Saba-Receiver und RDS: alt trifft neu

      Hallo,

      im Jahre 1988 wurde RDS (Radio Data System) eingeführt. Dabei handelt es sich um eine kompatible Erweiterung des Stereo-Multiplex-Signals (MPX) bei der ein 57 kHz- Hilfsträger mit einem digitalen Datensignal moduliert wird (Datenrate: 1.187,5 Bit/s). Dieses Datensignal steht deshalb auch in den alten Stereo-Radios am Eingang des Stereo-Dekoders zur Verfügung.

      Neben einigen Informationen, die in erster Linie für Autoradios (Verkehrsfunkkennung, Alternativ-Frequenzen) und Navigationssysteme (Traffic Message Channel, TMC) vorgesehen sind, gibt es einiges interessantes fürs Radio zu Hause:

      Sendername (8 Zeichen)
      Uhrzeit (Minutenumschlag sekundengenau)
      Radiotext (64 Zeichen)

      Bzgl. RDS in Verbindung mit Saba habe ich nur 3 Links gefunden:

      Ein Beitrag von highlander im Saba-Forum: Ersatz einer defekten Digitalanzeige im Receiver 9241 digital durch ein RDS-Modul von Conrad:

      http://saba.magnetofon.de//showtopic.php?threadid=115

      Desweiteres gibt es unter folgendem Link ein Bild eines Saba 9241 digital mit eingebautem RDS-Modul.

      www.sabinebendlin.de/tonbandwelt/big/72.htm

      Und hier ein Bild vom Conrad-RDS-Manager (steht auf einem Saba 9141 tc).

      www.sabinebendlin.de/tonbandwelt/big/73.htm


      Lohnt es sich überhaupt, das RDS-Signal auszuwerten?

      Die nachfolgende Tabelle zeigt die RDS-Informationen im Kabelnetz Ludwigshafen/Rhein.



      Etwa 2/3 der Sender senden RDS-Informationen, d.h. sie zeigen zumindest den Sendernamen. Davon senden 8 Sender zusätzlich Interpret und Titel dynamisch im Radiotext. Das ist ganz praktisch, wenn man mitten im Lied einen Sender einstellt und gerne wissen möchte, was da gerade gespielt wird.

      RDS-Modul und RDS-Manager werden heute leider nicht mehr von Conrad angeboten. Offensichtlich gibt es keinen Markt für diese Geräte, seitdem neuere Tuner/Receiver auch RDS auswerten, allerdings meist nur den Sendernamen (8 Zeichen). Für die 64 Zeichen Radiotext ist oft kein Platz auf dem Display. Manche Sender wie z.B. hr3, RPR1 und Radio Regenbogen zerstückeln deshalb den Radiotext in 8 Teile à 8 Zeichen und senden diesen abwechselnd mit dem Sendernamen. Lt. RDS-Spezifikation ist dies aber nicht empfehlenswert. Ein RDS-Empfänger mit 2 x 16 Zeichen ist die Lösung, wobei der Radiotext als Laufschrift in der zweiten Zeile durchläuft. In der ersten Zeile ist dann noch Platz für die Uhrzeit.

      Es bleibt also nichts anderes übrig als den RDS-Empfänger selbst zu bauen. Eine sehr gute Bauanleitung gibt es unter folgender Adresse:

      www.mictronics.de/?page=rdsdec

      Meinen RDS-Empfänger habe ich auch nach dieser Anleitung zusammengebaut, mit folgenden Modifikationen:

      *) Zeichen doppelt so groß (5 x 9mm, Punktmatrix-Display)
      *) Display mit Beleuchtung
      *) Programmänderung: Löschen des Displays und Ausgabe von "Kein RDS", wenn ein Sender ohne RDS eingestellt wird. Uhrzeitkorrektur, damit es nach Mitternacht mit 0, 1, 2 weitergeht und nicht mit 24, 25, 26 etc.
      *) Größerer Spannungsregler mit Kühlkörper wegen Beleuchtung des Displays (die Beleuchtung ist der größte Stromverbraucher in der Schaltung).



