1. Распаковка
‒ А сегодня у нас очередная распаковочка...
Так обычно начинаются многие обзоры товаров с AliExpress. Но в данном случае будет не совсем так.
Во-первых, не сегодня. Конструктор был куплен год назад и всё это время лежал в коробке на шкафу, терпеливо дожидаясь своей очереди.
Во-вторых, не только распаковка и обзор. Будет время и паяльником попаять и сверлом посверлить и напильником пошоркать.
Так что устраивайтесь поудобнее и читайте. А если понравится ‒ всегда сможете повторить и улучшить.
Понадобился мне очередной карманный FM-радиоприёмник. Просто пойти и купить ‒ это не наш метод, это скучно. Интереснее собрать самому.
А модуля с микросхемой AR1310 (TJ1310), для сборки простейшего FM-радиоприёмника, ни на Ali, ни в наших радиомагазинах как-то не встречается уже несколько лет. Быть может перестали выпускать. Зато нашёлся вот такой радиоконструктор.
Учитывая низкую стоимость самого набора при заказе ориентировался в основном на стоимость доставки. Взял по плюшкински, с запасом.
Спустя время приехала посылка с несколькими серебристыми пакетиками.
В пакете обнаружилось вот такое содержимое. Вся комплектность как на картинке в Интернете.
2. Комплектующие и печатная плата
Схемы к данному конструктору не прилагается. Вроде как "а зачем сборщику-монтажнику лишний раз напрягаться, её читая"?
Но зато в комплекте есть уже готовая печатная плата. Не придётся возиться с ЛУТ.
Плата качественная, контактные площадки уже лужёные, отверстия металлизированные. В общем, паять будет в удовольствие.
На обратной стороне платы напечатаны номиналы радиодеталей.
Удивил разброс параметров радиодеталей.
Из четырёх резисторов с заявленным номиналом в 10 кОм один имел сопротивление в 9400 Ом, ещё два в 10300 и 10400 Ом.
Конденсаторы с обозначением 104 вместо ёмкости в 100 нанофарад, измеренные транзистор-тестером показали значения в 60 с небольшим и 70 с лишним нанофарад.
Не лучше были дела и во втором экземпляре набора.
Сначала хотел заменить детали на "правильные", а потом решил впаять как есть и оценить работу схемы при таком разбросе.
3. Питание
Изначально предполагается питание собранной схемы от двух элементов АА с общим напряжением в 3 вольта.
Отсек для этих батареек я самонадеянно отложил в сторону, приберегая для какой-нибудь другой конструкции.
А питать радиоприёмник буду от литий-ионного аккумулятора, исключительно из-за его небольших габаритов. С подзарядкой от любого доступного USB-порта через плату зарядного устройства на микросхеме TP4056.
На упаковке литий-ионного аккумулятора есть предупреждение: не замыкать, не нагревать, не подвергать ударам. Настоятельно рекомендую соблюдать эти правила при работе с литий-ионными аккумуляторами для вашей личной безопасности, безопасности окружающих, а также безопасности пожарной.
4. Пайка
Все детали, кроме микросхемы, обычные, для навесного монтажа. Микросхема в SMD-корпусе ‒ ещё одна хорошая возможность попрактиковаться в пайке подобных малоразмерных высокотехнологичных элементов в домашних условиях.
Рекомендованная некоторыми продавцами конструктора последовательность пайки: cначала припаиваем SMD-микросхему, затем резисторы, индуктивность, конденсаторы, диоды, [кварцевый резонатор, транзистор], разъём для переключения антенны, разъём для наушников, кнопки переключения [и светодиод].
В общем ‒ от самых мелких и плоских к самым большим и высоким.
При пайке микросхемы нужно установить её правильной стороной, ориентируясь на первый вывод-ключ, отмеченный на плате и на корпусе микросхемы.
Диоды также маркированы на плате и на самом корпусе: полоска - это катод.
Транзистор паять, ориентируясь по полукруглому рисунку на плате.
Электролиты также нужно припаивать с соблюдением полярности.
И светодиод тоже.
Паял обычным 40-ваттным паяльником, в некоторых местах узкой стороной 6-ти миллиметровой толщины жала. Но для большего удобства жало паяльника можно выбрать и потоньше.
