 6.5 MHz sau 13MHz atunci Fref este
este de 50KHz.
Modulul nostru TEA57567HN folosește un oscilator de 32.768kHz.
Având în vedere că frecvența ceasului de 32.768kHz și modul de calc ul în „high side injection” și
dacă receptorul trebuie să fie reglat la o frecvență FM de 100MHz, cuvântul PLL va fi calculat după
cum urmează:
PLL DEC =aproximativ⟦4∗(100∗1000+225)
32768
1000⟧=12213.
După ce am calculat aceasta valoare în baza zece aceasta trebuie convertită în baza 16
(hexazecimal) înainte de a trimite cuvântul calculat către sistemul de căutare radio.
PLL HEX=2FB5;
Dacă am fi ales calcularea cuvântului cu „low side injection” f ormula se schimbă în felul
următor:
NDEC=4∗(Fdes−Fif)
Fref.
PLL DEC =aproximativ⟦4∗(100∗1000−225)
32768
1000⟧=12200.
Din nou, după ce am calculat aceasta valoare în baza zece acea sta trebuie convertită în baza
16 (hexazecimal) înainte de a trimite cuvântul calculat către sistemul de căutare radio.
PLL HEX=2FA8;
Scopul setării registrului PLL este acela de a regla rece ptorul FM pe frecvența dorită ( Fdes ).
Frecvența ceasului local F LO este reglată astfel încât frecvența de recepție radio
fRF să se completeze cu frecvența intermediată (IF). As tfel că pentru frecvența ceasului local există
două posibilități :la frecvența de recepție radio ori se ada ugă ori se scade frecvența oscilatorului local
în funcție de banda de frecvență căutată.
Acest lucru se întâmplă atunci când dorim sa recepționăm un post de radio cu o frecvență mai
mare sau mai mica decât frecvența ceasului local (sau a os cilatorului local).
2

De exemplu, dacă căutam o frecvență mai mare decât frecvența oscilatorului local atunci
modulul va funcționa în modul „high-side injection” (f IF = f RF + f LO).
Contorul IF.
Sistemul de tuning utilizează un contor IF de 7 biți Pentru a măsura frecvența intermediară (225
KHz) a receptorului. Pe o durată determinată, contorul IF va contoriza cu semnalul IF limitat.
Contorul numără într-un timp care este de 15,75ms pentru 13MHz cr istal și 15,625ms pentru un ceas
32768 KHz, cu o rezoluție de
4062.5Hz, respectiv 4096Hz.
Dacă semnalul Level_OK = "1", mașina de stare a sistemului de reglare va porni contorul IF. La
sfârșitul timpului de măsurare, contorul produce o valoare care este o indicație pentru frecvența
intermediară. Rezultatul contorului va fi livrat la sistem ul de tuning pentru evaluare.
Contorul IF nu este automat resetat și de fiecare dată câ nd o acțiune de citire este cerută
trebuie ca mai înainte să se execute o operație de resetare și atunci începe un nou ciclu de numărare.
În următorul tabel sunt afișate diferite rezultate în func ție de starea registrului F xtal și de
frecvența intermediară:
Rezultatele contorului
Intrarea IF [kHz] F xtal stare= 1 F xtal stare = 0
200 31 30
225 34 37
250 3F 3F
Tabelul nr. X Rezultatele contorului în funcție de IF și F xtal.
Nivelul ADC
Blocul ADC de nivel este un convertor analogic digital care ofe ră o indicație a intensității câmpului
semnalului de intrare radiofrecvență (RF). Acest bloc este un ADC cu patru biți, cu rezoluție 3dB
fiecare bit. Nivelul poate fi măsurat cu ajutorul magistrale i prin biții 4, 5, 6 și 7 al byte-ului 4 de date.
O măsurare tipică a nivelului ADC este ilustrată în figur a x. Axa y dă o reprezentare zecimală
a nivelului ADC. Axa x reprezintă nivelul de intrare RF, ca re este dat în dBμV .
2

Figura x….
Modul de căutare
Un alt aspect important al acestui circuit integrat TEA57567HN este modul de căutare al semnalului
RF în mod automat. Pentru acest lucru trebuie să setă m biții „MUTE” pentru a opri zgomotul în
timpul căutării și „SEARCH” pentru a începe căutarea. În momentul când se activează căutarea
frecvența curentă va fi incrementată sau decrementată pas cu pas până când întâlnește un nou post de
transmisie. Aceste două informații sunt trimise la tuner-ul di gital iar software-ul de control trebuie să
continue
citirea până când bitul „Ready” este 1 logic. În aceast ă situație înseamnă ca s-a găsit o limită de
bandă care a putut fi atinsă. În continuare softul își pregăteșt e o altă limită de bandă și începe o nouă
căutare.
Bitul de ”MUTE” trebuie setat din nou la zero când softul a junge la finalul acțiunii de căutare
iar algoritmul HILO va verifica dacă bitul de stop este ac tiv și va găsi o setare optimă pentru
injectarea laterală mare/mică.
V om verifica dacă bitul de stop este activ deoarece în c azul în care nu se găsește nici un post
de recepție softul de căutare ar intra într-o buclă infinită de căutare. Acest lucru se poate preveni prin
doua modalități: fie prin micșorarea nivelului de căutare fi e prin oprirea buclei când limita de bandă
este atinsă pentru a doua oară.
Trebuie să acordăm o atenție deosebită deoarece sistemul de reglare este prevăzut intern cu o
treaptă de 100KHz și pentru că este tactat cu frecvența de referință de 32768 Hz, treapta următoare
este mai apoi 98.304kHz (3 * 32768Hz). În acest caz, atunci când se efectuează o căutare și se găsește
o stație, divizorul programabil va citi cuvântul PLL. Valoare a acestui cuvânt va fi rotunjită și trimisă
înapoi la tuner.
2

Comunicația circuitului cu exteriorul
TEA5767HN poate comunica cu controlerul extern printr-o interfaț ă integrată pe magistrală.
Tunerul suportă atât interfața I 2C cât și cea cu 3 fire, selectabilă prin pinul BUS MODE.
Noi vom folosi modulul cu interfața I2C deoarece sunt mai puține fire de conectat și mai ușor
de folosit. V om conecta pinii SDA și SCL pe porturile analogice A4 și A5 deoarece aceștia sunt
singurele porturi care suportă și funcția de comunicație I2C. Î n figura de mai jos este prezentă o
imagine reprezentativă pentru TEA57567HN cu comunicație I2C.
//figura cu comunicatia
În cele ce urmează vom descrie fiecare pin în parte și ro lul lor.
• Bus Enable input (intrarea de activare a magistralei). Acest semnal trebui e să activeze
magistrala de date înainte ca orice fel de transfer de date să fie fie executat. Când semnalul este „0
logic” magistrala este dezactivată altfel când semnalul este „1 logic” magistrala este activată.
• BUSMODE input (intrarea de selectare mod de funcționare a magi stralei )
Cu acest semnal de intrare una dintre cele două moduri de funcționa re a magistralei poate fi
aleasă: dacă este conectat la masă(GND) circuitul int egrat va funcționa cu interfață I2C altfel va opera
în modul 3-fire.
•Intrarea de citire/scriere
Acest pin nu este utilizat în modul de funcționare I2c, însă când intrarea primește un front pozitiv
transferul datelor are loc înspre circuit și altfel când pri mește un front negativ datele se transferă în
afara circuitului integrat.
•Intrarea de ceas (clock)
Acest semnal este folosit pentru contorizarea datelor de i ntrare și ieșire ale registrului de deplasare.
//??????? ???????????????????????????????????????????? sus nu e prea clar.
•Intrarea/ieșirea de date

Activarea intrării/ieșirii de date transferă datele în/din circuit. Software-ul poate citi date
valabile oricând și fără a întrerupe funcția de căutare. S crierea datelor către IC va întrerupe funcția de
căutare, iar datele trimise vor defini noua stare.
Trebuie avut grijă când este necesară continuarea citirii, de oarece datele din registrele de
ieșire nu sunt actualizate în continuare. Prin urmare, fiecare acțiune citită ar trebui să se desfășoare
printr-o acțiune de scriere.
Pentru că în proiect vom folosi interfața I2C în paragrafele următoare vom detalia câteva lucruri
despre această interfață.
2

