Electronique > Réalisations > Lecteur audio 005 [Pro]

Dernière mise à jour : 22/03/2015

Présentation

Ce lecteur audio est une version qu'on pourrait qualifier d'intermédiaire entre mes lecteur audio 001 et lecteur audio 004. Il permet la lecture à la demande de 16 fichiers enregistrés sur une carte SD/microSD (FAT16 ou FAT32) dans le format MP3 (32 kbps à 320 kbps).

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Le démarrage des fichiers audio s'effectue grâce à des boutons-poussoirs, commandes logiques ou boucles sèches (contacts relais par exemple). Le coeur du montage est le fruit d'un heureux mariage d'un PIC 18F45K22 avec un décodeur VS1053.

Avertissements

La gestion de fichiers au "nom long" sur une carte formatée en FAT (VFAT / LFN) est autorisée pour un usage personnel ou à titre éducatif. Pour un usage professionnel, l'acquisition d'une licence auprès de Microsoft est requise (0,25$ par appareil concerné, à l'écriture de ces lignes). Le présent projet peut lire des fichiers au format FAT16 ou FAT32 mais avec le format de fichier court (8.3), il ne nécessite donc pas de licence. Les cartes de 4 GO (FAT16), 8 GO (FAT32) et 16 GO (FAT32) que j'ai utilisées avec mon prototype n'ont pas posé de problème. Notez cependant que le format FAT16 autorise normalement un espace de stockage de 2 GO au maximum, et que les cartes SD/SDHC ou microSD/SDHC de taille supérieure à 2 GO qui utilisent ce format peuvent ne pas fonctionner correctement.
Ce projet fait suite à une demande pro, le logiciel complet n'est pas à disposition libre. Je mets toutefois à disposition en téléchargement une version limitée à la lecture de deux fichiers son, pour tests/évaluation (FAT32 uniquement).

Schéma

Le montage est simplifié au maximum grâce à l'utilisation de modules précâblés pour la carte SD et pour la restitution des sons enregistrés.

lecteur_audio_005

Utilisation de modules précâblés
Pour ce lecteur audio, j'ai utilisé deux modules d'extension proposés par MikroElektronika :
- MP3 click, qui regroupe le décodeur VS1053 et les prises jack d'entrées/sorties audio.
- microSD click, qui comporte un support pour carte microSD/SDHC.

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Module MP3 click de MikroElektronika

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Module microSD click de MikroElektronika

D'autres fabricants proposent des modules de restitution sonore équipés du VS1053 (Adafruit par exemple), l'idée étant de proposer aux bricoleurs des systèmes prêts à l'emploi qui ne leur impose pas de souder des composants miniaturisés.

Méthode de lecture des fichiers audio
La méthode utilisée pour récupérer les échantillons audio et les envoyer au décodeur VS1053 est décrite à la page Lecteur audio 004.

Commande de lecture des fichiers son
La lecture des fichiers son débute quand l'une des entrées In1 à In16 est portée à un état logique haut (ici +3,3 V, valeur de la tension d'alimentation générale). Les 16 entrées sont totalement indépendantes (non multiplexées), mais un seul fichier son peut être lu à la fois. Le circuit peut réagir de deux façons différentes si une commande de lecture est déclanchée alors qu'un fichier son est déjà en cours, selon l'état de la broche RE0/Mode :
Toutes les entrées disposent d'une résistance de rappel vers la masse (pull-down), même si les entrées reliées sur le port B auraient pu s'en passer (pull-up interne). Mon souhait ici était de disposer de commandes avec logique positive (sur front montant).

Fonctionnement 24/24h
Le logiciel et le matériel ont été conçus en tenant compte du fait que le système devait fonctionner en permanence, 24/24h. L'alimentation est pourvue de protections et prévue pour un usage ininterrompu, et le microcontrôleur est capable de redémarrer tout seul s'il plante (vous savez, ce genre de situation qui n'arrive jamais sur le terrain).

Prototype 

Dans un premier temps, les modules "MP3 click" et "microSD click" ont été placés sur les ports MikroBus de ma platine EasyPic7 selon un câblage déjà utilisé et fonctionnel, puis une fois le fonctionnement validé je les ai déportés avec des fils courts pour m'adapter au nouveau schéma.

lecteur_audio_004_proto_001a lecteur_audio_004_proto_001c

Les tests ont été réalisés avec plusieurs cartes microSD :
- microSDHC Duracell 4 GO formatée en FAT16.
- microSDHC SanDisk Ultra 8 GO formatée en FAT32
- microSDHC SanDisk Ultra 16 GO formatée en FAT32

Logiciels du PIC

Fichier binaire compilé *.hex disponible dans l'archive suivante (FAT32 uniquement).
Lecteur audio 005 - PIC 18F45K22 - LE - FAT32 - (22/03/2015)
Version limitée (LE) à la lecture de deux fichiers
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.
Pour une demande d'adaptation (FAT16 ou nombre différent de fichiers à jouer), me contacter.

Circuit imprimé

La régulation d'alimentation ainsi que les deux modules "MP3 click" et "microSD click" prennent place sur un unique circuit imprimé.

lecteur_audio_005_pcb_3d_c

Historique

22/03/2015
- Première mise à disposition.