Projekt głośnika WiFi + Bluetooth

Urządzenia ESPHome
, , , ,
1

Cześć!
Ostatnimi czasy urodził mi się w głowie pewien pomysł i razem z chatem GPT próbuję wykombinować jak to zrobić. Na pierwszy rzut oka temat jest do ogarnięcia ale z racji że jest tu dużo elektroników (ja nim nie jestem) chciałbym zapytać was o zdanie lub porady na temat mojego pomysłu :wink:
Spróbuję opisać projekt bez schematów a jak będzie problem z wizualizacją to narysuję jakiś prosty schemat. Najbardziej czytelny będzie zapis w punktach:

  • zasilanie 12V 3A
  • step down 12V → 5V
  • linia 5V zasila ESP32S3Zero, PCM5102A i moduł BT MH-M18
  • linia 12V zasila wzmacniacz audio TPA3110 mono
  • linie audio out z PCM i bluetooth są połączone i biegną do wzmacniacza TPA
  • tryb WiFi / BT odbywa się na zasadzie przełącznika SPDT i tutaj zaczyna się robić trudniej…

Celem jest zrobienie z tego głośnika odtwarzacza WiFi (HA+ MA) LUB odtwarzacza BT sterowanego przez telefon dlatego zmiana tych trybów miała by się obdywać przez wyłączenie zasilania jednego modułu i włączenie drugiego. Żeby to robić bez fizycznego przełącznika myślałem o kombinacji tego zasilania z 2xP-Mosfet + 2xNPN (taką opcję wydedukowaliśmy z chatem ale przyznam szczerze że nie umiem tego zwizualizować i nie wiem jak to zrobić). Drugą opcją było by zastosowanie przekaźnika bistabilnego z 2 cewkami sterowanego 12V. To drugie rozwiązanie wydaje się prostsze ale też brakuje mi wiedzy jak to dobrze zrealizować. Pomińmy całą logikę sterowania i skupmy się tylko na części elektronicznej.

  • po ogarnięciu “systemu” przełączania trybu dźwięk trafia do wzmacniacza i kończy się na pojedyńczym głośniku 20 lub 25W dwudrożnym.

Trochę głośników jest już na moim koncie, aktualnie testowałem tylko jak działa ten moduł BT a zagrało całkiem nieźle to czas zebrać wszystko do kupy i wpadkować to w obudowę którą już czeka na nowy wsad :slightly_smiling_face:
Teraz chciałym wysłuchać czy to co napisałem jest zrozumiałe i czy to w ogóle ma sens?

2

Pomysł z przełączaniem zasilania WIFI/BT jest słaby i dziwne, że GPT nie zasugerował przełączania IN audio , tzw selektor sygnału wejściowego do wzmacniacza. Ogarniesz to na jednym przekaźniku przełączalnym.
Zyskasz ciągłą pracę modułu ESP i BT .

3

ESP będzie cały czas włączone, przełączany będzie tryb i2s i BT. Według mnie ma to większy sens niż przełączanie lini audio in. Po pierwsze po co zasilać 2 moduły skoro nie mogą działać jednocześnie a po drugie po co moduł BT ma być cały czas w trybie parowania skoro nie można go włączyć bez przełączenia jego audio in?

4

Podłącz to prowizorycznie tak jak to planujesz (bez żadnego układu przełączania zasilania, po prostu zrobisz to ręcznie) i sprawdź czy to w ogóle może tak działać (ze względu na dość specyficzną konstrukcję wyjść w klasie D stawiam na to, że nie, ale 100% pewności nie mam).

W ogóle jeśli liczysz na jakąkolwiek pomoc kogoś komu będzie się chciało czytać dokumentację (AI nie zawsze czyta wszystko, a w szczególności często nie rozumie…) to powinieneś ją podlinkować, żebyśmy mnie musieli ryć po necie szukając źródeł. Mi się już odechciało to analizować, ale sprawdź organoleptycznie jak sugerowałem wyżej (ta konstrukcja i tak jest “na dzień dobry” nieprawidłowa, ale to jeszcze nie znaczy, że się nie da uzyskać akceptowalnych wyników).

Niezbędna dokumentacja
TI PCM5102A

MH-M18 to tak naprawdę JieLi AC6925C (lub podobny) z odpowiednim wsadem

producent (Sunrom) gotowych modułów PCB MH-M18 odżegnuje się od publikowania jakiejkolwiek dokumentacji czegoś czego już nie sprzedaje… (naprawdę krzywa sytuacja), mimo to ocalały jakieś kawałki, szkoda tylko że tam jest brak wszystkich konkretów (ale co nieco jest - można ten MCU ustawić w tryb low-power zamiast go wyłączać - nie wymaga to odcinania zasilania wcale)

Gdyby ktoś chciał zmieniać firmware w JieLi to tam jest trochę zasobów

również pinouty dla AC6925C i AC6925D

Oba układy (TI PCM5102A i JieLi) można też naprzemiennie mutować (tzn. uważam to za konieczność o ile to będzie działać i wręcz na czas przełączania źródeł - uwaga jest >1sek. wypadałoby mutować oba źródła). edit - skreślenie - niestety nie, to była błędna interpretacja opisu płytki, JieLi ma tylko wyjście Mute do automatycznego wyciszania wzmacniacza

Niestety TI PCM5102A obsługuje low-power nie za pomocą GPIO tylko przez wyłączenie zegara, czytaj dokumentację, bo tam w ogóle jest sekwencja czasowa konieczna dla wyłączenia pomp ładunku.

edit
TI TPA3110

niestety TPA3110 nie obsługuje przełączanie źródeł, a tryb mono wymaga specyficznego podłączenia (być może będzie trzeba kombinować jak odseparować źródła, na szczęście wymaga kondensatorów na wejściu)

Aha i na koniec - jest pewne ryzyko uszkodzenia któregoś z układów (oba które planujesz jako źródła mają końcówki mocy dostosowane do słuchawek, przy czym TI ma wyjście symetryczne, gdzie żaden biegun nie powinien być zwierany z masą, a JieLi asymetryczne).

5

Zasymulowałem sobie ręczne przełączanie zasilania 5V między modułami i działa. Niestety nie mogło być tak kolorowo i ten moduł BT jest tak zaszumiony że nie ma sensu go dawać do tego projektu ani go filtrować. Może ktoś się bawił z innymi modułami BT godnymi polecenia?

6

Podejrzewam, że nie jest aż tak zaszumiony, tylko to problem połączenia bez żadnej separacji z wyjściem modułu TI. Sprawdź łącząc tylko MCU BT ze wzmacniaczem (zgodnie z ich notami katalogowymi), ewentualnie jako sztuczne obciążenie wyjścia z MCU BT użyj rezystora metalizowanego gdzieś z zakresu 32R do 10k (dałbym coś w okolicy 1k).

7

Mała aktualizacja
Jestem po kilku testach i temat szumów i terkotania ustał po dodaniu do układu stabilizatora izolowanego B0505S-1W. Postanowiłem że wykorzystam dwa takie stabilizatory z których zasile moduł BT i PCM. Została jeszcze próba przełączania zasilania tranzystorami i można będzie posunąć projekt na przód :wink:

see you soon :saluting_face: