DIY-Mikro-Stereoanlage (Tischversion)
Hallo
Ursprünglich sollte es ein Radio für die Küche werden, schließlich fiel die Entscheidung, es selbst zu bauen. Wie so oft, stellte sich die Frage: wie soll man das „verpacken“? Nach diversen Versuchen hat sich das Gehäuse schließlich zu der oben gezeigten Form entwickelt.
Aufgrund seiner geringen Größe erhielt es den Namen „Mikro-Stereoanlage“
Abmessungen des Geräts:
Radio - 200 x 61 x 130 mm
Spektrumanalysator und Verstärker - 200 x 40 x 130 mm
Meiner Meinung nach eignet sich die Größe für den Schreibtisch.
Aufgrund des geringen Gewichts des Geräts habe ich auf jegliche mechanisch betätigten Tasten (einschließlich der Drehgebertaste) verzichtet. Die Bedienung der Bedienfelder erfolgt, abgesehen vom Drehen der Drehregler, über Berührung. Hier kam ich nicht ohne Experimente aus.
Letztendlich habe ich zwei Arten von Touch-„Systemen“ verwendet. Für das Glaspanel des Radios habe ich aufgrund der hintergrundbeleuchteten Touch-Pads den MPR121-Chip verwendet. Und hier ergab sich die Notwendigkeit, Änderungen an der Bibliothek vorzunehmen, die diesen Chip unterstützt. Die getönte Scheibe ist 4 mm dick und die Standardeinstellungen waren nicht empfindlich genug.
Die Touch-Tasten am Eingangswahlschalter des Verstärkers und das Einschalten der Stromversorgung aller Komponenten der Mikro-Stereoanlage werden über die gängigen TTP223-Module gesteuert, die für diesen Sensor eher ungewöhnlich montiert sind.
Beide Systeme funktionieren zuverlässig.
Kurze Beschreibung der Module
Die Schaltung basiert auf einem ESP32S3 und einem 2,8-Zoll-IPS-Display. Die Touch-Steuerung erfolgt über einen MPR121. Es gibt vier Touch-Tasten zur Auswahl des Betriebsmodus und einen Drehregler zum Blättern durch die Senderliste. In der aktuellen Softwareversion sind die Sender fest hinterlegt (5 Speicherplätze mit je 20 Radiosendern). Für mich ist das ohnehin eine riesige Anzahl. Vielleicht wäre es sinnvoll, die Sender auf einer SD-Karte zu speichern. Hier gibt es keinen Schnickschnack - Sender auswählen und „Play“ drücken.
Die Liste der Sender habe ich vom GitHub-Account @robgold heruntergeladen. Von diesem Account stammen auch die Korrekturen für die Bibliothek „ESP32-audioI2S“ sowie für den ESP32-Core in Version 3.2.0. Vielen Dank für die Bereitstellung.
ESP32 und zwei 1,9-Zoll-IPS-Displays. Hier werden beide Kerne genutzt, um maximale Rechenleistung zu gewährleisten. Die Abtastung der beiden ADC-Kanäle und die FFT-Verarbeitung erfordern erhebliche Rechenleistung. Die Bildwiederholfrequenz jedes Displays beträgt je nach angezeigtem Motiv 37 bis 41 Hz (FPS). Die Motive werden über einen Drehgeber ausgewählt. Das Gerät speichert das zuletzt ausgewählte Motiv.
Eine einfache Schaltung mit Klangregelung (die den Klang verzerrt
). Der Schaltplan für die Klangregelung stammt aus dem Bausatz AVT 2132. Die Leiterplatte wurde komplett neu in einer Stereo-Version angefertigt. Funktioniert ganz passabel, aber vielleicht liegt es an den Lautsprechern – meiner Meinung nach, sind sie gerade nicht die besten. Als Endstufe habe ich ein fertiges TPA3110-Modul eingebaut, es handelt sich also nicht um HiFi-Gerät. Ich habe überlegt, wie man den Touch-Eingabewähler betreiben könnte, das könnte mit drei RS-Flipflops oder etwas Ähnlichem realisiert werden. Letztendlich habe ich mich für einen Atmega88 entschieden. Davon habe ich reichlich, daher tut es mir nicht leid, dafür kann man aber die letzte Auswahl speichern. Die Audioeingänge werden über Miniaturrelais ausgewählt.
Gehäuse
Alle Gehäuse sind aus PLA gedruckt. Die „Holz“-Seitenwände sind ebenfalls ein Druck, der mit Melaminfolie in Holzoptik heißkaschiert wurde. Hier gibt es noch etwas zu verbessern, denn die breitesten Möbelkanten, die man kaufen kann, sind 40 mm breit. Man sieht also bei Gegenlicht ein wenig die Verbindungsstelle. Ich habe auch Möbelkanten mit einer Breite von 80 mm, die sind aber aus hellem Holz und müssten dunkler gefärbt werden.
Einige Elemente sind mit selbstklebender Folie beklebt, z. B. die Vorderseite und die obere Abdeckung.
Ein Beispielbild von einem davon:
Stromversorgung
Der Verstärker wird über ein externes 12-V/2-A-Netzteil mit Strom versorgt. Er verfügt außerdem über einen USB-C-Ausgang (5 V) zur Stromversorgung der übrigen Module. Deren Stromversorgung ist über solche Kabel angeschlossen.
Inneres der Geräte
Verstärker
Berührungssensoren
Radio
Touchpads und Hintergrundbeleuchtung der Symbole
Die Vorderseite des Radios von innen
Spektrumanalysator
Schaltpläne
Ein kurzes Video zeigt, wie es funktioniert.
Derzeit ist das letzte Modul des Geräts – BT-Audio und SD-Player – im Bau.
Ich stelle den Quellcode für das Radio und den Spektrumanalysator zur Verfügung. Falls jemand Interesse daran hat, diese Anlage nachzubauen, stelle ich die *.stl-Datei zum Ausdrucken bereit.
Die Software-Aktualisierung im Radio und im Spektrumanalysator erfolgt drahtlos über den Webbrowser.
Das war’s in aller Kürze. Viele Grüße
Tipps zur Erleichterung der Inbetriebnahme des Spektrumanalysators:
Die Core-Version des ESP32 ist 1.0.4. Warum ist diese Version so niedrig?
Leider ist dies die letzte Version, die eine ADC-Abtastrate von über 40 kHz zulässt.
In jeder nachfolgenden Version wurde es nur noch schlechter.
1 – Nach der Installation der Bibliothek TFT_espi aus dem Verzeichnis „SETUP_TFT_ESPI“, das sich im Quellverzeichnis des Spektrumanalysators befindet, muss die Datei „User_Setup“ in das Verzeichnis der Bibliothek TFT_espi kopiert und die gleichnamige Datei darin ersetzt werden. Ich empfehle, die Originaldatei vor dem Ersetzen zu archivieren.
In dieser Datei sind die Einstellungen für den Display-Treiber, SPI und andere gespeichert.
2 – Wieder das Verzeichnis TFT_espi und dann der Unterordner Processors.
In der Datei „Tft_espi.h“ muss der Eintrag #hal/gpio_11.h auskommentiert werden.
Standardpfad:
...\Arduino\libraries\TFT_eSPI\Processors\Tft_espi.h
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