FMラジオを聴く（FMラジオモジュール使用）

解説

FMラジオモジュールを使用すると、FMラジオを聴くことができます。

アマゾンで販売されている「RDA5807Mを使用したFMラジオモジュール」を使用しました。
「RDA5807Mのデータシート」に従い、RDA5807Mの操作を容易にするためのクラスを作成しました。

作成したRDA5807Mクラスを利用して、FMラジオを聴きます。

部品表

部品名	数量	商品名	参考価格
ラジオモジュール	1	KKHMF 6個 FMラジオモジュール RDA5807M RRD-102 V2.0	799円
3.5mmステレオミニジャック		３．５ｍｍステレオミニジャックＤＩＰ化キット	150円
ピンヘッダ		ピンヘッダ　（オスＬ型）　１×４０　（４０Ｐ）	50円
アンテナ用ビニール線		耐熱通信機器用ビニル電線　２ｍ×１０色　導体径０．６５ｍｍ　単芯	680円
Arduinoボード	1	Arduino Uno	3,800円
ブレッドボード	1	EIC-801	370円
ジャンパーワイヤ	適量	ブレッドボード・ジャンパーコード（オス－オス）セット	100mm49個 150mm8個 200mm4個 250mm4個 のセット200円
スピーカー	1	ミニスピーカー	330円

「RDA5807Mを使用したFMラジオモジュール」のピンピッチが2mmでしたので、2.54mmピッチのL型のピンヘッダのピンをペンチで向きを調整し、「RDA5807Mを使用したFMラジオモジュール」にはんだ付けしました。

「RDA5807Mを使用したFMラジオモジュール」と2.54mmピッチのL型のピンヘッダをはんだ付けしたもの。


２つの「2.54mmピッチのL型のピンヘッダ」の間隔は、ブレッドボードに刺さる間隔にします。

接続表

FMラジオモジュール RDA5807M RRD-102		接続先（Arduino、 オーディオジャック）
ピン番号	ピン名称	接続先
1	SDA	ArduinoのA4ピン
2	SCL	ArduinoのA5ピン
3	NC	(無接続)
4	NC	(無接続)
5	3V3	Arduinoの3.3Vピン
6	GND	GND
7	L OUT	オーディオジャックのLピン
8	R OUT	オーディオジャックのRピン
9	NC	(無接続)
10	ANT	アンテナ用ビニール線

接続例

クラスファイルの作成

「RDA5807Mのデータシート」に従い、RDA5807Mの操作を容易にするためのクラスを作成しました。

RDA5807M.h#ifndef _RDA5807M_H #define _RDA5807M_H class RDA5807M { public: // コンストラクタ/デストラクタ RDA5807M(){} virtual ~RDA5807M(){} // チップIDの取得 String getChipID(); // - 開始/終了 - void begin(); void end(); // - 周波数関連 - （・・・略・・・） void setFrequency( unsigned long ulFrequency ); （・・・略・・・） // - サウンド関連 - byte getVolume(); void setVolume( byte byVolume ); （・・・略・・・） }; #endif //_RDA5807M_H

