Receptor Multibanda NeoTeo (Parte IV)

Receptor Multibanda NeoTeo (Parte IV)

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La construcción de este receptor multibanda se afianza día a día con nuevos avances y aquí te traemos el hardware definitivo y necesario para utilizarlo en forma autónoma. Con esta cuarta entrega, podrás unir todas las piezas entregadas hasta aquí y comenzar a escuchar las primeras señales. Luego, vendrá el software para conectar el equipo al ordenador, otros modos de recepción y mucho más. Pero lo primordial es comenzar a darle forma al cerebro que manejará toda la actividad. A partir de un PIC 18F4550 realizaremos todo el hard inicial (y de reserva) para darle vida a este receptor que sin dudas te sorprenderá.

Como ya hemos expresado anteriormente, utilizaremos en esta primera fase de construcción el módulo de FM-Wide que realizamos con el TDA7000. Esto nos permitirá llevar a cabo toda la puesta a punto del selector de canales, la pequeña etapa amplificadora de FI (y su filtro SAW) y el funcionamiento general del sistema de recepción. Además, aprovecharemos toda esta experimentación inicial para descubrir las bandas donde hay actividad y aprenderemos a reconocer el origen de éstas, es decir, si son comerciales, familiares, institucionales, en fonía (voz), digitales y todas las características que distinguen a cada tipo de emisión. Por supuesto que para toda la gama de frecuencias que será capaz de cubrir el selector de canales utilizado, no podremos contar con una única antena; por lo tanto, comenzamos nuestro artículo de hoy hablando de ella.

La antena
Debemos comprender que, a pesar de estar construyendo un receptor muy amplio en frecuencias de cobertura, su construcción está centrada sobre un selector de canales diseñado para recepción de TV por cable donde todas las frecuencias pueden llegar con similar amplitud. En el caso de las señales que llegan por aire (nuestro caso), la situación es muy distinta. Así como nuestro sistema auditivo no puede escuchar toda la gama de frecuencias audibles con igual amplitud, al igual que una sola cuerda de guitarra no puede resonar (vibrar, moverse) en toda la variedad de frecuencias posibles para un instrumento de esta naturaleza, una única antena no puede resonar en todas las frecuencias posibles del espectro radioeléctrico. Estamos hablando de estructuras físicas y/o mecánicas que resuenan a frecuencias específicas.

Receptor Multibanda NeoTeo (Parte IV)

A pesar de existir métodos para favorecer un mayor ancho de banda de trabajo de una antena, nunca lograremos un sistema óptimo capaz de cubrir más de 5 o 7Mhz. Las antenas que aspiran a cubrir un espectro mayor pierden eficiencia y terminan quedando a mitad de camino entre lograr cubrir una porción amplia de frecuencias (por ejemplo varios canales de TV) y un rendimiento aceptable. O sea, se gana por el lado de una mayor cobertura, pero se cede terreno por el lado de la ganancia de señal obtenida. Esto es de manual; es parte del ABC de cualquier texto responsable que intente hablar de antenas. Sin excusas y por más buena voluntad que pongamos, una antena construida para funcionar en 100Mhz. tendrá un rendimiento nulo o muy malo en frecuencias por encima de los 400Mhz. Será una antena completamente “sorda” allí. Por lo tanto, cabe aquí la aclaración de que las antenas no tienen formas y medidas caprichosas y antojadizas, sino que responden a los parámetros que les imponen las frecuencias de trabajo en que serán utilizadas.

Por lo tanto, queremos dejar bien explicado de antemano que, al momento de poner en marcha éste o cualquier receptor, deberás contar con la antena apropiada para utilizarlo en las frecuencias deseadas y encontrar así el mayor rendimiento posible. Explicado con manzanas y peras: nunca recibirás una señal satelital con una cacerola de la cocina o con un molde de aluminio para hacer budines. Por supuesto que escucharás voces que te dirán que han recibido imágenes desde la nave Spirit en Marte con tan sólo un par de agujas de tejer clavadas en una papa (patata = solanum tuberosum). Sin embargo, con la experiencia y con apenas un poco de teoría, la realidad nos dice que una antena resuena a una frecuencia única y su rendimiento decae a medida que nos alejamos de esta frecuencia fundamental para la que fue calculada. El resto, son cuentos de marcianos. No dejes de leer nuestro artículo sobre antenas elementales para refrescar conocimientos y/o aprender a construir una que se adapte a tu necesidad y posibilidad.

