AM / FM Audio Transmitter (Toestel of techniek)

door paul-jean , Nieuwegein, 01-07-2016, 10:14 (3076 dagen geleden)

Beste Forumlezers,

Ik maak al jaren naar tevredenheid gebruik van het bekende PLL-AM zendertje (van Otto Tuil) in combinatie met mijn buizenradio’s. Vaak stream ik muziek vanaf een smartphone via een BlueTooth audio adapter naar het zendertje.

Om ook op de FM te kunnen luisteren heb ik een simpel FM zendertje bij Alibaba besteld. Voor ca. 20 Euro heb je dan een uitvoering met een 4-digit 7-segment display, een up- en een down-toets en een stereo/mono keuze. E.e.a. gebaseerd op BH1415F IC en een uitgangsvermogen voldoende voor een 10-tal meters reikwijdte.

Deze uitvoering met een display en up-down toetsen zette mij aan denken om het AM zendertje ook zo uit te rusten. Om niet te worden beïnvloed door bestaande varianten en om er ook wat van op te steken ben ik vanaf nul begonnen. Ik heb daartoe een Arduino Uno gekocht, samen met een TM1637 7-segment display. Deze laatste gebruikt slechts twee outputs van de Arduino, wat goed uitkomt. De tabel van de 8 bitswitches van de AM zender laat zien dat de decimale waarde loopt van 57 t/m 177, overeenkomend met een frequentiebereik van 522 t/m 1602 kHz.

De Arduino moest dus een programmaatje krijgen met een 8-bits counter welke de bovenstaande waarden doorloopt met behulp van een up- en een down toets. Elke druk is een stap van 1 bit omhoog (of omlaag) , overeenkomend met een frequentiestap van 9 kHz. De 8 bits van de counter gaan via 8 outputs van de Arduino naar de bitswitches (die allen open moeten staan) van de AM zender. E.e.a. zo geprogrammeerd dat bij het vasthouden van een toets de counter sneller gaat lopen. Met wat rekenwerk wordt de waarde van de counter omgezet naar een kHz uitlezing op het display. Ook is de golflengte (in meters) is gemakkelijk te berekenen. D.m.v. nog een toets is het display om te schakelen tussen frequentie en golflengte weergave.
Omdat de Arduino met 5 volt logic werkt en het AM zendertje met 15 volt heb ik een interface gemaakt met 8 transistors tussen de outputs van de Arduino en de bitswitches.

De inputs van beide zendertjes staan parallel. Met een instelpotmeter op de input van de FM zender zijn de modulatieniveaus gelijk te regelen. Elke audiobron met een LINE uitgangsniveau is aan te sluiten en moduleert dus AM en FM tegelijkertijd. Een antenne van ca. 2 meter voor de AM en slechts ca. 20 cm voor de FM geven binnenshuis een goed bereik.
Ik heb twee analoge voedingen van elk 12 volt gemaakt. Eén voor de Arduino en één voor het FM zendertje. De gebruikte versie 2 van de AM zender heeft een ingebouwde 230 V voeding.

Nadat alles op tafel naar tevredenheid werkte moest er nog een behuizing komen. Zoekende op MP kwam ik een NAD C420 tuner tegen, in zeer nette staat voor een paar tientjes. Deze leek qua behuizing erg geschikt : zes druktoetsen en een flink display en wellicht een bruikbare trafo.
Apparaat aangeschaft, moederboard verwijderd, almede het display. Vervolgens alle losse printen en voedingen ingebouwd:

1 = bestaande trafo
2 = voeding 2 x 12 V
3 = FM zender
4 = FM interface
5 = AM zender
6 = Arduino
7 = AM interface
8 = bestaande print met toetsen en 7 segment display's
9 = 5 standen schakelaar AM-antenne aanpassing
10 = BlueTooth audio adapter (buiten de behuizing)

Het FM zendertje bestaat uit twee printjes, het zendgedeelte en een interface waar de druktoetsen en het display zijn bevestigd. Het display heb ik los gesoldeerd omdat dit achter het venster van de kast moest komen. Drie druktoestsen van het printje zijn parallel aangesloten op drie bestaande toetsen op het front van de kast ( +, - en mode).
De AM zender wordt ook ingesteld met drie druktoetsen n.l. +, - en unit (omschakeling kHz en m), welke zijn aangesloten op 3 inputs van de Arduino.

De beide 4-digit 7-segment display’s zijn met afstandsbusjes naast elkaar gemonteerd op de bestaande print welke zich achter het front bevindt. In software kan de helderheid van het display van de Arduino worden geregeld en zo gelijk worden gemaakt aan het FM display. Het modulatie ledje van de AM zender is verplaats naar een plekje achter het venster waar eerst de IR ontvanger zat.

Omdat de Arduino niet voldoende outputs over had heb ik de antenne aanpassing van de AM zender niet kunnen automatiseren. Het bijschakelen van de spoeltjes gaat nu met een 5 standenschakelaar op het front. Als een golflengte is ingesteld kan hiermee een optimale aanpassing worden gekozen, te zien aan de maximale uitslag van de afstemindicator op de betreffende ontvanger.

Om later nog te kunnen (her)programmeren is er een USB aansluiting gemaakt op de achterzijde van de kast. De oorspronkelijke L R outputs zijn nu inputs geworden en beide antennebussen zijn nu voor de zendantennes.

Een lastige klus was het veranderen van de tekst op het front van de oorspronkelijke NAD tuner. Ik heb de oude tekst voorzichtig verwijder met een glasvezel potlood. Licht beschadigingen zijn niet te voorkomen, maar ik hoopte dat de nieuwe tekst dit weer wat zou maskeren. Die tekst heeft mijn echtgenote keurig uitgesneden m.b.v. een plotter op een zelfklevende grijze folie. Die heb ik goed uitgelijnd op het front geplakt en vervolgens alle overtollige folie weggehaald, zodat alleen de tekst overbleef. Helaas waren de beschadigingen op het front toch nog wat te zien, maar het afspuiten met wat dunne lagen matte lak deed wonderen, zodat ik toch erg tevreden ben met het resultaat.

De Audio Transmitter staat nu regelmatig aan, met als input de BT audio adapter. Ik vond een rustig plekje in de FM band op 91,5 MHz en de AM heb ik voorlopig ingesteld op 401 m. Te zijner tijd wil ik een Technisat DigitRadio 100 aansluiten als modulatiebron. Dit is een DAB+ / FM tuner met BT functie, zodat ook audio streamen mogelijk is. De audio output ervan is regelbaar, zodat aansluiten geen probleem zal te zijn.

Ik hoop dat ik met deze bijdrage lezers weer op ideeën breng.

Groet,
Paul Bakker