Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

25-10-2011

Встраиваемый, компактный MP3 модуль. Часть 1 - Принципиальная схема и описание

Встраиваемый MP3 модуль – это универсальное и компактное устройство для воспроизведения аудио файлов формата MP3. Он может использоваться для встраивания в пользовательские приложения на микроконтроллерах, или как автономное устройство, поддерживает несколько вариантов управления: с помощью кнопок и цифровых входов или по последовательному интерфейсу (ТТЛ уровни). Возможно применение двух способов одновременно.

Встраиваемый MP3 модуль на микроконтроллере PICВстраиваемый MP3 модуль на микроконтроллере PIC

Аудио файлы хранятся на карте памяти microSD, общее количество файлов, которое поддерживает модуль – 65535, что говорит о возможности применения карты памяти емкостью до 16 Гбайт. Все mp3 файлы на карте памяти должны иметь в качестве имени порядковый номер от 0 до 65535 (например, 0.mp3, 1.mp3, 2.mp3, 3.mp3 16.mp3 … … 65535.mp3).

Блок-схема модуля показана на рисунке ниже.

Блок-схема встраиваемого MP3 модуля на микроконтроллере

Как видно, сердцем модуля является микроконтроллер Microchip PIC24FJ64GA002 и микросхема однокристального MP3 декодера VS1011 производства компании VLSI. PIC24FJ64GA002 – это высокопроизводительный универсальный 16-разрядный микроконтроллер с богатой цифровой и аналоговой периферией, выполненный на базе ядра PIC24. Микроконтроллер поддерживает внутрисхемное программирование (ICSP), а так же самопрограммирование (RTSP).

Отличительные особенности микроконтроллера PIC24FJ64GA002:

  • ядро PIC24, рабочая частота до 32 МГц;
  • 64 Кбайт Flash, 8 Кбайт RAM;
  • пять 16-битных таймеров;
  • 5 каналов ШИМ;
  • коммуникационные интерфейсы:
  • 2 канала SPI;
  • 2 канала UART;
  • 2 канала I2C;
  • 10-битный 10-канальный АЦП;
  • напряжение питания 2.0 … 3.6 В.

VS1011 – это высококачественный декодер MP3 формата, имеющий в своем составе высокопроизводительный цифровой сигнальный процессор с низким энергопотреблением, рабочую память, память инструкций, 0.5 Кбайт RAM, которые могут использоваться пользовательским приложением, а также высококачественный стерео аудио ЦАП с усилителем. Для управления используется последовательный интерфейс. Отличительной особенностью VS1011 является возможность работы непосредственно с SPI EEPROM, т.е. без применения микроконтроллера.

Принципиальная схема mp3 модуля

Принципиальная схема mp3 модуля на микроконтроллере PIC24
Кликните для увеличения

Список компонентов

Обозначение
в схеме
Номинал
Примечание
C1, C2, C6,
C8, C12-C15
100 нФ
smd 0805
C3, C4
33 пФ
C5, C16
10 мкФ 6.3 В
smd
танталовые
C7
100 мкФ 6.3 В
C9-C11
10 нФ
smd 0805
LD1, LD2
светодиоды
smd 0805
Q1
кварц 12.288 МГц
 
R1
10 кОм


smd 0805

R2
1 МОм
R3-R5
20 Ом
R6, R7,
R10-R12
100 кОм
R8, R9
100 Ом
U1
VS1011
LQFP48
U2
MCP1701AT-3302I/MB
SOT-89
U3
PIC24FJ64GA002 I/SS
28SSOP

Коннектор (сигналы) ICSP предназначен для внутрисхемного программирования микроконтроллера.  Сигналы управления, питание, аудио выход выведены на коннектор. Питание модуля может быть 5 В или 3.3 В, однако питание микроконтроллера и периферии 3.3 В. С этой целью установлен регулятор напряжения  серии MCP1701AT, и на схеме изображена перемычка, которая предназначена для выбора источника напряжения питания (внешний 3.3 В или от встроенного регулятора 3.3 В, при подаче напряжения 5 В). Будьте внимательны при подаче напряжения на модуль.

В зависимости от типа управления модулем, схемы его подключения различны.

Схема включения mp3 модуля в зависимости от типа управления
Клкините для увеличения

Режим непосредственного управления (режим «Pin-to-Pin») предусматривает управление с помощью кнопок (воспроизведение, стоп, громкость + и громкость -) и DIP переключателей, подключаемых непосредственно к модулю. Режим «Serial» – это управление по последовательному интерфейсу с логическими уровнями ТТЛ. Кроме того, как было замечено выше, возможно применение двух способов одновременно. В этом случае количество входов для выбора трека сокращается до 4.

Конфигурирование модуля (выбор режима работы, параметры последовательного интерфейса) осуществляется с помощью файла конфигурации (config.txt), сохраненного на карте памяти.

Следует заметить, что в режиме Pin-to-Pin адресуемых треков на карте памяти будет 64 (6-бит), а при разрешении двух способов управления адресуемых треков с помощью DIP переключателей будет только 16.

Коммуникация и управление модулем по последовательному интерфейсу осуществляется с помощью простых команд, за исключением выбора трека для воспроизведения.

Загрузки

Принципиальная схема, рисунки печатной платы - скачать

Часть 2 – Настройка модуля и программное обеспечение

Перевод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Embedded MP3 module. Part 1 - Schematic

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Скачал только четверть принц. схемы. Хочу изучить принцип работы, а она не полная. Почему?
  • Уже, поправили. Схема просто не открывалась в полный размер, вы это имели в виду, наверное.
  • Интересно а будет работать VS1001 вместо VS1011?
  • Я, честно говоря, думаю, что работать в данной схеме VS1001 не будет, т.к. у VS1001 отдельные шины данных и управления, а у VS1011 одна общая шина SPI для управления и данных. Однако, знаю что декодер VS1011 имеет так называемый режим совместимости с VS1001, который не рекомендуется использовать :). В чем заключается эта совместимость, точно сказать не могу. Но есть даташиты, из которых можно уточнить данный момент.
  • Собранный по указанной схеме плеер работать не будет, потому как половина ног на флэшке пронумерована неправильно!
Рекомендуемые публикации по теме:
Схемы  »
Встраиваемый, компактный MP3 модуль. Часть 2 - Настройка модуля и программное обеспечение
Новости  »
Компактный MP3-плеер ADTEC AD-EMPZ-256
Форум  »
Обсуждение: Компактный модуль озонатора позволяет удалять микробы и устранять запахи в бытовых приборах
Форум  »
Модуль распознавания речи+Arduino Pro mini+Arduino MP3-Sheild
Статьи  »
Миниатюрный и недорогой MP3-модуль для DIY проектов

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Срезы ↓
Тепловизор Testo 875-1i
Тепловизор Testo 875-1i
матрица 160x120 пкс, NETD < 50 мК
Цена: от 190 000 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
Тепловизор Fluke TiX580
Тепловизор Fluke TiX580
Диапазон измеряемых температур: от 20 до +800 °C
Цена: от 1 458 000 руб.
Доставка: Россия
Источник питания Актаком APS-1303
Источник питания Актаком APS-1303
2 LED дисплея, 0…30 В, 0…3 А
Цена: от 9 700 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
Рейтинг@Mail.ru