简单套路打造以Arduino控制的AM/FM/SW收音机
本文将为您演示如何将芯科科技（SILICON LABS）的Si4844-A10AM/FM/SW无线电接收器芯片与Arduino开发板结合，进而轻松制作一款全功能的多波段收音机。
基本电路
图1：收音机电路
图1是接收器的基本电路，该图根据Silicon Labs Si4844数据表及应用笔记改编。可变电阻（VR1）是极重要的组件，因为我们用它调整接收频率。对音频输出，我从一台旧电脑上取了一个扬声器。板上所有的组件都用3.3v并接地。
最难的部分也许是芯片SSOP-24构成部分。如果你没有使用SMT IC的经验和仪器，使用图2的载板也许是最简单的方式。
图2：焊接到载板上的SMT组件
主电路材料清单：
连接Arduino
为电路上电前需要考虑的另一方面是Arduino界面。此处，我使用了 Arduino ProMini,3v/8Mhz板。连接到Si4844-A10的方式如图3所示：
图3： Arduino 和Si4844-A10的连接：
此外，使用标准USB串行界面连接Arduino到电脑以进行编程。
测试基本电路
完成上述步骤后，你就可以开始测试程序了。如果一切顺利，当你调整VR1时，你应该会看到屏幕上频率的变化，以及听到收音机发出声音。
图4：测试程序截图
Arduino编程
本项目使用的Si芯片是一款带固定地址0x11的I2C从设备，而Arduino是主设备。然而芯片的I2C最大支持通信速度是相对较慢的50 kHz。此外，在上步骤过程中，速度不能超过10 kHz。为了符合这一要求，我们需要设置Arduino I2C速度，通常这对于Si4844-A10来说太快了。
I2C速度，由Arduino软件中两个变量，TWBR和TWSR决定。TWSR值的0和1控制预分频器，结合TWBR的值，来设定I2C速度。I2C的速度（时钟频率）由下式计算：
Arduino Pro mini 3.3v在8 mHz下运行，为了设置I2C速度到10 kHz，我们使用TWBR值为98，并设置预分频器到4（通过设置TWSR位为0）。于是有：
为了设置I2C速度到50 kHz，我们使用TWBR值为18，并设置预分频器到4（通过设置TWSR位为0）。于是有：
Si4844-A10编程
基本上，Arduino通过I2C总线向芯片发送命令，芯片接着通过执行要求的行动回复命令，返回状态信息。本项目中，我们使用Si4844-A10芯片的接受预先设置或者默认的有着默认特征波段的模式。
Si4844系列产品是Silicon Labs首款模拟调谐的数显CMOS AM/FM/SW无线电接收器IC，集成了从天线输入到音频输出的全部接收功能。使用兼容I2C的主机MCU两线控制接口，可将频率和立体声/单声道信息显示在LCD上，同时保留模拟调谐功能。
利用Silicon Labs的经过验证的专利数字中低频(Low-IF)接收器架构，Si4844提供优越的射频性能和抗干扰能力。优越的集成控制算法提供简单可靠的控制接口，同时淘汰了所有传统解决方案中使用的手动调谐外部组件。
添加键盘
为了控制收音机，我们需要输入设备。一块如图5所示的薄膜键盘就可以满足我们的需求。
图5：简易薄膜键盘
图6：键盘到Arduino的连接
键盘软件我使用Mark Stanley 和Alexander Brevig的库，其在GNU General Public License下发布，如图6。
图7：收音机功能显示
键盘上收音机功能的显示：
• AM :切换到AM模式，波段22
• FM :切换到FM模式，波段8
• SW :切换到SW模式，波段31
• Vol+ / Vol- :升高或降低音量
• Band+/Band- :升高或降低波段，但在现有模式内。
• B/T+ / B/T- :升高或降低音调
• Mute: 静音
添加显示器
输入设备配置后，我们需要显示收音机的设置。我在本项目中使用了我的旧的Nokia 5110/3310手机的显示器，如图8。
图8：诺基亚显示器
当连接显示器的时候需要考虑亮点。首先，因为显示器有多种变化而且有不同引脚。你需要验证你的引脚连接，如图9。第二，因为本项目中Arduino上所有的I/O都是3.3v，我并不需要使用通常的降压电阻，因为屏幕使用Arduinos的5v，像UNO一样。
图9：验证引脚连接
图10: 收音机显示器
图10是目前流行的收音机显示器，从左上角开始，显示：
• Row 1- 模式（AM/FM/SW）和波段
• Row 2- 波段频率范围
• Row 3- 音量和低音/高音
• Row 4- 现在的频率（mHz或kHz）
• Row 5- 立体声指示（仅FM）和静音（如果打开）
完成品
图11：面包板上的完成品
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技术问答 发布时间 : 2017-10-10
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