El circuito de control
Como piedra basal del sistema, partiremos de un microcontrolador PIC 18F4550 que nos brindará conectividad a un ordenador a través de un puerto USB y, desde allí, con un software específico, tomaremos el mando del receptor. Es decir, el desarrollo pretende tener autonomía y a su vez la posibilidad y comodidad de ser controlado por ordenador. Para lograr este objetivo es que decidimos utilizar el microcontrolador mencionado dentro de la línea PIC. Aquellos que prefieran otras marcas como Atmel, Freescale o cualquier otra, pueden tomar de estos artículos la idea fundamental y adaptarla al dispositivo de su preferencia.

Receptor Multibanda NeoTeo (Parte IV)

En el circuito podemos ver que la estructura del montaje es común a los modelos vistos anteriormente y que no varían demasiado respecto a un montaje con un 16F877A, por mencionar un ejemplo. Tenemos el cristal de 20Mhz con sus capacitores cerámicos conectados a GND, el conector ICSP (In Circuit Serial Program) conectado vía RB6 y RB7, un display alfanumérico convencional conectado al puerto B, una memoria EEPROM 24C02 (vía I2C) y un grupo de pulsadores que servirán para ingresar los comandos al sistema, mientras se encuentre trabajando en modo autónomo. Encontramos la primera diferencia destacable respecto a diseños anteriores en la conexión I2C desde el microcontrolador hacia los dispositivos conectados al bus. Un par de resistencias de 220Ohms se intercalan entre el PIC y el bus con el fin de limitar la corriente en el caso de falla de cualquier componente conectado al bus.

Con el valor de resistencias expresado y una alimentación de 5Volts, la corriente estará siempre limitada a menos de 25mA, en el supuesto caso de un cortocircuito. De esta manera, protegeremos al microcontrolador de una rotura segura mediante un método muy simple y eficaz. Atentos a este último punto: una vez finalizada la construcción del receptor, debemos prestar mucha atención y observar un correcto funcionamiento en la comunicación entre todos los elementos que se enlazan a través del bus, ya que algunos dispositivos han demostrado fallas esporádicas en la comunicación. La única solución viable en estos casos es la eliminación de las resistencias limitadoras.

Memoria EEPROM
Conectada al microcontrolador a través del bus I2C, la memoria 24C02 será la encargada de almacenar hasta 80 canales de frecuencias dentro del espectro útil del receptor. Comparado con los más modernos equipos de comunicaciones que poseen una capacidad de guardar 100 canales, vemos que nuestro receptor poseerá un desempeño semejante y nada despreciable en este aspecto. Además, la memoria será la encargada de informarle al sistema, en el momento de encendido del equipo, el valor de frecuencia grabado en la primera posición para inicializar desde allí la recepción. Es decir, al encender el equipo siempre arrancará desde la memoria 01 y la frecuencia que ésta tenga guardada.

En este modo inicial (Modo Memoria), el receptor cambiará entre las frecuencias grabadas mediante los pulsadores conectados a RD0 y RD1. Si se pulsa el botón M<>VFO, el valor de frecuencia existente en la memoria se trasladará al sistema que podrá ser utilizado en Modo Dial o Modo VFO y variar de a 50Khz, 1Mhz o 10Mhz (en más o en menos) según el pulsador que se presione. Una vez alcanzada la frecuencia deseada, se pulsará el botón M y, al comenzar a parpadear el número de canal de memoria, podremos cambiarlo hasta encontrar el canal donde deseamos guardar la nueva frecuencia. El cambio de canales se realizará con los mismos pulsadores ubicados en RD0 y RD1 que se utilizaban para seleccionar un canal ya grabado. Para una mejor comprensión, te adjuntamos este pequeño video:

Interactuando con el TDA7000
A través de RE1 (implementado como salida), utilizaremos un optoacoplador para activar la función de SQUELCH o “silencio sin señal”, reemplazando así la llave mecánica que poseía nuestro primer receptor. De este modo, podremos habilitar o no el silenciador cuando la situación lo requiera, tanto desde el funcionamiento en modo autónomo con el pulsador conectado a RD7 como desde el programa en el ordenador. Recordemos que la posibilidad de habilitar el modo “silencio sin señal” es muy útil cuando nos detenemos a escuchar alguna transmisión no continua, como por ejemplo, un comunicado entre radioaficionados.

