Cборка проигрывателя музыкальных файлов с USB флэшки на основе файловый проигрыватель на основе китайской панели KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3 с цvфровым выходом i2s и подключенного по i2s модуля цапа PCM5102. Сборка в корпус, изготовление блока питания с требуемыми параметрами, состыковка модулей по цифровому интерфейсу i2s. Настройка цифрового фильтра по аналоговому выходу модуля цапа PCM5102. Измерение выходного сигнала получившегося файлового проигрывателя.
Хотя проект и кажется простым, для получения качественного звука пришлось проделать много подготовительной работы.
Причины выбора панельки KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3, её подробные характеристики и первоначальный запуск описаны в статье "Собираем файловый проигрыватель на основе китайской панели KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3 с цифровым выходом i2s" (для её прочтения нажмите на название статьи).
Изначально, планировал применить данную панельку с цапом LYNX D60, но не смог их состыковать по цифровому интерфейсу i2s и получить выход аналогового сигнала, поэтому пришлось использовать плату модульного цапа PCM5102, подключаемого по цифровому каналу i2S.
На тему выбора модуля цапа была написана статья "Сравниваем два ЦАП-модуля i2S - PCM5102 и ES9018K2M для работы в составе USB флэшплера".
Цель проекта - нужен качественный проигрыватель звуковых файлов .WAV с USB флэшки - для работы с ламповым усилителем. Нужен только ПРОИГРЫВАТЕЛЬ, с функциями выбора файлов, регулировки звука и с пультом дистанционного управления.... И всё. Но проигрыватель звук должен выдавать качественный. Проект такого рода у меня не первый. Дома имеется пара цапов топового уровня. Имеется опыт встраивания китайских панелек с проигрыванием файлов с USB флэшек. Опыт накоплен достаточный , как и понимание , что нужно от панельки - именно мне, для моих условий применения.
Панелька KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3
Также применён модуль цапа для Ардуино проектов PCM5102. Всё перемычки запаяны на заводе производителя данного модуля цапа.
В комплект панельки KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3 входит кабель для цифрового подключения. Единственно , что нужно подпаять это провод питания+5 вольт. Его я припаял на ножку питания разъёма USB. Соединяем красный провод LRCK - LRCK, черный провод GND-GND, желтый провод DAT-DIN , зелёный провод SCLK-BCK, синий провод MCLK-SCK. Примечание -Цвет проводов у вас может быть другой.
Тестовое соединение панельки и модуля цапа. Питание +5 вольт припаяно к "+5вольт" на USB разъёме панельки. Сама панелька запитана от дежурного внешнего ТРАНСФОРМАТОРНОГО блока питания стабилизированным напряжением "+8 вольт". На модуле цапа есть разъём под наушники -Джек 3,5мм. Можно подключить проводные наушники и проверить -работает ли воспроизведение файлов.
Далее была проведена настройка по отладке звука на макете. А также сравнение с другими модулями цапов - с разными другими микросхемами цапов. О чём было подробно написано в предыдущих статьях.
Вопрос с корпусом был решён приобретением стандартного корпуса в магазине "Промэлектроника" GIANTA G768, который почти подошёл по габаритам. По ширине подошёл точно, а по высоте на 5 мм выше. Напечатал две детали на 3Д принтере - передняя переходная планка и задняя панель. И всё собралось. В корпусе есть свои передняя и задняя панельки - но нарисовать и напечатать на 3D быстрее, чем подгонять идущие с корпусом панели.
Так как на макете были отлажены все основные принципиальные моменты для качественного звука (об этом читайте в предыдущих статьях), то пора приступать к окончательной сборке.
Важным моментом является подбор силового трансформатора. С импульсным блоком тоже можно получить качественный звук, но там трудозатрат на отладку фильтрации питающего напряжения от импульсных помех на порядок больше и возможно, места в корпусе не хватило бы.
Был подобран зелёный военный трансформатор ТПП245-20-50. Использованы запараллеленные обмотки 5,05 вольта+2,61 вольта. Так как ток в сети больше 220 вольт, то на выходе получил 8 вольт 0,8 А. Вроде бы для чего такой ток? Процессор панельки и экран могут потреблять до 0,3 Амперов ( поэтому функция отключения экрана для снижения электротребления очень полезна). USB флэшка по стандартам может потреблять до 0,5 А. По предыдущим проектам столкнулся с сильной просадкой напряжения при подключении USB флэшки. Вплоть до перегрузки -рестарта основного процессора. CD и TF карты тоже потребляют довольно много тока. Но если USB флэшка сидит на питании 5 вольт, то CD и TF карты запитаны с линии питания 3,3 вольта - и на данной панельке запитаны от линии питания процессора..... и при использовании TF карты звук становится хуже..... что говорит о не проработанности конструкторами параметров питания при использовании TF карты.
С потреблением тока модулем ЦАПА имеется неопределённость. Так как цап имеет несколько потребителей - цифровые цепи, сервисные цепи, аналоговые цепи плюс на самом модуле есть два стабилизатора напряжения 5в - 3,3 вольта.
