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绍楠Shanan
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电梯直达
【报名阶段需要填写的内容】
1. 参赛者姓名（必填项）：阮韶南, 湛宗儒 硬件设计————————--阮韶南 MCU程序设计——————--阮韶南 硬件测试DEMO程序————阮韶南 ESP32网络收音机程序———湛宗儒 2. 单位或学校名称（选填项）：-- 3. 当前职务或职称（选填项）：-- 4. 参赛作品的名字（必填项）：掌中宝FM收音机 5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）： 我第一次DIY的作品是一台4管中波收音机，电路图来自父亲给我的《少年晶体管收音机》。那个暑假，父亲给了我一台MF-30，一把偶尔会漏电的烙铁，还有焊锡，松香，电线和他收藏的2SAxx，2SBxx锗管等等。然后教我用笔和尺子画电路图，把画好的电路图粘在木板上，然后按着电路图在木板上用裸铜线穿线，最后把元器件焊接上。就是用这么土的办法，做出来的板子大概有A4纸那么大，在当时的条件下，却把布线和原理图结合在一起了。上电后，它工作了，真的能收到不知道在哪里的电台。从此，我对收音机有着特别的情感。 以前，夜深人静的时候，听听电台，听听万峰，听听涂磊，很有意思的主持人们，电话听众们和他们的故事。除了节目，电台总是有各种各样的音乐，记得有一次，听到一首特别喜欢的歌曲，却不知道歌名，还跑去网吧找了。 已经好久没有认认真真听电台节目了，偶尔在车上听，在路上听。而现在的收音机，多数情况下是嵌入到其他设备里，专门购置一台的情况很少。对于我来说，比起买一台，还不如自己做吧。自己做的成本不会比买的少，这是DIYer的共识，但我们并不关心。DIY可以是一种生活方式，也可以是分享，也可以是传承。这次我就做一个普普通通的收音机，收音机本身不是最重要的，重要的是过程和方法，分享和传承。我把东西做好，把这个方法分享出去，让更多的人更好的DIY，把东西做得更好。 这个收音机的体积要尽量小，方便携带。电路要简单，一方面为了可靠，另一方面是为了降低成本（物料和时间）。外形要做得漂漂亮亮，要拿得出手。当然，性能也要过得去才行。 ============================================================================================================================================================= 2018-06-19 收音机做得差不多了，正如之前的设想，是简单实用的东西，并没有在趣味性和创新性上着力。为了弥补这两方面的不足，提高产品竞争力，决定增加一个配套设备：网络电台的FM发射机，发射机能够从互联网获取网络电台的音频信号，然后通过FM发射出去。这样与收音机组成一个系统，让普通的FM收音机也能享受到丰富优质的网络电台的资源。
6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）： 1.处理器及微控制器 / GD32F130F4P6 编号：C77701 2.音频放大器 / TPA6132A2RTER 编号：C69901 3.无线收发芯片 / RDA5820NS 编号：C167244 4.WIFI模块 / ESP32-WROVER 编号：C129145 5.音频放大器 / HT4832 编号：C130779 6.处理器及微控制器 / MM32L051NT 编号：C212245 7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）： 1. si4702 FM接收器 2. 锂电池 3. 耳机插座PJ-342 4. 拨动开关SK12D07VG3 3MM柄高 8. 拟用到的EDA工具软件名称（必填项）： 1. AltiumDesigner 2. MDK 3. ESP-IDF，ESP-ADF 【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】
一、作品简介 例如，可以包括但不局限于以下内容： 1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片； 2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景； 3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？ 【起初这个作品只是一个收音机】 这个作品的特点是小而美，长宽仅5x5cm，可以一手掌握。从SCH和PCB设计之时，就考虑到使用方式和外观，便有了如下的外观设计： 
以亚克力板材加工构成的外壳，侧面透明，绿色面板和黄色按钮的搭配，突出了年轻的活力感。带有四个按钮开关，LED显示窗口，一个3.5mm耳机插孔，一个拨动开关和一个USB Micro充电口。 依据电路硬件调整，新的外观如下：