Al interrumpirse la señal de cualquiera de los participantes de la charla y desaparecer el audio útil, el soplido de fondo puede ser de un volumen muy alto y muy molesto, por cierto, lo que convierte a este control en un silenciador imprescindible cuando la señal se interrumpe. Por otro lado y en contraste con la situación descripta, hay oportunidades en las que desearemos escuchar alguna señal muy débil que se encuentra sumergida entre el ruido de banda y allí será imperioso, entonces, liberar el silenciador (SQUELCH) para poder captar hasta las señales más pequeñas que nuestro receptor sea capaz de interpretar.

A través de RE0 (también implementado como salida), activaremos la clásica función MUTE o silencio total que la inmensa mayoría de equipos de sonido incorpora. A diferencia del sistema anterior, este control actúa sobre todo el sonido que pueda emitir el amplificador de audio del receptor. Es decir, el control anterior actuaba sólo cuando no había señal de recepción mientras que este actúa en todo momento. Un LED indicador de acción será el complemento ideal para este comando ya que una acción accidental puede colocar en silencio total al receptor mientras nosotros estaremos confiados que no estamos recibiendo señal alguna. La conexión se realiza con un sencillo transistor que conmuta el audio a GND a través de un capacitor electrolítico de 10uF, un circuito muy sencillo pero también muy útil para atenuar rápidamente y de un toque la salida de audio cuando otra causa importante requiere nuestra atención.

Conexión USB
De la misma forma que con el bus I2C, para las señales D+ y D- del bus USB, se emplean resistencias limitadoras de 220Ohms con el fin de evitar daños por accidentes en las conexiones y/o conectores empleados. Además, se utiliza la tensión de 5Volts que provee el ordenador para indicarle al PIC el momento de conexión y/o desconexión del receptor al bus USB. Esto se aprecia en la conexión a RC0. Cuando el pin pasa a un estado alto, el sistema comienza a operar en modo USB, mientras que al permanecer en estado bajo (RC0) el programa del PIC identifica esta situación y mantiene el equipo operativo a través de sus pulsadores incorporados. El modo de funcionamiento y programación será igual al presentado en el artículo donde explicamos cómo realizar una conexión USB (con todas las consideraciones que el hecho requiere) y por ahora dejaremos este espacio en reserva hasta el próximo artículo. Allí te ofreceremos una pequeña aplicación que te permitirá manejar el receptor desde el ordenador y será la culminación de esta primera gran etapa de construcción del receptor multibanda NeoTeo. Por ahora, entonces, la función USB existe dentro del PIC pero la desarrollaremos en la próxima entrega.

Conclusiones
Ya tienes el receptor en marcha. Esa es la gran conclusión a destacar en este artículo. Luego vendrá la conexión USB, pero al finalizar estas líneas, el receptor ya puede brindarte infinitas posibilidades de recreación y largas horas de entretenida y, en muchos casos, instructiva escucha. La cobertura útil del receptor en esta primera etapa se limita desde los 50Mhz. hasta más allá de los 800Mhz. que es lo que la mayoría de los selectores de canales cubren. Si posees un sintonizador con el PLL TSA5520, tal vez escuches algo más, pero para iniciar es una muy buena franja del espectro. El programa del PIC está habilitado para operar desde 47.5Mhz. hasta 1Ghz., pero lo más seguro es que escuches hasta los 800-850Mhz. Luego veremos cómo ampliar esta cobertura.

Otro dato importante a tener en cuenta al momento de comenzar a utilizar el receptor es el correcto ajuste del control de AGC, ubicado en la placa del sintonizador y visto en la entrega número 3. Este control debe estar siempre accesible a su ajuste ya que, como dijimos antes, todas las señales no llegarán a nuestra antena con igual amplitud. Por lo tanto, un control adecuado de este mando permitirá una recepción agradable y correcta, libre de ruidos y señales saturadas. Si aún así, no logras una correcta sintonía puedes intentar mover un poco el control de sintonía del receptor con el TDA7000 hasta escuchar correctamente. Habrá emisiones FMN que tendrán una frecuencia que no será múltiplo de 50Khz y por esto puede darse que haya que retocar la sintonía en el TDA7000.