По даташиту микросхема цапа PCM5102 в холостом режиме потребляет 18мА, а сам модуль уже 90 мА.....Но при максимальной громкости звука потребление может значительно вырасти . Также нужен запас , чтобы напряжение не проседало на НЧ.
По концепции блока питания.
Из сети 230 вольт через трансформатор ТПП245 подаём 8 вольт 0,8 А переменного напряжения на диодный мост (4а мощности -для лучшего температурного режима), далее имеем 12 вольт постоянного напряжения. Потом стоит сглаживающий конденсатор 2200 мкф 25 вольт, далее далее - стабилизатор напряжения LM7808 и после него конденсатор 3300 мкф 16 вольт. Оба конденсатора зашунтированы плёночными конденсаторами.
Стабилизированное напряжение 8 вольт подаётся на разъём панельки KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3. На самой панельке припаян стабилизатор MIC29302, который понижает напряжение до 5 вольт и раздаёт напряжение на USB разъём и на стабилизатор 3,3 вольта для питания процессора панельки и экрана.
Так как линия питания +5 вольт поддерживается только конденсатором 220 мкф, то припаеваемся к проводу +5 вольт на разъёме USB конденсатор 3300 мкф. Далее к этому конденсатору подключаем импульсный дроссель 3mH ( сопротивлением 1 ом-он намотан толстым проводом). После него стоит конденсатор 15000 мкф 10 вольт. С него подключено питание модудя цапа PCM5102 - Vin. Далее уже на модуле цапа имеем два стабилизатора на 3,3в для цифровых и аналоговых цепей. К цифровым цепям добавляем 3600 мкф+1600 мкф+ полистирольный плёночный конденсатор. А к аналоговым цепям добавляем конденсаторы 15 000 мкф+15 000 мкф+фольговый полистирол+ серебро в сдюде(СГМ). Так как зарядные токи могут перегрузить цепи питания и пожечь модуль -смотрим на применённые стабилизаторы 3,3 вольта - они стоят типа ME6211C33M5G - они по даташиту имеют встроенный ограничитель тока 600 мА.
Применённые конденсаторы - SANYO и SIEMENS (15 000 мкф на 10 вольт). Конденсаторы все винтажные, но не разу не паяные до этого. Отбирал по LCR тестеру на лучшие параметры.
Филипсы , которые использовал на макете очень хороши по звуку, но так как они на большие напряжения, чем требуется по схеме - то по габаритам просто не входили на плату.
Сперва, хотел поставить новейшие по выпуску конденсаторы, но в наличии у нас городе не нашёл требуемых марок и номиналов. Ну а заказывать долго. Поэтому, спаял на винтаже, но отобранных по параметрам по тестеру. Треть не паяных винтажных конденсаторов не выживают и их приходится выкидывать. Жалко то как,.......... а ведь были куплены как рабочие.
У модуля цапа PCM5102 контакты перепаял - питание всё выведено вниз, а цифровые входы и аналоговый выход - вывел для верхнего подключения разъёмов.
Плата распаяна - всё питание проводом МГТФ сечением 0,3 мм2. Цифровые провода - жилы из НDMI кабеля. А аналоговые провода -монокристаллическим проводом 0,5 мм2 чистотой 99,9999%. Этим же монокристаллом распаяно соединение по аналоговому питанию до конденсаторов 30 000 мкф+шунты.
Цифровые и аналоговые провода в зазелённых экранах. Причем цифровые провода -каждый в своём экране.... Экраны от цифровых проводов - те самые которые стояли в HDMI - я их из экранов и не доставал. прямо так и припаял.
По настройке цифрового фильтра. Фильтр нужен, чтобы отсекать несущую частоту в аналоговом сигнале. На фото сверху видны конденсаторы напаянные на выходные разъёмы RCA- это фольговый полистирол по 200 пф, в дополнение к керамическим конденсаторам установленных на плате модуля. При допайке фольгового полистирола звук существенно "получшел".
Сборка корпуса
Так как ламповый усилитель гонит много горячего воздуха вверх поставил тепловой экран между усилителем и проигрывателем.
И напоследок померил выходное напряжение на синусе 1 кГц и на изменяющейся частоте от 20 Гц до 15кГц.
У меня получилось 1,5 вольта, хотя по даташиту 2,1 вольта..... Но рабочее напряжение на музыке 0,1-0,5 вольта не более.
По звуку на макете стояло 10 000 мкф на входном питании модуля цапа и на аналоговом питании стояло 1000 мкф+3300 мкф, а на плату поставил 15 000 мкф и 30 000 мкф соответственно.. И с проводами сделал изменения. Уже на макете звук был очень хорош. А на финальном этапе звук стал ещё более детальным , добавилось объёма и басы стали более рельефные. Хотел ещё конденсаторов 15000 поставить - но просто не влезли на плату.
Конденсаторы на плате размещены таким образом , чтобы отгораживать модуль цапа от электромагнитных помех трансформатора. Трансформатор, диодный мост и стабилизаторы при работе греются не более 40 градусов, но вентиляцию в корпусе сделал.
И прикупил хорошие RCA разъёмы с позолотой, с качественной геометрией контактных поверхностей и цанговым центральным пином.
