Construa um Receptor FM Potente com Arduino e Módulo TEA5767

Componentes e Materiais

Componente	Quantidade
Arduino Micro	1
Módulo TEA5767	1
Display LCD Arduino (Nokia 5110)	1
Potenciômetro Rotativo 10k ohm	1
Amplificador de Áudio LM386	1
Alto-falante 3W	1
Protoboard Grande	1
Cabo de Áudio	1
Jumpers (genéricos)	1
Transmissor FM (para teste)	1

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• Arduino IoT Cloud

Sobre o Projeto

Introdução

Neste tutorial, vamos construir um receptor FM simples em protoboard. Assista ao vídeo anexo para ouvir a rádio funcionando. Estou transmitindo faixas do YouTube usando um transmissor FM barato. Uso o display Nokia 5110 para mostrar frequência selecionada, intensidade do sinal e ícone estéreo. O cérebro do projeto é o pequeno e barato Arduino Nano. Controlamos o volume com um potenciômetro e a frequência com outro. Projeto fascinante e relativamente fácil.

Passo 1: Obtenha Todas as Peças

• Arduino Nano
• Módulo Rádio FM (TEA5767)
• Display Nokia 5110 LCD
• Potenciômetro 10K (x2)
• Amplificador de Áudio LM386
• Alto-falante 3W
• Protoboard Grande
• Cabo de Áudio
• Jumpers
• Fios 3 em 1
• Transmissor FM (opcional, para teste)
• Power Bank

Custo total: ~US$ 15.

Passo 2: Display Nokia 5110 LCD

Meu display favorito para projetos Arduino. Originalmente para celulares, usa controlador PCD8544 (baixo consumo). Consome 0.4mA ligado (backlight desligado), <0.06mA em sleep. Interface serial bus, fácil com Arduino (8 fios). Custo ~US$ 4. Tenho tutorial detalhado em vídeo.

Passo 3: Módulo FM TEA5767

O coração do projeto. Chip TEA5767 usa interface I2C, simples com Arduino. O módulo tem amplificador de áudio, mas é para fone de ouvido (sinal fraco). Precisamos amplificar para alto-falante. Não há controle de volume por software, usaremos potenciômetro. Duas saídas P2: uma para antena, outra para fone. Vem com antena pequena, mas pode fazer a sua.

Passo 4: Conectando as Peças

Monte o circuito conforme o esquemático. Coloque todas as peças na protoboard. Conecte GND de tudo ao trilho negativo e VCC ao positivo (exceto potenciômetro de volume).

Módulo Rádio: SLC → A5, SDA → A4 (I2C).

Potenciômetro de frequência: pino central → A0.

Potenciômetro de volume: Use cabo de áudio. Conecte uma ponta na saída de áudio do módulo. Corte a outra ponta: há 4 fios. O módulo sai estéreo, mas usamos um canal. Conecte dois fios: GND e sinal de áudio (que precisa amplificar). Sinal → pino de entrada do potenciômetro de volume. Pino central → sinal de saída.

Amplificador LM386: Sinal de áudio → entrada do LM386. GND do cabo → GND do LM386. Alimente o LM386 (VCC e GND nos trilhos da protoboard). Conecte alto-falante na saída do LM386. O potenciômetro no módulo LM386 controla ganho.

Display Nokia 5110:

• RST → D12
• CE → D11
• DC → D10
• DIN → D9
• CLK → D8
• VCC → 3.3V
• LIGHT → GND (backlight ligado)
• GND → GND

Opcional: Capacitor 330μF na protoboard para reduzir ruído no áudio.

Ao ligar, aparece tela de splash por 3 segundos, depois sai som. Qualidade não é a melhor com esse alto-falante/amplificador. Com alto-falante comercial com amplificador embutido, qualidade fica perfeita. O sinal do módulo é bom; o amplificador e alto-falante que usei degradam a qualidade. Vou buscar melhores.

Passo 5: Código do Projeto

Usamos duas bibliotecas: Nokia5110 graph library e biblioteca para TEA5767.

Funcionamento: inicializa rádio e display, mostra splash por 3s. A tela de splash foi feita no Photoshop. Veja vídeo tutorial para enviar gráficos ao Nokia 5110.

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

No loop, lemos o potenciômetro de frequência a cada poucos ms. Mapeamos valor analógico (2-1014) para frequência (87.0-107.0 MHz). Como a leitura analógica flutua, só sintonizamos se a frequência mudar significativamente (>= 0.1 MHz). Então sintonizamos, lemos intensidade do sinal, exibimos ícone estéreo se houver, e mostramos a frequência.

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

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

Código simples mas funcional. Versão mais recente em: https://educ8s.tv/arduino-fm-radio-project

Passo 6: Considerações Finais

Em cerca de meia hora, construímos um rádio FM em protoboard. Legal, né?

Qualidade de áudio ainda não é ótima. Vou melhorar: testar outros amplificadores/alto-falantes, mover para placa de prototipagem permanente, projetar gabinete retro impresso em 3D, melhorar código (ex: sintonia fina). Consumo ~50mA (backlight desligado), pode ser reduzido para operação a bateria. Resultado final será impressionante.

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