Arduino Nano 实现 AM 调幅广播发射机

物料清单（极简版）

核心原理：数字引脚如何产生 AM 信号？

ATmega 只有高/低电平，无法直接输出连续振幅。本项目采用 PWM 调制载波 思路：

1. Timer2 产生方波载波（默认 600 kHz，可调 31 kHz – 8 MHz），输出于 D11 (PB3)
2. Timer1 以 10-bit Fast PWM 模式生成音频包络，占空比由 ADC 实时采样的音频信号决定
3. 载波仅在 PWM 高电平时输出（通过 DDRB 动态切换 D11 为输出/高阻），形成调幅波形
4. 普通 AM 收音机的 LC 滤波器充当低通，还原音频

⚠️ 仅为原理验证，实际发射需在音频输入端加抗混叠低通、RF 输出端加谐波抑制低通，并遵守当地无线电管理法规。

关键寄存器配置速查

完整固件（含注释）

/* Arduino AM Transmitter - CC BY-SA 4.0 */
#define ANTENNA_PIN PB3   // D11

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // ---- 载波 600 kHz ----
  uint32_t fTransmit = 600;          // kHz
  DDRB |= (1 << ANTENNA_PIN);
  TCCR2A = (1 << COM2A0) | (1 << WGM21);   // CTC, Toggle OC2A
  TCCR2B = (1 << CS20);                    // No prescaler
  OCR2A = F_CPU / (2000 * fTransmit) - 1;
  Serial.print("Broadcast at "); Serial.print(F_CPU / (2 * (1 + OCR2A)) / 1000); Serial.println(" kHz");

  // ---- 音频 PWM (Timer1, 10-bit) ----
  TCCR1A = (1 << WGM11) | (1 << WGM10);
  TCCR1B = (1 << WGM12) | (1 << CS10);
  TIMSK1 = (1 << OCIE1A) | (1 << TOIE1);

  // ---- ADC 单通道自由运行 ----
  ADMUX  = (1 << REFS1) | (1 << REFS0);    // 1.1 V 内部基准
  ADCSRA = (1 << ADEN) | (1 << ADSC) | (1 << ADATE) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1); // /64
  DIDR0  = (1 << ADC0D);                   // 关闭 A0 数字缓冲
}

ISR(TIMER1_OVF_vect) {          // PWM 周期开始：读取 ADC，置载波输出使能
  uint8_t adcl = ADCL, adch = ADCH;
  OCR1A = (adch << 8) | adcl;   // 更新占空比
  DDRB |= (1 << ANTENNA_PIN);   // 启用载波输出
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {        // PWM 周期结束：禁用载波输出
  DDRB &= ~(1 << ANTENNA_PIN);
}

void loop() { }  // 所有工作在中断中完成

接线示意

音频源（如手机耳机孔）经 10 kΩ 分压 → A0；D11 接 1 m 长导线作天线；收音机调至 600 kHz 即可收听。

进阶改进方向

• 更换 OCR2A 实现多频段切换
• 用 SoftwareSerial 传入数字音频，脱离模拟 ADC
• 配合功率 MOSFET 推大天线，延伸覆盖范围（需合规）