Otra cosa que te habrá llamado la atención es que el sistema no posee SCAN o búsqueda automática de emisoras. Por ahora esa función no existe ya que el TDA7000 no posee salida RSSI útil (nivel de recepción de la señal). Más adelante, cuando utilicemos el MC3359 u otros sistemas de FI-Narrow similares, podremos disponer de esta útil función que se encarga de buscar las emisoras de forma automática. Por ahora, ya tienes un universo de posibilidades en tus manos; disfrútalo. Te adjuntamos al final del texto el código fuente completo para que le hagas los agregados y cambios que quieras, junto al archivo .HEX para cargar directamente en el PIC y comenzar a utilizar el receptor hoy mismo.


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Autor: Mario
  • Falke

    Estimado Mario,

    Estaba esperando la última parte de este proyecto, y estoy avanzando con el receptor en base al TDA7000.

    Muchos Saludos

    • Mario Sacco

      Gracias a tí Falke por estar con nosotros !

      Ya se puede poner en marcha todo el sistema con esta entrega. Luego nos resta perfeccionarlo, pero eso es algo que con el tiempo lo resolveremos paso a paso.

      Saludos!

  • Martin Calabia

    Mario,

    Buenisimo todo esto, como ya te comenté estoy en proceso de construcción y con una buena antena tiene que quedar de lujo =)

    Gracias por poner estas cosas al alcance de todos y con tanta claridad.

    Saludos!!!

    • Mario Sacco

      Que grande Martín!

      Gracias por estar por aquí amigo :))

      Un abrazo!

  • tekenen

    Genial amigo c t agrad c por tus post q son geniales

    • Mario Sacco

      Gracias tekenen !

      Trabajamos duro para traerles lo mejor de nosotros y los agradecimientos son nuestro motor impulsor para mejorar día a día.

      Saludos y Gracias a tí.

  • None0

    Hola, muy bueno el articulo, te comento que ya tengo armado el receptor TDA7000(probado), el receptor de canales(sin probar), y el convertidor Dc-dc, en el cual tengo una duda que por ahi me puedas ayudar, cuando voy a la casa de electronica, y les pido las bobinas de 220uh, 100uh y 1uh me dan unas cosas que parecen unas resistencias de color verde, que por lo que vi son chokes y no es lo mismo que figuran en el esquema, la pregunta es como tendria que pedir esas bobinas para que sean las que necesito?

    Saludos

    • Mario Sacco

      Lo que te ofrecen amigo son inductancias pequeñas en capacidad de corriente. Tu debes expresarle al vendedor que necesitas trabajar con casi 500mA para que comprenda lo que necesitas.

      Saludos!

  • sistecno

    O travez gran maestro Mario,,,muchas gracias..y manos a la obra..

  • sistecno

    Mario quería preguntarte por la segunda parte de El TV no funciona…que buen articulo ese..Gracias

    • Mario Sacco

      Gracias por tus comentarios sistecno !

      Estamos evaluando una segunda etapa dedicada a la reparación de TV. Es cuestión de paciencia amigo.

      Saludos!

  • haz clic aqui

    excelente material educativo… como siempre mario.. mis felicitaciones. un gran trabajo.

    si no tienen materiales entren a http://www.neobux.com/?r=newuserstart
    ganen dinero rapido.

    bueno, saludo a todos.

  • binartu

    He seguido todos los artículos desde el principio. He conseguido algunos materiales, pero por falta de tiempo no he podido empezar.
    En cualquier caso, quiero felicitarte y agradecer tu trabajo porque seguro que me hará pasar buenos ratos.
    Un saludo.

    • Mario Sacco

      Seguramente descubrirás un mundo que nunca imaginabas que existía binartu.
      Ojalá puedas concretar con éxito el montaje y hacerlo funcionar sin inconvenientes.

      Saludos cordiales !