      Die Größe der Frontplatte und damit des Gehäuses wird maßgeblich durch das Display bestimmt. Die Platine des Displays hinter der Frontplatte ist fast doppelt so hoch wie der sichtbare Bereich. Bei der Größe des 2 x 16-Zeilen-Displays mit 5 x 9 mm Zeichengröße ist dann genügend Platz für eine 10 x 7,5 cm Platine (Lochrasterplatte), die man auf der Lötseite per Hand verdrahten kann. Mit einem Platinen-Layout-Programm und der entsprechenden Ausrüstung kann man auch eine schöne, zweilagige Leiterplatte herstellen.






      Die Bauteileseite ist relativ übersichtlich. Der linke Schaltkreis (RDS-Demodulator TDA 7330B) bekommt über ein dünnes Koax-Kabel und einen 270pF-Kondensator das MPX-Signal von Stereo-Dekoder des Tuners. Am Ausgang steht ein serielles Digitalsignal an, das im Mikrocontroller AT 90S2313 ausgewertet und im Display dargestellt wird.

      Und so sieht's auf der Lötseite aus, wenn es schnell gehen muß:



      Das MPX-Signal kann man über eine isolierte Cinch-Buchse auf die Rückseite des Receivers führen (wenn da nicht gerade ein Kühlkörper im Weg ist, wie z.B. beim Saba 9241 digital) oder eine vorhandene, aber unbenutzte DIN-Buchse, z.B. Band-2 umfunktionieren. Im letzteren Fall werden die 5 Leiterbahnen zur Din-Buchse Band-2 mit einem scharfen Messer durchtrennt. 2 beliebige Kontakte werden per Koaxkabel mit dem MPX-Eingang des Stereo-Dekoder-ICs verbunden. Beim 9241 digital wird der Innenleiter des Koaxkabels mit Pin 10 der Steckerleiste des Stereo-Dekoder-Moduls (Modul Nr. 4, siehe Aufdruck auf der Lötseite der HF-Grundplatine) verbunden. Der Schirm kommt auf Pin 9 oder 11 (beides ist Masse). Achtung: Beim ersten Versuch habe ich das Koaxkabel etwas zu lange mit dem Lötkolben erhitzt. Innenleiter und Schirm und damit auch das MPX-Signal waren kurzgeschlossen. In diesem Fall bitte das Koaxkabel ersetzen.



      Der "Verdrahtungsplan" (Elektronik-Experten mögen mir verzeihen) zeigt die Bauteileseite, die Leitungen sind spiegelverdreht auf der Lötseite. Auf der Platine ist eine Programmier-Schnittstelle in Form einer 6-poligen Stiftleiste zum erstmaligen Programmieren und Ändern des Programms im laufenden Betrieb mittels eines In-System-Programmers (ISP) eingezeichnet. Diese Schnittstelle sowie eine Reset-Taste sind auf dem Foto der Bauteileseite nicht dargestellt, da sie erst nach der Aufnahme eingebaut wurden.

      Die Bestellbezeichnungen der folgenden Stückliste stammen von www.reichelt.de und können dort im Suchfenster auf der Homepage direkt eingegeben werden.

      TEKO 233 (Gehäuse)
      GF 4 (Gehäusefüße)
      H25PR075 (Lochrasterplatte, 75 x 100 mm)
      LCD 162F LED (Display, 2 x 16 Zeichen, beleuchtet, 5 x 9 mm Zeichengröße)
      PS 25/10G WS (Steckverbinder 10-pol., weiß)
      PS 25/2G BR (Steckverbinder 2-pol., braun), 2 St.
      PS 25/2G WS (Steckverbinder 2-pol., weiß), 2 St.
      1/4W 2,2M (Widerstand, 2,2 M)
      1/4W 10K (Widerstand, 10 k), 3 St.
      1W 10K (Widerstand, 10 k)
      1W 22K (Widerstand, 22 k)
      PT 15-L 10K (Poti zur Kontrasteinstellung, 10 k)
      MKS-02 100N (Kondensator, 100 nF), 4 St.
      KERKO 27P (Kondensator, 27 pF), 2 St.
      MKS-02 10N (Kondensator, 10 nF)
      KERKO 270P (Kondensator, 270 pF)
      RAD 100/25 (Elko, 100 µF)
      RAD 10/35 (Elko, 10 µF)
      SMCC 100µ (Drosselspule, 100 µH)
      1N 4002 (Diode), 2 St.
      µA 7805 (Spannungsregler, 5 V)
      V CK633 (Kühlkörper für µA 7805)
      TDA 7330B (RDS-Demodulator)
      AT 90S2313 PDIP (Microcontroller)
      SNT 1000 (Steckernetzteil, 1000mA, auf 9V einstellen)
      HEBLM 25 (Hohlsteckerbuchse für Steckernetzteil)
      GS 20P (IC-Sockel, 20 pol.), 2 St.
      SL 2X10G 2,54 (Stiftleiste, 2 x 10 pol., 7 Reihen können abgetrennt werden)
      DK 10mm (Distanzrolle, 10 mm), 8 St.
      MAS 50S (DIN-Stecker, 5-pol.)
      RG 174-5 (Koax-Kabel, 50 Ohm, 5 m)
      KDF 4 (Kabeldurchführung, 4 mm)
      LITZE GN (Kupferlitze, grün)
      LITZE GE (Kupferlitze, gelb)
      T 250A ge (Taster, gelb)

