Электрификация

Справочник домашнего мастера

Проигрыватель под флешку

АУДИО ПЛЕЕР СВОИМИ РУКАМИ

В настоящее время, когда в магазинах изобилие всевозможных гаджетов; планшетов, смартфонов, mp3 плейеров, может возникнуть вопрос для чего собирать цифровое устройство дома, своими руками? Дело это непростое, да и удовольствие не из дешевых. Но зачем в советское время собирали детекторные приемники, приемники на одном или нескольких транзисторах. Ведь и тогда в магазинах были в продаже так называемые “транзисторы”, маленькие переносные радиоприемники с хорошим дизайном, да и по своим параметрам часто превосходящие самодельные. Дело в том, что радиолюбители по натуре люди творческие, и никогда не пойдут в магазин покупать что либо, если такое же устройство или аналог, можно собрать своими руками. Так произошло недавно и со мной. Несмотря на то, что есть и mp3 плейер и плейер на телефоне, решил собрать аудиоплейер своими руками. Просматривая недавно радиолюбительские сайты, на одном интернет ресурсе нашел схему интересного и относительно простого аудио плейера Wav файлов. Если кто-то не в курсе, что это за формат, Wav, поясню, это формат аудиофайлов, используется часто в работе музыкантами. Почему именно Wav, а не более популярный в широких кругах mp3? Аудио плеер Wav файлов собрать значительно легче, чем mp3 файлов.

В моем устройстве применен распространенный и недорогой микроконтроллер AVR attiny2313v. Ниже вы можете видеть его схему, взятую с интернет ресурса, по которой сделал данный плеер с небольшими изменениями:

Схема плеера

Файлы Wav формата хранятся на micro SD флешке, подключенной в устройстве через SD адаптер. При желании если позволяет опыт, можно переразвести печатную плату и подключать micro SD флешку через собственный разъем. Аналогичный разъем стоит в сотовых телефонах. При этом нужно помнить, что номера контактов SD флешки не соответствуют номерам контактов micro SD флешки. Список контактов обоих флешек с нумерацией приведен на следующем рисунке:

В устройстве, которое планируется как переносной аудио плеер с питанием от аккумуляторов, будут применены 2 последовательно соединенных б\у аккумулятора от сотовых телефонов на 3.7 вольта каждый. Привожу рисунок разведенной мною печатной платы из программы sprint layout:

Распечатанный рисунок на печатную плату был переведен ЛУТом. Перевелось в принципе нормально, за исключением трех контактов стабилизатора, с левого края платы.

Вместе эти два аккумулятора, которые выбрал, дают 7,4 вольта. Так как для питания карты памяти необходимо питание 3.3 вольта, решено было питать все устройство, в том числе и микроконтроллер от стабилизатора 3.3 вольта в корпусе ТО-220. Тут использовал AZ1085-3.3. Стабилизатор без радиатора должен легко выдавать стандартный 1 ампер, что для моих целей более чем достаточно. Так выглядит стандартный корпус стабилизатора в ТО-220.

Если применить для питания карты памяти отдельный стабилизатор на 3.3 вольта, думаю даже в корпусе ТО — 92 будет достаточно. Тогда микроконтроллер можно будет питать от стандартных 5 вольт. Также на печатной плате были установлено гнездо Джек-3.5 стерео, в котором запараллелил оба канала, чтобы звук был хоть и моно, но в обоих наушниках. Так выглядела плата после травления:

Контакты стабилизатора перенеслись при ЛУТе не полностью, и были подрисованы перманентныим маркером. Травить предпочитаю лимонной кислотой и перекисью водорода:

Питание планируется помимо аккумуляторного, стационарное, через гнездо, от нестабилизированного адаптера питания, с которого подается 11 вольт. В обвязке стабилизатора, в отличие от стандартных конденсаторов на 0.33 и 0.1 микрофарад, которые ставятся в схеме на 7805, должны были быть применены танталовые конденсаторы на 10 микрофарад по входу и на 22 микрофарада по выходу. Поискав в своих закромах, нашел 3 нужных конденсатора на 10 микрофарад, по выходу поставил 2 параллельно. Управляется устройство тремя кнопками, 2 из них без фиксации, это Выбор директории Dir1\Dir2 и Play\Select, и 1 с фиксацией, Repeat, то есть повтор. Когда она нажата, трек повторяется бесконечно. Залуженная плата и просверлены отверстия:

В этом варианте устройства выбор трека кнопками, подключенными к контактам микроконтроллера 6,7,8,9 не осуществлен. Также не используется UART, контакты МК 2,3 и включение эффектов Монстер и Хелиум, контакты 12,15. SD адаптер временно прикрепил к плате на скотч, впоследствии закреплю на термоклей. Вот собранное устройство:

При воспроизведении мигает зеленый светодиод, при включении горит также зеленый. При ожидании подключения флеш карты, постоянно мигает желтый светодиод. При переключении с последнего трека на первый, также 1 раз мигает желтый светодиод.

При использовании устройства совместно с активной акустикой, переменный резистор регулирующий громкость не нужен, но при использовании с наушниками, без него пользоваться становится неудобно. Поэтому был установлен переменный резистор на 4.7 килоОма. При подключении динамика напрямую на выход микроконтроллера через конденсатор на 100 микрофарад громкость очень тихая, еле слышно. При использовании с наушниками, громкость достаточная.

Для пакетной конвертации файлов хорошо подходит Weeny Free Audio converter. Формат файлов должен быть WAV, 8 бит, 32000 герц, Моно. Файлы должны быть размещены в двух папках созданных в корневом каталоге флешки. Папки должны называться (1) и (2), без скобок. Начинаться файлы должны с букв английского алфавита, первый файл, a_любой текст, второй, b_любой текст, третий, c_любой текст, d… и так далее. Например, как на следующем рисунке:

Поддерживаются любые Micro SD карты объемом до 2 гигабайт. Карты памяти SDHC или SDXC не поддерживаются. Рисунок как выставлять фьюзы для программы uniprof приведен ниже:

Видео работы плеера

Кроме основной функции, такое устройство можно задействовать как электронный звонок со сменными мелодиями. Печатная плата для программы sprint layout с прошивкой для attiny2313 выложены в архиве. Автор проекта — AKV.

Схемы на микроконтроллерах

СХЕМА MP3 ПЛЕЕРА

МП3 плеер прочно завоевал позиции в области звуковоспроизводящей аппаратуры. Ушли в прошлое фонографы, пластинки, бобины, кассеты и даже компакт диски. Сейчас для хранения и получения звука достаточной маленького девайса размером со спичечный коробок. А как же оно там устроено внутри? По типу используемых носителей памяти, обеспечивающих хранение аудиоинформации, MP3 плееры в основном представленны устройствами на основе микросхем флэш-памяти. Они характеризуются малыми размерами, весом и большим временем работы от источника электропитания (литий ионного аккумулятора).

Типовая принципиальная схема промышленного и самодельного MP3 плееров представлены на рисунках ниже.

Согласно структурной схемы, информация поступающая в плеер в аналоговой форме, подается на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), с помощью которого аналоговый сигнал в режиме реального времени переводится в цифровую форму, после чего записывается в микросхему флэш-памяти. Кроме аналоговой формы, аудиоинформация может быть введена в аудиоплеер в цифровом виде из компьютера. Для управления встроенным блоком памяти используются соответствующие микросхемы, которые осуществляют необходимые преобразования, связанные со сжатием информации. Записанная информация хранится в плеере неограниченное время, независимо от состояния батарей, благодаря использованию энергонезависимой памяти.