  • reles

    Fantastico Mario, solo ¿podrias poner el esquema con mas resolucion? algunas partes las veo borrosas.
    Gracias

    • Mario Sacco

      Hola reles !
      El sistema de archivos de imágenes del sitio, "acomoda" la resolución de las imágenes hasta un máximo que no puedo alterar. Fíjate si con el tamaño que le coloqué ahora a la imagen te es suficiente. Sinó, la agrego, con mayor resolución, dentro del archivo que contiene el código fuente y que está para descargar al final del artículo.

      Saludos amigo ! Gracias por estar siempre con nosotros ! :))

  • reles

    Mario, gracias por contestar tan pronto,efectivamente sigue a la misma resolucion y pese a que creo saber como va, preferiria estar seguro.
    Realmente me parece un trabajo estupendo.
    Te dire que neoteo es la primera pagina que miro todos los dias cuando vengo del trabajo, antes incluso que el correo (mientras carga),y la ultima que miro antes de apagarlo.
    Seguire atento.
    Gracias.

    • Mario Sacco

      Gracias por tus palabras reles !
      NeoTeo siempre tiene algo para sorprendernos. :)

      Al final del texto he agregado el enlace para descargar el circuito en la máxima resolución que puedo generarlo (1730 x 1160) Espero te sea útil.

      Saludos !

  • jukinch

    Muy claro todo Mario. Ya planchamos los pcb del receptor tda7000. Pronto armaremos las restantes piezas. Un fuerte abrazo. Jukinch

  • Falke

    Estimado Mario,

    Mis felicitaciones por este gran proyecto que has desarrollado !!!

    Adelantándome un poco en el tema ( el sintonizador que tengo tiene PLL TSA5520 ) el cual tiene pasos de sintonía 31.25Khz o de 62.5Khz, tal como has descrito en la parte Nº 2 del proyecto, y en las conclusiones de ésta última parte mencionas que si se dispone del PLL TSA5520 se debe escuchar "algo más". Hay alguna modificación que se deba hacer ( en el código fuente ) al usar este PLL?. Tengo esta duda ya que en la parte Nº 2 hablas de realizar un firmware de control del selector más sencillo al utilizar el TSA5521 que tiene pasos de sintonía de 50Khz.

    Te envío muchos Saludos

  • reles

    Gracias Mario, al ciento por ciento.

  • LEO

    Hola Mario:
    Seria muy bueno tambien que hagas un medidor de resistencias altas, como lo hiciste con el medidor de capacitores que tenia rango automatico y media altos capacitores.
    Porque el valor maximo que tienen los multimetros que venden en mi ciudad son de 20Mohm nada mas y yo tengo resistencias de 100Mohm y mas altas y no las puedo medir.
    Me encanta neo teo porque de aqui saco los proyectos y los armo a la mayoria.
    Saludos a todos.

  • marceloalex

    cuando tenemos el analizador de espectro ?

  • Martin Calabia

    Mi Receptor NeoTeo ya esta funcionando!!!!

    Muchísimas gracias Mario por tantas horas de ayuda!!!

    Un abrazo!!!

  • darknesslord

    Hola Mario, ¿Qué ha pasado con la 5ta parte? Ya estoy empezando a armar mi receptor pero quiero saber la última parte.

    Gracias por compartir toda esta información. Un abrazo!

    • Mario Sacco

      ¡Hola amigo!

      Estamos terminando el software de conectividad USB.
      El desarrollo de ese tema será la 5ta y última parte de esta primera etapa. Luego, en la 6ta etapa cambiaremos de receptor (ya no utilizaremos el TDA7000), pasaremos a otro FMN con posibilidades de escuchar SSB.

      Muy pronto estamos retomando el tema.
      Cuando comiences a tener resultados con el receptor, no dejes de hacer videos y enviarlos así los colocamos en el sitio.

      Saludos cordiales!

  • yomismo

    ¿Los saltos de frecuencia son de 50 Khz,1 Mhz y 10 Mhz?,¿existe alguna manera de modificar esto?

    • Mario Sacco

      Sí, claro.

      Utilizando un receptor FMN con un VFO integrado y un PLL por pasos de la frecuencia que tú desees. Un MC3362 podría ser un ejemplo de esto.

      Saludos!

  • mos-fet

    hello can it work with pic16f84, without usb ?

