Вы здесь:
Главная » Все записи » Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалкеАнализируется возможность построения микромузыкального центра для одного слушателя на базе МК ATTiny15 и плеера DFPlayer MINI c SD-картой на 16 гБ с использованием сервисного программного обеспечения AVR Studio 4.

Когда у меня была собака Мики, я всегда брал её в лес и зимой и летом. Мики бегал по лесу, рыл норы в надежде докопаться до полевых мышей, громко лаял на белок. Когда его не стало, в лесу стало как то скучно. Так прошло несколько лет.

Однажды наткнулся в интернете на пьесы в формате mp3 и загорелся желанием послушать их в лесу за сбором грибов и ягод. Купил электронную книгу, скопировал несколько пьес. Ходишь, слышишь пение птиц , лесные шорохи и звуки в одном ухе, в другом слушаешь радиопьессу, лучше чем в театре, видишь лес, голубое небо с плывущими облаками, качание сосен под лёгким ветерком.

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Однажды на рыбалке, сидел в ожидании поклёвки. В ушах наушники, слушал фантастическую историю о приключениях космонавтов на планете Проксимы Центавра, спутнике тройной звёздной системы в созвездии Центавра. Вдруг одна из удалённых удочек громко зачирикала (специальное устройство верещит при поклёвке) и лёска натянулась. Сердце ёкнуло, я быстро вытащил наушники, положил радиокнижку на рыбацкий стул похожий на парус и кинулся к удочке. Там оказался окунь, но он так заглотил червяка что я несколько минут пытался вытащить крючок из его пасти. Вдруг что-то справа громко плеснуло от меня, я посмотрел туда и ….

Порыв ветра опрокинул стул-парус вместе с радиокнижкой, стул плавал, а книжка ушла на дно, стул подгоняемый ветром быстро дрейфовал в сторону большой глубины. Вода холодная, начало лета. Но удалось спасти только стул а вот электронная книжка приказала долго жить, вода в озере оказалась проводящей электричество.

Жалко мне стало книжку, всё таки 1000 грн, а ещё жальче бродить по лесу без собаки и сидеть на рыбалке без аудио.

Прошло некоторое время и я решил сделать свой плеер. Нашёл в интернете статью «Модуль SDC_Talking». Изготовил печатную плату, спаял схему, оказалась рабочей. Её главным недостатком была невозможность работы с SD-картой более 512 мБ, хотя автор уверял что она работает с картами до 2гБ. Спасло то, что у меня была такая карта купленная более 10 лет назад. Это спасло мою работу, все наработки и описания сохранились. Но повторить второй экземпляр было невозможно из за отсутствия в продаже, уже в то время, SD-карты на 512 мБ.

Продолжая поиск наткнулся на DFPlayer Mini c возможностью работы с SD-картой до 32 гБ. Собрал на макетной плате схему будущего плеера. Испытания показали высокое качество воспроизведения звука и возможность работы с SD-картой на 16 гБ. Не терпелось изготовить плеер, то решил пойти по самому простому пути, т.е. изготовить из подручных на тот момент материалов.

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Изготовление плеера

Выпилил из фанеры коробку размером чуть больше спичечного коробка, запихнул туда всё железо. На Рис, выше виден работающий в автоматическом режиме DFPlayer MINI c SD-картой на 16 гБ (горит красный светодиод на плеере). Кнопки помеченные символами «+» и «-» позволяют в любой момент перейти на нужный трек в ручном режиме. Красный переключатель определяет в режиме непрерывного воспроизведения направление следующего трека, «+» проигрывание вперёд, «-» проигрывание назад. Зелёный провод – двухпозиционная «мама» — замыкает 2 вилки и подаёт питание на схему. Красный светодиод на на плате – индикация заряда аккумулятора питающего схему.

На рисунке, ниже показаны боковая панель с разъёмами для зарядки аккумулятора и подключением наушников:

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Внутренний монтаж плеера с аккумулятором, разъёмами и проводами:

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке
Печатная схема плеера:

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Описание устройства

Принципиальная схема плеера

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Плеер состоит из элементов:

1. Аккумулятора Li-ion BL-5C, 1020mAh, 3,7 V
2. Микроплеера DFPLAYER MINI, (arduino-kid.ru/blog/DFPlayer_Mini)
3. Карточки микро-SD на 16гБ вставляемой в микроплеер,См.Рис.4
4. Микроконтроллера ATTiny15
5. Устройства зарядки аккумулятора состоящего из элементов:
i. Разъёма зарядного стабилизатора питания на 12В(на рис. не показан)
ii. Диода D1 — сигнализатора зарядки и ограничителя зарядного тока R1
iii. Выключателя питания W1
6. Адаптера связи плеера с наушниками
7. Ручных кнопок управления треками плеера «Вперёд» и «Назад»
8. Переключателем управления W2 в режим непрерывного воспроизведения треков «Вперёд» и «Назад»
9. STK500 — устройство программирования флэш-памяти МК ATTiny15, (глава 23, стр. 489 «Программирование по последовательному каналу», Е.В.Евстифеев «Микроконтроллеры AVR семейств Тiny и Mega фирмы ATMEL», книга бесплатно выложена в интернете.)