Interfața I2C
Interfața I2C este o interfață magistrală simplă bidirecțională. Ea oper ează cu o frecvență
maximă de 400KHz și are nevoie de doar două fire printre care una este folosită pentru serializarea
datelor (SDA) și cealaltă este folosită pentru serializa rea ceasului(SCL). Magistrala este pe 8 biți iar
fiecare dispozitiv conectat la această magistrală este ide ntificat printr-o adresă unică.
Transferul bidirecțional de date cu TEA5767HN poate începe atunci când este creată o
condiție de pornire. Acesta este cazul dacă apare o tranziție de la HIGH la LOW pe linia SDA în timp
ce SCL este HIGH.
Primul octet transferat reprezintă adresa IC plus direcți a de date. Un LSB LOW de acest octet
indică transmisia de date (WRITE) în timp ce un HIGH LSB ind ică o cerere/citire de date (READ).
Fiecare dată introdusă pe SDA trebuie să aibă o lungime de 8 bi ți și fiecare octet trimis trebuie
să fie recunoscut de un bit "ACK". În cazul în care un octet nu este recunoscut, emițătorul trebuie să
genereze o stare de oprire sau să repornească transmisia.
La pornire, bitul mut (bit 7 de date al byte-ului 1) este se tat. Toți ceilalți biți sunt setați la un
nivel scăzut. Pentru a inițializa IC toate octeții ar trebu i transferați. Dacă se creează o condiție de
oprire înainte ca întreaga transmisie să fie finalizată, ceilalți octeți își vor păstra vechea setare.
În cazul în care un octet nu este transferat complet, noii biți se vor schimba dar un nou ciclu
de reglare nu va fi pornit.
Transferul de octeți de date ar trebui să fie comandat de l a tranziția „ low to high”. Mai întâi, adresa,
apoi octetul 1, octetul 2, etc. MSB-ul fiecărui octet va fi tr imis primul. Adresa IC este 1100000.
Aceasta înseamnă că primul octet care va fi transmis cătr e TEA5767HN ar trebui să fie "C0" pentru o
operațiune WRITE sau "C1" pentru operația READ.
O transmisie poate fi terminată prin generarea unei condiții de oprire. Acesta este cazul când SDA
trece de la LOW to HIGH în timp ce SCL este HIGH.
2

Figura x. Transferul de date la/din TEA5767 HN
În cele ce urmează ne vom referi la modul de transfer al datelor. Ordinea de transfer a
datelor este următoarea: byte-ul 1, byte-ul 2, byte-ul 3, b yte-ul 4 și byte-ul 5.
În modul de scriere și semnificația biților este conform următorului tabel:
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Data byte
1mute Search mode PLL13 PLL12 PLL11 PLL10 PLL9 PLL8
Data byte
2PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 PLL3 PLL2 PLL1 PLL0
Data byte
3Search
up/downSearch stop
levelHiLo side
injectionMono/ster
eoMute
leftMute
rightSW port1
Data byte
4SW port 2 Stand-by Band
limitsxtal Soft-mute HCC SNC Search
indicator
Data byte
5PLL ref Deemph Not used Not used Not used Not
usedNot
usedNot used
Data Description
Mute 1: L-, R-audio muted
0: Audio not muted
Tabelul x. Semnifica ia bi ilor în mod scriere ț ț
În modul de citire al octeților semnificația este următoarea :
2

Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Data byte 1 Ready flag Band limit flag PLL13 PLL12 PLL11 PLL10 PL L9 PLL8
Data byte 2 PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 PLL3 PLL2 PLL1 PLL0
Data byte 3 Stereo indication IF6 IF5 IF4 IF3 IF2 IF1 IF0
Data byte 4 LEV3 LEV2 LEV1 LEV0 Chip ID2 Chip ID1 Chip ID0 Not used
Data byte 5 Reserve Reserve Reserve Reserve Reserve Reserve Reserve Reser ve
Data Description
Ready flag 1: Tuning completed or BL
reached 0: Busy
Band limit flag 1: Band limit reached
0: Band limit not reached
PLL13…PLL0 Setting of the synthesizer programmable counter
Stereo indication 1: Stereo
reception 0:
Mono reception
IF6…IF0 IF counter result
LEV3…LEV0 Level ADC output
Tabelul x. Semnifica ia bi ilor în mod citire ț ț
A a cum se observă i în figura de mai sus circuitul se conectea ză în felul următor: ș ș
pinul de 5V i pinul GND ai circuitului TEA5767 FM se co nectează la pinul de 5V i pinul ș ș
GND ai plăcu ei arduino, pinul SCL se conectează la pinul analogic A5 i pinul SDA se ț ș
conectează la pinul analogic A4 al plăcu ei arduino. ț
Următorul shield care se va conecta în aceea i manieră a a cu m a fost conectat i ș ș ș
modulul TEA5767HN este lcd-ul cu conexiune I2C. A a cum sp uneam anterior prin ș
2

intermediul comunica iei I2C putem conecta pe aceea i magi strală până la 8 dispozitive ț ș
deoarece au o adresă distinctă fiecare pe trei bi i (A0-A 2).ț
4.2.3. LCD-ul 16 x 2
Pentru afișarea informațiilor precum numărul postului de ra dio și frecvența folosită vom avea
nevoie de un dispozitiv de afișare iar pentru acest proiect am ales să folosesc un lcd cu organizarea 16
coloane și două linii. Asta înseamnă că putem afișa până la 32 de caractere pe cele două rânduri ceea
ce este suficient pentru ceea ce avem de afișat.
Din punct de vedere al conectării lcd-ului la placa Arduino exi stă doua tipuri de lcd 16×2:
prima categorie care suportă conexiune I2C, la care vom avea ne voie de doar două fire în afară de cele
2

două fire de alimentare ale lcd-ului și cea dea doua categorie cele tradiționale care pe lângă cele două
fire de alimentare au nevoie de mult mai multe 8 sau 11 fire pentru a funcționa.
Avantajul acestor conexiuni I2C ale lcd-urilor este faptul că aceștia dispun de 8 adrese
distincte ceea ce înseamnă că folosind doar două fire putem com anda 8 lcd-uri distincte. În codul
sursă, în momentul declarării obiectului de tipul lcd-ului trebui e să specificăm ca parametru, adresa
acestuia.
Librăria „LiquidCrystal” permite să controleze toate dis play-urile care sunt compatibile cu
driverul Hitachi HD44780 .
Modalitatea de conectare a lcd-ului la plăcuța Arduino „UNO” este în felul următor: pinul
SCL pe pinul analogic A5 și pinul SDA pe pinul analogic A4, iar pi nul de alimentare la pinul de 5V al
plăcii Arduino și pinul GND al lcd-ului la pinul GND al plăcii Arduino.
În spatele lcd-ului serial avem un potențiometru de unde putem regla contrastul afișajului în
funcție de cât de mult dorim să se vadă caracterele afișate .
Funcțiile de afișare ale lcd-ului sunt numeroase: afișare c aractere, deplasare la stânga sau la
dreapta a caracterelor, aprinderea și stingerea lcd-ului chia r și crearea caracterelor așa cum ne dorim
noi.
Descrierea pinilor de pe plăcuța arduino este dată în figura următoare :
4.2.4. Push-butoanele
2

Figura Y . Schema interna de conectare la arduino F igura Y1. Push-buton cu patru piciorușe
Așa cum observăm și în figura Y push-butoanele sau comutatoare(switch-uri) conectează
două puncte într-un circuit atunci când le apăsam. Atunci când butonul este deschis (neapăsat) nu
există nici o legătură între cele două piciorușe ale comutatorul ui astfel încât pinul care citește legătura
dintre cele două puncte este conectat la GND (prin rezistor) și vom citi o valoare logică de ”LOW”.
Când butonul este închis (apăsat), se face o legătură între ce le două picioare, care leagă PIN-
ul la 5 volți, astfel că vom citi un nivel logic ridicat(HIGH) .
Prezența rezistenței conectate la GND are rolul de a fil tra semnalele parazite existente în
portul digital astfel ca dacă nu conectam această reziste nță LED-ul poate clipi haotic. Acest lucru se
datorează faptului că la tensiunea de intrare este „plutitoar e“ – adică, aceasta va lua la întâmplare, fie o
valoare logică mare fie o valoare logică mică. De aceea ave m nevoie de un rezistor pull-down în
circuit.
4.2.5 Ledurile
Acestea sunt dispozitive semiconductoare ce transforma energia
electrică în una luminoasă. În funcție de materialul din care e ste fabricat un
led, acestea au o anumită culoare ( roșu, verde, galben și alba stru )și o
tensiune de lucru diferită pentru fiecare culoare a ledului în pa rte.
De exemplu: ledul roșu suportă o tensiune maximă de 2V , cel verde și
cel galben suportă o tensiune maximă de 3V iar cel albastru suportă maxim 4,5V . Intensitatea
curentului maxim care poate trece prin fiecare led este d e 20 mA ,iar cea ideala este de 10 mA. Pentru
a limita această intensitate a curentului electric vom a vea nevoie de o rezistență.
Din datele de catalog ale ledului observăm că Vf = 1,7V și If = 20mA. Dacă avem tensiunea
de alimentare de 5V și vrem ca intensitatea curentului să f ie Iled = 15 mA, atunci vom calcula pe R cu
următoarea formulă :
2
SW
5V
OUTGND4,7 k

R [Ω] = (Vcc-Vf) / Iled *1000 =
= (5-1,7)/15 *1000 =
= 220 Ω. Așadar pentru aceasta schema vom avea nevoie de un led înseriat cu o rezistență de
220KΩ
4.2.6 Potențiometru 10k liniar
Figura X. Potentiometru liniar
Figura X. Schema interna a potențiometrului 10k
Acestea sunt dispozitive electrice cu o rotație de aproximat iv 300 grade care pot
funcționa în doua moduri : ca o rezistență în serie sau ca un divizor de tensiune. Modul de
funcționare al potențiometrului este unul destul de simplu : pe o foita de cupru avem un cursor pe care
dacă îl rotim determină la ieșire o valoare mai mare sau mai mică a tensiunii aplicate la intrare.
Din punct de vedere al pinilor , acest potențiometru liniar de 10k are în constituția sa 3 pini.
Pe modul divizor de tensiune configurația pinilor este următoarea : pe pinul 1 vom aplica masă, al
doilea pin îl folosim pentru a citi valoarea de ieșire iar a l treilea pin vom aplica semnalul de intrare. În
modul în care acesta funcționează ca un element rezistiv vom deconecta semnalul GND.
2
1
2
3GND
5VOUT