RDA5807M.cpp
#include <arduino.h> #include <Wire.h> #include "RDA5807M.h" // --- 定数定義 --- // REG 00H #define REG_00H_CHIPID_MASK (0b1111111111111111) // Chip ID.(Default 0x5804) #define REG_00H_CHIPID_SHIFT (0) // REG 02H #define REG_02H_DHIZ (0b1000000000000000) // 0 = High impedance. Audio output を High Z (=High Impedance) にする。結果として、Audio output は駆動していない状態になる。 // 1 = Normal operation. Audio output の High Z (=High Impedance) を解除にする。結果として、Audio output は駆動状態になる。 #define REG_02H_DMUTE (0b0100000000000000) // 0 = Mute. 1 = Normal operation #define REG_02H_MONO (0b0010000000000000) // 0 = Stereo. 1 = Force mono #define REG_02H_BASS (0b0001000000000000) // 0 = Bass Boost disabled. 1 = Bass Boost enabled. #define REG_02H_RCLK_NON_CALIBRATE_MODE (0b0000100000000000) // 0 = Reference clock is always supply. // 1 = Reference clock is not always supply when FM work. #define REG_02H_RCLK_DIRECT_INPUT_MODE (0b0000010000000000) // 1 = Reference clock use the directly input mode. #define REG_02H_SEEKUP (0b0000001000000000) // 0 = Seek down. 1 = Seek up. #define REG_02H_SEEK (0b0000000100000000) // 0 = Disable stop seek. // 1 = Enable Seek begins in the direction specified by SEEKUP // and ends when a channel is found, or the entire band has been searched. // The SEEK bit is set low and the STC bit is set high when the seek operation completes. #define REG_02H_SKMODE (0b0000000010000000) // Seek Mode // 0 = wrap at the upper or lower band limit and continue seeking. // 上限や下限に達したら下限や上限からシークを続ける。 // 1 = stop seeking at the upper or lower band limit. // 上限や下限に達したらシークを終える。 #define REG_02H_CLK_MODE_MASK (0b0000000001110000) // Clock Mode #define REG_02H_CLK_MODE_SHIFT (4) // 000 = 32.768kHz, 001 = 12Mhz, 101 = 24Mhz, 010 = 13Mhz, // 110 = 26Mhz, 011 = 19.2Mhz, 111 = 38.4Mhz #define REG_02H_RDS_EN (0b0000000000001000) // RDS/RBDS // （Radio Data System（ラジオ・データ・システム、RDS）とは、 // 　従来のFMラジオ放送に少量のデジタル情報を埋め込むための通信プロトコル規格である。 // 　RDSは、時間、放送局、番組情報を含め、複数種類の送信情報を規格化している。 // 　この規格は欧州放送連合(EBU)の事業として始まり、やがて国際電気標準会議(IEC)の国際標準規格となった。 // 　米国版のRDSは正式名称がRadio Broadcast Data System(RBDS)で、両者の規格には僅かばかりの差異がある。 // 　日本では、RDSに類似したデジタルデータ放送規格Data Radio Channel(DARC)をほぼ同時期に開発、実用化した経緯から、RDSには未対応である。 // 　出展 : https://ja.wikipedia.org/wiki/Radio_Data_System） #define REG_02H_NEW_METHOD (0b0000000000000100) // New Demodulate Method Enable, can improve the receive sensitivity about 1dB. #define REG_02H_SOFT_RESET (0b0000000000000010) // Soft reset. 0 = not reset. 1 = reset. #define REG_02H_ENABLE (0b0000000000000001) // Power Up. 0 = Disabled. 電源オフ。 1 = Enabled. 電源オン。 （・・・略・・・） // レジスタの値の読み込み static unsigned int readRegister( byte byRegAddr ) { // 読み込み可能バッファーサイズを超えている場合は、無処理、ゼロを返す。 if( READABLE_REGISTER_SIZE <= byRegAddr ) { return 0; } Wire.beginTransmission( I2C_ADDR ); Wire.write( byRegAddr ); Wire.endTransmission( false ); // 引数stop=falseを指定し、write()でキューイングされたバイトの送信後に、stopメッセージ送信しないで、restartメッセージを送信し、コネクションを維持。 Wire.requestFrom( I2C_ADDR, 2, false ); // High Low の 2 byte 読み込む。