|
Этот музыкальный плеер разработал японский инженер ChaN
– так он представляется на своем сайте
http://elm-chan.org/.
Адрес странички с оригинальным описанием плеера
http://elm-chan.org/works/sd8p/report.html.
Музыкальный проигрыватель настолько хорош и оригинален, что его просто невозможно не
повторить! По крайней мере, мне не попадалось описание другого аудио плеера,
который проигрывает WAV файлы МОНО и СТЕРЕО 8 и 16 бит с частотой
дискретизации до 48 КГц, записанные в стандартной файловой системе FAT или
FAT32 на SD карточке, причем поддерживаются карты объемом более 2 ГБ. И при
этом он собран всего на одном 8-и выводном микроконтроллере и нескольких
пассивных компонентах. Идеальное решение для музыкальной игрушки!
Автор разработал три варианта плеера – МОНО 8 бит, СТЕРЕО 8 бит и МОНО 16
бит. Они немного отличаются программно и схемотехнически. Автор предлагает
использовать карту памяти MicroSD и подключить динамик непосредственно к
микроконтроллеру. Но, учитывая, что напряжение питания всего около 3 вольт,
громкость звучания будет небольшой. На мой взгляд, лучше использовать внешний
усилитель НЧ, это позволит в полной мере оценить качество звучания музыкальной
игрушки. Кроме того, SD карточка удобнее в обращении, чем MicroSD. Очень уж
последняя мала, ее применение оправдано только в случае необходимости получить
предельно малые габариты.
Вот с учетом этих замечаний я и предлагаю Вашему вниманию свою версию схемы и
печатной платы этого замечательного проигрывателя. Вы можете также посмотреть
авторские варианты схемы.
Печатную плату он видимо не разрабатывал, просто собрал плеер на макетной плате.
Моя плата разработана для варианта STEREO 8 бит, если решено сделать другой
вариант проигрывателя, плату нужно немного подкорректировать. Размер платы 30x50 мм.
Контроллер в корпусе SOIC-8, для его программирования необходимо временно подпаять
проводники к нужным выводам контроллера, для этого на плате предусмотрены
контактные площадки. Перед тем, как изготавливать плату, убедитесь, что
расположение выводов разъема для SD карточки соответствует плате. Дело в том,
что разъемы разных производителей могут несколько отличаться, гораздо проще
подкорректировать чертеж, чем изгибать выводы и перерезать дорожки на уже
готовой плате.
Музыкальные файлы нужно предварительно записать в корневой каталог SD карты,
либо в каталог с именем «WAV». Расширение всех файлов должно быть «wav»,
файлы с другим расширением проигрываться не будут. Поддерживается только
формат PCM, это стандартный формат, в который легко можно конвертировать
файлы с аудио CD либо из MP3.
Частота дискретизации может быть от 8 до 48 КГц, Если будет решено сделать
МОНО вариант плеера, файлы тоже должны быть МОНО, в СТЕРЕО файлах будет
проигрываться в этом случае только один канал. Если выбран вариант 8 бит, нет
необходимости переводить файлы в этот формат, 16-и битные файлы тоже
проигрываются, но с качеством 8 бит. Просто размер 16-и битных файлов в 2 раза
больше, чем 8-битных. Однако, учитывая, что сейчас карты памяти объемом менее 2
ГБ практически исчезли из продажи, это не имеет существенного значения. Ведь 2
ГБ это более трех часов звучания СТЕРЕО 16 бит.
В зависимости от выбранного варианта схемы, в контроллер должен быть
запрограммирован разный файл прошивки. Установка FUSE бит также различается.
Подробности читайте в файле read.txt в архиве с прошивками.
В варианте СТЕРЕО 8 бит и МОНО 16 бит задействован вывод RESET контроллера, поэтому
программирование лучше проводить в режиме HV (высоковольтное программирование).
В принципе, запрограммировать можно и в режиме ISP, который поддерживают все
программаторы, но только один раз. Сначала нужно запрограммировать HEX файл
прошивки, а затем FUSE биты. После этого перепрограммировать контроллер можно
будет только в режиме HV, а этот режим поддерживают не все программаторы. Для
прошивки МОНО 8 бит никаких ограничений нет, т.к. вывод RESET в этом варианте
не используется.
Эта музыкальная игрушка не требует налаживания. Единственное, что может
потребоваться – это подобрать номинал резистора R3 для варианта МОНО 16 бит.
Лучше это сделать на слух, записав файл с чистым музыкальным тоном 400…800 Гц
и, прослушивая его, подобрать номинал по наиболее чистому звучанию.
Теоретически он должен быть в 256 раз больше R1. Однако качество звучания даже в
режиме 8 бит более чем достаточно для музыкальной шкатулки или игрушки. По
крайней мере, оно на порядок выше, чем у популярных микросхем цифровых
магнитофонов ISD14xx, ISD16xx.
Усилитель НЧ можно собрать по любой известной схеме, выбор зависит от
напряжения источника питания и необходимой громкости звучания. Плеер можно
подключить и к активным компьютерным колонкам, амплитуда звукового сигнала
как раз та, что требуется.
Проигрывание музыкальных фрагментов начинается после включения питания или
установки карты памяти. Имейте в виду, что максимально допустимое напряжение
питания 3,6 В, потребляемый ток при этом около 20 МА. Все файлы проигрываются
по кругу, кнопка SB1 – переход к следующему.
Автор не делает секрета из своей разработки, все файлы проекта доступны для
скачивания. Но я бы не советовал что-то в них менять и дорабатывать. Лучше вряд
ли удастся сделать! Просто используйте один из трех HEX файлов прошивки.
Если возникло желание добавить паузу, перемотку назад и другие сервисные
режимы – не мучайтесь, просто зайдите в магазин бытовой электроники и
приобретите MP3 плеер. Их выбор достаточно велик и цены вполне доступные. А это
именно игрушка – основа для музыкальной шкатулки, открытки и т.п. Ну и
наглядное пособие для демонстрации возможностей простых и дешевых
микроконтроллеров.
Если Вам нужен проигрыватель аудио файлов для речевого информатора, бортового
компьютера, говорящих часов или чего-то подобного, рекомендую обратить внимание на
другую разработку этого же автора.
Принцип работы и параметры те же самые, но за счет использования другого типа
контроллера с большим числом выводов автор создал аудио плеер с расширенной
возможностью управления проигрыванием.
В заключение, предупреждая возможные вопросы, хочу добавить, что заменить
ATtiny85 другим контроллером здесь нельзя. Дело не в доработке программы, а в
особенностях внутренней периферии этой серии контроллеров. Даже если у вас в
«ящике с хламом» лежит куча ATtiny2313, придется приобрести именно ATtiny85.
|
