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ArduinoとTEA5767で作る高性能FMラジオ受信機

必要な部品と材料

部品 詳細 数量
Arduino Micro / Nano 記事内ではNanoを使用 1
TEA5767 FMラジオモジュール 1
Nokia 5110 LCD (PCD8544) 84×48ピクセル 1
ロータリーポテンショメータ 10kΩ 周波数選択用 1
LM386 オーディオアンプモジュール 1
3Wスピーカー 1
ブレッドボード(大) 1
オーディオケーブル 3.5mmステレオミニプラグ 1
ジャンパーワイヤー 多数
FMトランスミッター テスト用 1
モバイルバッテリー 電源用 1

このプロジェクトについて

はじめに

ブレッドボード上でシンプルなFMラジオ受信機を作ります。Nokia 5110 LCDに周波数・信号強度・ステレオ受信アイコンを表示。Arduino Nanoが制御を担い、ポテンショメータで周波数選択、もう1つで音量調整します。総費用は約15ドル(約2,000円)程度。比較的簡単に作れる魅力的なプロジェクトです。

Step 1: パーツ調達

上記リストの通り。Nokia 5110は低消費電力(バックライトOFFで0.4mA、スリープ0.06mA)でシリアル接続8線のみと扱いやすく、約4ドルで入手可能です。

Step 2: Nokia 5110 LCD

携帯電話用として開発されたPCD8544コントローラ搭載のグラフィックLCD。詳細な接続・使用法は別途動画チュートリアルを参照してください。

Step 3: TEA5767 FMラジオモジュール

I2CインターフェースのTEA5767チップを搭載。オンボードにヘッドホンアンプがありますが出力が弱く、スピーカー直結は不可。外部アンプ(LM386等)とボリューム用ポテンショメータが必要です。モジュールにはアンテナ用とヘッドホン出力の2つのジャックがあり、小型アンナが付属します。

Step 4: 配線

回路図に従ってブレッドボード上に構築。主な接続:

Step 5: コード解説

使用ライブラリ:Nokia5110_Graph と TEA5767用ライブラリ。

起動時:ラジオ初期化→モノラル受信設定→ステレオノイズキャンセルON→スプラッシュスクリーン表示(3秒)。

void setup() {
  radio.setMonoReception();
  radio.setStereoNoiseCancellingOn();
  initScreen();
  showSplashScreen();
  Serial.begin(9600);
}

メインループ:ポテンショメータ値を読み取り、87.0〜107.0MHzにマッピング。アナログ値の微小変動を吸収するため、0.1MHz以上変化したときのみ再チューニングし、画面更新を行います。


frequencyInt = map(val, 2, 1014, 8700, 10700);
float frequency = frequencyInt / 100.0f;

if (abs(frequency - previousFrequency) >= 0.1f) {
  lcd.clrScr();
  radio.selectFrequency(frequency);
  printSignalStrength();
  printStereo();
  printFrequency(frequency);
  previousFrequency = frequency;
}

完全なコードは プロジェクトページ で最新版を入手できます。

Step 6: 今後の展望

約30分で動作するFMラジオが完成。音質改善のため、より良いアンプ・スピーカーの検討、ユニバーサル基板への移行、レトロ風3Dプリント筐体化、ファインチューン機能追加、省電力化(バックライトOFFで約50mA)などを予定。完成版をデスクに置くのが楽しみです。ご意見・改善案はコメントでどうぞ!

回路図

全結線をまとめた回路図を参照してください。

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