При пайке кнопки устанавливал на плату не вплотную, а так, чтобы они возвышались над электролитическими конденсаторами и потом, с учётом толщины корпуса, выступали из него примерно на миллиметр. При таком способе пайки нужно постараться и выровнять кнопки по наклону и в один ряд.
Светодиод впаял в предназначенное для него место на плате, но это не лучшее решение с точки зрения дизайна конструкции. Чтобы впоследствии "глаз не цеплялся" лучше расположить его отдельно, в другом, более подходящем, месте корпуса.
Разъём для переключения антенны не устанавливал из-за критичности по высоте. Так как в качестве антенны будет использоваться в основном только общий провод головных телефонов, то вместо разъёма просто впаял проволочную перемычку между контактами 2 и 3.
Кварцевый резонатор пришлось положить над платой, транзистор и конденсаторы пришлось немного пригнуть к плате, чтобы сильно не выступали по высоте.
От остатков канифоли после пайки промывал плату изопропиловым спиртом.
При этом надо учитывать, что раствор спирта с канифолью может попасть внутрь кнопок, что после высыхания смеси может нарушить их срабатывание. В таком случае поможет повторная промывка платы в чистом спирте.
Спаянная плата выглядит так.
5. Коммутация для тестового стенда
Соединительные элементы для тестового стенда ‒ однорядные двух- и трёхконтактные разъёмы, монтажные провода и немного термоусадки. И миниатюрный выключатель.
6. Первое включение
Собрал тестовый стенд. Включил.
При первом включении схема повела себя странно.
Светодиод засветился, в наушниках послышалось шипение и раздались короткие обрывки радиопередач.
При нажатии кнопок увеличения-уменьшения громкости было слышно, что громкость менялась.
А вот кнопки поиска радиостанций зачастую просто не реагировали, только иногда при их нажатии вообще пропадал звук в одном из наушников.
Установить какую-либо одну станцию не удавалось совсем.
‒ Чепуха какая-то, подумал я и полез в Интернет, почитать, что умные люди говорят.
7. Призываем коллективный разум
Обзоров на эту модель радиоконструктора в Интернете вполне достаточно. И в первом же из них отдельно отмечалось, что допустимый диапазон напряжения питания приёмника должен быть в пределах от 1.8 до 3.6 вольт.
Нашлась и схема данного радиоконструктора.
Вот в этом обзоре на болгарском. Только номиналы резисторов почему-то завышены в десять раз.
Есть схема радиоприёмника и на этом форуме. Уже по немецки.
(И нет, я тоже не знаю ни болгарского, ни немецкого. Поэтому в закладках браузера у меня на видном месте ссылка на онлайн-переводчик).
Также обратили на себя внимание довольно частые комментарии в обсуждениях о неработающем приёмнике из-за "битых" экземпляров микросхем.
8. Решение проблемы работоспособности
После недолгих размышлений был намечен следующий план действий:
- попробовать запитать схему стандартным напряжением в три вольта от двух пальчиковых батареек
- если не поможет ‒ заменить резисторы-конденсаторы деталями с правильными номиналами
- если не поможет ‒ заменить микросхему или собрать второй экземпляр радиоприёмника
- если не поможет ‒ купить отдельно микросхемы у другого продавца
Первый же пункт данного плана увенчался успехом, приёмник заработал нормально.
А запитать его от литий-ионного аккумулятора вместо пальчиковых батареек поможет простая хитрость ‒ установленные в разрыв цепи питания один или два последовательно включенных диода.
Я использовал один диод 1N4148, падение напряжения на котором составило 0.75 вольт.
При напряжении максимально заряженного аккумулятора в 4.2 вольта напряжение, подаваемое на схему, составило 4.2 - 0.75 = 3.45 вольт. В допустимый диапазон укладывается.
Подойдут и другие кремниевые или германиевые диоды соответствующего размера, как импортные, так и отечественные. Только при их выборе нужно ориентироваться на характеристики, в том числе и на значение среднего допустимого тока.
При установке диода нужно резаком или острым ножом разрезать одну из токоведущих дорожек цепи питания на плате.
9. Работающий тестовый стенд и результаты эксплуатации
Работающий тестовый стенд выглядит так.
Звук у радиоприёмника довольно хороший, чистый и глубокий. По сравнению с радиоприёмником на микросхеме AR1310 искажений меньше.
Громкость тоже вполне достаточная.
