RDA5807 & Arduino Pro Miniで自作FMラジオを構築

必要なパーツと用品

RDA5807 FMラジオモジュール	×1
SparkFun Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz	×1
Nokia 5110 ディスプレイ	×1
18650 リチウムイオン電池	×1
18650電池ケース	×1
Adafruit USBリチウムイオン電池充電器	×1
オーディオアンプ	×1
フォトレジスタ（光センサー）	×1
汎用NPNトランジスタ	×1
抵抗 100Ω	×1
抵抗 10kΩ	×2
抵抗 300kΩ	×1
抵抗 1MΩ	×1
ロータリーエンコーダー（プッシュボタン付き）	×1
スピーカー	×1

必要な工具と機械

ハンダゴテ

アプリとオンラインサービス

Arduino IDE

このプロジェクトについて

概要

このプロジェクトは、Arduinoで制御するシンプルなFMラジオの製作についてです。インターネットで検索中に、RDS信号受信に対応した優れたFMラジオモジュール「RDA5807」を見つけました。このモジュールで遊び、カスタム機能を持つ自作FMラジオを作るのは非常に良いアイデアだと考えました。さらに、リチウムイオン充電池で駆動し、面白いUSB充電機能も搭載できます。

Nokia 5110ディスプレイは、視認性が良く、使いやすく、カスタマイズ可能で、低消費電力のため電池寿命を延ばせるという点で、ラジオに適した選択だと考えました。

このプロジェクトの主な特徴

• 18650リチウムイオン電池とUSB充電器でラジオを駆動
• グラフィカルなNokia 5110ディスプレイを使用し、フレンドリーなユーザーインターフェースを実現（今回はシンプルな実装）
• 直前の4局を記憶する履歴機能で、局選びを簡素化
• RDS情報（局名）を画面下部に表示
• 画面バックライトを自動調整

RDA5807は自立型のラジオモジュールで、3.3V電源で動作します。プロジェクトをシンプルにするため、3.3V動作のArduino Pro Miniでラジオモジュールを制御します。内蔵レギュレーターがラジオモジュールとディスプレイに正しい電圧を供給します。音量を確保するため、シンプルなオーディオアンプを実装しました。18650電池はレギュレーターを介さず直接アンプを駆動します。

Nokiaディスプレイへの表示にはU8GLIBグラフィックライブラリを使用。このライブラリは高速、信頼性が高く、拡張性があり、多くの白黒ディスプレイに便利です。ライブラリにキリル文字フォントをいくつか追加したので、スケッチでお持ちのフォントを選択してください。

ラジオの操作方法

ラジオはロータリーエンコーダーで操作します。チューナーには自動モードと手動モードの2つのモードがあります。デフォルトは自動モードです。このモードでは、エンコーダーを前後に回すと、ラジオモジュールが上下方向にシークし、受信感度の良い局に自動で合わせます。手動モードに切り替えると、周波数を直接設定できます。エンコーダーを1回押すだけでモード切り替えが可能です。

直前の4局の履歴は、局を変更するたびにArduinoのEEPROMに保存されます。EEPROMの寿命を延ばすため、保存処理は局変更から1分後に実行されます。そのため、お気に入りの局を探している間はEEPROMに何も書き込まれません。

直前の4局リストを表示するには、エンコーダーを長押し（約2秒）します。その後、エンコーダーを回してリストから局を選び、エンコーダーを押すとその局に切り替わります。

結論

RDA5807ラジオモジュールは、便利なライブラリと興味深い機能を備えた優れたFMラジオ受信機です。ラジオ局から遠い場合は十分な長さのアンテナが必要です。音質は許容範囲内です。より高性能なオーディオアンプを使うこともできますが、より強力なアンプは電池寿命を縮めます。

ソースコード

リポジトリには2つのバージョンがあります：フル版（バックライト制御と局履歴付き）とライト版（それらなし）。フル版はハードウェアでテスト済み、ライト版はソースコードからビルドしたのみでテストは未実施。

https://github.com/sfrwmaker/fm_radio_rda5807

回路図

（回路図画像は元記事を参照）