      AT AVR ISP (In-System-Programmer, nur im spannungslosen Zustand ziehen und stecken, siehe Datenblatt)

      Die Datenblätter von TDA 7330B, AT 90S2313 PDIP, µA 7805, 1N 4002 und AT AVR ISP können bei www.reichelt.de heruntergeladen werden.


      bei www.wcs-electronic.de/html/quarze.html gibt es den Quarz:

      HC 49 4,332 MHz (RDS)

      M3-Schrauben, Muttern und 2 Metallwinkel bekommt man im Baumarkt.


      Für das Laden des Flash-Speichers (2 kByte) auf dem Microcontroller AT 90S2313 haben ich einen AT AVR ISP der Fa. ATMEL verwendet. Dieses kleine Kästchen wird zwischen Programmierschnittstelle auf dem RDS-Empfänger (6-polige Stiftleiste) und der COM1-Schnittstelle am PC angeschlossen. Das Quellprogramm gibt es auch bei

      www.mictronics.de/?page=rdsdec

      Die Software zum Laden des compilierten Programms heißt AVR Studio 4.12 und kann kostenlos unter der Adresse

      www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2725

      heruntergeladen werden.


      Hinweis 1: Obige Anleitung beschreibt ein privates Bastel-Projekt. Ich bin kein Profi. Der Nachbau erfolgt in eigener Verantwortung.
      Hinweis 2: Die Reset-Taste zum Rücksetzen des Mikrocontrollers AT 90S2313 nach dem Programmieren funktioniert nicht immer einwandfrei. Besser ist es, in die 9V-Spannungsversorgung zwischen Steckernetzteil und Platine einen Kippschalter einzubauen. Nach Aus- und Einschalten der 9V läuft der Mikrocontroller immer sauber an.
      Hinweis 3: Das MPX-Kabel des RDS-Empfängers sollte nur im spannungslosen Zustand des Receivers/Tuners gesteckt oder gezogen werden. Beim Ziehen unter Spannung wurde der Stereo-Decoder-Schaltkreis meines Technics SA-400 beschädigt. Ersatz ist zwar meist günstig (hier: 3 EUR), die Beschaffung kann bei älteren Geräten aber zeitaufwendig sein.

      Viel Spaß beim Basteln!

      Was passieren kann, wenn jemand ohne Rücksicht auf Verluste (im Geldbeutel) bastelt, seht Ihr hier:

      http://saba.magnetofon.de//showtopic.php?threadid=940


      Gruß

      Transistor

      Edit am 16.04.06: Hinweis 2 und 3 hinzugefügt
      Edit am 21.03.07: Link am Ende dieses Beitrags eingefügt
      Da hat ja jemand Fleißarbeit geleistet!

      Das Projekt gefällt mir, einige Mitglieder hier im Forum dürften in der Lage sein, das schöne Teil nachzubauen. Wenn ich zu viel Zeit hätte, würde ich sogar ein einseitiges Platinenlayout mit Brücken erstellen.
      Dank Deiner Bilder und dem Verdrahtungsplan dürfte dem halbwegs geübten Hobbyelektroniker der Nachbau gelingen.
      Nur beim Flashen sehe ich Probleme, das kann/macht vermutlich keiner hier im Forum. Wärest Du bereit, bei Nachfrage gegebenenfalls dieses zu übernehmen?

      Andreas, DL2JAS
      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com
      Hallo Andreas,

      das Flashen des Atmel kann ich übernehmen. Dann entfällt aus obiger Stückliste der AT AVR ISP (ca. 40 EUR).