По количеству принимаемых радиостанций ‒ в Московской области принимает около трёх десятков, не все, но тоже, в общем, нормально.
Но есть и не очень приятные особенности ‒ при переключении на предыдущую или следующую станцию поиск может занимать от 1-2 секунд до 15-20 секунд.
Причём всегда по разному. Нажал кнопку и ждешь... У радиоприёмника на микросхеме AR1310 переключение между станциями было почти мгновенным.
Перебор найденных станций происходит по кругу.
Также замечено, что иногда при поиске новый радиоприёмник пропускает очередную станцию или возвращается на исходную.
Короче ‒ найти определенную станцию ‒ тот ещё занимательный квест, но тем и интереснее.
А быть может есть возможность как-то схемотехнически и по простому исправить эти заморочки (долгий поиск и не всегда последовательный выбор) работы алгоритма поиска радиостанций?
Если кто-то из уважаемых читателей в курсе решения подобных проблем ‒ поделитесь, пожалуйста, своими сокровенными знаниями в комментариях.
В повседневном использовании помогает перевод приёмника в дежурный режим, при нажатии кнопки выключения (самой первой) текущая станция запоминается, а ток потребления резко снижается. При выводе из дежурного режима приёмник сразу включает ранее сохранённую станцию.
Светодиод работает не просто как индикатор "включено-выключено", а более информативно. При уменьшении громкости он немного угасает, при увеличении разгорается ярче. Также светится тусклее и в дежурном режиме работы радиоприёмника. Если нужна ещё большая экономия заряда аккумулятора ‒ светодиод можно отключить.
10. Параметры потребления, длительность работы и зарядки
В дежурном режиме ток потребления равен примерно 2.2 мА, в основном потребляет светодиод.
При минимальной громкости ток потребления около 27 мА, при среднем уровне громкости 36 мА, при максимальном уровне громкости приёмник потребляет чуть больше 44 мА.
Получается, что при заявленной ёмкости аккумулятора в 800 мАч на одной зарядке приёмник непрерывно сможет отработать больше 20 часов.
На практике этот показатель не проверялся, забегая вперёд отмечу, что сейчас слушаю приёмник 3-4 часа в сутки, заряда аккумулятора хватает на несколько дней.
Изначально установленный ток заряда модуля зарядного устройства на микросхеме TP4056 составляет около 1 ампера. Продолжительность полной зарядки аккумулятора при этом 45-50 минут.
Для обеспечения продолжительного срока службы самого аккумулятора такой ток зарядки не очень хорош. Исходя из ёмкости аккумулятора заряжать его лучше током примерно в 400 мА. Для этого на плате зарядного устройства нужно заменить токоограничивающий SMD-резистор сопротивлением 1.2 кОм на 3 кОм. Я этого делать пока не стал, но сделать это желательно.
11. Выбираем корпус
Для придания конструкции законченного вида необходимо поместить её в корпус.
Я выбрал самый простой, непритязательный и аскетичный пластиковый корпус светло-кремового цвета и минималистичного дизайна, размером 70х45х18 мм.
Одно из достоинств этого корпуса ‒ для его сборки не нужны винтики и болтики, он на пластиковых защёлках, можно открыть просто ногтём или ненужной тонкой пластиковой карточкой.
Внутри он выглядит так.
12. Наши руки не для скуки!
В корпусе нужно просверлить несколько отверстий: пять для кнопок, одно для светодиода, ещё одно для гнезда наушников. Для индикатора зарядки отверстие нужно будет просверлить в уголке задней крышки.
Надфилем на боковой торцевой стороне нужно расточить прямоугольное отверстие для выключателя и вырез в форме трапеции для мини-USB-разъёма зарядного устройства.
Внимание! Все отверстия сверлим и вытачиваем только после тщательной и неоднократной примерки к корпусу плат и дополнительных комплектующих.
Также для оформления конструкции потребуется несколько дополнительных деталей.
Г-образная загогулина для фиксации платы радиоприёмника в корпусе, стойка для фиксации платы зарядного устройства и фиксатор для миниатюрного выключателя с прямоугольным вырезом ‒ вырезаются из куска полистирола толщиной 1-1.5-2 мм. Миниатюрный выключатель должен вставляться в фиксатор с некоторым усилием.
