Transcript Consiglio di Stato, Sezione quarta, sentenza n. 2380 del 2014

Radio
RASPBERRY PI DIVENTA UN
TRASMETTITORE FM
di MARCO MAGAGNIN
Arricchiamo la radio Internet
incentrata su Raspberry Pi
con lo shield che la trasforma
in trasmittente in FM dalle
caratteristiche decisamente
professionali.
I
n passato gli appassionati di
radiofonia iniziavano il loro
percorso di formazione con la
realizzazione del primo radioricevitore. Nell’era “digitale” abbiamo
seguito lo stesso cammino nel proporvi, nel numero 184 della rivista,
un progetto di radio “Internet” che
impiega come dispositivo di collegamento ed elaborazione la nostra
scheda familiare Raspberry Pi. Il
progetto è finalizzato a diffondere in altoparlante i segnali delle
stazioni radio che trasmettono in
streaming, disponibili nell'universo Internet, nonché compilazioni
di brani musicali salvati su me-
moria di massa USB. Quest’ultima
parte del progetto la descriveremo
in seguito. L’interfaccia “utente” è
duplice, ed è costituita dallo shield
LCD, con il quale è possibile interagire con le funzionalità previste
dal menu dell’applicazione, in
particolare passare da una stazione
all’altra e regolare il volume, come
si fa con una radio “tradizionale”
e da una semplice interfaccia web
per l’utilizzo in remoto. Il passo
successivo dell’appassionato di
Elettronica In ~ Aprile 2014
73
Fig. 1
radio è diventare parte attiva della
comunicazione, costruendo un
trasmettitore a radiofrequenza in
modo da fare sentire nell’etere la
propria voce. Per rimanere fedeli
a questo percorso vi proponiamo
l’integrazione del progetto di radio
“Internet” ricevente con il modulo
di trasmissione in FM degli streaming Internet o dei brani memorizzati su memoria di massa. In
questa realizzazione manterremo
le interfacce web ed LCD descritte
nel numero 184. In un prossimo
articolo descriveremo la soluzione
che permette di gestire in modo
decisamente professionale il progetto complessivo, via rete Internet
in WiFi, con un’applicazione per
dispositivi mobili. Il modulo che vi
presentiamo è il FLEXMOD-DAB2
prodotto dalla TECNOROLL BMB
montato su uno shield appositamente predisposto per Raspberry
Pi. Come vedremo il modulo è
stato progettato per fornire una
Fig. 2
3.3 V
2
1
5V0
PCM_FS
4
3
PCM_CLK
PCM_DOUT
6
5
PCM_DIN
GND
8
7
GND
74
Aprile 2014 ~ Elettronica In
soluzione di qualità professionale
a costi appetibili per gli appassionati di audio alta fedeltà.
Per garantire un alto livello di
qualità audio anticipiamo che
il modulo richiede in ingresso
segnali audio in formato I2S e/o
S/PDIF. Già, ma che c’entra lo
standard audio I2S con Raspberry Pi? C’entra, e con l’occasione
introduciamo la funzionalità di
gestione dell’audio di qualità, una
funzionalità poco nota di Raspberry Pi. Come visibile nella Fig. 1,
sulla scheda Raspberry Pi, indicata dalla freccia rossa, è presente
una serie di fori, predisposti per
accogliere un connettore da due
file di quattro pin, indicato come J5
negli schemi ufficiali di Raspberry
Pi. Questo connettore, tra le sue
diverse funzioni, è predisposto per
veicolare in uscita segnali audio di
alta qualità in standard I2S.
In Fig. 2 è possibile vedere il
pinout del connettore P5. Per
l’utilizzo come uscita I2S sono
disponibili le linee CLK, FS (Frame
Sync), e Dout. Din è un ingresso
microfonico che non partecipa
alla realizzazione del bus. I2S sta
per Inter-IC Sound, Integrated
Interchip Sound, uno standard di
comunicazione PCM (Pulse Code
Modulation) introdotto da Philips
nel 1986. Caratteristica del bus I2S
è di tenere separati i canali di clock
e di dati nella trasmissione del
segnale audio in modo da minimizzare il jitter, tipico dei sistemi
di comunicazione che includono il
segnale di clock nel flusso dati. È
l’interfaccia comunemente usata
nei lettori CD e nel 99% delle periferiche audio digitali, professionali e non. Il bit clock (CLK) pulsa
una volta per ogni singolo bit di
dati nel flusso della linea dati. La
frequenza del CLK è il prodotto
della frequenza di campionamento
per il numero di bit per canale per
il numero di canali. Per esempio,
un riproduttore di CD, con una
frequenza di campionamento di
44,1 kHz e con una precisione
di 16 bit e due canali (stereo) ha
un CLK con una frequenza di
44,1 kHz × 16 × 2 = 1,4112 MHz.
La linea del bus FS (Frame Sync)
indica a quale canale si riferiscono
i dati in trasmissione, in quanto
sulla stessa linea dati vengono
trasmessi entrambi i canali audio
stereo. Per la precisione il livello
LOW del Frame Sync indica che
è in trasmissione il canale sinistro,
mentre il livello alto indica che è
in trasmissione il canale destro.
La linea Dout trasporta il segnale
audio campionato.
IL MODULO FLEXMOD-DAB2
Il modulo FLEXMOD-DAB2 è di
dimensioni ultra ridotte, tenendo conto di tutte le funzioni di
trattamento del segnale, da audio
ad emissione FM (Fig. 3). Possiamo
vedere i componenti principali
del modulo, che descriveremo in
seguito, il processore FPGA (rif. 1)
il DAC (rif. 2) e l’oscillatore da 1
GHz (rif. 3).
In elettronica analogica tradizionale le funzionalità equivalenti realizzate dal modulo richiedono la realizzazione di almeno due apparati
in formato rack da 19 pollici: un
apparato Modulatore FM ed un apparato codificatore RDS. Il modulo
FLEXMOD-DAB2 è una versione
destinata al mercato amatoriale
.
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