实物图：
长宽高：50x50x14mm（不含突出部分），质量33g（含150mAH电池）。 收音机的四个按键可以完成搜台，换台，存台和音量调节等操作，一个三色LED用于指示电量和操作反馈。
【后来这个作品增加了一个FM发射器，组成了一个简单的系统】 FM发射器外形效果图： 实物图：
长宽高：98X77X14mm（不含突出部分），质量76.8g。 发射机具有四个电容触摸按键，两个三色LED，四位数码管显示，有三个3.5mm音频插座，其中黑色插座是外接FM天线，粉红色插座是立体声音频输入，浅绿色插座是立体声音频输出，MicroUSB插座用于设备供电和USB转UART通信，可用于ESP32下载程序。
二、系统构架图 用流程图或思维导图等形式，描述您的作品的组成构架，即方案图。 收音机的硬件方案如下： 收音机的核心部件有三个：芯科的FM接收芯片Si4702，嘉兴禾润的免输出电容耳机放大器HT4832（或者德州仪器的TPA6132A2RTER），还有灵动微电子的低功耗Cortex-M0单片机MM32L051NT。Si4702负责接收FM信号并解调还原为音频信号，再通过耳机放大器输出到耳机。单片机负责处理用户交互和Si4702的寄存器设置，Si4702在初始化后可以独立运行，单片机此时可以进入低功耗状态。FM天线是利用耳机的地线来实现。 发射机的硬件方案如下： 网络发射器的核心部件有三个：乐鑫的WiFi+BT+BLE模块ESP32-WROVER，锐迪科的FM收发器RDA5820NS和兆易创新的低成本少管脚的Coretex-M3单片机GD32F130F4P6。ESP32具有高性能和丰富外设，可以完全取代这里的单片机和触摸芯片。这里是考虑到MCU的调试便捷和ASIC性能可靠，而保留两者。单片机在这里充当外设管理器和人机界面。ESP32则作为网络处理器使用。ESP32将从SD卡或者互联网获取音频数据，然后通过I2S发送到RDA5820NS，RDA5820NS再把信号进行FM调制发射。RDA5820NS非常灵活，它还可以作为FM接收机或者是ADC或者Coder来使用，这样设备还能用作其他用途，例如把本地的FM电台转发到网络。这里FM天线是单独引出，不与耳机共用。
三、硬件部分的描述 1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的； 2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。 3.注明所用到的EDA工具软件名称并附上设计链接。 收音机的第一版PCB如下，在此调通了基本程序。这个版本属于原理样机，MCU采用GD32F130F4P6，而Si4702则选用模块。Bug：1.缺少I2C上拉电阻；2.Si4702模块的位置不当，耳机作为天线使用的效果很差，因此外接一根软导线做天线。除此之外，该Si4702模块设计并不合理，IO没有全部引出，有些功能无法使用。 =================================================================================================================== 收音机的第二版PCB如下，考虑到锂电池的安装，在PCB上挖空，导致布线面积减少，只好使用4层板。为了降低功耗，改用了MM32L051NT。为了降低成本，取消了LED导光柱，使用圆头直插LED。本想支持线控，但是没考虑到麦克风的偏置电流，GPIO的内置上拉是不足以提供该电流，留待下一版修正。
网络收音机发射器的PCB实物如下。TM1620的信号线应该上拉到5V，这里错误地用了3.3V，所以有了下图的飞线。ESP32是带有电容触摸功能，但是限制较多，由于时间仓促，这里使用了专用的触摸芯片。
结构如下。使用SketchUp草图大师作图。Altium Designer支持3D格式Step导出，但SU并不支持，只能以2D DWG作为中间格式，再在SU上重建模型。 原理图：（PDF格式）掌中宝FM收音机原理图（当前版本，有bug） ESP32网络电台发射器（当前版本，有bug）
四、材料清单（BOM列表) 列出您这个作品所用到的主要器件（关键器件即可），比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。 如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的，最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。
五、软件部分的描述（选填） 如果您的作品涉及到软件，请列出作品对应的软件工作流程图，及关键部分的例程、源码（如果您想开源的话请上传全部源码）。 收音机程序流程图： 收音机源代码（不含MDK工程配置文件，请自行建立工程） 文件一览：
\MINIFM
│
│
├─BSP
│ at24c02.c
│ at24c02.h
│ keyscan.c
│ keyscan.h
│ led.c
│ led.h
│ memory.c
│ memory.h
│ powermanager.c