4.2.7 Amplificatorul de sunet cu LM386N-4
Figura x. Amplificator lm386n4 forma de construc ie ț Figura x. Amplificator lm386n4 schema bloc
[https://www.google.rosearchq=lm386n4+datasheet&safe=active& source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjO4OCjtt7bAhVlAcAKHQNSC ewQ_AUICigB&biw=1231&
bih=656#imgdii=EiFXPGkK2df0wM:&imgrc=6DFACobbv2KQgM: ]
[ https://www.alibaba.com/product-detail/Original-New-ic-LM386- LM386N4-DIP8 60600807097.html ]
Pentru aceasta aplicație de radio vom folosi un cip de amplific are lm386n-4. Acesta va
amplifica semnalul primit la intrare de la ieșirea audio a modulului de radio.
Intrarea de referință 2 si 4 sunt conectate la GND iar pri n înserierea cu un condensator și o
rezistență de la intrarea 1 la intrarea 8 putem seta câști gul de sunet oferit de amplificator. Conform
fișei de documentație, dacă lăsăm acești pini neconectați ci pul oferă un câștig standard de 26 dB iar
dacă unim aceste două intrări, câștigul ajunge pana la 200 dB.
Pentru această aplicație am conectat o rezistenta de 10 ohmi si un condensator de 500nf pentru a
filtra eventualele semnale „parazite” dar și pentru a cre ște claritatea acesteia. Utilizarea
amplificatorului cu câștig maxim de semnal este utilă în a lte scopuri în care semnalul de intrare
trebuie sa fie foarte mic, de ordinul câtorva milivolți și t ensiunea de alimentare trebuie sa fie în jur de
12V asa cum recomandă fișa de documentație a cipului.
Cipul LM386N-4 mai dispune de o intrare pe pinul 7 unde putem conecta un condensator cu
valori cuprinse între 1 µf și 2200 µf și aceasta poate fi f olosită pentru a amplifica sunetele de
frecvență joasă.
Ieșirea audio de pe pinul 5 este înseriată la difuzorul ext ern de 1W printr-un condensator de
250 uf pentru a proteja cipul de efectele de câmp electric pe care le produce difuzorul atunci când este
pus în funcțiune. Lipsa condensatorului acestuia în schema duce la d istrugerea pe cale termică a
2

cipului. Tot la ieșirea audio a circuitului integrat LM386N-4 ave m conectată o rezistență de 10 ohmi și
un condensator de 500nf pentru a filtra anumite semnale nedorite, ca re, de altfel, ar contribui la o
funcționare defectuoasă a circuitului.
Circuitul integrat LM386N-4 nu este un amplificator ideal în ceea ce privește distorsiunea
armonica totală deoarece asa cum scrie și în fisa de docum entație a acestuia este în jur de 10 % ceea
ce este cam mult în comparație cu alte amplificatoare ca re au THD în jur de 1 sau 2%. Totuși aplicația
aceasta de radio FM folosind Arduino este creată în scop di dactic și nu necesita o claritate a
sunetului extraordinar de bună și se acceptă ca pe alocuri să ma i avem și mici distorsiuni ale sunetului
oferit la ieșire ținând cont și de faptul că nu ne-am propus să facem amplificatorul ideal în cadrul
acestei lucrări de licență.
Observăm din fișa de documentație că la o tensiune de alimenta re de 6V și o sarcina de 8
ohmi THD are o valoare procentuală de 10%. De asemenea și putere a disipată la aceasta tensiune este
de aproximativ 300 mW.
Trebuie menționat și faptul că dacă optam să alimentăm cipu l cu o tensiune de 12V , puterea
disipată creștea la o valoare de aproximativ 1.2 W. Aceasta va loare este apropiată de nivelul maxim pe
care îl suportă cipul LM386N-4 și prin urmare trebuia în acest context sa ne asigurăm că semnalul
aplicat la intrarea amplificatorului nu depășește un anumit curent, iar din punct de vedere al încălzirii
circuitului integrat trebuia să aplicăm niște elemente de r ăcire care să preia căldura degajată de
aceasta.
În cazul de față nu este necesar aplicarea unui element de răcire deoarece la o tensiune de
alimentare de 5V , puterea disipata este destul de mică sit uându-se în jurul valorii de 250 mW din
maxim 1200 mW și acestă valoare a puterii de disipare a căl durii nu duce la o distrugere pe cale
termică a circuitului.

2

4.2.8 Potentiometrul digital MCP41010
Aplicația noastră presupune la un moment dat sa controlăm volumul
sistemului de radio și să îl afișam pe ecranul lcd-ului iar pentru acest lucru avem
nevoie de un potențiometru digital.
Potențiometrul MCP41010 este un dispozitiv cu un singur canal care contr olează
tensiunea de ieșire în funcție de tensiunea de intrare. Mai exis ta o varianta de
potențiometru digital cu doua canale de control al tensiunii dar pe ntru aplicația noastră am stabilit ca
vom folosi transmisia în mod mono(cu un singur canal).
Acest dispozitiv MCP41010, conform fisei de documentație, poate fi folosit în doua moduri:
mod reostat și potențiometru sau mod divizor de tensiune. În mod potențiometru(cu rol de divizor de
tensiune) toate cele trei terminale ale dispozitivului sunt lega te de
diferite noduri din circuit. Aceasta lucru permite potențiom etrului
să emită o tensiune proporțională cu tensiunea de intrare.
Potențiometrul este utilizat pentru a asigura o tensiune var iabilă
prin ajustarea „wiper-ului” pe poziția dintre cele două puncte
finale, așa cum este prezentat în figura xx.[fisa de doc 11195].
Pentru a fi utilizat cu microcontroler-ul plăcuței arduino a cesta dispune de un protocol de
comunicare numit interfața seriala periferica (SPI). Pr in acest protocol comunicarea se stabilește
întotdeauna intre un dispozitiv principal(cum ar fi microcontroler- ul) și un sau mai multe dispozitive
periferice. Exista 3 linii comune pentru toate dispozitivele:
•MISO (Master In Slave Out) – Linia Slave pentru trimitere a
datelor către master;
•MOSI (Master Out Slave In) – Linia Master pentru trimit erea de
date către periferice;
•SCK (ceas serial) – impulsuri de ceas care sincronizează
transmisia de date generate de master.
În plus, mai exista și o linie specifică pentru fiecare di spozitiv:
•SS (Slave Select) – pinul de pe fiecare dispozitiv pe care m asterul îl poate utiliza pentru a
activa și dezactiva anumite dispozitive.[https://www.arduino.cc /en/Reference/SPI]
2

Modul de conectare al acestor pini este diferita în funcție de ve rsiunea plăcilor arduino, însă, pentru
plăcuța arduino „UNO” pe care o vom folosi în aceasta aplicați e, conform specificațiilor referitoare la
interfața SPI, modul de conectare al acestor patru linii de c omunicație este următoarea:
Placa Arduino MOSI MISO SCK SS- Vcc
„UNO” 11 12 13 10 5V
Tabelul xxx. Conectarea pinilor SPI pentru MCP41010 cu plăcuța Ardui no
Pentru programarea cipului MCP41010, așa cum am menționat anterior , o vom face prin
interfața SPI iar acesta, conform informațiilor oferite de fisa de documentație a acestui circuit integrat
permite 3 comenzi:
1. scrierea unei noi valori în registrul de date al potențiometr ului;
2. modifica un canal sa intre în mod de oprire cu consum de enrgie ;
3. NOP (comanda de nu efectua nici o operație).
Pentru a scrie o nouă valoare în registrul de date al potențio metrului avem nevoie sa știm câte
canale exista și valoarea pe care dorim sa o adăugăm. Observăm că modelul acesta de potențiometru
MCP41010 dispune doar de un singur canal iar valoarea adăugată trebuie să fie cuprinsă intre 0 și 255
deoarece aceasta este rezoluția maximă a potențiometrului.
4.2.9 Encoderul rotativ
Encoderul rotativ este un dispozitiv electro-mecanic care traduce o anumita mișc are în niște
impulsuri la ieșirea sa. Este deseori folosit pentru a controla
viteza de rotatie a motoarelor sau pur și simplu ca un buton
care se rotește la infinit pentru ca nu este dotat cu capăt de
cursa așa cum este un potențiometru 10k liniar.
[ https://www.openimpulse.com/blog/products-page/product-category/rotary-encoder-
module-arduino/ ]
2

De obicei aceste encodere au intre 16 și 1024 de trepte de rezoluți e. Față de un potențiometru obișnuit,
atunci când citim datele oferite de cele doua dispozitive, într -o primă fază,trebuie să remarcăm că
citirea acestora se face într-un mod diferit: encoderul îl folosim pentru a citi două impulsuri digitale și
acestea se citesc prin intermediul pinilor digitali ai pl ăcuței arduino iar potențiometru 10k oferă un
semnal liniar și acesta este citit prin intermediul pinului analogic al plăcuței.
Encoderul mai dispune și de un mod de funcționare asemănător cu cel al unui buton, în sensul
ca printr-o apasare a acestuia?? poate oferi la ieșire pe pinul SW un impuls electric ce poate f i folosit
în anumite moduri. În capitolul de implementare practica a apl icație voi detalia mai mult cum voi
folosi acest encoder.
Figura[ https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/rotary-encoder-works-us e-arduino/ ]
Din figura de mai sus obervam ca atunci când encoder-ul este rotit în sensul acelor de ceas
cele doua ieșiri sunt într-o anumita configuratie una fata de cealaltă : dacă pinul A trec e pe 0
logic și pinul B este pe 0 logic atunci encoderul se rotește în sens descrescător altfel dac ă
pinul B este pe 0 logic și pinul A trece pe 1 logic atunci encoderul se rotește în sens crescăt or.
4.3.Circuitul de transformare(redresare) a tensiunii alternative în
tensiune continuă.
Pentru a alimenta circuitul de amplificare a sunetului nu es te suficientă o tensiune de 5V pe
care o oferă plăcuța arduino mai ales că la această plăc uță se conectează și alți consumatori precum
modulul de radio și lcd-ul și din aceasta cauză tensiunea ofer ită se află foarte aproape de limita
2

inferioară necesară cipului LM386N-4. La indeplinirea acestei s arcini și anume: de a obține un semnal
al sunetului cât mai curat și fidel vom avea nevoie de tensiuni mai mari de 5V și acest lucru îl vom
realiza cu un circuit de redresare a curentului alternativ pr imit de la rețeaua de energie electrică.
Așa cum specifică fisa de documentație a circuitului integ rat LM386N-4, acesta are nevoie o
tensiune minimă de 5V și o tensiune medie de 12V pentru a funcționa în parametri optimi.[1] .
Din experiența mea cu aceasta alimentare a IC-ului la o tensiune de 5V pot spune că
amplificatorul de sunet poate funcționa și aceste condiții dar ca litatea sunetului nu este una tocmai
bună și din acest motiv am ajuns la concluzia ca este necesa r să creez o sursă de tensiune continuă mai
mare decât cea oferită de placa arduino folosind energia de la reț eaua de energie electrică publică. Mai
exista o variantă simplă de a alimenta amplificatorul folosind baterii cu valori de până la 12V sau de
alte puteri mai mici astfel încât două sau mai multe bat erii conectate în serie să însumeze o putere de
aproximativ 12V , însă, exista și un dezavantaj: faptul că bat eriile odată descărcate vor trebui să fie
înlocuite sau reîncărcate iar acest lucru este destul de co stisitor dacă folosim radioul pe o perioadă mai
mare de timp la un volum ridicat și cu un difuzor a cărei pu tere ar depăși 10 Watti.
Din cauza acestui inconvenient, am vrut să pun în practică o schemă electronică în care să pot
folosi energia de la rețeaua de energie publică, și totodată, să îmi îmbunătățesc cunoștințele având în
vedere faptul că aceasta varianta de alimentare este ceva m ai complexă față de varianta cu conectarea
unor baterii la bornele dispozitivului de amplificare.
Se știe că majoritatea dispozitivelor electronice(TV-uri, monitoare, amplificatoare de sunet,
ledurile, telefoanele mobile s.a.m.d) funcționează cu tensiuni c ontinuu de anumite amplitudini, de
exemplu, telefoanele pot funcționa pe tensiuni de 5V , monitoarele pot funcționa pe 12V și așa mai
departe. Este și cazul circuitului integrat LM386N-4 care, d e asemenea, a fost proiectat ca la bornele
de alimentare să i se aplice o tensiune continuă de o anumită va loare.
Tensiunea oferită de rețea este alternativă și pentru a obține o tensiune continuă avem nevoie
de un transformator de c.a., diode Zener și anumite condensatoar e de diferite capacități pentru filtru
semnalelor fluctuante. Având deja la dispoziție un transformat or care oferă la ieșirea secundar o
tensiune de 9Va și un curent de 0.4A am implementat un circuit de redresare a tensiunii alternative în
tensiune continuă. Mai multe detalii despre cum am conectat el ementele în circuit dar si
caracteristicile componentelor voi detalia în capitolul patru.
În cele ce urmează voi detalia puțin despre ce este și r olul fiecărei componente pe care o
folosim în realizarea acestui alimentator.
2

4.3.1 Transformatorul de curent alternativ
Conform informațiilor oferite de Wikipedia un transformator es te un dispozitiv electric care
prin intermediul celor doua circuite ale sale transfera, prin legile inducției electromagnetice, energie
electrică din primul circuit în cel de-al doilea . [
https://ro.wikipedia.org/wiki/Transformator#Aplica%C8%9Bii ]
Cu alte cuvinte putem spune ca acesta preia energie
de la o anumita rețea care poate avea o anumita tensiune,
curent și rezistenta și o transfera mai departe sub alt a formă
(valori ale curentului, tensiunii etc) dar ținându-se seama de
faptul că între cele două circuite trebuie să existe separar e
galvanică. Astfel, în cazul apariției unor semnale periculoase
pe rețeaua de linie electrică, dispozitivele electronice c are
sunt conectate la aceste transformatoare sunt protejate.
Datorită acestui sistem de comunicație prin inducție
electromagnetică și a separării galvanice formeaza o bari era
de protecția împotriva semnalelor de tensiune periculoase
care pot apărea pe o durată de foarte mică de timp pentru maj oritatea dispozitivelor electronice care
sunt utilizate în scop medical și nu numai unde se lucrează cu lichide sau trebuie sa aibă o precizie
foarte mare de calcul .
Dacă la bornele de intrare ale circuitului primar aplică m o anumita tensiune aceasta produce un
curent de anumita intensitate. Conform legii Biot-Savart aces ta da naștere unei tensiuni
electromotoare având valoarea instantanee Φ = Φ mcos ωt. Acest flux determina apariția unei
tensiuni electromotoare de inducție dependenta de numărul de spire existente în fiecare din cele doua
circuite :[wiki]
e1 = -N 1dΦ
dt= N 1 ωɸm sinωt ; [wiki] Figuraxx. Transformator [wikipedia]
e2= -N 2dΦ
dt= N 2 ωɸm sinωt;[ wiki ]
Așadar, acest semnal oferit de transformator este dependent de tensiunea de intrare , numărul de spire
existent pe primarul și secundarul circuitului iar tensiunea a re o formă sinusoidală în timp și care se
oscilează cu o frecvență de 50 sau 60 Hz. În imaginea de m ai jos este prezentată forma de undă a
semnalului.
2

V om vedea în continuare cum reușim să liniarizam această formă de undă sinusoidală.
4.3.2 Dioda redresoare.
Așa cum îi spune și numele, dioda redresoare este un element electronic format din două
joncțiuni( formate din material de siliciu sau germaniu) cu două terminale :anod și catod. Acestea
permit trecerea curentului(intra în conducție) dacă sunt polariza te direct, însă, în polarizare inversă
acestea nu permit deloc trecerea curentului. Polarizarea pr esupune aplicarea unei tensiuni la bornele
diodei și poate fi de două feluri: directă sau inversă.
Din punct de vedere al capsulelor diodelor acestea pot fi din diverse materiale:metal, sticla
sau plastic. În ceea ce privește tensiunea de prag a acestora , diodele în polarizare directă, au nevoie de
o anumită tensiune pentru a permite trecerea curentului și se numește tensiune de prag iar aceasta are
o valoare de 0,6V pentru diodele fabricate din siliciu și o valoare de 0,2V pentru diodele cu germaniu.
Știind faptul că tensiunea oferită de transformatorul de cur ent alternativ este una sinusoidală,
acest lucru însemnând că sensul curentului se face în două dire cții iar pentru alimentarea
amplificatorului de sunet avem nevoie de curent doar în mod continuu iar acest lucru îl putem face cu
aceste diode redresoare.
La ieșirea punții redresoare semnalul sinusoidal nu va mai fi în ambele sensuri ( pozitiv și
negativ) deoarece diodele sunt conectate în așa fel încât trec erea tensiunii să aibă loc doar în sens
pozitiv. Mai jos este prezent forma semnalului după ce trece prin puntea redresoare .
2

Figura X. F orma semnalului tensiunii alternative după ce trece prin puntea redresoare .
Anterior, este prezentată forma oscilanta a curentului alternativ fără și ace sta nu este
nici pe departe o tensiune liniară dar putem „netezi” această tensiune cu ajutorul unui
condensator. În momentul când are loc o descreștere a semnalului variabil atunci are loc o
descărcare a condensatorului și în acest fel se mai semnalul devine mai puțin oscila nt.
Forma semnalului va arăta asemănător ca în figura următoare:
Figura X. Forma semnalului cuplat la un condesator.
Așadar, după aplicarea condensatorului, forma semnalului s-a mai „netezit”, însă c u
toate acestea, există așa numită tensiune de riplu care oscilează cu o amplit udine de
aproximativ 2V . Pentru acest lucru vom acea nevoie de un stabilizator liniar de tensiune de
tipul 78XX, unde xx reprezintă valoarea tensiunii de stabilizare. Mai multe detalii des pre
funcționarea acestui circuit integrat în următoarea secțiune.
Regulatorul de tensiune 78xx.
Acesta este un dispozitiv pasiv de fixare a unei tensiuni mai m ari și variabile aplicată
la intrare sa într-o tensiune mai mică dar fixă la iesire. În funcție de modelul regulatorului de
tensiune care poate fi de 5V ,7.5V, 9V, 12V și mai mari de atât. D e asemenea, oricare din
aceste modele de regulatoare de tensiune pot oferi un curent de maxim 1,5A ș i în caz de
2

suprasarcină acestea includ facilitați de limitare interna și oprir e în caz de supraîncălzire.
[http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/222818/ESTEK/78XX.html]
Conform fișei de documentație care însoțesc aceste circuite integrate observăm ca în
funcție de tensiune de stabilizare a fiecărui regulator de tensiune trebuie să ținem cont de
următorii parametri:
•tensiunea minima și maxima de intrare ;
•curentul minim și maxim de intrare;
•regulare tensiune de intrare
•regulare tensiune de ieșire
•respingerea fluctuațiilor
•puterea de disipare;
•coeficientul de temperatura la tensiune a de iesire
•tensiune disipată;
•curentul de vârf la ieșire;
•tensiune de ”dropout”;
În ceea ce privește eficiența energetică trebuie ales un regulator cu valoarea tensiun ii
reglate de cea mai apropiată valoare a tensiunii pe care o oferă transformatorul de tensiune
alternativă deoarece crește foarte mult puterea de disipare si nu avem un randament tocmai
eficient. Puterea se calculează în felul următor: (Vi-V o) *Io = P.
Din punct de vedere al pinilor acesta are un numar de trei pritre care se numară:
1. intrarea;
2. GND;
3. ieșirea.
Figura X. Aplicația regulatorului LM78XX pozitiv de tensiune .
În principiu, înaintea tensiunii de intrare la regulatorul de te nsiune vom folosi un condensator
nepolarizat de 0.33uF și încă unul de 0.1uF la ieșirea sa pentru a mai îmbunătăți stabilitatea
278XX 1
23
0.33 uF0.1uF+VIN+VOUT

regulatorului de tensiune. Mai multe detalii despre ce regulato r de tensiune voi folosi precum și modul
de conectare a acestuia cu celelalte elemente voi descrie în capitolul patru.
http://old.unibuc.ro/prof/dinca_m/miha-p-dinc-elec-manu-
stud/docs/2011/sep/19_11_18_18cap_5_v3.pdf
4.3 Schema de interconectare a componentelor pentru realizarea
sistemului
2

2Arduino UNOD0 D8 D6 D7 D5 D1 D3 D2 D11 D9 D10 D12 D13 D4
A5 A4 A3 A2 A1 A0 5V 3.3V GND
LCD 16x2Radio TEA5767
SCL 5V GND SDA 5V
SCLSDAG
ND MCP41010Cs
SCK
SI
VssVDD
PA0PB0
PW0
Amplificator audio
LM386N-4
1 15 6 7 8
4 3 2
ENCODER
GND
5V
SWDTCLK
POT 10K
GND
OUT5VR
Band FMFn4,7 K
4,7 K4,7 K5V
GND

Așa cum am menționat anterior vom avea nevoie pentru realiza rea schemei să conectăm modulele
cum ar fi lcd-ul 16×2, TEA5767 precum și push-butoanele la plăcuța arduino.
Modulul TEA5767 este un modul cu comunicație I2C la fel și lc d-ul 16×2 are același
principiu de comunicație, deci acestea în cele din urmă s e vor conecta la aceeași pini ai plăcuței
arduino. Dacă însă am ori să conectăm două sau mai multe lcd-ur i, aceste dispozitive, din fabricație au
setată o adresă fixă și anume adresa „000”. Pentru a putea distinge aceste module lcd printr-o adresă
unică pentru fiecare dintre ele va trebui să modificam acea stă adresă fixă pentru fiecare dintre module
printr-o acțiune de lipire a unui jumper.
Pentru acest lucru am putea să modific adresa lcd-ului ia r pentru acest lucru acțiunea trebuie
rezolvată în felul următor: pe spatele lcd-ului sunt situa ți trei jumperi: A2-A0, iar aceștia sunt
neconectate intre ele, acest lucru însemnând ca lcd-ul are a dresa logică „000”. Dacă vom lipi jumper-
ul A0 vom forma adresa logică ”001”, dacă vom lipi pe A1 vom fo rma adresa logică ”010”, dacă vom
lipi pe A2 se va forma adresa logică „100” și așa mai departe. Cu cei trei pini de adresă putem
configura 8 adrese diferite, câte o adresă pentru cele 8 m odule. În proiectul de față cele două
dispozitive lcd-ul și modulul radio TEA5767 au deja implementate adrese diferite și nu mai este
nevoie de acțiune din partea noastră. Mai exact modulul de radio are adresa 0x60 iar lcd-ul 0x00 .??
Cele doua butoane vor fi alimentate cu 5V sau 3,3V și acestea vor transmite câte un semnal
digital pe porturile digitale 11 și 12. Un semnal digital poa te lua una din cele două valori: „0” sau „1”
logic. Când butonul este neapăsat portul va citi valoarea logica „ 0” iar când este apăsat va citi
valoarea logică „1”.
Modulul TEA5767 va și el de asemenea alimentat cu 5V . Acesta ar e la dispoziție două ieșiri:
una dintre aceste ieșiri este folosită de antenă pentru a ca pta undele electromagnetice (din
experimentele mele nu este neapărat necesară acea antenă care vine însoțită cu modulul TEA5767,
putem folosi și o mufă jack de 3.5 mm care are un cablu atașat de preferință cu lungime de cel puțin
30 cm), iar cealaltă ieșire este folosită pentru ieșirea audio. Ieșirea audio poate fi folosită direct cu o
pereche de căști sau dacă dorim să folosim difuzoare de putere mai mare putem folosi această ieșire
audio pentru a o conecta la un amplificator.
În următoarea pagina este prezentată schema de interconectare a sistemului de radio fm folosind
mediul de dezvoltare arduino.
2

În imaginea de mai sus observăm ca avem două butoane: S1 și S2. Aces tea vor avea
următoarele funcționalități: S1 este butonul de „Back” pe care î l vom folosi pentru a scana posturile
de radio în mod descrescător frecvenței curente iar S2 este butonul de „Next” pe care îl vom folosi
pentru a comanda o căutare a posturilor de radio în mod crescător față de frecvența folosită.
În stânga imaginii este atașat și lcd-ul I2C care ne va afi șa tot timpul frecvența postului de
radio și starea semnalului(dacă este mono înseamnă că rece pția postului respectiv nu are cea mai bună
calitate altfel este stereo). Acesta se alimentează l a 5V și este controlat prin intermediul celor două fire
de comunicație SDA și SCL.
În partea dreapta a plăcuței arduino avem conectat modulul TEA5767, acesta are la fel ca și
lcd-ul același principiu de comunicație și se conectează la fel ca și lcd-ul. Circuitul este echipat cu o
intrare pentru recepția undelor radio folosind o antenă și o ieș ire audio la care putem conecta direct o
pereche de căști sau un amplificator dacă dorim să auzim sunetul cu o intensitate mai mare.
2

4.4 Implementarea aplicației și codurile sursa folosite
4.4.1 Programarea și setarea modulului de radio Tea5767
Acest circuit integrat funcționează prin comunicație I2C și p rin intermediul acestei
comunicații, modulul poate fi setat sau citit prin regiștrii de scriere sau citire de care dispune.? ??neclar
Programul include două librării: librăria „Wire.h” care este folosită la toate modulele cu
comunicație I2C și librăria „TEA5767Radio.h” care include decla rații și funcții necesare pentru
funcționarea modulului de radio TEA5767.
În cele ce urmează voi detalia principalele funcții și „def ine-uri” pe care le vom folosi în
codul sursă principal(main). În fișierul header am setat radiou l să taie frecventele înalte și să reducă
zgomotul datorat de acestea, deoarece acestea ajută în situaț ia în care semnalul radio nu are o
intensitate foarte mare. Tot în acest pas, am setat și sunetul să fie activ tot timpul indiferent de
operațiunile efectuate cu radioul.
V om seta radioul în mod manual cu un encoder rotativ iar pentru ac est lucru vom citi valoarea
calculată de encoder și o vom trimite modulului de radio .
Așa cum am menționat și în partea teoretică, pentru a set a modulul de radio pe o anumită
frecvență este necesar să calculăm aceasta nouă frecvență pe care o vrem să o căutăm sub forma unui
„cuvânt PLL”. Acest cuvânt este format din 14 biți și pentr u a-l calcula așa în mod corect, conform
fisei sale de documentație, trebuie să ținem cont de frecvența de referință a oscilatorului, frecvența
intermediară precum și de modul de funcționare „HILO”.
Setarea modului de funcționare al „hilo-ului” presupune ca la fre cventa dorită să adunam sau
sa scădem cu dublul valorii frecventei intermediare(2*IF) după cum urmează:
•pe mod „High”-adăugăm valoarea de 450 kHz;
•pe mod „Low”-scădem valoarea de 450 kHz;
2