При зарядке аккумулятора желательно обесточить схему выключателем W1. Присоединяем зарядное устройство на 12 вольт через адаптер. Ток проходящий через цепочку D1 R1 зажигает светодиод и заряжает аккумулятор. По окончании заряда зарядное устройство отсоединяется, плеер готов к работе.

Замыкаем W1 (синий с зелёным проводником, см.рис.выше) запитывая всю схему. При включении МК сбрасывается и устанавливается в режим ожидания команды «Вперёд» или «Назад». При кратковременном нажатии кнопки «Вперёд» указатель плеера устанавливается на трек с минимальным номером, все треки пронумерованы как 0001,0002….0123 и так далее. Если в прошлом сеансе были прослушаны треки с номерами с 0001 по 0012, то необходимо нажать на кнопку «Вперёд» 13 раз, при этом будет проигрываться трек с номером 13.

При большом числе треков это становится неудобным. При кратковременном нажатии кнопки «Назад» номер трека уменьшается на 1 с последующим проигрыванием. По окончании проигрывания трека воспроизведение заканчивается и МК входит в режим ожидания.

Для непрерывного воспроизведения необходимо:

1. Кнопками «Вперёд» или «Назад» выйти на нужный трек
2. W2 фиксируется в положении «Вперёд» или «Назад»
3. Начинается воспроизведение нужного трека с анализом программой статуса BUSY
4. По его окончании трека BUSY меняет свой статус на противоположный, программа увеличивает номер трека на 1, запускает воспроизведение, сбрасывается статус BUSY
5. Проиграв последний трек, программа переходит на первый трек и всё сначала
Программа написанная и отлаженная в среде AVR Studiо 4 дополняет текст пунктов 1÷5.

/*Постановка задачи
1. 16-й контакт плеера мини BUSY представляет собой статус
— низкий уровень — воспроизведение мелодии
— Высокий СТОП или ПАУЗА
2. Для непрерывного проигрывания музыкальных файлов предполагается использовать
сигнал статуса для непрерывного проигрывания по алгоритму
— при включении плеера питание подаётся на МК, включается задержка 100 млС
и ожидается BUSY=1(конец мелодии)
— определив BUSY=1 идёт задержка и по её окончании подаётся 0 на I02 — следующая мелодия вперёд и ожидается начало проигрывания BUSY=0.
3. После определения начала проигрывания прога уходит на ожидание BUSY=1, далее цикл повторяется*/
.include «tn15def.inc»
.def Delay1 = r0
.def Delay2 = r1
.def Delay3 = r2
.def tmp = r16

;состояние сигналов управления плеером после включения питания
sbi ddrb,3 //инициализация канала для пуска очередного трека
sbi portb,4//подвешиваем 20кОм на канал статуса МК
rcall zd //включение задержки на 100 млС

;рабочий цикл
work:
sbic pinb,4//пропуск следующей команды если pinb,4=0
rcall imhuls
rjmp work

imhuls:
cbi portb,3
rcall zd
sbi portb,3
rcall zd
ret
zd:
ldi tmp,2
mov Delay3,tmp
zd1:
dec Delay1
brne zd1
dec Delay2
brne zd1
dec Delay3
brne zd1
ret

Если коротко о программе, то она выдаёт импульс ВП в 200 млС с контакта PB3 на вход IO2, или импульс НЗ в 200 млС с контакта PB3 на вход IO1 плеера, см.Рис.8, всякий раз когда BYSY=1 по окончании проигрывания очередного трека. Импульс активирует следующий трек либо предыдущий.

Про ассемблер можно почитать, описание команд см. Е.В.Евстифеев «Микроконтроллеры AVR семейств Тiny и Mega фирмы ATMEL», главы 19 и 20.

Для правильного проигрывания треков в нужном для пользователя порядке необходимо:

1. Создать каталог MP3
2. Скопировать туда аудиотреки в формате MP3
3. Присвоить им имена 0001 – первый трек, 0002 – первый трек и т.д., либо добавить к старому имени трека указанный номер.
4. Если треки не имеют формат MP3 их необходимо конвертировать в данный формат с использованием одного из многочисленных сайтов.
5. Если файл очень большой, его необходимо разбить на части с длительностью воспроизведения 20±10 минут с помощью многочисленных программ разрезания аудиофайлов.

Если количество треков доходит до нескольких сотен и даже тысяч оцифровка вручную может занять несколько часов рутинной работы. Для автоматизации данного процесса можно воспользоваться авторской бесплатной программой на Дельфи «Изм_им_файла.exe».

Скачать программу бесплатно

Если запустить указанную программу, то можно видеть её окно.