引数stop=falseを指定し、リクエスト後に、stopメッセージ送信しないで、restartメッセージを送信し、コネクションを維持。 unsigned int uiRegister = read16(); Wire.endTransmission(); delay(1); // 1msec(STOP to START Time : Min 1.3[μs]のウェイトを設ける。) return uiRegister; } // レジスタの値の書き込み static void writeRegister( byte byRegAddr, unsigned int uiRegister ) { // 書き込み可能バッファーサイズを超えている場合は、無処理。 if( WRITABLE_REGISTER_SIZE <= byRegAddr ) { return; } Wire.beginTransmission( I2C_ADDR ); Wire.write( byRegAddr ); write16( uiRegister ); Wire.endTransmission(); delay(1); // 1msec(STOP to START Time : Min 1.3[μs]のウェイトを設ける。) } // レジスタからの値の解読 static unsigned int decodeRegister( byte byRegAddr, unsigned int uiMask, byte byShift ) { return ( readRegister( byRegAddr ) & uiMask ) >> byShift; } // レジスタの値の更新 static void updateRegister( byte byRegAddr, unsigned int uiMask, byte byShift, unsigned int uiValue ) { // まず、uiMaskで指定されたビットを倒す。「( readRegister(byRegAddr) & ~uiMask )」 // 続いて、value値をシフトした値のビットを立てる。「(uiValue << byShift)」 // uiMaskで指定されたビット以外は更新されないよう、ビット操作する値はuiMaskでマスクする。「| ( (uiValue << byShift) & uiMask )」 writeRegister( byRegAddr, ( readRegister(byRegAddr) & ~uiMask ) | ( (uiValue << byShift) & uiMask ) ); } （・・・略・・・） // 開始 void RDA5807M::begin() { // Power-On : 電源ビットを立てる updateRegister( 0x02, REG_02H_ENABLE, 0, REG_02H_ENABLE ); unsigned int uiRegister; // Register 02H の初期化 uiRegister = readRegister( 0x02 ); uiRegister |= REG_02H_DHIZ; // 立てて、Audioオン。(デフォルト値は0) uiRegister |= REG_02H_DMUTE; // 立てて、Audioオン。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_MONO; // モノラルではなくステレオとするので、倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_BASS; // Bass boost機能は使用しないので倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_RCLK_NON_CALIBRATE_MODE; // Reference clockは常に供給されるので倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_RCLK_DIRECT_INPUT_MODE; // Rrefernce clock directly input mode ではないので倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_SEEKUP; // Seekの方向は、Seek開始時に指定するので、どちらでもよく倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_SEEK; // Seek開始時に立てるので、初期化時は倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_SKMODE; // バンド境界でSeekを継続するかは、Seek開始時に指定するので、どちらでもよく倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_CLK_MODE_MASK; // 32.768kHz(=0b000)に設定する。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_RDS_EN; // RDS/RBDS機能は使用しないので倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_02H_NEW_METHOD; // New Demodulate Methodは使用しないので倒す。(デフォルト値は0) writeRegister( 0x02, uiRegister ); // Register 03H の初期化 uiRegister = readRegister( 0x03 ); uiRegister &= ~REG_03H_CHAN_MASK; // 周波数を下限値にする(=0000000000)。(デフォルト値は0x13f) uiRegister &= ~REG_03H_TUNE; // Tune開始時に立てるので、初期化時は倒す。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_03H_BAND_MASK; // AMも聞くためにワイドFMが聴けるWorld Wide(=0b10)に設定する。(デフォルト値は0) uiRegister |= ( (0b10 << REG_03H_BAND_SHIFT) & REG_03H_BAND_MASK ); uiRegister &= ~REG_03H_SPACE_MASK; // 0.1MHz単位で指定できるように、100kHz(=0b00)に設定する。(デフォルト値は0) writeRegister( 0x03, uiRegister ); // Register 04H の初期化 uiRegister = readRegister( 0x04 ); uiRegister |= REG_04H_DE; // 日本のFM放送のDe-emphasisは、50μsなので、立てる。