图吧小白教程 篇四十二:多种方案DIY FM发射模块

2020-02-06 10:32:09 10点赞 30收藏 3评论

创作立场声明:搞项目真有意思

简单的介绍一下以前的旧项目……

记得还在多年以前,咱在实验室还是天天无所事事鼓捣自己的高压电或者电弹实验的时候,咱的同学大佬就已经在调PID了,即使是刚入门的同学,也天天在鼓捣用51驱动超声波模块并用1602输出实时距离之类的项目了。

多种方案DIY FM发射模块

而那会儿咱还在用相当不正规的等离子扬声器电路在那听歌自娱自乐的时候,咱同学在一旁搞FM发射项目,这时候他的听力耳机突然响起了咱正在放的音乐,一下子咱就突然楞了一下,然后终于明白咱当时搞的电路不仅仅有等离子扬声器的功能,同时还能发射电磁波。于是后来咱也参加了FM发射的整活项目中

多种方案DIY FM发射模块

其实单纯用现成的方案整FM发射那会儿咱高中就会,只要你的手机有这种功能完全就可以打开一个APP就解决的事,当时半智能手机还没有APP的概念,总之就是手机如果自带的话完全可以利用这个功能。而说到FM发射的这个功能其实最多最实用的还是用在车载方面,那年头智能手机还没普及的年代,汽车外置的导航仪通常不会有太大的喇叭,也就是说音量不够高,所以一般这种导航仪会内置FM发射模块通过汽车的收音机来同步无线连接车载音响。

当年不少手机功能机都有这功能,记得那会儿诺基亚N97就有这功能,包括咱15块钱的夏普手机(骁龙800) 都有这个功能

多种方案DIY FM发射模块

多种方案DIY FM发射模块

如果手机没有FM发射功能也没关系,买个上图的那种模块就可以了,这个模块看外观就知道在IPHONE4/4S那年头就已经定模了,尺寸设计完全是迎合IP4或者4S的,价格嘛经过了这么多年的生产也从30块钱掉到了十七八块包邮,这种模块内置锂电池,容量不大,且支持旧式MICROUSB充电(看到这里就想笑,老IPHONE的接口实在太宽所以就连给IPHONE设计的配件都得用安卓/WP阵营的接口),续航和性能一般般,属于中规中矩的产物。内部电路想想也知道应该是最简单的数字IC方案,就和普通的手机平板里自带的方案差不多,说实在的真要是让我评价的话我得说比数码之家不少拆过一看就是个简单的LC振荡电路连闭环都不带的方案要强很多,至少这种方案输出精度可以保证

多种方案DIY FM发射模块

不过咱要给各位介绍的是另一种电路,就这种。搞电子实训的时候当时咱是焊简易充电台灯(就那种烧铅酸蓄电池一个阻容降压就直接插220V充电的老破台灯)或者超外差收音机(除了矿石收音机以外最原始的收音机,只支持AM且接收灵敏度异常的差,咱一般都是捡他们焊废的废料用来拆可调电容做矿石收音机),也有学校搞一些有意思的项目的比如上图这个FM发射模块,这个模块咱自己买过当时还不是实训项目就是为了自己玩,那会儿这个电路套件是一套9块钱,两套18不包邮,四舍五入合15块钱一套到手价。咱到手之后就自己焊,然后测试发现这玩意功能挺不错的。至少点着它上厕所咱带着耳机可以接着听音乐了

多种方案DIY FM发射模块

就像咱说的,这套模块现在有现成的套件,自己买回家自己焊就行了

多种方案DIY FM发射模块

经实测这套套件总体来说还是挺好的,精度挺高,可调范围挺大,而且性能也不错,至少比电子爱好者之家的那种得靠手掰线圈间隙调频的垃圾强多了,价格也没多贵。

多种方案DIY FM发射模块

这套方案什么都好,经测试性能达标,唯一的问题是你需要自己焊,没人卖成品,那就要求你至少有把烙铁和一些焊锡(对于没有经验的小白我推荐各位不要舍不得钱直接上焊台,936就可以几十块钱性价比很高性能比调温烙铁强 焊台这种东西也不用什么太贵的好用就行)

多种方案DIY FM发射模块

你还需要会把这块电路板焊的比较干净,至少焊点圆润不虚焊不连粘不短路。这要求一定的锡焊技术。对于小白来说只要胆大心细手不抖不图便宜买假焊锡这个都能很快学会

多种方案DIY FM发射模块

还需要会照着说明书焊接电路板上的元件,这里咱提供给各位一个启发就是先焊低矮的元件后焊高的,焊台温度不用太高刚刚够能稳定熔化焊锡就可以。

多种方案DIY FM发射模块

电路图在上面已经画的非常清楚,如果各位感兴趣想要仔细研究的可以买套电桥测试仪然后买套套件回来挨个仔细测量元件的参数这样就很容易逆向出来这套电路并自己设计一套属于自己的电路板。当然这么做在成本上没有什么意义,但是对于锻炼逆向能力的各位来说还是有点用的。

模块本身带咪头,可以对模块说话这样准备两套模块和两个收音机就能当对讲机使用(采取不同的频率甚至可以两边同时发射接收实现全双工,这点旧式对讲机都做不到),也可以插音频线之后自动屏蔽话筒这样就可以直接发射音频信号。

