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.
Источник
MP3 плеер своими руками
Набравшись немного терпения, вы можете спаять самодельный MP3-плеер своими руками, при этом затратив менее 1000 руб. Т.к. программное обеспечение данного плеера представлено в открытом виде (доступны все исходники проекта), то вы можете дорабатывать его вводя новые функции, к примеру: управление по последовательному интерфейсу, можете использовать плеер в различных проектах робототехники, ну и естественно по его прямому предназначению – прослушивание музыки. Карта памяти – SD/MMC, размер памяти ограничен теоретическим лимитом спецификациями MMC-формата.
Данный MP-3 плеер поддерживает такие функции как случайное воспроизведение треков, навигация по трекам (вперед, назад, пауза), регулирование громкости воспроизведения. Также присутствует поддержка файловой системы FAT32, фрагментированных файлов, неограниченное число файлов в корневой директории, ну и естественно качество воспроизведения находится на высоком уровне. MP3-файлы с битрейтом 256 кБит/с воспроизводятся без каких-либо затыков, файлы с переменным битрейтом также воспроизводятся без проблем (в пике до 320 кБит/с).
WAV файлы также поддерживаются, но качество должно быть ниже чем у CD, пока вы не поставите кварцевый резонатор с большей частотой. На моем тестовом плеере это работает, однако запустить PIC с более чем
8 МГц кварцем при питании 3.3 Вольта проблематично.
Для записи файлов на карту памяти вам будет нужен кард-ридер. Помните, что карта памяти должна быть в формате FAT32, а не в FAT16 или каком-либо другом.
Файлы на карте памяти должны быть с расширением .mp3. Вставьте карту памяти в плеер и включите питание, воспроизведение начнется с первого трека. Файлы воспроизводятся в том порядке – как они были на нее записаны (если не включена функция случайного воспроизведения).
Чтобы включить случайное воспроизведение, удерживайте кнопку «следующий трек» во время включения MP3-плеера. Функция будет работать до следующего включения плеера. Когда все треки будут проиграны, воспроизведение останавливается и плеер уходит в «sleep» режим.
Исходный код
Исходник написан на Си. В качестве компилятора я использовал PCM midrange compiler от CCS (офсайт ccsinfo.com). Компилятор платный, однако выдает очень компактный код и содержит достаточно богатый набор встроенных функций и данных.
Если в исходном коде вам не нужно делать каких-либо изменений и корректировок, то в архив я вложил уже готовый HEX-файл. Перед прошивкой не забудьте очистить фьзы BROWNOUT и WATCHDOG, иначе устройство не заработает!
Почти вся память контроллера 4К используется. Память EEPROM 256 байт полностью используется под таблицу данных для функции случайного воспроизведения. При необходимости можно освободить память, удалив несколько не очень критичных функций, к примеру функции для кнопок и случайное воспроизведение.
Думаю vs1011e также должна подойти с некоторыми изменениями
Ниже вы можете скачать прошивки, исходники, PCB и другие файлы
Источник
СХЕМА MP3 ПЛЕЕРА
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 обсуждению материала СХЕМА MP3 ПЛЕЕРА
Источник
Простейший самодельный MP3 плеер Сакура с открытым исходным кодом
Купив деталей на 30 долларов и с добрым количеством терпения, вполне можно собрать целый МР3 плеер, с открытым исходным кодом, и широкими возможностями к модификации. Он может быть модифицирован так, что будет принимать команды по последовательному интерфейсу, может быть частью художественного проекта, использован как голос для вашего очередного умного говорящего робота-друга, или наполнен музыкой, и использован как есть. Вставляйте карту какого хотите размера, вплоть до теоретического предела формата MMC. Весь программный код и схемы, представленные здесь, распространяются свободно.
Основные возможности плеера: режим воспроизведения в случайном порядке, базовая навигация в треках, регулятор громкости, поддержка FAT32, поддержка фрагментированных файлов, неограниченное количество файлов в корневом каталоге и высокое качество воспроизведения. Файлы с битрейтом 256 кбит/с воспроизводятся без сбоев. Поддерживаются файлы с разным битрейтом, максимальный – 320 кбит/с.
Wav -файлы так же поддерживаются, но они должны быть меньшего качества чем CD , до тех пор, пока вы не поставите кварцевый резонатор для PIC контроллера с большей частотой. В моем тестовом устройстве это работает, но использовать PIC контроллер на тактовой частоте более 8 мегагерц при напряжении питания всего 3,3 вольта проблематично. Я все еще работаю над воспроизведением wav -файлов, по этому, если вы столкнулись с забавными результатами, воспроизводя wav -файлы, дайте мне знать.
Чтобы записать данные на карту памяти, вам потребуется устройство чтения/записи карт. Во множество компьютеров такие устройства встроены. Внешние USB модели доступны в продаже по цене приблизительно в 10 долларов. Проверьте формат файловой системы карты, он должен быть FAT32 а не FAT16.
Для нормального проигрывания загрузите MP 3-файлы на карту (проверьте, чтобы все файлы имели расширение «. mp 3») и вставьте ее в плеер. Включите плеер и он сразу же начнет воспроизводить первый трек. Файлы воспроизводятся в таком порядке, в каком они были записаны на карту памяти.
Чтобы перейти в режим воспроизведения в случайном порядке, держите нажатой кнопку «следующий трек» (next track) при включении плеера. Он останется в этом режиме до следующего цикла выключения/включения. Как только все песни будут проиграны, плеер переходит в спящий режим до следующего цикла выключения/включения.
Предостережение для новичков! Это проект промежуточного уровня. Вам потребуются такие вещи как PIC программатор, некоторое знание программирования на языке С, так же как и неплохого, но и не огромного знания электроники. Осциллограф также не повредит. Будьте осторожны, детали очень маленькие.
Почему проект назван Сакура? Этот проект начался, когда везде цвели вишни. Сакура означает цветение вишни по Японски. И первый прототип проекта был помещен в корпус из розового пластика.
Схема
Исходный код
Исходный код написан на С. Я использую PCM компилятор для контроллеров средней разрядности (PCM midrange compiler) от CCS. Он стоит около ста долларов и производит очень компактный код, имеет полный набор встроенных функций и типов данных. Я очень доволен им. Web сайт разработчиков компилятора — ccsinfo.com .
Для людей, которым не нужно модифицировать код программы есть . hex файлы, готовые для загрузки непосредственно в PIC контроллер. Не забудьте очистить флажки ( fuses ) BROWNOUT и WATCHDOG , это будет значить – запретить их.Если вы не сделаете этого, все устройство откажется работать. Это наиболее распространенная ошибка.
На текущий момент все 4 килобайта памяти программ почти полностью заняты. 256 байт флеш ( EEPROM) памяти полностью используются для хранения таблиц функции воспроизведения в случайном порядке. Имеется несколько некритичных функций, которые можно удалить, чтобы освободить немного пространства в памяти, такие как интерфейс кнопок и подпрограммы режима воспроизведения в случайном порядке. Если компания Микрочип когда ни будь выпустит 18-ногий контроллер с 8 килобайтами памяти, я обязательно использую его для этого проекта. Так же вы можете сделать код более эффективным, чем сделанный мной код. Если сделаете, дайте мне знать, что именно вы сделали.
Расположение элементов
Щелкните здесь, что бы получить версию расположения элементов пригодную для печати.
Источник