Окно программы «Измен_имени_файла»

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

Для изменения/присоединения номеров к аудиофайлам требуется порядка времени от 0.1 сек до 3 секунд. Как с ней работать:
1. Например, в каталоге D:\$Grib\MP3\NEW\10\0\Тургенев Отцы и дети\ находятся файлы для оцифровки, первый файл с именем Turgenev — 01 Ottsi i deti — Bibe.ru.mp3, второй с именем Turgenev — 02 Ottsi i deti — Bibe.ru.mp3 и т.д.
2. Копируем в данный каталог программу «Изм_им_файла.exe» и запускаем её.
3. Копируем в 1-е окно редактирования программы полный путь к файлам, например D:\$Grib\MP3\NEW\10\0\Тургенев Отцы и дети\
4. Нажимаем кнопку «Начать поиск», при этом заполняется большое окно именами файлов, Рисунок с указанием объёма файла:

Использование микроконтроллера в лесу и на рыбалке

5. В первом столбце таблицы нумерация файлов идёт с третьей строки, поэтому во втором окне редактирования стоит цифра 3.
6. В третьем окне «Номер последнего файла» указываем номер, например 20.
7. Присваиваем в 4-м окне номер первого файла 0001, если производится 1-я оцифровка, если производится следующая оцифровка, например роман Акунина «Турецкий гамбит», то его номер первого файла будет равен номеру последнего предыдущего, например 20.
8. В 5-м окне «Номер пропускаемого файла», пишем, например 5. Это означает что нумерация файлов будет нарушена и будет иметь вид 0001,0002,0003,0004,0006, 0006, 0006, 0006,0008 и т.д. Это связано с тем что пропускаемые номера будут вручную забита другая информация форматом MP3. Это может быть музыкальное произведение, например песня любимого исполнителя, голосовое сообщение и т.д. для скрашивания однообразия аудиопрозы. Если в это поле занести 0, то нумерация файлов не будет нарушена.
9. Окно «Присоединить имя OLC» активируется мышкой. Это означает что оцифровка пойдёт с присоединением имени прежнего файла, например 0040 Turgenev — 40 Ottsi i deti — Bibe.ru.mp3. Если данное окно не активируется, то все файлы будут обезличены и иметь только цифровое имя.
10. Нажимаем кнопку «Переименовать» и менее чем через секунду получаем готовый продукт
11. Вставляем SD-карту в картридер, я пользовался MODECOM SUPER HIGH SPEED CR-LEVEL3 работающий через USB3.0.
12. Форматируем SD-карту.
13. Копируем каталог MP3 с компьютера со всем содержимым на карту. Операция копирования 1000 файлов занимает до 20±10 минут.
14. Далее карта изымается из ридера и вставляется в DFPLAYER MINI, плеер готов к работе.

Выводы

Прослушивание интересной аудиоинформации в лесах, на реках и озёрах, на протяжении ряда лет показали высокое качество и надёжность фанерного плеера. Позднее сделал более совершенные модификации устранив недостатки фанерного плеера. А из фанерного плеера я сделал «собаку», которая грозно рычала, когда нажимали на дверную кнопку звонка. Однажды пришли гости и им очень понравилась моя «собака». По их просьбе изготовил им по «собаке» и они остались очень довольны.

Автор:Владимир Шишмаков, сентябрь 2020



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ



П О П У Л Я Р Н О Е:

  • СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ «УМНОГО ДОМА»
  • Основные понятия

    СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ «УМНОГО ДОМА»В наше время сложно обойтись без энергосберегающего освещения в жилых помещениях, в офисах или в больших помещениях (торговые центры, рестораны, и тд.). Сегодняшние достижения в схемотехнике электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) для различных источников света позволили реализовать идею освещения «Умного дома».

    Стало возможным создавать системы управления освещением (СУО), решающие две основные важнейшие задачи: повышение комфортности освещения и экономии электроэнер­гии.

    Можно сказать, что автоматизированные СУО — это наиболее полное и яркое проявление внедрения достижений современной электроники в светотехнику.

    Подробнее…

  • Всё про автоматическую коробку передач
  • Всё про автоматическую коробку передачНе так давно на современных легковых автомобилях высокого класса АКПП (автоматическая коробка переключения передач) с гидротрансформатором и гидроприводными фрикционами стала дополнятся двумя новыми функциями: функция Tiptronic (функция мгновенного переключения от легкого прикосновения к рычагу АКПП) и функция DSP (функцией адаптивного программного управления процессами переключения).

    Эти функции реализуются с применением средств электронного автоматического управления и придают АКПП совершенно новое свойство — способность адаптироваться к условиям движения и манере водителя управлять автомобилем.

    Подробнее…

  • Как заменить разъём microUSB в планшете?
  • Как заменить разъём microUSB в планшете?Для зарядки и передачи данных на компьютер в планшетах используется разъём microUSB (Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина»). Часто бывает такая неисправность, как механическое повреждение этого разъёма.  О том, как самому перепаять разъём micro usb Вы узнаете в этой статье.

    Подробнее…


Популярность: 100 просм.
Вы можете следить за комментариями к этой записи через RSS 2.0. Вы можете оставить комментарий:.

Ваш комментарий


- НАВИГАТОР -




Прислать свою поделку!

А ТАКЖЕ ЕЩЁ ИНТЕРЕСНОЕ:



MasterVintik