发烧友用 NXP TEF6686芯片，DIY了一个FM收音机

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来源：内容来自IEEE Spectrum，谢谢。

如今，我们都拥有可以播放高清电影的智能手机，但收听老式模拟广播的浪漫情怀依然存在。对某些人来说，这是一种摆脱隐藏在每项在线活动背后的 Cookie、合同和服务条款的解脱。但对于像我这样的人来说，这种魅力的很大一部分在于从数千公里外接收信号所带来的快感——而且是用传统的方式：了解大气条件、天线和电子设备。

这种利用各种知识和技能来接收远距离电台的消遣活动被称为 DXing。如今，数字信号处理使将功能强大的接收电子设备放入经济且非常便携的包装中成为可能，因此现在是成为 DXer 的最佳时机。在这些高性能电子设备中，可以说没有比NXP Semiconductors于 2013 年推出并此后多次修订的TEF6686 芯片更好的例子了。

该芯片在汽车收音机领域取得了巨大成功，部分原因是它成本低、音频保真度高，但更重要的是它对无线电信号的灵敏度和选择性极高。TEF6686 可以接收 FM 和 AM，并且可以配置为适应不同国家电台使用的不同带宽。它还可以解码广播电台的数字 RDS（无线电数据系统）馈送，当存在时，其中包含不断更新的信息，例如当前正在播放的歌曲的名称。

该芯片的极高选择性和灵敏度源于其对软件定义无线电和数字信号处理 (DSP) 技术的娴熟运用，可过滤相邻频率。这样便可接收原本会被附近广播淹没的微弱信号。事实证明，该芯片对无线电爱好者具有不可抗拒的吸引力，其功能远远超出了汽车收音机所需的范围。它不仅可以接收商业广播频段，还可以接收短波和长波频段。该芯片还可以提供即时信号强度信息。

TEF6686 芯片位于一个方便使用的模块 [左上] 中，该模块提供电磁屏蔽和通孔接口。基于 ESP32 的开发板 [中上] 控制模块并执行信号处理。LCD 屏幕显示用户界面，使用按钮和旋转控件进行控制 [左下]。

作为荷兰的一名活跃业余无线电爱好者 ( PE5PVB )，我对 TEF6686 的好评产生了浓厚的兴趣。在 2020 年 COVID 封锁期间，我开始设计一款完全开源的调谐器，以便为 FM DXers 发挥芯片的最高性能。当我在 AliExpress 上找到 TEF6686 调谐器模块时，我的热情更高了。这些模块包含一个采用 DIY 友好型封装的 TEF6686 芯片，适合通孔焊接（TEF6686 本身是表面贴装芯片），并具有射频屏蔽功能，有助于最大限度地减少干扰。这些模块价格便宜——通常售价约为 25 美元。

我很快就确定了由两块印刷电路板通过带状电缆连接的配置。主板包含 TEF6686 模块和微控制器，显示板包含一个小型 OLED 显示屏以及控制无线电的开关和编码器。我评估了各种版本的 Arduino 兼容微控制器，发现大多数都太慢，闪存不足。

微控制器需要大量的闪存，因为它不仅必须存储操作无线电的所有固件（每次启动后都会发送到 TEF6686），还必须存储用于显示的不同字体、各种图像以及北美呼号和加拿大省份和美国各州的数据库（这些信息与其他功能相结合，使用户能够立即看到呼号并说明他们正在接收的发射器所在的位置）。最终，我选择了ESP32模块的一个变体，它具有我需要的速度和内存容量，但仍可以使用流行的Arduino IDE进行编程。

2021 年初，我在 GitHub 上发布了固件的初始版本和原理图，供其他 DIY 爱好者使用。我还联系了荷兰的一家DIY网店Team AmateurRadioShop.nl，那里仍在销售早期版本的收音机套件。2021 年秋天，我创建了第二个版本，其中有一个来自Nextion的所谓人机界面 (HMI) 显示器。这个显示器有一个内置处理器，所以我可以从 ESP32 交出更多的用户界面任务。这大大加快了收音机的速度，也开辟了一些新的图形可能性。在这个版本中，我还添加了 Wi-Fi，它允许连接到在线资源，例如 XDR GTK（一种允许对收音机调谐器进行精细计算机控制的用户界面）和 RDS Spy（将 RDS 数据实时解码为可用信息）。如果您想自己构建这个版本，您必须自己制作印刷电路板。但是，我的网站www.pe5pvb.nl上提供了 Gerber 文件、材料清单和构造技巧。焊接在一起大约需要 2 个小时。

显示器和控制器使用通用输入/输出引脚直接连接到微控制器，而 TEF6686 接收器芯片则通过串行 I2C 接口发送的命令进行控制。左右声道被放大并传送到标准 RCA 音频插座。James Provost

对于那些不想制作套件的人，你也有选择。2022 年初，一位中国爱好者 Justin Peng 联系我，说他已经根据我的设计制作了一个便携式版本。那年夏天，基于他的这个设计的第一批版本出现在 AliExpress 上。在那之后的几个月里，人们对我的开源项目的兴趣激增，这款收音机被世界各地的 FM DXers 采用。

2023 年，捷克爱好者Marek Farkaš联系了我，他邀请我加入他在Discord 社交平台上建立的一个小组，小组里还有其他致力于开发和改进这款收音机软件的爱好者。现在，这个团队里有一位平面设计师、一些 RDS 专家、一些非常熟练的程序员，还有一位中国人，他编写了一个适合硬件设计师使用的版本，这些设计师希望为 AliExpress 市场制造收音机。我们一起彻底审查了代码，并添加了更流畅的图形设计、更多连接性、可选语言和其他改进。

我非常感谢这个团队的辛勤工作，使这款开源收音机成为同类产品中性能最高的收音机。我希望你能尝试一下，即使你不花时间寻找遥远的电台，也能重新发现高品质 FM 广播的乐趣！

https://spectrum.ieee.org/hacking-a-car-radio-chip

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