      Wer gerne im Assembler-Code ändern möchte, kann das Teil ja später nachkaufen.

      Hier die Lizenzbedingungen des Autors:

      RDS Decoder with 2x16 LCD.
      Copyright (C) 2004 Michael Wolf

      Dieses Programm ist freie Software. Sie können es unter den Bedingungen der GNU General Public License, wie von der Free Software Foundation veröffentlicht, weitergeben und/oder modifizieren, entweder gemäß Version 2 der Lizenz oder jeder späteren Version.

      Die Veröffentlichung dieses Programms erfolgt in der Hoffnung, daß es Ihnen von Nutzen sein wird, aber OHNE IRGENDEINE GARANTIE, sogar ohne die implizite Garantie der MARKTREIFE oder der VERWENDBARKEIT FÜR EINEN BESTIMMTEN ZWECK. Details finden Sie in der GNU General Public License.

      Sie sollten eine Kopie der GNU General Public License zusammen mit diesem Programm erhalten haben. Falls nicht, schreiben Sie an die Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.

      You can contact me, Michael, by:
      WWW: http://www.mictronics.de
      E-mail: michael@mictronics.de



      D.h. alles legal.


      Gruß

      Transistor
      Kleine technische Anmerkung, fällt mir gerade auf...

      Den Kondensator 270 pF, über den das MPX-Signal geht, würde ich nicht auf die RDS-Platine löten sondern direkt an den MPX-Abgriff im Radio setzen!

      Hintergrund:
      Der Kondensator dient dazu, möglichst ohne "Nebenwirkungen" auszukoppeln. Das Antennenkabel bildet selbst schon eine Kapazität von etwa 100 pF/m. Wenn der Kondensator auf der RDS-Platine sitzt, können sich im schlimmsten Fall die Kapazitäten addieren. Sitzt er direkt im Radio, wird die Gesamtkapazität immer unter 270 pF bleiben, ist dann Serienschaltung!
      Nebenbei kann nichts passieren, wenn man auf der RDS-Platine das MPX-Signal versehentlich kurzschließt. :)

      Andreas, DL2JAS
      Was bedeutet DL2JAS? Amateurfunk, www.dl2jas.com
      Hallo SABA-Freunde,

      ich habe mittlerweile zwei weitere RDS-Empfänger zusammengelötet. Die Qualität der Schaltung ist zwar nicht besser geworden aber das Design und die Funktionalität haben sich etwas geändert.

      Der eine ist in einem Alu-Gehäuse eingebaut, hat ein 4-zeiliges, kleineres Display und zeigt den im RDS-Datenstrom enthaltenen Programmtyp an. Die obere Zeile ist leer, da das Gerät nur ca. 80 cm über dem Boden steht. Wenn man schräg von oben auf das Display schaut, ist die obere Zeile wegen dem 2mm dicken Alu-Gehäuse nur halb zu erkennen.



      Beim zweiten fehlt noch das Gehäuse. Anstelle des Programmtyps wird die Frequenz angezeigt.




      Gruß

      Transistor
      Hallo,

      bisher haben wir beim Thema "RDS" ausschließlich die Empfänger-Seite betrachtet. Auf meine Anfrage beim SWR in Mainz hat sich Hr. Dipl.-Ing. Oliver Enders spontan bereiterklärt, uns den Aufwand auf der Senderseite zu erläutern. Hr. Enders ist im SWR Funkhaus Mainz für die Betreuung der RDS erzeugenden Geräte zuständig.

      Transistor: Hat sich schon mal jemand bei SWR bzgl. RDS erkundigt? Wenn ja, worum ging es?
      Enders: Ja, das kommt öfter vor. Die verschiedensten Fragen tauchen da auf, technischer und auch allgemeiner Art.

      Transistor: Welche Geräte sind senderseitig notwendig, um die RDS-Information dem aktuellen Radioprogramm hinzuzufügen?
      Enders: Beim SWR wird eine PC Software eingesetzt, welche die RDS Daten erzeugt. Außerdem im Einsatz sog. "Rudolph Dekoder" für die Erkennung der Verkehrsdurchsagen und einige Comserver zum Weiterleiten der Daten.