│ powermanager.h
│ radio.c
│ radio.h
│ SI4702.c
│ SI4702.h
│
├─Device
│ ├─CMSIS
│ │ └─KEIL_CORE
│ │ arm_common_tables.h
│ │ arm_const_structs.h
│ │ arm_math.h
│ │ core_cm0.h
│ │ core_cm0plus.h
│ │ core_cm3.h
│ │ core_cm4.h
│ │ core_cm4_simd.h
│ │ core_cmFunc.h
│ │ core_cmInstr.h
│ │ core_sc000.h
│ │ core_sc300.h
│ │
│ └─MM32L0xx
│ │ change list.txt
│ │
│ ├─HAL_lib
│ │ │ MM32L0xx_lib_version.txt
│ │ │
│ │ ├─inc
│ │ │ dtype.h
│ │ │ HAL_adc.h
│ │ │ HAL_bkp.h
│ │ │ HAL_can.h
│ │ │ HAL_comp.h
│ │ │ HAL_conf.h
│ │ │ HAL_dma.h
│ │ │ HAL_exti.h
│ │ │ HAL_flash.h
│ │ │ HAL_gpio.h
│ │ │ HAL_i2c.h
│ │ │ HAL_iwdg.h
│ │ │ HAL_misc.h
│ │ │ HAL_pwr.h
│ │ │ HAL_rcc.h
│ │ │ HAL_spi.h
│ │ │ HAL_syscfg.h
│ │ │ HAL_tim.h
│ │ │ HAL_uart.h
│ │ │ HAL_wwdg.h
│ │ │
│ │ └─src
│ │ HAL_adc.c
│ │ HAL_bkp.c
│ │ HAL_can.c
│ │ HAL_comp.c
│ │ HAL_dma.c
│ │ HAL_exti.c
│ │ HAL_flash.c
│ │ HAL_gpio.c
│ │ HAL_i2c.c
│ │ HAL_iwdg.c
│ │ HAL_misc.c
│ │ HAL_pwr.c
│ │ HAL_rcc.c
│ │ HAL_spi.c
│ │ HAL_syscfg.c
│ │ HAL_tim.c
│ │ HAL_uart.c
│ │ HAL_wwdg.c
│ │
│ ├─Include
│ │ HAL_device.h
│ │ MM32L0xx.h
│ │
│ └─Source
│ │ system_MM32L0xx.c
│ │
│ └─KEIL_StartAsm
│ startup_MM32L0xx.s
│
├─Driver
│ adc.c
│ adc.h
│ comp.c
│ comp.h
│ i2c.c
│ i2c.h
│ interrupt_priority.h
│ timer.c
│ timer.h
│
├─SYSTEM
│ ├─delay
│ │ delay.c
│ │ delay.h
│ │
│ ├─sys
│ │ sys.c
│ │ sys.h
│ │
│ └─uart
│ uart.c
│ uart.h
│
└─USER
main.c
main.h
mm32l0xx_it.c
mm32l0xx_it.h
main.c主程序关键部分：程序在三种状态跳转：休眠，输入，执行。开机后进入休眠状态，等待外部中断跳出休眠，退出休眠后检测用户输入，然后执行相应功能，执行完成后再次进入休眠。 while(1)
{
switch(workstate)
{
case WORKSTATE_SLEEP:
{
keyInitISR();
delay_deinit();
powmgr_mcu_sleep();
keyDeInitISR();
delay_init();
workstate = WORKSTATE_INPUT;
}
break;
case WORKSTATE_INPUT:
{
if(flag_1ms_dup){
flag_1ms_dup = false;
idlecnt--;
keyScanFSM();
if(testKeyPress()){
idlecnt=AUTO_SLEEP_TIME;
clearKeyPress();
workstate = WORKSTATE_BUSY;
}
if(testKeyRelease()){
clearKeyRelease();
}
if(idlecnt==0){
workstate = WORKSTATE_SLEEP;
}
}//if(flag_1ms)
}
break;
case WORKSTATE_BUSY:
{
u8temp = keyPressProcess();
if(PROCESS_DONE==u8temp){
workstate = WORKSTATE_INPUT;
}else if(PROCESS_ING==u8temp){
//timeout
}else{
//error
}
}
break;
default:workstate = WORKSTATE_SLEEP;
}//switch(workstate)
... ...