  • a573r10n

    Mario, tengo un problema con el PIC 18F4550, me sale en el ICProg este mensaje:
    Error programacion de codigo en la direccion 000000h
    Cuando leo el pic, no tiene problemas, cuando lo borro tampoco, pero cuando le doy a grabar me sale ese mensaje, sabes a que se puede deber?

  • a573r10n

    Mario, necesito tu ayuda, estoy muy cerca de terminar este proyecto pero tengo el sintonizador con el TSA5520 y como lo expresa por ahi un amigo, no se como podre usarlo cuando en el firmware tu has incluido el salto cada 50Khz. ¿Que puedo hacer al respecto? ¿Como modifico el firmware? (tengo el software para modificarlo pero no se que hacer con el codigo) Hasta ahora no he encontrado el TSA5521 porque cuando voy a comprar los sintonizadores me piden el modelo, no el integrado que tiene adentro lo cual me impide una busqueda mas certera.

  • puche

    De igual forma que a573r10n unicamente tengo un sintonizador con chip TSA5520, Mario que parte del codigo debo modificar para que funcione con pasos de 31.25Khz o de 62.5Khz.
    Gracias

  • a573r10n

    Mario danos ese dato… puche que hacemos???

    • puche

      Por fin consegui un sintonizador tecc1336 que tiene un pll muy parecido al proyecto y con pasos con 50khz, todavia no he empezado el montaje, mi interes es montar el analizador de espectro estoy a la espera de los avances en este tema

  • a573r10n

    Mario, AGAIN, necesito tu ayuda, estoy muy cerca de terminar este proyecto pero tengo el sintonizador con el TSA5520 y como lo expresa por ahi un amigo, no se como podre usarlo cuando en el firmware tu has incluido el salto cada 50Khz. ¿Que puedo hacer al respecto? ¿Como modifico el firmware? (tengo el software para modificarlo pero no se que hacer con el codigo) Hasta ahora no he encontrado el TSA5521 porque cuando voy a comprar los sintonizadores me piden el modelo, no el integrado que tiene adentro lo cual me impide una busqueda mas certera.

  • Mrf

    ‘Hola mario’m de Brasil, me gustó mucho el diseño del receptor, tiene otro programa con hexadecimal para el PIC16F877,?

    Estoy ansioso de diseño de montaje

    Abrazos

  • Mrf

    Hola mario’m de Brasil, me gustó mucho el diseño del receptor, tiene otro programa con hexadecimal para el PIC16F877,?

    Estoy ansioso de diseño de montaje

    Más hardaware nuevo para el PIC 16F877A.

    Abrazos

    Gracias

  • pato

    es muy loco pensar que eso mismo se puede hacer con una capturadora de tv para pc?
    saludos
    y esta muy bueno el tema, yo tengo un circuito que hice en el colegio que tenia un receptor con un tda, seguramente sera alguno de estos, tendria que averiguar para que frecuencia lo calibramos, si mal no recuerdo era para 27 mhz pero tendria que ver, que tamaño de bobina me recomendas mario para poder utilizarlo arriba de los 108 mhz? otra cosa alguien sabe donde puedo comprar el sinto y el pic por internet porque vivo en bariloche, argentina y no hay mucha oferta de electronica por la zona.

    Saludos y gracias

  • gusy180662

    saludos Mario..!! mi pregunta seria como logras sincronizar la frecuencia reflejada en la lcd con la recivida en el tda7000..!!?? ya que la fi es de 45,75 mhz pero el audio es aproximadamente 41,25 mhz y aun asi hay que tunear la sintonia del tda7000 para mejorar la señal..??
    tendria que modificar el software del paso de la fi..???
    agradeceria tu orientacion..??

  • Anónimo

    cordial saludo Mario, super bueno el aporte, estube bajando el zip del asm o hex pero no funciona, le pido el favor como lo puedo conseguir? muchas graci por su atencion
    Carlos

  • diego

    hola ,primero que nada felicitarlo por el proyecto me parece barbaro , estoy por empezar con el receptor y viendo algunos detalles , me gustaria saber que compilador usas para este proyecto , exelente

  • http://www.neoteo.com/miembro/JuanM/ Juan

    Cómo puedo conseguir los esquemas de las distintas partes del receptor multibanda?