Conform fisei de documentație, algoritmul de setare „HILO” în mod optim este în felul
următor: se alege „HILO” pe mod „high” și se apelează funcți a de calculare frecventa cu „hilo” setat
anterior și apoi se măsoară nivelul de intensitate al semna lului. Apoi vom măsura nivelul semnalului
și cu „HILO” setat pe mod „low” și vom compara în ce si tuație am obținut un semnal mai bun și vom
alege să setăm frecvența radioului cu „Hilo-ul” corespunzător se mnalului mai bun.
După ce am stabilit modul de funcționare „HILO” în funcție de ac easta, funcția de calculare
frecvența va primi ca parametru o variabilă numită „freq” c are va avea o valoare sau alta în funcție de
„HILO”. În continuare vom aplica formula dată din fisa de docu mentație în care vom tine cont de
parametrii frecventei intermediare precum și de frecventa de referință. În cazul nostru frecvența
oscilatorului de cristal este de 13 MHz ceea ce înseamnă că frecvența intermediară este de 225KHz și
frecvența de referință este de 50.000 Hz. În codul sursă, am ca lculat cuvântul „PLL” în felul următor :
Frecv_de_calc = 4 * (freq * 1000000 + 225000) / 50000 , unde :
Frecv_de_calc – este cuvântul PLL de calculat;
frecq – este frecventa dorita și calculată cu „HILO” ;
Apoi după calcularea cuvântului „PLL” vom seta radioul cu noua fre cventă dorită și după
acest pas vom citi informațiile despre nivelul de semnal și modul de transmisie al sunetului. Citirea
acestora se face cu o funcție definita în fișierul de tip „.c pp” care folosește o mască definită anterior în
fișierul header pentru a testa dacă biții corespunzători celo r două tipuri de informații sunt pe „1” logic
sau „0” logic.
4.4.1.Implementarea butoanelor de citire și memorare post de radio și a
butonului de alegere banda FM
În aceasta aplicație vom folosi push-butoanele pentru a controla sistemul nostru, astfel că vor
exista 3 push-butoane:
•un buton de „READ” pentru citire post de radio;
2

•un buton „FN” pe care îl vom folosi simultan cu buntonul „READ ” pentru memorare post de
radio;
•un buton „Band” pentru selectare benzi de frecvențe radio;
Implementarea butonului de citire sau memorare consta în urmă toarea funcționalitate: dacă
este apăsat doar butonul de „Read” care este conectat pe portul digital 2 al plăcuței arduino și butonul
„FN” este neapăsat, atunci vom primi un semnal de „1 logic” de la butonul „Read” și un semnal de „0
logic” de la butonul FN si atunci vom executa doar operația de citire frecvență radio din memoria
EEPROM a plăcuței Arduino.
Dacă au loc doua apăsări succesive de butoane într-o anumita o rdine și anume: prima dată
apăsăm butonul „Fn” și nu se va întâmpla nimic până când nu este a păsat și butonul „R”(Read), iar
atunci vom executa operația de memorare post de radio în memoria EEPROM pentru a putea schimba
postul de radio inițial salvat în memorie.
Butonul de banda are rolul de a alege banda pe care o dorim. Am im plementat pentru aceasta
aplicație doua benzi : una care poate fi folosită în Europa ș i cealaltă care poate fi folosită în Japonia.
Butonul funcționează în felul următor: dacă butonul are un număr de apăs ări pare, va alege banda
„EU”(Europa) altfel va alege banda „JPN”(Japonia). Totodată, î n funcție de banda aleasă, în codul
sursă, am impus niște limite pentru fiecare regiune în parte , în sensul că, în Japonia, banda de
frecvente începe de la 76 Mhz?si se finalizează la 95 MHz iar cea din Europa începe de la 88.5MHz și
se oprește la 108.0 MHz.
Pentru a înțelege mai bine cum funcționează acest buton de alegere a benzii , vom simula un exemplu:
să presupunem că suntem pe banda „EU” pe frecventa 100.5 MHz și com utăm pe cealaltă bandă. În
codul sursă am condiționat ca radioul sa aleagă frecventa maximă admisă în această bandă. În cazul
acesta fiind 95 MHz. În al doilea caz am tratat și posibi litatea de a încadra corect gama de frecvente și
în banda „EU” atunci când trecem, de exemplu, din banda „JPN” de pe f recventa 80.7 MHz , știind ca
frecventa minima în banda europeana este de 88.5MHz.
Codul sursa care realizeaza aceasta operație de citire și /sau memorare precum și cel de alegere
a benzii FM este următorul:
//aici cod sursa cu btn read și mem
4.4.x Implementarea Ledului
2

Ledurile în această schemă au rolul de a informa faptul că o operație de citire a unui post de
radio din memoria EEPROM sau de memorare a unui post nou tocmai a avut loc la apăsarea
butoanelor.
Funcționalitatea ledului este în felul următor: dacă avem o operaț ie de citire post de radio,
ledul va lumina timp de 2 secunde și apoi se va stinge,iar dacă avem o operație de memorare post de
radio, atunci ledul va lumina 4 secunde apoi se va stinge.
Acesta este conectat în serie cu o rezistență de 220 ohmi pe por tul digital D7. Un fragment de
cod care realizează cele menționate anterior este următorul :
//cod lumina led;
4.4.2.Implementarea encoder-ului
Rolul encoder-ului în aceasta schema este acela de a cauta un nou post de radio .Asa cum am
prezentat în capitolul precedent, encoder-ul oferă un impuls de semnal pe care eu am ales sa :
•incrementeze sau decrementeze frecventa FM în funcție de cum este rotit.
Se știe ca posturile de radio din România încep de la fre cventa de 88.5 MHz și se termina la
frecventa de 108.0 MHz. V oi dori sa trec prin aceasta banda în felul următor: 88.5, 88.6, … 108.0. De
aici observam ca rezoluția de incrementare sau decrementare a benzii FM este de 0.1, deci, în codul
sursa am implementat următoarea funcționalitate și anume : la frecventa FM existenta se adaugă sau
se scade cu 0.1 în funcție de rotația encoder-ului.
În implementarea encoder-ului folosim pinii 4?si 5? conectați l a porturile digitale 3? și 4? ale
plăcuței arduino pentru a citi impulsurile oferite de acesta . Primul și cel de-al doilea pin constituie
pinii de alimentare și se vor conecta la pinul de 5V și pinul GND ai plăcuței arduino.
Schema de conectare a encoderului la plăcuța Arduino este următoa rea:
//schema encoder-ului
Codul sursa care realizeaza citirea celor doi pini și calc ulează pasul de incrementare pentru
căutarea frecventei în mod crescător sau descrescător este următorul:
//cod sursa encoder citirea lui;
2

4.4.3.Implementarea potențiometrului digital MCP41010
Din punct de vedere al afișării și controlului volumului vom folosi di spozitivul electronic
MCP41010. Prin intermediul acestuia vom implementa doua funcțional ități:
•afișarea volumului în valori procentuale;
•controlul volumului pentru amplificatorul de sunet ;
Dispozitivul MCP41010 poate fi programat prin intermediul interfețe i SPI cu o valoare de la 0 la 255,
valoarea 0 însemnând valoarea cea mai mica a rezistenței ia r 255 însemnând o valoare maxima a
rezistenței. Conectarea și modul de funcționare al dispozitiv u lui va fi în mod divizor de tensiune.
Wiper-ul intern se va „deplasa ” înainte și înapoi astfel î ncât sa controlam în mod liniar volumul
sistemului.
Valorile pe care le vom furniza potențiometrului le vom prel ua prin intermediul unui potențiometru
10k, acesta fiind conectat pe portul analogic A0?si va oferi mic rocontroler ului valori cuprinse intre 0
și 1023, dar, prin intermediul programului sursa vom folosi funcția de mapare care convertește
întreaga gama de valori de la 0 pana la 1023 într-o gama pe car e o poate folosi potențiometrul
MCP41010 și anume intre 0 și 255.
Pentru afisarea volumului în valori procentuale pe lcd-ul 16×2 vo m prelua acele valori ale
potentiometrului 10k de pe portul analogic A0? Și vom folosi în codul sursa regula de 3 simpla :
(val_pot *100)/255 ;
2

