Приемник ESP32S3-SI4732

Радио, построенное на микроконтроллере ESP32S3 и цифровом сигнальном процессоре SI4732. Один из вариантов прошивок на Гитхаб. Масса различных названий придумали для этого приемника, к примеру «Малышарик«. Его можно купить готовым, есть практически на всех торговых площадках, или собрать самостоятельно.

Схема выглядит так:

Список деталей:

ИДЕНТИФИКАТОР	Имя	Обозначитель	След	Количество	Производитель Часть	Производитель	Поставщик	Часть поставщика
1	10 мкФ	С8, С7, С22, С13, С4, С6, С10, С24	С0603	8	CL10A106MA8NRNC	SAMSUNG	LCSC	C96446
2	0 Ом	Р23	Р0603	1	RC0603FR-070RL	ЯГЕО	LCSC	С100044
3	ПЖ-342	П1	АУДИО-SMD_PJ-342	1	ПЖ-342	ШОУ ХАН (首韩)	LCSC	C668606
4	100 нФ	С19,С20,С9,С11,С14,С15,С16,С26,С25,С21	С0603	10	CL10B104KB8NNNC	SAMSUNG	LCSC	С1591
5	1 мкФ	С18	С0603	1	CL10A105KB8NNNC	SAMSUNG	LCSC	С15849
6	TP4056	У5	ESOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL-EP	1	TP4056	UMW (UMW полупроводник)	LCSC	C725790
7	2,2 кОм	Р12	Р0603	1	RC0603FR-072K2L	ЯГЕО	LCSC	C114662
8	СС34	Д1	SMA_L4.3-W2.6-LS5.2-RD	1	СС34	МДД	LCSC	С8678
9	летучая мышь	У7	МОЩНОСТЬ_2.54	1
10	500 мОм	Р7	Р0603	1	RL0603FR-070R5L	ЯГЕО	LCSC	С309622
11	1 кОм	Р9, Р11, Р3	Р0603	3	RC0603FR-071KL	ЯГЕО	LCSC	С22548
12	АО3401	У6	СОТ-23-3_Л2.9-В1.6-П1.90-ЛС2.8-БР	1	АО3401		LCSC	C9900008520
13	10 кОм	Р15, Р4, Р6, Р13, Р14, Р24, Р22, Р19	Р0603	8	RC0603FR-0710KL	ЯГЕО	LCSC	C98220
14	NCD0603R1	Светодиод1	LED0603-RD_RED	1	NCD0603R1	Nationstar Optoelectronics	LCSC	С84263
15	100 кОм	Р8, Р10	Р0603	2	RC0603FR-07100KL	ЯГЕО	LCSC	С14675
16	10нФ	С12	С0603	1	CL10B103KB8NNNC	SAMSUNG	LCSC	С1589
17	5,1 кОм	Р1, Р2	Р0603	2	RC0603FR-075K1L	ЯГЕО	LCSC	С105580
18	ZJY190-1732TBWPG01	У3	1,9-дюймовый экран	1	ZJY190-1732TBWPG01	Чжунцзинъюань	MOLEX (розетка)	С122420
19	SI4732-A10-GSR	U2	SOIC-16_L9.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL	1	SI4732-A10-GSR	SKYWORKS/SILICON LABS	LCSC	C2155558
20	32.768К/12.5ПФ	У1	КРИСТАЛЛ-SMD_L3.2-W1.5-1	1	32.768К/12.5ПФ		LCSC	C9900014970
двадцать один	22пФ	С2,С1	С0603	2	CL10C220JB8NNNC	SAMSUNG	LCSC	С1653
двадцать два	680 Ом	Р20, Р21	Р0603	2	RC0603FR-07680RL	ЯГЕО	LCSC	С112310
двадцать три	S8050 J3Y	Q1, Q2, Q3	SOT-23-3_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.9-BR	3	S8050 J3Y	CJ (Цзянсу Чандянь/Чанцзин)	LCSC	С2146
двадцать четыре	10 Ом	Р5	Р0603	1	RC0603FR-0710RL	ЯГЕО	LCSC	С109318
25	ESP32-S3-WROOM-1-N16R8	У4	WIRELM-SMD_ESP32-S3-WROOM-1	1	ESP32-S3-WROOM-1-N16R8	ЭСПРЕССИФ (Эспрессо)	LCSC	C2913202
26	MLB1608-601(Ф)	Л1, Л2	Л0603	2	MLB1608-601(Ф)	Мелед	LCSC	С29108
27	EC1106S	U12	SW-SMD_EC1106S	1	EC1106S		LCSC	C9900001788
28	МСК12С02	SW3	SW-TH_MSK12C02	1	МСК12С02	ШОУ ХАН (首韩)	LCSC	С431540
29	4,7 кОм	Р25, Р26, Р27, Р28	Р0603	4	RC0603FR-074K7L	ЯГЕО	LCSC	C99782
30	{ПроизводительДеталь!}	РФ1	SMA-SMD_BWSMA-KE-P001	1	БВСМА-КЕ-П001	БАТАРЕЙКА БЕСПРОВОДНАЯ	LCSC	C496550
31	18 пФ	С28	С0603	1	CC0603JRNPO9BN180	ЯГЕО	LCSC	С107040
32	470 нФ	С17	С0603	1	CL10B474KA8NNNC	SAMSUNG	LCSC	С1623
33	BLM18BD252SN1D	Л3	Л0603	1	BLM18BD252SN1D	muRata (Мурата)	LCSC	C77668
34	4,7 мкГн	U14	Л0603	1	CKCW0603H-4.7uH/K	ЦЕНКЕР	LCSC	C19188762
35	180 нГн	Л5	ИНД-СМД_Л1.6-В1.0	1	CS0603-R18J-S	Чилисин	LCSC	C280283
36	ME6217C33M5G	U15, U16	SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BR	2	ME6217C33M5G	МИКРОН (Нанкин Вэймэн)	LCSC	С427602
37	НС4160	У9	ESOP-8_L4.9-W3.9-P1.27-LS6.0-BL-EP2.0	1	НС4160	Нсивей	LCSC	C2934590
38	JUMPER-SPARKFUN	JP3	JUMPER-SPARKFUN	1
39	TS3315A	SW1,SW2	SW-SMD_4P-L3.4-W3.4-P2.00-LS4.0_TS3315A160GF	2	TS3315A	ШОУ ХАН (首韩)	LCSC	С412367
40	1.0Т-2П-ВТ	CN1	CONN-SMD_1.0T-2P-WT	1	1.0Т-2П-ВТ	CAX (Творческий капитал)	LCSC	C722579
41	ТИП-С-31-М-12	USB1	USB-C_SMD-TYPE-C-31-M-12_1	1	ТИП-С-31-М-12	Хан Ён, Южная Корея	LCSC	C165948

