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Dual-Core und Sampling technischer Hintergrund

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Der ESP32-S3 verfügt über zwei Kerne. Ein Kern steuert das Radio, die Anzeige und kümmert sich um den Benutzer am Drehencoder. Der zweite Kern liegt in der Originalfirmware brach - er tut nichts. Gary Sims zeigt wie zwei Kerne zusammenarbeiten können. Auf dieser Homepage ist bereits in früheren Tagen ein Arduino in die Lage versetzt worden Töne, Morse- und RTTY-Signale zu dekodieren. Mit einem Software-Ton-Detektor nach Goertzel reagiert das Radio voreingestellt auf Signale der Frequenz 1 kHz an seinem Verstärkerausgang. Dies alles läuft im zweiten Kern, ohne Zutun des anderen Radioaktiven-Kerns. Die Firmware läuft jetzt also quasi mit der Kraft der zwei Herzen...

Damit der ESP32 das Tonsignal verarbeiten kann, muss ein Analogeingang mit dem Lautsprecher bzw. dem Verstärkerausgang verbunden werden. Eine einfache Drahtbrücke muss von Pin 8 des Verstärker-IC zu IO11 des ESP32-S3 verlegt sein damit diese erweiterte Firmware die Signale erkennen kann. Ab Lautstärke 30+ können dann Töne im Bereich 1 kHz erkannt werden.

Modifikation der Hardware mit einer Drahtverbindung

• Menü-Zeit wurde von zwei auf fünf Sekunden erhöht.

• Signalanzeige mit numerischen RSSI- und SNR-Werten ergänzt.

• Signalanzeige zusätzlich als schnelles magisches Band

• Backlight Voreinstellung von 20 auf 33 von 100 erhöht.

• Menü Backlight hinzugefügt. Im Bereich 0 bis 99 kann die Helligkeit eingestellt werden. Der Wert ist temporär und nicht im EEPROM gespeichert. Bei Helligkeit mit Wert 0 erlischt die Anzeige und nach verstrichenem Menü-Timeout (5 Sekunden) kann der Bildschirm nur durch Aus- und Einschalten wieder beleuchtet erscheinen.

• RDS-Text hinzugefügt. Dazu wurde die untere Frequenzskala leicht verschoben.

• RDS-Zeit und Datum hinzugefügt. Zu jeder vollen Minute überträgt RDS die Uhrzeit mit Datum. Es wird die lokale Uhrzeit angezeigt. Das Datum verschwindet beim Senderwechsel, die Uhrzeit bleibt durch eine damit synchronisierte interne ESP32-Uhr bis zum Ausschalten erhalten. Um die Zeit zu erhalten ist der Empfang eines starken RDS-Senders über einige Minuten erforderlich.

• RDS-Verkehrssender (TP) wird erkannt. Die Umrandung der Stereoanzeige erscheint in Orange bei einem Sender mit Verkehrsdurchsagen. Verkehrsmeldungen zeigen als Mode in Gelb TRAFFIC.

• RDS-Programmtyp wird als Klartext englisch angezeigt. Einige Sender (WDR2, DLF) ändern bei Nachrichten und anderen Sendungen diese Information.

• Menü Automute: Schaltet bei RDS-Programm-Typ Pop stumm. Nachrichten (Typ News) und Verkehrsdurchsagen (TA) werden freigeschaltet. Damit lassen sich zum Beispiel bei WDR2 unerwünschte Moderationen unterdrücken. Nur Welt- und Regional-Nahrichten bleiben hörbar. Eine Art nervenschonender Dudelfunk-Blocker. In Stellung SNR werden nur Sender mit Signal to Noise Ratio hörbar.

• Menü Timer: Ein Einschlaf-Timer schaltet das Radio nach einer eingestellten Minuten-Dauer in den Schlaf-Modus. Der Verstärker, die Anzeige und das Radio werden abgeschaltet. Der ESP32 wird in den Sleep-Modus versetzt - es wird weniger Energie benötigt. Aus-/Einschalten wechselt in den normalen Betrieb.
  
