這個收音機,賣得好好的,為啥要開源吶?
這是一個,真正產(chǎn)品級的,已經(jīng)商業(yè)化的,可以魔改的——收音機(簡稱咕咕機)。
為什么要開源這個產(chǎn)品?這款產(chǎn)品的市場定位是讓熱愛DIY的入門玩家可以進行各種魔改,包括換大屏幕、升級立體聲功放等玩法。讓更多未接觸過電子DIY的朋友們有機會親身體驗從入門到魔改的“折騰過程”。
本次開源,是作者在商業(yè)化過程中的一次嘗試,他們很好奇把一款閉源的被市場所認知的產(chǎn)品開源,會帶來怎樣的變化。也希望通過這個項目,給更多的開源者帶來一些商業(yè)化借鑒。
全波段的收音機,確實不少,但……支持“魔改”?
這就有點意思了!
接下來,我們就一起看看,這種“特別”的產(chǎn)品化設(shè)計,會有什么功能?硬件設(shè)計思路又是怎樣的?
一、功能/亮點
首先說明,收音機是支持數(shù)字/模擬輸出兩種模式的:
數(shù)字輸出通過D類功放 驅(qū)動輸出
模擬輸出通過模擬運放 驅(qū)動輸出
具體功能如下:
①全波段收音機
②調(diào)頻FM:64Mhz-108MHz
③調(diào)幅AM中波MW:520KHz-1710KHz
④調(diào)幅AM短波SW:3.5MHz-30MHz
⑤航空波段:118MHz-137MHz
⑥數(shù)字輸出模式還支持:藍牙音箱、網(wǎng)絡(luò)收音機功能(需要網(wǎng)絡(luò)收音機固件支持)
⑦模擬輸出模式還支持:調(diào)幅單邊帶SSB-3.5MHz-30MHz(BFO調(diào)節(jié)0-2000Hz)
⑧支持UHF擴展:通過擴展板支持UHF波段接收/發(fā)射功能,請遵守當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)
二、硬件設(shè)計
咕咕機收音板原理圖
咕咕機收音板PCB圖
咕咕機MCU板原理圖
咕咕機MCU板PCB圖
咕咕機U段擴展板原理圖
咕咕機U段擴展板PCB圖
一個產(chǎn)品,或許無法做到“完美”,但卻可以盡可能的將產(chǎn)品的定位,發(fā)揮到極致。
體現(xiàn)到硬件設(shè)計思路上,就是——支持“魔改”
1.收音板
①前端:固件中AMP開關(guān)控制到ANT_IN_SW(路徑選擇)和RADIO_LNA_SW(LNA電源)。高為打開,低為關(guān)閉
咕咕機的前端設(shè)計并不是很完美,這也是被用戶所詬病的。如果大佬們有興趣,可以重新設(shè)計一下前端部分。
②航空波段:與V4mini方案接近,但為了支持更寬的超外差接收,把帶通改成了低通?;祛l方案仍然采用SA602。
③擴展IO:由于需要控制的信號略多,而ESP32資源有限,因此我們采用了9555來擴展IO口。
如果需要魔改且使用我們的固件的話,這塊不要隨意修改噢。
2.MCU主控板
①主控:ESP32+FLASH+PSRAM
②時鐘芯片:PCF8523T
這個芯片會掉表(可能需要頻繁對時),復(fù)刻建議采用DS3231
③喇叭接口:咕咕機采用單聲道雙輸出模式,模擬輸出加數(shù)字輸出。
因為SI473x的單邊帶模式不支持數(shù)字輸出
④數(shù)字輸出:MAX98357
⑤模擬輸出:從收音板的功放輸出,這兩路輸出采用雙刀雙擲開關(guān)切換
魔改建議:如果要改成立體聲的話,可以加一路MAX98357,把兩個MAX98357分別配置成左右聲道,另外可以考慮把收音板的功放挪到MCU板,做成雙路。
⑥屏幕:2寸屏,ST7789驅(qū)動
⑦采用單鋰電池供電方案,升壓芯片:FP6276B
也有小伙伴魔改了一下,改成雙電池供電的方案,這樣電路里就避免出現(xiàn)DCDC,純用LDO供電了
3.U段擴展板
本擴展使用AT1846S方案,將擴展板與收音板的擴展接口連接后,主界面可選擇U段接收模式(因法規(guī)原因,已禁用發(fā)射功能)。
由于咕咕機的結(jié)構(gòu)原因,整機的I2C走線和模擬音頻輸出走線較長,因此比較容易受到附近大功率發(fā)射設(shè)備的干擾。
那,怎么防止上述“被干擾”的情況發(fā)生?
如果遇到此情況,可考慮使用導(dǎo)電布或者接地金屬板進行屏蔽(PCB外殼可能是個好主意,但是要在WIFI/藍牙天線處做好開窗)好的,硬件設(shè)計部分就先講到這。
那可能就有人問了——文中一直提到魔改,到底是魔改成啥樣啊?無圖無真相啊?!
好!問得好!禁止自問自答創(chuàng)友們請看VCR!
三、接下來,歡迎你進入“魔改”的快樂老家
魔改小天才by:Sandy
咕咕機本體設(shè)計的時候,預(yù)留了一部分魔改立體聲的空間,但為了做得更便攜,最終才設(shè)計成了單聲道方案。
但是,Sandy同學(xué)基于原始的咕咕機方案設(shè)計了立體聲擴展板,增加了雙路MAX98357+雙路8002輸出,并且把屏幕改成了大屏。
同時她也重新設(shè)計了外殼,傳說中的東方紅方案就這么誕生了。
Sandy寫了非常詳細的魔改說明,在這里我也不再贅述了。東方紅的相關(guān)魔改我會放在開源網(wǎng)址附件中。
在這里,感謝Sandy的天才設(shè)計與分享。
參考開源資料:
https://oshwhub.com/alec_cy/geek-nest-full-band-radio-v5a-op
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