Thiết bị thu đa băng tần bỏ túi ESP32-SI4732 là một dự án open-source của Ralph Xavier. Đây là một đài radio bỏ túi hoàn chỉnh, có thể điều chỉnh tần số LW, MW, SW kiểu AM ở chế độ SSB, cũng như thu được các đài thương mại.
Thiết bị được bán thương mại với giá 700-800 nghìn đồng, chưa bao gồm vận chuyển, thuế phí. Với việc chia sẻ mã nguồn mở, có thể đánh giá đây là một project khá hữu ích cho các sinh viên và kỹ sư điện tử muốn bắt đầu với ESP và một chút ít RF design cùng lúc.
Thiết bị này dựa trên nền tảng EPS32-S3, cụ thể là ESP32-S3-WROOM-1-N16R8. Phần thu phát tín hiệu là IC thu SI4732 của và màn hình ST7789 1.9 inch nền IPS. Phần UI được lập trình dựa trên thư viện mở của Ralph Xavier (Lilygo T-Display S3) (https://github.com/ralphxavier). Màn hình ST7789 khá phổ biến ở Việt Nam, tuy nhiên ESP32-S3-WROOM-1-N16R8 và SI4732 thì cần nhập nước ngoài. Đừng lo, Điện tử Hatakey có dịch vụ gom đơn, đặt hộ linh kiện từ nước ngoài.
Hình 1. Radio bỏ túi đa băng tần trên ESP32-S3 SI4732
1. Thông số kỹ thuật ESP32-SI4732
Kích thước nhỏ gọn là điều đáng chú ý nhất của chiếc “đài bỏ túi” này, bản vỏ nhựa in 3D chỉ nặng 54g, kích thước là 7.3×3.2×1.2 cm. Bản vỏ nhôm phay nặng hơn một chút, tùy vào người thiết kế. Tính năng chính của thiết bị như sau:
- Bộ điều khiển chính: ESP32-S3
- Tần số hoạt động: HF, SW, MW, VHF
- Màn hình: 1.9 inch, 170*320 IPS HD Color Display
- Dung lượng pin: 800mAh (xấp xỉ 10 giờ hoạt động)
- Charging Port: Type-C (không có sạc nhanh)
- Cổng audio: 3.5mm stereo
- Kích thước: 7.3 x 3.2 x 1.2 cm
- Khối lượng: 54g
Tần số chi tiết:
- FM: 64MHz-108MHz
- AM: 520kHz-1710kHz
- SW: 2.3MHz-26.1MHz
- LW: 153kHz-279kHz
2. Các ưu điểm của ESP32-SI4732
- Rất nhỏ gọn
- Sử dụng chip thu Si4732
- Công suất tiêu thụ rất thấp
- Độ nhạy thu tốt, chủ yếu ở băng LW, có thể so sánh với PL330
- Pin 800mAh
- AM/SSB trên dải HF
- Hiển thị tên đài thương mại trên băng FM
- Băng thông điều chỉn được DSP bandwidth
- Có đồng hồ đo cường độ tín hiệu thu
- Không bị can nhiễu từ màn hình IPS
3. Sơ đồ nguyên lý
Chi tiết sơ đồ nguyên lý bo mạch sử dụng trong đài radio bỏ túi ESP32-SI4732 được thể hiện trong hình dưới đây:
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý thiết bị thu băng tần ESP32-SI4732
- Loa được sử dụng là 1511 (15x11mm)
- Màn hình là loại 1.91 inch IPS 170×320 ST7789 30 chân, màn hình có màu giao tiếp SPI.
- Núm chỉnh sử dụng encoder EC11 10mm, loại encoder có núm xoay cùng công tắc 5 chân.
- Pin là lithium-ion 603040, 3.7V, 800mAh
Hình 3. Một số linh kiện sử dụng trong thiêt bị thu ESP32-S3 SI4732
4. Hướng dẫn nạp code ESP32-S3
• Tải firmware
• Tải Esp32 Flash Download Tool
• Chọn firmware và bootloader
• Kết nối bo mạch đến PC qua cáp USB
• Kiểm tra COM port
• Cấu hình ESP32-S3 như hình:
Hình 4. Công cụ Esp32 Flash Download tool
• Cấu hình như hình dưới bao gồm cả COM port:
xxx.ino.bootloader.bin -> 0x000
xxx.ino.bin -> 0x10000
xxx.ino.partitions.bin -> 0x8000
Hình 5. Cấu hình ESP32
• Xác nhận lại toàn bộ thông số và nhấn start.
Tài liệu tham khảo cho nhà phát triển
• Tải mã nguồn mở trong thư mục SI4735 của Ralph Xavier (https://github.com/ralphxavier/SI4735)
• Cách cấu hình bo mạch: [Lilygo T-Display S3] (https://github.com/Xinyuan-LilyGO/T-Display-S3#quick-start)
Nâng cấp Firmware:
Để nâng cấp fimware cho thiết bị xin vui lòng tham khảo video dưới đây:
Cấu hình Arduino IDE:
Tuy có nhiều điểm thú vị nhưng firmware hiện tại của đài mini vẫn gặp 1 số yếu điểm sau:
- Bước điều chỉnh 1kHz, dẫn đến rất khó điều chỉnh tinh và gây ra mất tiếng trong quá trình chỉnh băng tần
- Không cài đặt trực tiếp tần số được
- Công suất đầu ra audio khá nhỏ
- Loa vẫn tương đối bé
- Tất cả chức năng chỉ hoạt động bằng 1 encoder
- Không có FM trên sóng ngắn (CB-band)
- Độ sáng màn hình thấp
- Không có chức năng kết nối loa bluetooth
Một số vấn đề này sẽ được giải quyết bằng firmware update, đặc biệt là bước điều chỉnh 1kHz như trong link đính kèm (https://github.com/G8PTN/ATS_MINI/tree/main/FIRMWARE) .
5. Dữ liệu file gerber mạch PCB + BOM + File tọa độ linh kiện + Firmware
Hình 6. Mặt TOP và BOT bộ thu đa băng tần Esp32-S3 Si4732
Download Firmware + File Gerber mạch PCB + BOM + File tọa độ Picknplace
Kết Luận
Qua bài viết này chúng tôi đã giới thiệu sơ lược về dự án chế tạo bộ “radio bỏ túi” ESP32-SI4732. Hy vọng rằng bài viết này sẽ mang lại những kiến thức bổ ích và sẽ là động lực cho các bạn để phát triển và chia sẻ các dự án riêng của mình tới cộng đồng Điện tử Việt Nam!
Để đặt mạch in, linh kiện cũng như gia công hàn hoàn thiện cho sản phẩm của mình hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tư vấn:
Nguồn bài viết:
https://oshwhub.com/sunnygold/esp32s3-si4732-shou-yin-ji
Xin chân thành cảm ơn!