Conectarea pinilor circuitului MCP41010 dar și a potențiomet rului liniar 10k o voi ilustra în figura
următoare:
//schema
Bucățile de cod sursa care implementează controlul volumului pr ecum și afișarea sa pe display sunt
următoarele:
//schemele( 2 )
4.4.4. Implementarea redresării de curent alternativ în curent c ontinuu
Scopul acestei scheme este de a alimenta amplificatorul de sunet format din circuitul
LM386N-4 și acesta conform fișei de documentație solicită o tensiune pozitivă continuă de minim 5V
și o tensiune maximă de 18V . Din testele mele pe care le-a m făcut cu acest circuit alimentat la
tensiunea de 5V a plăcuței arduino claritatea sunetului nu era deloc bună și de aceea am ales sa
realizez această schemă având deja la dispoziție un trans formator de curent alternativ care oferă la
ieșire o tensiune 13Vac și 2 amperi. Din acesta tensiune, vom obține una mai mică dar, sensul acestuia
va fi doar pozitiv și în mod continuu.
Pentru a bloca trecerea curentului în semi-alternanță n egativă și redirecționarea acestuia doar
în sens pozitiv vom folosi diodele redresoare 1N4001?. V om folosi patru diode pentru a folosi cele
doua alternanțe ale curentului alternativ și pentru a obține o t ensiune de riplu la jumătate fata de
varianta cu o singura alternanță.
2

Conform fisei de documentație căderea de tensiune pe diodele 1N4001 l a un curent de 0.4 A
este de aproximativ 0.9V .
Tensiunea maxima o vom calcula știind tensiunea efectivă masurată cu un m ultimetru și o
vom calcula cu formula :
U max = Uef*√2 =>
=> Umax= 13*√2 = 18.38V .
Așadar, avem tensiune alternativă efectivă de aproximativ 13V în circuitul secundar al
transformatorului, însă, trebuie sa ținem cont și de căderile de tensiune prin diodele redresoare și
pentru a calcula tensiunea efectivă la ieșirea punții redreso are vom folosi următoarea formulă:
Usmax= U 1ef*√2 – 2 * U CD , unde :
Usmax = reprezintă tensiunea efectiva alternativa la ieșirea punț ii redresoare;
U1ef = reprezintă tensiunea efectiva din secundarul transformatorul ui;
UCD = reprezintă căderea de tensiune pe cele două diode redresoare;
Deci U smax(tensiunea secundară maximă) la ieșirea celor doua redresoare este:
U smax = U 1ef * √2 – 2 * U CD =>
=>U smax = ( 13Vef * √2 ) – ( 2 * 0.9 )=
= 18.38 V – 1.8V = 16.58V .
2Tr
9V AcLM78071 in
23+7V
GNDPunte redresoare
Filtru
oscilații10 nF 2200 uF+
GND

Așadar,va trebui să asiguram o tensiune de riplu de un volt, în acest fel tensiunea oscilând cu
o amplitudine de 1 volt, adică aceasta va avea valori de la aproximativ 16.5 V maxim și va coborî la
minim 15.50V .
Așadar, la ieșirea punții redresoare am obținut o tensiune al ternativa de 16.58V , însă, trebuie
să „netezim” adâncimea oscilației semnalului(tensiunea de riplu) . V om face acest lucru folosind niște
condensatoare de o anumită capacitate iar valoarea capacității folosite o vom determina utilizând
formulele pe care le voi detalia mai jos.
Formula care determină tensiunea de riplu este următoarea:
∆U = I∗T
2Cf ; unde :
I= reprezintă curentul ce trece prin circuit;
T= reprezintă timpul ;
Cf =reprezintă capacitatea condensatorului;
Funcția condensatorului în această schema este acela de a asi gura întotdeauna rezerve de
energie atunci când semnalul oscilează de la 16.5V spre valoar ea 0 pe o perioadă de 10 milisecunde.
Am spus 10 milisecunde deoarece frecventa rețelei noastre est e de 50Hz iar perioada acestei retele
înseamnă: T = 1/50Hz = 0.02 s, iar în cazul nostru, schema folos ește doua alternante pozitive, deci,
frecvența se dublează și ia valoarea de 100Hz și prin urmare peri oada devine: T = 1/100 = 0.01 s, ceea
ce înseamnă 10 milisecunde . În acest caz, timpul se reduce la jumătate pentru a putea încărca și
descărca condensatorul, astfel am avea o perioadă de 20 ms în care trebuia să asigurăm aceeași
tensiune de riplu, în cazul de față de 1V .
Pentru a determina valoarea condensatorului formula devine:
Cf = I∗T
2ΔU;
Știind ca în cadrul acestei scheme, am ales tensiunea de riplu de 1V , curentul maxim admis este de
2A iar noi vom dori sa lucram cu un curent de maxim 0.8A, perioada de oscilație a semnalului este de
10 milisecunde, vom aplica formula de mai sus pentru a afla ca pacitatea condensatorului:
Cf = I∗T
2ΔU= 0.8A∗10ms
2∗1V= 0.8A
2=4 mF = 4.000 uf.
V om folosi la ieșirea diodelor redresoare două condensatoare de 2000uF fiecare, apoi vom conecta un
stabilizator de tensiune .
2

4.4.5. Implementarea amplificatorului
Puterea de iesire a semnalului audio oferit de modulul Tea5767 est e una destul de mica iar
acesta este suficient doar pentru a conecta o pereche de căști . Deoarece vrem ca radioul sa funcționeze
cu un difuzor extern am realizat un montaj astfel încât să putem conecta atât un difuzor de putere mai
mare dar cat si o intrare pentru căști. Schema de montaj e ste următoarea:
2LM386N-42
381
7
46
5VOLTAJ
DC 5V
GND
–
+GND -+250 uF
500nF
10Vcc
POTENȚIOMETRUMCP41010PW0
PA0PB0X
XXXXTEA 5767+-
OUT Audio

Figura X. Amplificator de sunet;
Amplificatorul primește la intrarea neinversoare semnalul furni zat de ieșirea potențiometrului
digital MCP41010 de pe pinul PW0 prin intermediul unei mufe jack de 3.5 mm mono. La acest soclu
avem posibilitatea de a conecta și ale intrări de semnal fu rnizate de alte dispozitive audio cum ar fi :
tablete, telefoane, televizoare și asa mai departe. Aces tă componentă face ca sistemul de amplificare
sa fie mai portabil și mai ușor de integrat în alte apli cații.
După cum se observa din schemă, amplificatorul va fi ali mentat de la sursa de tensiune continuă pe
care am implementat-o anterior. Din documentația aferentă a acestui dispozitiv de amplificare
LM386N-4 observăm ca tensiunea de intrare trebuie sa fie in jurul valorii de -0.4 …0.4V . Ceea ce nu
știm, însă, cu exactitate este tensiunea de ieșire a modulul ui de radio integrat, dar putem estima că
aceasta ar fi în jurul valorii de 1V .
4.4.4.xXX Implementarea, conectarea și programarea LCD-ului
Pentru proiectul meu am ales un lcd cu comunicație I2C deoa rece din punct de vedere al
conectării fizice la plăcuța Arduino este mult mai simplu fiind necesare numai 2 fire, însă, din punct
de vedere software trebuie să ștergem complet biblioteca „Li quidCrystal” existentă a lcd-ului (dacă nu
a făcut-o deja) și trebuie să înlocuim cu librăria compati bilă pentru lcd I2C. Această librărie o putem
găsi pe internet.
Afisarea pe lcd a informațiilor in ceea ce privește volu mul reglat de potentiometru 10k nu se va face
de fiecare dată când ciclează bucla „loop” deoarece setarea l cd-ului folosește aceeași interfață serială
de comunicare cu modulul de radio Tea5767 si acesta in cele din urma emite un zgomot de fiecare
dată când interogăm modulul Tea5767 sau îl setăm si acest luc ru se întâmplă la fel si când setam lcd-
2

ul 16 x 2. Prima data programul va citi o singura data volumul pe portul analogic A1 si va seta lcd-ul
cu informația corespunzătoare apoi nu vom mai seta de fiecare dată cu aceeași informație când va
cicla bucla „loop”. De aceea actualizarea informațiilor vor avea loc doar in momentul în care s-a
detectat schimbare de volum oferit de potențiometru și tot atunci vom seta și lcd-ul cu noua informație
citită de pe portul analogic A1.
4.4.6.Conectarea și implementarea modulului de radio I2C.
2