  Es wurde inzwischen nachgemessen. Der hier eingebaute 750mAh-Akku wird bei Normalbetrieb mit etwa 120 mA belastet. Die Stummschaltung drosselt den Verstärker und der Strombedarf sinkt um etwa 10 bis 20 mA. Eine hohe Helligkeit treibt den Strom nur um wenige mA hoch. Im Sleep-Modus beträgt die hier nachgemessene Stromaufnahme des gesamten Radios bei Akkubetrieb 5,4 mA. Das ergibt bei der angegebenen Akkukapazität theoretische eine Schlafzeit von etwa 138 Stunden, bei vollem Akku. Somit kann man selber ruhig schlafen, ohne einen Brown-Out des ESP32 zu befürchten, wie es hier bereits bei einem frühen Heltec-Board vorkam.

• Menü Battery: Der Zustand des Akkus kann zusätzlich als Spannung, Prozent oder ausgeschaltet erscheinen. Das Original-Icon ist weiterhin auswählbar. Ans weitere Zusatzinformation kann die Temperatur des ESP32-Kerns dargestellt werden.

• Menü Store: Speichert durch Druck des Tasters die aktuelle Frequenz mit Parametern im ausgewählten Speicherplatz. Das Speichern der Frequenz 9999 kHz entspricht einer Freigabe dieses Platzes, er erscheint als unbelegt.

• Menü Recall: Zeigt die gespeicherten Frequenzen und stellt diese beim Drehen am Knopf sofort ein. Nach Ablauf der Menüzeit verschwindet die Speicherliste.

• Menü Memory: Wechselt zwischen Frequenzeinstellung und Speicherwahl. Im Tune-Modus Memory schaltet der Knopf, wie bei Recall, zwischen den gespeicherten Sendern – ohne über das Menü zu gehen. Die Speicherliste wird dabei angezeigt und verschwindet nach einer Weile. Die Speicherstelle erscheint im linken Statusfenster als zweistellige Zahl nach TUNE mit z. B. M05 als 5. Speicherstelle.

• AM-Stations: Während der lokale FM-Empfang seine Sendernamen bei gutem Empfang per RDS erhält, ist in den anderen Bändern weltweiter Empfang möglich. Es existiert eine interne Sendertabelle, die auf dem Display ähnlich älterer Skalen mit gelben Rechtecken im Frequenzband zur Anzeige kommt. Zusammen mit der schnellen magischen Anzeige der Feldstärke kommt ein Retro-Feeling des Wellenreitens insbesondere bei Fading auf. Der Name erscheint an bekannter Stelle. Die Stationen wurden zur Kompilierzeit eingebunden und aus Band-Scans ab 9:00 CET bis 22:00 CET in West-Europa mit einer Sony Wide Range Antenna AN-1 gewonnen. Wie bei alten Radios sind nicht alle eingetragenen Sender zu jeder Zeit on Air. Auch die Tageszeit und die jeweiligen Ausbreitungsbedingungen spielen eine Rolle. Stationen mit einem vorangestellten Hochkomma senden über ein Relais (z. B. 'VoA), sporadische Sender haben ein Hochkomma angehängt (z. B. Casanova'). 
  

• Experimentell: Bei einer Hintergrundbeleuchtung mit dem Wert 51 findet ein schneller Scan im sichtbaren Skalenbereich statt.

Das vorliegende Exemplar des Radios besitzt leider einen minderwertigen, wackeligen und inzwischen in Teilen zerbrochenen Drehschalter. Darum wurde bisher die etwas umständliche Benutzerführung nicht grundlegend angepasst, lediglich das Menü-Timeout wurde global verlängert. Im Info-Modus ist der Doppelklick wegen der genannten Probleme deaktiviert. Die Band-Umschaltung ist nur über einen einfachen Klick und dem Menü erreichbar. Durch geeignete Sender im Speicher kann die Bandumschaltung zum Teil entfallen.