Отсек-кроватка для фиксации аккумулятора в корпусе вырезан ножницами из тонкой прозрачной пластиковой крышки баночки от сметаны. Его бортики высотой чуть меньше 4 мм загнуты перпендикулярно основной плоскости с помощью двух металлических линеек.
Полукруглая прозрачная капля ‒ это будущее окошко индикации зарядки аккумулятора. Вытачивается тонким надфилем из верхушки обычного прозрачного индикаторного 5-ти миллиметрового светодиода. Позже будет вклеена в отверстие в уголке задней крышки корпуса моментальным клеем.
Примерка плат и частей конструкции к корпусу. Чистый Тетрис!
Чтобы плата радиоприёмника располагалась в корпусе ровно и не шаталась, в отверстия для крепления в плате впаял вдвое сложенные кусочки лужённого медного провода миллиметровой толщины, выставленные по высоте. Получились своеобразные крепкие стойки.
Расположение платы зарядного устройство уголком поверх платы радиоприёмника ‒ не самое лучшее решение ‒ может быть очень критично по высоте, крышка может закрываться с трудом. При сборке следующего экземпляра стоит попробовать уложить плату зарядного устройства под плату приёмника, в самый угол корпуса. При таком расположении возможно потребуется заменить светодиоды зарядки выводными светодиодами или расположить окошко индикации зарядки не на задней крышке корпуса, а на его боковой стороне.
13. Пластиковая оптика и суперклей ‒ вещи почти несовместимые
Основная трудность при установке линзы индикатора зарядки ‒ не запачкать её прозрачную верхушку и основание клеем, после засыхания которого она мутнеет.
Из-за миниатюрных размеров линзы она постоянно норовит выпасть из пальцев или зажатого пинцета. А из-за полукруглой формы может встать в отверстие задней крышки неровно, а клей постоянно пачкает её верхушку.
В общем, вклеить линзу это не так-то просто. Я умудрился испортить четыре таких линзы, прежде чем нашёл приемлемый способ.
Способ довольно простой.
После примерки к индикаторному отверстию в корпусе (главное, чтобы линза не выступала с внутренней стороны крышки и совсем немного выступала с наружной) нужно наклеить выточенную линзу основанием на квадратик старой доброй синей изоленты, размером примерно 20х20 мм, прямо на её липкий слой. Так будет намного легче удержать линзу в руках.
Затем остриём шила по ободу основания линзы прямо на изоленту наносим небольшое количество (совсем-совсем немного) моментального клея.
А потом главный фокус: водружаем квадратик изоленты с линзой на конец указательного пальца, линзой вверх, и СВЕРХУ аккуратно надеваем на верхушку линзы отверстие задней крышки корпуса, ориентируясь визуально по центру отверстия. Крепко прижимаем выровненную линзу к крышке корпуса, и, когда через несколько секунд моментальный клей застынет, аккуратно снимаем с линзы слой изоленты.
Получится как-то так.
А если вдруг с первого раза не получилось, аккуратно вышибаем линзу из крышки торцевой стороной рукоятки отвёртки и идём вытачивать новую линзу из ещё одного светодиода.
Кстати, в процессе операции важно не схватиться случайно испачканными суперклеем пальцами за пластиковую поверхность корпуса, следы на мягком пластике остаются глубокие и насовсем. И только паста ГОИ и тщательная полировка поверхности смогут помочь в этом случае.
14. Окончательная сборка
Также моментальным клеем приклеиваются в корпусе и другие элементы конструкции: стойка фиксации платы зарядного устройства и фиксатор положения выключателя. Выключатель вставляется в фиксатор уже после приклеивания последнего к торцевой стенке корпуса с внутренней стороны.
Г-образная загогулина вклеивается в угол корпуса и фиксирует плату приёмника при нажатии кнопок. При необходимости ремонта она просто отламывается, а по завершении ремонтных работ вклеивается снова.
Отсек-кроватка для аккумулятора приклеивается по боковым сторонам к выступающему периметру внутри задней крышки корпуса в трёх точках. При склеивании нужно стараться не допустить попадания клея на сам аккумулятор, чтобы в будущем при его замене не пришлось отдирать его от крышки корпуса.
