UKW-Stereo-Radio mit RDS-Decoder

[JeanLuc7]

Salut,

ich habe endlich die Zeit gefunden, ein angefangenes Projekt fertigzustellen und zusammenzusetzen. Herausgekommen ist ein Stereo-Radio mit RDS-Decoder. RDS steht für Radio Data System und überträgt Zusatzinformationen zum aktuellen Sender wie beispielsweise die Senderkennung, alternative Frequenzen, den Typ des Radioprogramms und Verkehrsinfos.

Das verwendete UKW-Modul findet sich bereits dokumentiert im Wiki. Es besteht aus dem UKW-Chip TDA7021 und dem Stereodecoder TDA7040. Allerdings habe ich zwei zusätzliche Anzapfungen vorgenommen, damit ich an das Multiplexsignal und eine Anzeige für den Stereoempfang herankomme. Das Multiplexsignal enthält noch beide Stereokanäle und wird über ein Kabel dem RDS-Decoderbaustein TDA7330 (mit etwas Drumherumbeschaltung) zugeführt.

Von da aus wird es digital: der Baustein hat zwei Ausgänge, von denen der eine ein Taktsignal mit etwa 1,87 KHz liefert und der andere dazu passend die Daten. Diese beiden Signale sind an einen ATMega644-Mikrocontroller angeschlossen, der die eigentliche Decodierarbeit übernimmt und das Ergebnis auf einer LCD-Matrixanzeige darstellt. Das Programm ist noch nicht ganz fehlerfrei; es hat noch Mängel bei der Textdecodierung, wie man auf einem der Bilder in der zweiten Zeile gut erkennen kann. Prinzipiell funktioniert es aber gut. Im Bild kommt mein 6400-Mikoprozessor-Nachbau zum Einsatz, letztlich ist es aber nur ein ganz gewöhnlicher Einsatzfall für einen AVR-Prozessor.

Das andere Schaltpult ist entstanden, weil ich gerne zwei Lautsprecher in einem Schaltpult verbauen wollte. Es handelt sich daher prinzipiell um ein Standardschaltpult (mit Messwerk, Taster, Ein-Aus-Schalter und Potentiometer), das um einen Stereoverstärker mit zwei TBA820M, zwei Lautsprechern und einem Stereopotentiometer zur Lautstärkeregelung erweitert wurde. Mit einem scharfen Bastelmesser und etwas Geduld lässt sich daraus ein ganz passables Stereo-Lab zaubern.

Einen schönen Sonntag wünscht
JL7

[Peter]

Hallo Jean Luc,
mal wieder ein ganz interessanter toller Aufbau (Schaltung) von Dir.
Und alles sieht wieder so professionell aus, so als wenn es industriell hergestellt wurde.
Das haut mich mal wieder aus den Socken.
Danke für das Vorstellen des Aufbaues hier im Forum.
Mit freundlichen Grüßen
Peter

[wolfgang]

Hallo JeanLuc7,

ganz tolle Arbeit wieder. Ich bin auch jedes mal begeistert, wenn ich deine Pultumbauten sehe. Wieviele Pulte hast Du denn noch, dass Du für jedes Projekt ein neues Pult umbauen kannst?

Gruß
Wolfgang

[suntri]

Hallo JeanLuc7
Und wider ein Hammer Aufbau von dir. Es ist unglaublich was wir hier von dir sehen dürfen.
Herzlichen Dank schon mal dafür. Gerade in dieser sommerlichen Zeit wo meistens nicht so viel im ee-Forum los ist.
Ich denke hier ist auch der eine oder andere im Forum, der so wie ich noch gerne mehr Informationen darüber hätte.
Ich selber bin ja noch Meilen von solchen Aufbauten entfernt. Doch es kann ja sein, dass ich auch mal so weit komme.
Es würde mich riesig freuen wenn wir den Weg noch etwas aufgezeigt bekommen.

Die Frontplatte hat mich übrigens auch sehr beeindruckt. Speziell wenn ich lese wie diese entstanden ist.
Da ich ja Drehbank, Fräsmaschine sowie weitere tolle Maschinen besitze ist mir deine Leistung voll bewusst.

[JeanLuc7]

Danke, danke. Freut mich sehr, dass Euch der Aufbau gefällt.

Die Schaltung selbst ist sehr nah an dem Datenblatt des TDA7021 konstruiert. Dieser UKW-Chip macht den Aufbau ja sehr einfach. Ich habe statt des im Datenblatt benutzten Drehkondensators eine Kapazitätsdiode verwendet, deren Regelbereich etwa zwischen 0 und 5V liegt. Eine der beiden nötigen Spulen ist in gedruckter Form konstruiert; hier habe ich mich von einer Anleitung für den älteren Chip TDA7000 (UKW-Stereo Lab 6301) leiten lassen. Die andere Spule ist gewickelt; man kann sie durch leichtes Auseinanderziehen zum Abstimmen benutzen. Die nötigen 8 Windungen habe ich ausprobiert. Der TDA7021 hat einen Ausgang, an dem er die Signalqualität anzeigt - weniger Spannung bedeutet mehr Qualität. Dieser Ausgang ist über eine in Sperrrichtung geschaltete Z-Diode und einen Vorwiderstand mit dem Messwerk verbunden. Durch die Z-Diode (4,8V) erreiche ich, dass das Messwerk "keinen Empfang" mit einem Wert nahe Null anzeigt. Sonst würde es bei etwa 6 verharren.

Das Datenblatt des TDA7021 gibt auch bereits die Stelle für das MPX-Signal vor - dort finden sich noch alle Anteile des gesendeten Signals inklusive der Pilottöne für Stereo (19 kHz) und RDS (57 kHz, 3fache Stereo-Pilottonfrequenz). Der zweite Chip auf dem UKW-Modul ist ein 8-poliger TDA7040, der das Stereosignal aus dem MPX-Signal erzeugt und es an zwei Ausgängen zur Verfügung stellt. An einem anderen Pin stellt dieser Chip ein Stereo-Detektionssignal zur Verfügung - ab 0,55V und weniger ist es Stereo, darüber Mono. In der Schaltung wird dieses Signal auf der Grundplatte einem einfachen Schmitt-Trigger aus zwei Transistoren zugeführt. Diese steuern die LED im Schaltpult. Sie leuchtet, wenn ein Stereosignal empfangen wird.

Das gleiche MPX-Signal benötigt auch der RDS-Decoderchip TDA7330. Obwohl der Chip letztlich alle nötigen Einheiten enthält, sind doch ein paar externe Bauteile nötig. Dazu gehört ein Quarz mit der unüblichen Frequenz 4,3320 MHz (ebay) und ein kleiner Vorverstärker. Das gesamte Modul wird überdies mit 5 Volt betrieben, dazu ist ein 78L05-Spannungsregler an Bord. Zudem findet sich eine LED, die die Qualität des RDS-Signals anzeigen soll.
Zwei Ausgänge liefern ein Taktsignal (Cl, Clock, etwa 1,187 kHz) und ein Datensignal (Da, Data), die zur weiteren Verarbeitung beispielsweise an den AVRnet6440 angeschlossen werden können.

Zur eigentlichen RDS-Verarbeitung schreibe ich mal nichts - das ist ein tiefer Einstieg in Schnittstellenspezifikationen und eher trockene Kost für uns Elektronikbastler. Ich stelle das Programm (in C geschrieben) aber gerne ins Wiki ein. Dort kommen dann auch die Schaltbilder der Module und der RDS-Schaltung rein.

Eigentlich ist das alles nicht so kompliziert - und da die ICs einerseits als SMD-Chips vorliegen und andererseits sowieso nichts anderes können als das, was im Datenblatt steht, macht es Sinn, sie gleich auf ein Modul zu packen anstelle eines diskreten Aufbaus.

Was das Pult betrifft: die einfachen Kästen sind ja heute günstig zu bekommen, so dass in den letzten Monaten 12 davon bei mir angefallen sind. Zwei weitere sind derzeit noch in Arbeit: eine fast fertige modifizierte Variante des TV-Labs und eines, das einen kompletten PC mit Android-Betriebssystem enthalten soll (http://apc.io/) und dann per USB steuern kann - mal schauen, ob ich das hinbekomme.

Zuletzt noch dies: ich habe hier so meine Ecke mit neuen Modulen, den Schaltpults und dem Verheiraten der Baukästen mit zeitgemäßer Technik - wenn Philips nicht aufgehört hätte mit diesen Kästen, würden sie das jetzt vielleicht sogar selbst machen. Aber generell möchte ich mich bei Euch für Lob und Kritik und auch die vielen Anregungen aus anderen Bereichen bedanken, z.B. die Kosmos-Radiobastler, wegen derer ich jetzt begonnen habe, dieses Radio auch einmal auf Philips-Bauplatten nachzubauen oder die Jugendarbeit oder diese neuen Modulplatinene - echt klasse hier.

Einen schönen Abend wünscht,

JL7

[limsum]

Hallo, eine großartige Arbeit.

Nun hast du fast die gesamten Bastelkästen von Schuco nachgebaut.

Aber zwei Kasten fehlen noch in deiner Sammlung, es ist der EE2007 mit dem EE2008 und aus dem Schuco - System den Schuco TV - Lab.

Mich würde einmal interessieren, wie du diese Kästen umsetzt.


Limsum

[JeanLuc7]

Salut Bastelfreunde,

ich fand nach gewisser Zeit, dass das RDS-Radio zu komplex und zu unflexibel ist. Daher habe ich eine kleine Platine auf Basis eines AVR-Mikrocontrollers entwickelt, mit der der Aufbau weit schneller und leichter zu machen ist. Anbei ein paar Fotos - die Platine selbst ist an anderer Stelle beschrieben. Der Aufbau ist vollständig gleich mit dem weiter oben vorgestellten, bloß die neue Platine ist hinzugekommen und hat den Masterlab-Nachbau abgelöst.

Die obere Zeile zeigt den Sendernamen - "vom rbb" ist dabei der zweite Teil des Texts "Antenne vom rbb", der wechselweise gesendet wird. Der untere Text ist der sogenannte Radiotext. Die meisten Radios können das heute darstellen, aber ich kenne niemanden, der sich diese Texte anzeigen lässt :-) Es sind 64 Zeichen möglich, die hier von links nach rechts gescrollt werden - daher ist der Text am Anfang abgeschnitten; ich war zu langsam beim Fotografieren.

Falls jemand Interesse an den nötigen Quellcodes hat - ich stelle sie gerne zur Verfügung.

Grüße, JL7