Основой схемы любого MP3 плеера являются процессор и блок памяти. Под управлением ядра процессора информация поступает в аналоговой форме на АЦП, который является частью микросхемы процессора. Прежде чем поступить на АЦП, для обеспечения корректности преобразования аналоговый сигнал подвергается фильтрации. После преобразования сигнал в цифровой форме записывается в модуль памяти, представленный микросхемами флэш памяти. Так же аналоговый сигнал поступает с микрофона или FM радиоприёмника.

Аудиоинформация может быть введена в аудиоплеер и в цифровой форме – с компьютера посредством интерфейса USB. При воспроизведении музыки, записанные в цифровом виде данные с помощью контроллеров управления памятью считываются с используемого носителя. Они поступают на ЦАП, где из цифровой формы представления происходит восстановление аналогового сигнала. Затем сигнал усиливается до требуемого уровня, достаточного для воспроизведения через наушники или динамик.

Качество воспроизводимой музыки определяется алгоритмами обработки информации. Типичный MP3 плеер управляется с помощью миниатюрных кнопок (иногда сенсорных) и имеет встроенный LCD дисплей. Объем памяти – 1 — 16 Гбайт, все модели поддерживают интерфейс USB2. Питание осуществляется либо от стандартной батарейки AAA, либо чаще всего от встроенного литий ионного (полимерного) аккумулятора. Отличие всех других модификаций MP3 плееров заключается в некоторых конструктивных особенностях, дизайне и функциональных возможностях. Принцип же работы и обработки звуковых данных остаётся неизменным во всех моделях.
Форум по MP3 плеерам

Данное устройство представляет собой простой монофонический mp3 плеер. Устройство приобретено на Али всего за 100 рублей (вместе с доставкой). Плеер поставляется в антистатическом пакете.

Устройство представляет собой печатную плату с габаритами 48 х 35 х 14 мм и массой 10,6 гр.

Все радиодетали на плате смонтированы с одной стороны.

На плате имеется разъем USB-AF, для подключения флешек с соответствующим разъемом, а также гнездо для micro SD карт. При одновременном подключении двух носителей информации, по умолчанию начинается воспроизведение с micro SD карты.

С противоположной стороны на плате имеются аудио выходы в виде 3,5 мм аудио-разъема и колодка, которая позволяет подключить к плееру динамик без пайки.

Для управления на плате имеется четыре кнопки. Кнопка Prev/V— служит для переключения на предыдущую песню, при длительном нажатии (более 2 с) происходит уменьшение громкости. Кнопка Next/V++ переход к следующей песне, при длительном нажатии увеличение громкости. Кнопка P/Mode – запуск и приостановка воспроизведения, при длительном нажатии выбор источника информации (флешка или micro SD). Кнопка «Repeat» у автора обзора, видимо, не работала.

Следует отметить, что устройство воспроизводит только mp3 файлы, файлы mp4 и flv игнорируются. Опыт использования говорит о том, что лучше не вводить сложную градацию директорий на флешке, иначе порядок воспроизведения файлов будет трудно предсказуем, а временные промежутки между песнями заметно увеличатся.

Для подачи питания на плате имеется отдельный разъем USB micro-BF, этот разъем, видимо, предназначен только для питания, во всяком случае, автору не удалось подключить устройство к компьютеру через него. Для нормальной работы устройству необходимо напряжение 4,3-4,6 В и ток 0,05-0,08 А. Следует иметь в виду, что при максимальной громкости с нагрузкой в виде динамика, сопротивлением 8 Ом, ток возрастает до 0,1 А и при подключении через 5 м USB кабель устройство отказывается работать.

Рядом с разъемом USB micro-BF предусмотрены контактные площадки для подключения литий-ионного аккумулятора, напряжением 3,7 В.

Не смотря на некоторые недостатки, с учетом крайне невысокой цены mp3 плеер представляет интерес, если не как самостоятельное устройство, то, как узел, для озвучивания самоделок. Например, в самодельных устройствах для слепых и слабовидящих, автомобильных сигнализациях, рекламе. Обзор подготовил для сайта 2Схемы — Denev.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх