极客巢全波段收音机V5A开源工程
简介
极客巢V5A收音机(咕咕机)是一款已经商业化的产品,深受DIY爱好者的欢迎。这款收音机支持全波段(包括单边带和航空波段)的接收,并且可以通过刷固件的方式支持网络收音机。
简介:极客巢V5A收音机(咕咕机)是一款已经商业化的产品,深受DIY爱好者的欢迎。这款收音机支持全波段(包括单边带和航空波段)的接收,并且可以通过刷固件的方式支持网络收音机。开源协议
:CERN Open Hardware License
(未经作者授权,禁止转载)描述
本项目自2024-5-27日起,会逐步更新和开放更多开源内容,敬请期待。
咕咕机是去年我们开源的精灵球、V4全波段收音机的升级版本。这款产品的市场定位是电子玩具,让热爱DIY的入门玩家可以有机会自己组装一台全波段收音机,略资深一些的玩家则可以进行各种魔改,包括换大屏幕、升级立体声功放等玩法。让更多未接触过电子DIY的朋友们有机会亲身体验从入门到魔改的“折腾过程”。在过去的三个月里,咕咕机既经历了几百套上架秒空,也经历了不少专业收音机玩家对于它短波灵敏度的诟病,以及各种手残党的组装翻车等等,这些在给我们带来折磨的同时,也给我们带来了很多商业的崭新体验。本次开源,也是我们在商业化过程中的一次尝试,我们很好奇把一款闭源的被市场所认知的产品开源,会带来怎样的变化。也希望通过这个项目,给更多的开源者带来一些商业化借鉴。
本项目将开源0.2.11版本硬件及相关魔改部分(开源版本固件与商业版本固件不兼容)。
本项目仅限个人学习复刻(复刻硬件如使用官方固件,需要有加密芯片授权,运行开源网络收音机固件无此限制),未经作者允许,禁止商用。
本产品功能介绍
本款产品包括数字/模拟输出两种模式,数字输出通过D类功放驱动输出,模拟输出通过模拟运放驱动输出,在不同的模式下,本品支持不同的功能:
数字输出模式:
- 全波段收音机:
- 调频FM:64Mhz-108MHz;
- 调幅AM中波MW:520KHz-1710KHz
- 调幅AM短波SW:3.5MHz-30MHz
- 航空波段:118MHz-137MHz;
- 蓝牙音箱
- 网络收音机功能(需要网络收音机固件支持)
模拟输出模式:
- 全波段收音机:
- 调频FM:64Mhz-108MHz;
- 调幅AM中波MW:520KHz-1710KHz
- 调幅AM短波SW:3.5MHz-30MHz
- 调幅单边带SSB:3.5MHz-30MHz(BFO调节0-2000Hz)
- 航空波段:118MHz-137MHz;
* UHF扩展:通过扩展板支持UHF波段接收/发射功能(请遵守当地法律法规)
开源说明
本次开源将随着时间推进,逐步完成,(完整开源过程也可能因商业等原因随时终止,如遇到此类情况,也请大家谅解)
MCU主控板(版本11)
电源和升压部分:咕咕机采用的是单锂电池供电的方案,由于SA602变频需要5V以上的电源电压,同时为了略微提升喇叭的推力到3欧4瓦(虽然我们找到的喇叭有点渣,但是魔改之后的效果还是蛮不错的),因此同V4mini一样,我们采用了升压方案。升压芯片FP6276B,大家有需要的话可以改成其它方案。当然,我们也知道,对于一个收音机来说,DCDC这种升压电路会带来奇怪的干扰,我们也有小伙伴魔改了一下,改成双电池供电的方案,这样电路里就避免出现DCDC,纯用LDO供电了。这个魔改在这里就不再赘述了(要改的地方挺多的,我也懒得写..