Принимаемые диапазоны:

• FM: 64 — 108 МГц;
• ДВ, СВ и КВ 150 — 30000 кГц — сплошное перекрытие с разбивкой на поддиапазоны; прием возможен как в АМ, так и в SSB.
• Существуют прошивки с возможностью принимать телеграф и расшифровывать его на лету и RTTY

Диапазоны распределены так:

• VHF (64.0-108 MHz);
• MW1 (150-1720 KHz);
• MW2 (531-1701 KHz);
• MW3 (1700-3500 KHz);
• 80M (3500-4000 KHz);
• SW1 (4000-5500 KHz);
• SW2 (5500-6500 KHz);
• 40M (6500-7300 KHz);
• SW3 (7200-8000 KHz);
• SW4 (9000-11000 KHz);
• SW5 (11100-13000 KHz);
• SW6 (13000-14000 KHz);
• 20M (14000-15000 KHz);
• SW7 (15000-17000 KHz);
• SW8 (17000-18000 KHz);
• 15M (20000-21400 KHz);
• SW9 (21400-22800 KHz);
• CB (26000-28000 KHz);
• 10M (28000-30000 KHz);
• ALL (150-30000 KHz).

Из всего этого списка можно выделить VHF, стоящий особняком, и ALL, который включает в себя все диапазоны без провалов, но без VHF. Таким образом, если вы хотите послушать вещательные станции, то нужно выбирать диапазоны с обозначениями VHF, MW1-MW3, SW1-SW9. Если же цель ловить сигналы радиолюбителей, то 80M, 40M, 20M, 15M, 10M, CB или вышеупомянутый ALL.

Архив: схема, печатная плата, прошивка

Шаг на ДВ, СВ и КВ можно выбрать любой: 1, 5, 9, 10, 50 и 100 кГц (также есть подстройка с шагом в 10 Гц в режиме SSB). Привязки шага к частотной сетке диапазонов нет. Шаг в FM: 5, 10, 20 и 100 кГц.

Функционал приемника

Все манипуляции с параметрами приемника, кроме настройки на станции, производятся через меню (их два). Меню диапазонов вызывается однократным нажатием валкодера, основное меню — двукратным нажатием.