}//while(1)
keyscan.c按键扫描关键部分：物理上只有4个按键，依据按键按下的时间长短和按键之间的组合，可以产生32种逻辑键值。将函数列表与逻辑键值建立映射，按键扫描获取键值后执行相应函数。 __I uint8_t keytab[32]={//逻辑键值
//single and multipressed key:short time
0, // 0000b : S1 S2 S3 S4 Bit Value
KEY_VOLDN, // 0001b
KEY_VOLUP, // 0010b
KEY_MUTE, // 0011b
KEY_CHANDN, //0100b
0, //0101b
0, //0110b
0, //0111b
KEY_CHANUP, //1000b
0, //1001b
0, //1010b
0, //1011b
KEY_CHLOCK, //1100b
0, //1101b
0, //1110b
0, //1111b
//single and multipressed key:long time
0, // 0000b : S1 S2 S3 S4 Bit Value
KEY_VOLDN, // 0001b
KEY_VOLUP, // 0010b
0, // 0011b
KEY_SEEKDN, //0100b
0, //0101b
0, //0110b
0, //0111b
KEY_SEEKUP, //1000b
0, //1001b
0, //1010b
0, //1011b
KEY_CHSAVE, //1100b
0, //1101b
0, //1110b
KEY_CLEAN, //1111b
};
radio_ret (*keyfunclist[10])(void)={//执行函数列表
radio_decVolume,
radio_incVolume,
radio_mute_toggle,
radio_nextChannel,
radio_previousChannel,
radio_lockChannel,
radio_seekDown,
radio_seekUp,
radio_channelSave,
radio_cleanData,
};
#define KEY_VALID_NUM 10
__I uint8_t keyfuncmap[KEY_VALID_NUM][2]={//键值与函数映射
{KEY_VOLDN,0},
{KEY_VOLUP,1},
{KEY_MUTE,2},
{KEY_CHANDN,3},
{KEY_CHANUP,4},
{KEY_CHLOCK,5},
{KEY_SEEKDN,6},
{KEY_SEEKUP,7},
{KEY_CHSAVE,8},
{KEY_CLEAN,9},
};
收音机按键说明： 六、作品演示 请上传您的作品的功能演示到腾讯视频，并编辑到本楼（或附上视频链接）。按要求上传视频可获得10分，具体详见活动规则。 视频将分为两部分，第一部分主要介绍收音机的使用和组装，第二部分主要介绍发射机的使用，敬请留意。
没有收音机，没有频谱仪，怎么办？这时候可以用RTL-SDR来解决：
七、总结 例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划，及对我们主办方的建议和意见等。 后记-1 Shanan 广州 感谢主办方提供这么好的平台，让大家展示自我，看到了很多有趣的设计和点子，令人跃跃欲试，最后祝活动圆满结束！ 
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立创工程小陈
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立创商城电子制作节（审核专员）
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BeBetter
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3#
做收音机的经历很美好，感谢分享。现在的收音机基本都是一块集成电路了，少了制作的乐趣，而用独立元件搭出收音机应会更能体会到DIY的乐趣。
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立创小星
【官方工作人员】
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4#
温馨提示：报名成功后至6月20日前的任意时间打开链接：http://club.szlcsc.com/article/details_12591_1.html，无分组转发至朋友圈，并截图（朋友圈首页截图）回复在报名帖下方即可获得3分。【注：请保持微信朋友圈动态至评审结束（8月24日），供官方核查】
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绍楠Shanan
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5#
是否用分立元器件做收音机，就跟做功放一样，是用全分立，还是前置用OP，后置用分立，还是用厚膜电路，看自己的偏好和条件。 为了体积考虑，这里用了DSP收音机。如果做台式收音机，用分立元器件搭电路，可以更好的认识原理，也更折腾。
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绍楠Shanan
2
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6#
朋友圈传播：
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立创小星
【官方工作人员】
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7#
恭喜您传播成功，获得3分。当前所有参赛选手分值统计表及活动详细介绍见：http://club.szlcsc.com/article/details_12591_1.html
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立创小星
【官方工作人员】
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8#
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條碼設備
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9#
2.网络收音机设计与流程 网络收音机顾名思义,就是从网络接收数据(一般为mp3数据),再解码,一边接收一边解码播放.少数情况下,电台那边也是有播音员直播,但很多电台目前也是自动化播放已经制作好的节目,其实跟传统电台类似.
随着硬件的演进,传统AM/FM/短波这样的电台已经越来越少.当然FM是个例外,因为在车载领域还有一些市场.不过市场的趋势就是数字替代传统,正如当初移动电话的演进一样. 从上述流程来看,硬件必须具备的功能: 1.网络连接,使用以太网显然不是最优方案,ESP32拥有wifi非常适合 2.有一定的计算能力,ESP32双核心,最高240MHz 3.外设要丰富,比如TF卡,I2S接口,这些ESP32都具备.
条码,二维码设备.有线,无线,蓝牙扫码枪,无线盘点机,WIFI盘点机,GPRS盘点机.
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发表于2018-05-09 21:08:36
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