Качественные разъёмы серьёзно сказываются на качестве звука. Именно пятно электрического контакта обеспечивает в том числе и минимальное сопротивление контакта, вместе с материалом , из которого изготовлен разъём.
После прогрева - звуки развешаны в комнате и очень рельефные...... Но идут процессы прогрева ..... и звук меняется каждый день по чуть чуть.
Очень доволен тем фактом, что после цапа до разъёмов RCA нет активных элементов(операционных усилителей или транзисторов) и нет разделительных конденсаторов. Поэтому получаем Очень детальный звук и с очень детальной звуковой фактурой.....
А недостаток панельки - не проигрывает файлы с битрейдом более 44,1кГц, хотя микросхема цапа(РСМ5102) может воспроизвести битрейд до 384 кГц.
Всем успехов и удачных проектов.
У меня есть ещё несколько статей про микрофоны:
Ленточный микрофон МЛ-10 Б 1954 г.в. произведён в СССР г.Ленинград.
Переделка микрофона RFT MV201 под современное фантомное питание +48 вольт.
Ламповый микрофон sE2200t. Ремонт и модернизация.
Ламповый микрофон на лампе 6ж4п и капсюле RK12 - собираем и настраиваем звук.
Измерительный микрофон ВПМ-101 с конденсаторным капсюлем М101- запускаем для записи звука.
Собираем самый бюджетный ЛАМПОВЫЙ микрофон, но с хорошим звуком.
Легендарный ламповый микрофон SONY C-800G - а не заделать ли его клон?
Самодельный ленточный микрофон
Изготавливаем конденсаторный студийный микрофон по схеме FIN+
Микрофонные капсюли Bruel&Kjaer 4145 и Октава М101 - делаем микрофон с фантомным питанием +48 вольт.
Ремонт конденсаторного микрофона NADY SCM1000
Переделка микрофона Maono AU-A03T - установка однодюймового микрофонного капсюля.
Динамический микрофон Октава МД-66А. Переделка для работы с компьютерной звуковой картой.
Самодельный конденсаторный ламповый микрофон.
Конденсаторный микрофон по схеме "ШОК-Октава". Своими руками.
Ламповый микрофон Bruel & Kjaer Type 2613.
Самодельный электретный микрофон для компьютера.
Как просто подключить динамический микрофон к компьютеру.
Про фонокорректоры:
Экономичный фонокорректор с хорошим звуком на основе платы от ЭПУ "МЕЛОДИЯ-105-стерео".
Супер дешевый фонокорректор -где взять?
LYNX-04 супер качественный микросхемный фоно корректор. Своими руками.
Ламповый фонокорректор на 6ж4п +6н23п. Своими руками.
Ламповый корректор на лампах 6AU6+E88cc. Своими руками.
Про виниловые проигрыватели:
Виниловый проигрыватель Micro Seiki DD-8. Легендарный звук. Восстановление своими руками.
Виниловый проигрыватель на основе импортного ЭПУ. Своими руками.
Виниловый проигрыватель в стиле стимпанк на ПАРОВОМ приводе!!!
Про усилители:
Усилитель ДИНАМИТ на на базе чипа LT1210. Хороший звук -несложно своими руками.
Про ламповые усилители:
Ламповый усилитель 6ж4п+6п43п-Е с ИБП и с высоким качеством звука
Очень простой ламповый усилитель с импульсным блоком питания и с превосходным звуком.
Двухтактный усилитель в корпусе Audio Note
Ламповые усилители. Обзор красивейших и просто интересных по оформелению усилителей. Часть 1.
Ламповые усилители. Обзор красивейших и просто интересных по оформелению усилителей. Часть 2.
Ламповые усилители в стиле стимпанк и просто ламповый стимпанк.
Мощный однотактный ламповый усилитель SE EF800+ EC 360. Своими руками.
Ламповый однотактный усилитель SE EF800+EL36 своими руками.
Ламповый усилитель по схеме А. Манакова - Лофтин-Уайт SE 6AC5GT +2A3. Своими руками.
Несложный усилитель с хорошим звуком - однотактный ламповый усилитель SE 6ж4п+6п43п.
Маленький однотактный усилитель SE 6н23п+6п43п
Ламповый усилитель высокого класса SE c3m+EL86. Своими руками.
Ламповый усилитель SE 6ж4п + 6п43п своими руками
Ламповый усилитель SE 6н8с + 6п6с (6ф6с) в ретро стиле.
Ламповый усилитель своими руками. Меняем шило на мыло - пробуем лампы 6п41с/6п31с/EL36/e235L
Однокаскадный одноламповый усилитель своими руками. Не всё так просто.
Свой первый ламповый усилитель SE 6н9с+6п13с. Простой старт.
Собрать свой первый ламповый усилитель за полчаса.
Мотаем выходной трансформатор для однотактного лампового усилителя.
А также посмотрите мои остальные статьи на моём канале если вам интересны статьи про ламповые микрофоны, 3D-принтеры, ЧПУ-станки на Ардуино, лазерные ЧПУ гравёры, про современные китайские МР3-модули, усилители для наушников.....