В основном меню имеются пункты:

• VOLUME (регулировка громкости),
• STEP (выбор шага настройки),
• Mode (выбор модуляции),
• BFO (точная подстройка гетеродина SSB),
• BW (регулировка полосы пропускания),
• AGC_ATT (включение/отключение АРУ и регулировка аттенюатора),
• SOFTMUTE (регулировка уровня срабатывания Soft Mute),
• SEEKUP и SEEKDOWN (автопоиск вверх и вниз по частоте),
• BAND (выбор диапазона),
• MUTE (отключение звука).

Последний использовавшийся пункт меню не запоминается, поэтому, например, для регулировки громкости придется пролистывать меню до пункта VOLUME заново каждый раз, когда нужно сделать погромче или потише.

Прием на всех диапазонах (в том числе на ДВ и СВ) производится на телескопическую антенну, которая подключается к разъему на верхней стенке приемника.

Как и многие другие приемники на микросхемах серии Si4732/4735, данный приемник может принимать сигналы станций в SSB. Для точной подстройки в меню приемника имеется пункт BFO, который позволяет осуществлять подстройку с шагом в 10 Гц в широких пределах.

Переключаемая полоса пропускания реализована не только в режиме АМ/SSB, но и в режиме ЧМ. Ручной выбор более узкой полосы пропускания ЧМ может быть полезен для улучшения приема удаленных и маломощных станций в диапазоне FM. Набор значений полосы пропускания: 1, 1,8, 2, 2,5, 3, 4 и 6 кГц для АМ, 0,5, 1, 1,2, 2,2, 3 и 4 кГц для SSB и 40, 60, 84, 110 кГц и «Авто» для ЧМ.

При перестройке по частоте в режиме SSB слышны прерывания звука и «пшиканье» — из-за работы АРУ. В меню приемника можно отключить АРУ, но это не помогает. Функция программно регулируемого аттенюатора в меню приемника совмещена с АРУ.

Поскольку приемник имеет миниатюрный корпус, то ему нужен противовес. В этом случае приходится держать приемник рукой за основание антенного разъема. Это позволяет улучшить прием (особенно в диапазонах ДВ и СВ).

В меню также отрегулировать порог срабатывания Soft Mute (или отключить ее) — это стандартная функция микросхем SiliconLabs, которая ступенчато приглушает звук, когда отношение сигнал/шум входного сигнала снижается и достигает некоторого порогового уровня.

Автопоиск работает, но не всегда корректно: например, он может пропустить мощную станцию и остановиться в шаге после нее.

Экран у приемника цветной и изображение на нем меркнет в солнечный день и читать показания дисплея становится затруднительно. Регулировки яркости дисплея в «стоковой» прошивке не предусмотрено.

В приемнике установлен литиевый аккумулятор емкостью 800 мАч. Производитель заявляет время работы от одной зарядки — 10 часов. Зарядка аккумулятора происходит через порт USB Type-C

В схеме приемника отсутствует УВЧ (точнее — истоковый повторитель, согласующий высокое волновое сопротивление телескопической антенны с относительно низким входным сопротивлением входа АМ микросхемы Si4732), вследствие чего приемнику не хватает чувствительности на телескопическую антенну в диапазонах ДВ, СВ и КВ. Особенно это заметно на ДВ и СВ, где преимущество приема на телескопическую антенну (перед ферритовой антенной) нивелируется низкой чувствительностью. Но если внедрять УВЧ, то в идеале потребуется эффективный коммутируемый ФНЧ для диапазонов ДВ и СВ во избежание приема на нечетных гармониках гетеродина (что выражается в «пролезании» мощных станций с диапазона КВ при прослушивании длинных и средних волн). При желании и наличии опыта несложную доработку по добавлению в схему приемника истокового повторителя можно сделать самостоятельно.

Источник

Программная часть

В качестве контроллера используется модуль ESP32-S3. В приемнике имеется возможность перепрошивки путем подключения приемника к компьютеру с помощью кабеля с разъемом USB Type-C (потребуется установка драйвера для ESP32).

При желании и наличии навыков программирования можно самостоятельно модифицировать прошивку (например, поменять на свое усмотрение границы диапазонов) с помощью среды разработки Arduino IDE. Исходный код (скетч) можно найти в репозитории Ralph Xavier. Или архивом

Количество прошивок растет с каждым днем, даже мелькала прошивка с «водопадом» поэтом наиболее интересные прошивки будут публиковаться отдельными статьями и со ссылками на авторов.

На данный момент можно приобрести этот радиоприемник в различных исполнениях