这个电路建议最高是用9V供电,鉴于功率不大各位可以用9V电池或者USB升压线或者QC电源/充电宝+9V激活线来实现便携供电。

这个电路它最大的特点就是整个电路完全没有用一个数字IC却也实现了高精度的FM调频发射,这是咱最佩服的。而且实际使用性能很好,不会随着温度和环境的变化发生频率漂移。

其实咱更好奇的是当年咱同学做的简易FM电路——用一个有源晶振做FM发射是什么操作?至今没明白什么原理

多种方案DIY FM发射模块

可能类似这种因为当时面包板上只上了个晶振所以看着像没有什么东西吧,没准大佬只是用AM电源调制给晶振?反正咱是没想明白这是什么操作

多种方案DIY FM发射模块

最后一种方案对于咱来说就是也算是比较成熟的方案了——用现成的数字FM模块

多种方案DIY FM发射模块

这种老外画的模块在国内卖17都没人买,因为华强北随便就能造17包邮的成品模块,这种也就咱玩玩还可以。魔幻的是这个模块在国外卖这个数的美元都有的是人买

多种方案DIY FM发射模块

多种方案DIY FM发射模块

基于KT0803L这款IC

多种方案DIY FM发射模块

发射范围70-108

官网说明

多种方案DIY FM发射模块

多种方案DIY FM发射模块

多种方案DIY FM发射模块

多种方案DIY FM发射模块

多种方案DIY FM发射模块

简单来说这款模块要基于ARDUINO来进行I2C通信确定自己需要发射的频率是多少才会开始工作

多种方案DIY FM发射模块

我们需要做的是模块到手之后准备一根3.5mm公对公音频线,因为模块来的时候上面没有赠咪头话筒,所以可能还会需要自己焊一个驻极体话筒在上面,注意极性焊反了可是挺麻烦的

多种方案DIY FM发射模块

然后还需要准备一个ARDUINO UNO开发板和一些杜邦线(这里是公对母)然后正确接线之后打开ARDUINO环境 模块特点

I2C 接口,兼容5V TTL 电平

Arduino 即插即用

板载麦克风

电压输入范围: 3.0V ~ 5.0V

Arduino        FM Module

GND   ------------   GND

5V    ------------   VCC

SDA   ------------   SDA

SCL   ------------   SCL

记得连上天线。任何大概75cm长的金属线均可作为天线使用。

多种方案DIY FM发射模块

这个模块和之前的模块一样需要自备天线,咱一般都是用漆包线量取发射范围中心频率然后计算波长取四分之一掐折焊接在模块上的

天线长度为什么是四分之一波长

其实任意长度都是可以的,随手怼上期一个拉杆天线其实也是一样用。为什么一般用1/4呢?原因在于1/4长度自身可以发生谐振,且自由空间条件下谐振阻抗在50欧左右,而50欧是我们常见的馈电系统,故可以很好的与馈电系统匹配,这样能量才能够输出到天线上。

   理论上1/2波长辐射能力更强于1/4,为什么没有用呢?因为它谐振阻抗很高,不能与现有的馈电系统匹配,能量无法激励它。

   实际上3/4波长也是可以的,而且辐射效率更高。

至于ARDUINO环境的安装库的安装之类的应该不用咱说咋办了吧,之前咱更了10来期《ARDUINO从入门到创客带师》已经充分的给各位介绍了ARDUINO环境对于小白来说是什么概念,基本上日常使用就是下载开源代码 安装库 调试 编译之后没问题了就上传 然后就完事了。只要会硬件接线一般的小白都不会有事。

下载库文件,安装库并且将项目代码上传至Arduino。

多种方案DIY FM发射模块

即使是老掉牙的MAC也很容易解决库的安装的问题

之后,打开串口监视器会看到:

多种方案DIY FM发射模块

输入想要发射的频率然后SEND就可以了

多种方案DIY FM发射模块

最后实际使用效果会合华强北这种17包邮的模块没差多少 ,虽然也是5V供电但是好歹有一根挺长的天线,但是实际发射的效果也就那么回事,你在你家书房发射可能到你家卧室就听不到了

多种方案DIY FM发射模块

最后咱讲一下当年咱用来发射信号的电路吧, 不是所有能发射电磁波的都是正规电路,像是这个特斯拉线圈就可以通过振荡电路在线圈顶端产生高压,以及在线圈附近产生一定强度的电磁波。这个线圈加上AM电源调制电路之后首先会在线圈附近发射AM信号,因为基频很低所以谐波可以达到很高的频率全覆盖,到了FM的VHF UHF频段的时候还会产生寄生FM信号被收音机接收到信号,关于这个线圈的原理我们最后在下期图吧轻音部#2会有详解的

多种方案DIY FM发射模块

在玩不正规电路的时候要小心,之前咱的电子开关收音机曾经被击穿过,玩特斯拉线圈的时候收音机突然自己就开机响起来了,屏幕显示也不太对劲了,还好最后没坏。

最后关于FM发射电路的法律适用:《无线电管理条例》第11条规定:“设置、使用无线电台(站)的单位和个人,必须提出书面申请,办理设台(站)审批手续,领取电台执照。”

当然,在自己车里和家里小范围使用没人找你麻烦。除非你想大功率大面积的发射……

所以如果有可能的话我建议各位还是玩玩能考证的手台之类的,或者只是听听SDR也不错。带你步入SDR(软件无线电)的大门

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