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_04H_SOFTMUTE_EN; // 倒して、Audioオン。(デフォルト値は0) uiRegister &= ~REG_04H_AFCD; // 自動周波数制御機能を使用するので倒す。(デフォルト値は0) writeRegister( 0x04, uiRegister ); // Register 05H の初期化 uiRegister = readRegister( 0x05 ); uiRegister &= ~REG_05H_SEEKTH_MASK; // シーク閾値として、8(=0b1000)に設定する。(デフォルト値は0b1000) uiRegister |= ( (0b1000 << REG_05H_SEEKTH_SHIFT) & REG_05H_SEEKTH_MASK ); uiRegister &= ~REG_05H_VOLUME_MASK; // ボリューム値を、11(=0b1011)に設定する。(デフォルト値は0b1011) uiRegister |= ( (0b1011 << REG_05H_VOLUME_SHIFT) & REG_05H_VOLUME_MASK ); writeRegister( 0x05, uiRegister ); // Register 07H の初期化 uiRegister = readRegister( 0x07 ); uiRegister &= ~REG_07H_TH_SOFTBLEND_MASK; // ソフトブレンド閾値として、16(=0b10000)に設定する。(デフォルト値は0b10000) uiRegister |= ( (0b10000 << REG_07H_TH_SOFTBLEND_SHIFT) & REG_07H_TH_SOFTBLEND_MASK ); uiRegister |= REG_07H_65M_50M_MODE; // BANDが0b11のときにのみ意味がある。デフォルト値として立てる。(デフォルト値は1) uiRegister |= REG_07H_SOFTBLEND_EN; // ソフトブレンド機能を使用するので立てる。(デフォルト値は1) writeRegister( 0x07, uiRegister ); } （・・・略・・・） // 周波数の設定 void RDA5807M::setFrequency( unsigned long ulFrequency ) { //unsigned long ulFrequencyMin = getFrequencyMin(); unsigned long ulFrequencyMin = 76000; // 処理効率化（レジスタの値の読み込みを省略） //byte byChannelSpacing = getChannelSpacing(); byte byChannelSpacing = 100; // 処理効率化（レジスタの値の読み込みを省略） // 下限値を下まわる場合は、下限値に。 if( ulFrequencyMin > ulFrequency ) { ulFrequency = ulFrequencyMin; } // Frequency[kHz] = ChannelSpacing[kHz] x CHAN + FrequencyMin[kHz] // CHAN = (Frequency[kHz] - FrequencyMin[kHz]) / ChannelSpacing[kHz] unsigned int uiCHAN = (ulFrequency - ulFrequencyMin) / byChannelSpacing; // 上限値を超える場合は、上限値に。 if( CHAN_MAX < uiCHAN ) { uiCHAN = CHAN_MAX; } // チューニングする周波数の設定と、Tune開始 // 補足）CHANの書き込みは、TUNEビットを立てないと無視される。 // TUNEビットは、Tuneオペレーション完了後に倒れる。 updateRegister( 0x03, REG_03H_CHAN_MASK | REG_03H_TUNE, 0, (uiCHAN << REG_03H_CHAN_SHIFT) | REG_03H_TUNE ); // TUNEビットが立っている場合は、Tune中なので、ビットが倒れるまで待つ。 while( readRegister( 0x03 ) & REG_03H_TUNE ) { // TUNEビットが倒れるまで待つ。 delay(1); // 1msec } } （・・・略・・・） // Volume値の設定 void RDA5807M::setVolume( byte byVolume ) { // 上限値を超える場合は、上限値に。 if( VOLUME_MAX < byVolume ) { byVolume = VOLUME_MAX; } updateRegister( 0x05, REG_05H_VOLUME_MASK, REG_05H_VOLUME_SHIFT, byVolume ); setMute( false ); // Mute解除 } （・・・略・・・） }

サンプルコード

クラスファイル「RDA5807M.h」「RDA5807M.cpp」は、サンプルコードファイル(radio_use_rda5807m.ino）と同一フォルダに配置します。

radio_use_rda5807m.ino
#include <Wire.h> #include "RDA5807M.h" RDA5807M radio; void setup() { // I2C通信の開始 Wire.begin(); // ラジオ開始 radio.begin(); radio.setVolume( 1 ); //radio.setFrequency( 80000 ); // 80.0MHz : Tokyo FM //radio.setFrequency( 82500 ); // 82.5MHz : NHK FM radio.setFrequency( 90500 ); // 90.5MHz : TBSラジオ //radio.setFrequency( 91600 ); // 91.6MHz : 文化放送 } void loop() { }

実行

ラジオの音声を、スピーカーから聴くことができました。
165cmほどの長さのビニール線アンテナを使用し、アンテナ線の配置をあれこれ試した結果、ラジオをクリアに聴くことができました。（ラジオを受信した所在地は、東京都の23区内です。）

ダウンロード

サンプルスケッチファイル

参考

RDA5807M データシート