主控:仍然是ESP32+FLASH+PSRAM,没啥可说的,不建议改ESP32S3(它不支持传统蓝牙,当然固件什么的也要自己重新写了)
时钟芯片:这里画的是PCF8523T,但是实际用起来,这个芯片会掉表(就是可能需要频繁对时),建议复刻的话,采用DS3231,这个芯片不是Pin to pin兼容的,换的话,最好自己修改一下走线。
喇叭接口:咕咕机采用单声道双输出模式(因为SI473x的单边带模式不支持数字输出),模拟输出加数字输出。其中数字输出采用MAX98357方案,模拟输出从收音板的功放输出,这两路输出采用双刀双掷开关切换。如果要改成立体声的话,可以加一路MAX98357,把两个MAX98357分别配置成左右声道。另外可以考虑把收音板的功放挪到MCU板,做成双路。
屏幕:目前采用2寸屏,ST7789驱动,我们也有3.5寸的魔改方案。如果大家想要换屏幕的话,注意接线顺序,目前固件只支持ST7789。但是要注意,屏幕大了会产生不必要的干扰,规避这个干扰是个挺麻烦的事情的。
软件授权芯片:我们在方案中使用了加密芯片技术来保护我们的软件(虽然bug多,但是也是多少不眠夜堆出来的噢),开源版本的加密芯片和商业版本略有区别,因此固件不兼容,但是功能上是一样的。请大家在屏幕正确点亮,并且开机系统监测显示其它芯片都为绿色,只有加密芯片为红色的时候再去把加密芯片焊接上。如下图所示:
收音板
前端:咕咕机的前端设计并不是很完美,这也是被用户所诟病的。如果大佬们有兴趣,可以重新设计一下前端部分。固件中AMP开关控制到ANT_IN_SW(路径选择)和RADIO_LNA_SW(LNA电源)。高为打开,低为关闭。
航空波段:与V4mini方案接近,但为了支持更宽的超外差接收,把带通改成了低通。混频方案仍然采用SA602。
屏蔽罩:尺寸为19.8*13.5*2.5,参考链接(这个不是我家卖的噢,仅供参考,出问题别找我们哈) https://m.tb.cn/h.gmoBhM7YFYrQpS4?tk=tVf73f6eCiM
扩展IO:由于需要控制的信号略多,而ESP32资源有限,因此我们采用了9555来扩展IO口。如果需要魔改且使用我们的固件的话,这块不要随意修改噢。
【重要】咕咕机参考视频
1、如何组装:
https://v.douyin.com/ijFQYj7B/
2、使用入门:
https://v.douyin.com/ijFQB9QQ/
3、简易效果展示:
【咕咕了小半年的全波段收音机很快就要上架啦-哔哩哔哩】 https://b23.tv/P8Mn1HP
立体声和大屏魔改方案(东方红 by Sandy)
咕咕机本体设计的时候,为了预留魔改空间,并且希望做得更便携,因此设计成了单声道方案,但是预留了一部分魔改立体声的空间。Sandy同学基于原始的咕咕机方案设计了立体声扩展板,增加了双路MAX98357+双路8002输出,并且把屏幕改成了大屏。
同时她也重新设计了外壳,传说中的东方红方案就这么诞生了。
Sandy写了非常详细的魔改说明,在这里我也不再赘述了。东方红的相关魔改我会放在附件中。
在这里,感谢Sandy的天才设计与分享。
U段扩展板
本扩展使用AT1846S方案,将扩展板与收音板的扩展接口连接后,主界面可选择U段接收模式(因法规原因,已禁用发射功能),由于咕咕机的结构原因,整机的I2C走线和模拟音频输出走线较长,因此比较容易受到附近大功率发射设备的干扰,如果遇到此情况,可考虑使用导电布或者接地金属板进行屏蔽(PCB外壳可能是个好主意,但是要在WIFI/蓝牙天线处做好开窗)
对讲机扩展板实测效果
【如果让咕咕机接收对讲机频段的信号...-哔哩哔哩】 https://b23.tv/cbBf9nC
网络收音机模式
在网友的建议和支持下,我们也适配了著名的开源网络收音机yoRadio(https://github.com/e2002/yoradio),使它可以通过刷机的方式运行在咕咕机上。网络收音机固件目前不能和全波段收音机固件同时在咕咕机上运行,当然我们也收到了无数网友的建议希望我们合并这两个固件,因为ESP32资源的原因(也可能是因为作者懒惰。。),我们还没有合并固件的计划。
当然我们遵循了开源协议,将适配后的yoRadio代码在如下链接开源,也希望有大佬能完成此重任了。
https://github.com/aleccy/yoradio
魔改外壳(见附件)
本产品出于成本和可玩性考虑,出厂外壳为全透明亚克力材质。可能部分玩家对亚克力外壳不感冒,或者担心它比较脆弱、容易刮花。因此创作者团队的Sandy同学专门设计了几款3D打印外壳进行开源,大家可以选择嘉立创的3D打印服务,结合喷漆等工艺自行复刻。
附件包括:
- 亚克力外壳CAD文件
- 前壳:菊花形喇叭孔
- 前壳:斜孔喇叭孔
- 后壳
刷机说明(见附件)
开源版本的咕咕机刷机和商业版本一样,都通过C口线刷即可。附件说明中包括各种操作及问题解答。
各位DIY爱好者对咕咕机的魔改效果展示
【当你拥有咕咕机,你可以......-哔哩哔哩】 https://b23.tv/mmpVPJD
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其它如果有问题欢迎进群(305747快满了,新的还没建。。)交流。
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