Монтажные провода от тестового стенда в данной конструкции выглядят слишком громоздкими. Удобнее использовать одножильный медный провод в эмалевой изоляции толщиной 0.75 мм. Он достаточно жёстко скрепляет отдельные детали конструкции между собой. Да и смотрится он лучше. Но с жёстким соединением нужно быть аккуратным ‒ при резких перемещениях плат есть риск отрыва их припаянных печатных дорожек вслед за проводами.
Для дополнительной изоляции некоторые участки провода помещены в трубочки термоусадки.
Для изоляции плат друг от друга используется дополнительная тонкая прозрачная пластиковая прокладка, размещённая между ними. Она вырезана из ещё одной крышки баночки от сметаны.
Общий вид на внутренности радиоприёмника.
Как видим, в самом корпусе ещё осталось довольно много свободного места.
Осталось закрыть крышку.
15. Наслаждаемся полученным результатом
Сопоставление размеров собранного радиоприёмника.
Перед началом использования радиоприёмник нужно зарядить от любого доступного USB-источника.
В процессе зарядки на плате зарядного устройства горит красный светодиод, по завершении зарядки включается светодиод синего цвета.
Для индивидуального прослушивания подойдут практически любые проводные наушники. Я использую одни из самых дешёвых ‒ Philips SHE1350.
Звучат очень даже неплохо, мне нравится. Провод резиновый, мягкий, но прочный. Эта модель надежно работает на протяжении уже нескольких лет на нескольких устройствах у нас дома.
Радиоприёмник в работе.
При желании всегда можно использовать радиоприёмник и в громкоговорящем режиме, подключив, например, вот к таким компактным простым переносным колонкам со встроенным усилителем.
Если шнур соединения между радиоприёмником и колонками не очень длинный, для более уверенного приёма радиостанций его можно удлинить на метр-полтора или предусмотреть заранее возможность подключения к приёмнику дополнительной антенны.
16. Подведём итоги
В целом, как мне кажется, получилась простая и довольно занятная конструкция.
Отметим ещё раз её особенности:
- смешная стоимость радиоконструктора примерно в сотню рублей, но это не считая, конечно, остальных деталей и комплектующих (аккумулятор, корпус, наушники, выключатель, плата зарядного устройства). Целый радиоконструктор по сравнению с одним только модулем на AR1310, и модуль стоит в три-четыре раза дороже
- готовая печатная плата, выполненная очень качественно
- небольшое количество дополнительных навесных элементов и простота сборки
- хорошая возможность попрактиковаться в пайке как обычных выводных радиодеталей, так и деталей в SMD-формате
- схема вполне стабильна и работоспособна даже при достаточно большом разбросе параметров дополнительных деталей
- при правильной сборке схема начинает работать практически сразу и дополнительной настройки не требует, все настройки "спрятаны" внутри микросхемы и устанавливаются автоматически
- и даже некоторая "незавершённость" продаваемого набора, позволяющая проявить фантазию, приложить руки, поработать с инструментами и, в итоге, получить законченную и уникальную конструкцию
Из недостатков, пожалуй, только несколько странный и слишком медленный алгоритм поиска радиостанций.
А в целом всё вышеперечисленное, мне кажется, вполне позволяет рекомендовать этот радиоконструктор людям, начинающим изучать радиоэлектронику и только недавно взявшим в руки паяльник.
В качестве хотя бы некоторой частичной замены уже ушедшим (и похоже безвозвратно) детекторным радиоприёмникам и приёмникам прямого усиления на транзисторах, работающих в диапазонах СВ или ДВ.
А вы сами как думаете? Подойдёт?
12 июня 2020 года.
С уважением, Ваш @mp42b.
Ещё статьи из прошлого на аналогичную тему:
1. Мой карманный радиоприемник. Часть I. Рожденный в СССР [нарратив]
2. Мой карманный радиоприемник. Часть II. Россия, двадцать первый век [нарратив]
3. Масштабируем карманный радиоприемник. Рецепт. Часть 1. Возьмем небольшое FM-радио... [нарратив]
4. Масштабируем карманный радиоприемник. Рецепт. Часть 2. ...Добавим немного MP3-музыки... [нарратив]
5. Масштабируем карманный радиоприемник. Рецепт. Часть 3. ...Разместим все это в небольшом корпусе [нарратив]
<-- Предыдущая статья | Содержание 2019-2020 | Следующая статья -->
#конструктор #товары с aliexpress #mp42b #mp42b_радио #простые вещи