Concluzii
În lucrarea de față am urmărit așadar, realizarea unui apar at de radio folosind plăcuța arduino.
Există un modul de radio TEA5767 care este fabricat special pent ru a fi programat de diverse
microcontrolere incorporate în diverse plăcuțe cum ar fi Ar duino . Acesta este integrat într-un singur
cip și nu necesită alte modificări asupra ei. Consumul său redus și dimensiunea, de asemenea, redusă
și tensiunea de alimentare fiind continuu cuprinsă intre 2.5 și 5 V fac din acest modul o posibilitate
ușoară de a-l integra în diverse sisteme cum ar fi casetofoa ne, combine muzicale, telefoane mobile
etc.
Din fișa tehnică a acesteia observăm că putem programa regi ștrii modulului de radio să
execute anumite sarcini de citire sau scriere cum ar f i : tăierea frecvențelor slabe, inițializarea sau
setarea radioului pe un anumit post de radio prin calculare a cuvântului PLL, afișarea nivelului
semnalului de recepție, afișarea modului de transmisie(mono,s tereo) etc.
Observăm, de asemenea, că la acest modul puteam atașa și un alt cristal cu cuarț de 6.5MHz
sau de 13MHz însă, pentru asta trebuie să ținem cont și de fapt ul că modalitatea de calcul a cuvântului
PLL diferă în funcție de aceste frecvențe ale cristalelo r, iar eu am ales să nu complic lucrurile
deoarece cristalul sau integrat de 32768 Hz își face suficie nt „datoria”. Multe din alte facilitați ale
acestui modul nu le-am folosit deoarece multe din ele sunt înt rebuințabile doar în cazul căutării
automate iar aceasta modalitate nu am folosito și motivul l- am menționat anterior.
Reglarea și setarea frecvenței de radio o voi face folosind un potențiometru 10k. În sistemul
nostru de radio vom avea un buton atașat pinul 2 atașat la o rut ina de întrerupere pe care dacă îl vom
apăsa, plăcuța Arduino va „traduce” în mod diferit aceste benzi de frecvențe. În programul de cod
vom avea o variabilă care va fi inițializată cu 0 și vom implementa un control al benzilor folosind
tehnica calculării „modulo n”. Dacă va variabila va avea rezul tatul 0 va fi aleasă prima bandă care
este cea europeană și care ia valori ale frecvențelor de l a 87.5MHz până la 108 MHz, iar dacă
rezultatul „modulo n” va fi 1, atunci va fi aleasă cea dea doua bandă care este cea folosită în Japonia
și cuprinde valori ale frecvențelor între 75MHz și 95.5 MHz.
Totodată, am implementat și posibilitatea de memora sau de a citi frecvențe ale posturilor de
radio în memoria non-volatilă a plăcuței Arduino și anume în memoria EEPROM. Acesta are
avantajul că odată cu oprirea sistemului de radio aceste frec vențe rămân în memorie și la următoarea
pornire acestea pot fi citite și setate pe radio fără a mai fi necesară căutarea manuală cu potențiometru
a postului dorit. Folosind această facilitate a memoriei EE PROM am implementat un număr de patru
posturi „favorite”, acestea pot fi schimbate la rândul lor cu alte posturi pe care le dorim să le
memorăm.
2

Căutăm frecvența dorită și prin apăsarea simultana celor doua but oane va avea loc memorarea
frecvenței postului la o anumita adresă(adresa de memorare/ci tire este diferită pentru fiecare buton în
parte). În momentul memorării/citirii unui post am decis s ă semnalez cu ajutorul unor leduri un
semnal luminos continuu timp de două secunde.
Afișarea informațiilor precum: banda aleasă(JPN sau UE), frecvența căutată, modul de
transmisie al sunetului(mono sau stereo) nivelul semnalului pr ecum și nivelul sonorului le vom face
pe un lcd cu organizarea de 2 linii și 16 coloane. Așadar, pe ntru a evita scroll-ul lcd-ului a trebuit să
afișăm toate aceste informații pe cele două linii și 16 coloa ne.
Modul de realizare a proiectului se putea face însă și dife rit utilizând, de exemplu, alte
componente iar în cele ce urmează voi detalia alternativele la care aș fi putut apela:
– pentru afișarea informațiilor – o interfață lcd de tipul N okia5110, deoarece am avea mult mai
mult spațiu pentru afișarea informațiilor;
-pentru preluarea ieșirii audio a modulului de radio – un potențiometr u stereo
-pentru ascultarea sunetului- două difuzoare pentru recepție ste reo
-pentru amplificarea sunetului – un modul de amplificator integr at pentru arduino cum ar fi
modulul LM386 dar acest lucru ar fi complicat circuitul sistemul ui de radio;
-pentru scanarea posturilor de radio – două butoane pentru scanarea înainte și înapoi a benzii
de frecvențe ;
Motivul pentru care nu am ales aceste alternative sunt de or din funcțional și financiar iar în
cele ce urmează voi detalia de ce am ales unele module în defa voarea celorlalte:
-pentru afișarea informațiilor de la radio – am ales un lcd I2C cu organizarea 16 coloane și
doua linii deoarece este suficient pentru ceea ce avem de afi șat ;
-pentru preluarea ieșirii audio a modulului de radio- am folos it un potențiometru mono
deoarece nu am considerat un aspect destul de important astfel că montajul circuitului s-ar fi
complicat și mai mult;
-pentru ascultarea sunetului-un difuzor cu o putere medie de 4W de oarece pentru spațiile
închise este suficient și putem oricând schimba cu un alt dif uzor dar trebuie sa ținem seamă și de
puterea suportată de amplificator altfel acesta se arde;
-pentru amplificarea sunetului -un amplificator ce poate susți ne la o tensiune de alimentare de
12V doua difuzoare având fiecare o putere de 10W;
-pentru scanarea posturilor de radio- un potențiometru 10k deoare ce avem posibilitatea
căutării manuale a frecvențelor dorite și putem asculta și post urile de radio cu o recepție a semnalului
mai slabă și acest lucru nu se puteau realiza folosind căutarea automată ;
-pentru controlul volumului ieșirii audio din modulul de radio T EA57567- am folosit tot un
potențiometru 10 k deoarece nu puteam folosi căștile cu volumul p e care îl oferă modulul de radio.
Ca urmare a experienței acumulate realizând această lucra re pot enumera avantajele și
dezavantajele acestui sistem de radio folosind arduino.
2

Avantaje :
– folosirea unui modul cu interfață I2C atât pentru lcd cât și pentru modulul de radio face ușoară
conectarea firelor pe breadboard, acestea utilizând doar 4 fire fiecare în comparație cu alte module de
același tip dar fără comunicația I2C;
-posibilitatea căutării manuale a posturilor de radio folosind pot ențiometru este un alt avantaj
deoarece putem găsi un post cu o recepție slabă a semnalului da r putem ulterior să îmbunătățim
această recepție modificând poziția antenei sau a firelor de căști folosite în loc de antenă;
-posibilitatea reglării volumului astfel că putem conecta sem nalul audio de ieșire din modulul
de radio direct la un alt amplificator care nu este dota t cu un potențiometru de volum, astfel, circuitul
are o posibilitate de integrare în mai multe aplicații;
Dezavantajele:
-din cauza unei comunicări intre plăcuța arduino și modulul de r adio acestea emite un mic
zgomot la fiecare nouă ciclare a buclei „loop” ;
-conectarea firelor pe breadboard nu este foarte stabilă și există posibilitatea deconectării
firelor în timpul manipulării sau transportării montajului ;

Un aspect important al modulului de afișare este faptul că și acesta ca și modulul de radio au
aceeași interfață de conectare. Interfața I2C a acestui lcd ne ajută să scăpam de multitudinea de fire pe
care le-am utiliza dacă nu am avea la dispoziție acest ti p de lcd. Cu numai 4 fire reușim să
programăm lcd-ul pentru a ne afișa informațiile necesare.
//importare biblioteca
//dece am ales sa nu scrollam
//cate ,de ce cum, cât, etc.
Ieșirea audio este oferită de modulul TEA5767 dar, aceasta nu poate fi reglată din punct de
vedere software și este suficientă doar pentru o conectare la o pereche de căști, însă, nici așa nu poate
fi folosită
deoarece oferă un volum ridicat pentru a putea asculta lejer un post de radio.
Așadar, pentru acest lucru am preluat ieșirea audio oferita de modulul de radio și am
conectat-o la un potențiometru 10k. Aici ar putea apărea un mi c inconvenient: modul de transmisie al
sunetului este făcut doar pe un singur canal,deci, vom avea transm isie mono deoarece potențiometrul
de care am dispus a fost cu un singur canal. Pentru a putea rea liza modul de transmisie stereo, adică
posibilitatea transmiterii sunetului pe două canale am avea nevoie de un potențiometru cu două
canale. Despre acest mod de transmitere mono/stereo voi detali a într-un capitol separat.
Conform datelor oferite anterior, ieșirea audio a modulului de radio nu avea destul de multă
putere pentru a putea fi folosit cu un difuzor de putere mai mar e. Pentru amplificarea semnalului
2

audio am folosit amplificatorul PAM8610 care poate fi alimenta t la o tensiune între 8 și 12 V și poate
fi utilizat cu două difuzoare de aproximativ 10W, ceea ce după păr erea mea este suficient de mult
pentru a folosi radioul într-o mașină sau într-un spațiu închis.
Acum putem utiliza ieșirea audio atât pentru căști cât și pentru amplificator. Nu era o
problemă majoră faptul că nu puteam să reglăm ieșirea audio deoarece amplificatorul folosit în
această lucrare este dotat cu un potențiometru de volum și puteam regla volumul amplificat în funcție
de preferințe, însă, există și amplificatoare de sunet făr ă posibilitatea de reglare a volumului
amplificat. De obicei, acestea amplifică volumul sonor la pute rea maxima a acestora fără posibilitatea
de a reglare și de aici puteau apărea o serie de probleme. Pe lângă asta mai putea apărea o problema în
momentul când conectăm cu căștile deoarece majoritatea că știlor de pe piață nu sunt dotate cu un
buton de reglare a volumului și nu se putea utiliza radioul.
Despre modul de implementare a sistemului cu acest amplific ator dar și mai multe detalii
despre acesta voi detalia în secțiunile următoare unde voi detali a mai multe lucruri despre fiecare
componentă în parte.
2

Referin e webț
https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Button
https://ro.wikipedia.org/wiki/Arduino
2