      Transistor: Mußten Sie diese Software selbst schreiben oder gibt es dazu von einer "RDS-Interessengemeinschaft" einen Quellcode, der von Anwender modifiziert werden kann?
      Enders: Es handelt sich um Software, die speziell für SWR-Verhältnisse geschrieben wurde.

      Transistor: Es fällt auf, daß die Sender des SWR die RDS-Information vollständig und normkonform übertragen. Unter vollständig verstehe ich hier die Übertragung des 64 Zeichen langen Radiotexts mit Information zum Titel und Interpret. Desweiteren wird der Programmtyp (z.B. Popmusik, Unterhaltung etc.) als 5-Bit-Information übertragen, nicht zu vergessen die Uhrzeit mit ihrem exakten Minutenumschlag. Normkonform heit hier: der 8 Zeichen lange Sendername ist nicht dynamisch. Die RDS-Spezifikation empfiehlt im Hinblick auf die Anwendung im Autoradio den Sendernamen nicht zu ändern. Geht das auf Ihre Initiative zurück?
      Enders: In gewissen Abständen treffen sich die zuständigen Mitarbeiter der verschiedenen Standorte des SWR und sprechen solche Dinge ab, um SWR-weit ein gleiches Erscheinungsbild zu erreichen.

      Transistor: Wer editiert den Radiotext?
      Enders: Das ist nicht nötig. Unser Sendesystem stellt die Angaben zu Titel und Interpret auf einem Server zur Verfügung, wo das ZI-System sie dann liest und in die Daten einfügt.
      Ich verwende die Abkürzung "ZI" (Zusatzinformationen) anstatt RDS, weil wir auch Daten für ADR (Astra Digital Radio) und für DVB (Digital Video Broadcast) erstellen.

      Das folgende Bild zeigt den "mainzer" ZI-Gestellschrank.
      Auf dem anderen Bild sehen Sie rechts die Software zur Radiotexterstellung und links unseren Kontrollmonitor. Das ist ein Rückempfänger, der die einzelnen Daten graphisch darstellt.



      (c) Copyright Südwestrundfunk Mainz (SWR), 2006. Verwendung im Saba-Forum mit freundlicher Genehmigung des SWR.



      (c) Copyright Südwestrundfunk Mainz (SWR), 2006. Verwendung im Saba-Forum mit freundlicher Genehmigung des SWR.


      Transistor: Wann wird das gemacht (einmal am Tag oder "online" während des laufenden Programms)? Geschieht das evtl. automatisch?
      Enders: Einzig neue "Slogans" der Programme werden hin und wieder von mir eingegeben, der Rest geschieht automatisch.

      Transistor: Aus welcher Quelle kommen die Information zum Programmtyp und der Verkehrsfunkkennung?
      Enders: Der Programmtyp wird in der oben angesprochenen ZI-Software für jedes Programm fest eingestellt. Verkehrsfunkkennung (TA) wird durch den sog. Hinztriller (auch gerne Verkehrspieps genannt) vom System erkannt, das dann das entsprechende Bit setzt.

      Transistor: Welchen Uhrzeitsender verwenden Sie für das RDS-Uhrzeitsignal?
      Enders: Wir verwenden einen Hopf Funkzeitempfänger, die PCs synchronisieren sich jede Minute einmal darauf und übernehmen die Zeit für ZI.

      Transistor: Welche Abteilung ist beim SWR für das Thema RDS verantwortlich? Ist jeder Sender SWR 1 bis SWR 4 autark oder geschieht die Koordination und Auswahl der RDS-Information zentral?
      Enders: Im Allgemeinen pflegt unsere Abteilung "Systemservice und Projektierung", in diesem Falle ich, das System.

      Transistor: Jetzt wird es ein wenig indiskret. Können Sie uns über die Höhe der Fixkosten (für Geräte und Personal) sowie der laufenden Kosten (z.B. Ändern des Radiotexts, Wartung der Anlagen) für den RDS-Service beim SWR einen Anhaltspunkt geben?
      Enders: Das lässt sich nicht isoliert betrachten und erfassen. In der Gesamtheit unserer vielen Systeme läuft der RDS-Service quasi nebenher.

      Transistor: Vielen Dank für das Interview.
      Enders: Ich danke Ihnen vielmals für Ihr Interesse an unseren Programmen und Angeboten!


      Edit am 09.12.06: Copyright-Vermerke unter beiden Bildern