Odtwarzacz plików WAV na mikrokontrolerze Attiny85

W tym artykule przyjrzymy się procesowi tworzenia bardzo potrzebnego i ciekawego urządzenia elektronicznego, które pozwoli na odtwarzanie plików WAV bezpośrednio z karty pamięci SD, microSD lub mini SD. Możesz nagrać plik muzyczny na kartę pamięci, zamontować takie urządzenie na przykład w lodówce, a za każdym razem, gdy otworzysz jego drzwiczki, zabrzmi piękna melodia. Nie będzie już można zapomnieć o zamknięciu takiej „muzycznej” lodówki. Inną opcją wykorzystania odtwarzacza jest dzwonek do drzwi. W Internecie można znaleźć wiele różnych melodii, które zaspokoją każdy gust. W ten sposób nudny dźwięk fabrycznego dzwonka można zastąpić na przykład ulubioną piosenką. Dodatkowo takie urządzenie można wykorzystać na oryginalny prezent dla bliskiej osoby – wystarczy zamontować głośnik w pięknym pudełku, po otwarciu zacznie rozbrzmiewać dźwiękowe powitanie. Oprócz tych przykładów, odtwarzacz można znaleźć w wielu zastosowaniach w życiu codziennym.

Obwód gracza

Obwód urządzenia zawiera minimum części, jego kluczowym ogniwem jest mikrokontroler z rodziny AVR Attiny85. Po podłączeniu zasilania od razu zaczyna odczytywać pliki z karty pamięci i za pomocą pinów PWM odtwarzać je przez głośnik. Głośność nie jest zbyt duża, w dużej mierze zależy od czułości zastosowanego głośnika. Aby uzyskać większą głośność należy zamiast głośnika podłączyć wejście wzmacniacza. Sygnał z wyjścia mikrokontrolera jest jednak zbyt duży, aby można go było wprowadzić bezpośrednio do wzmacniacza, dlatego konieczne jest zainstalowanie między nimi regulatora głośności, w przeciwnym razie istnieje ryzyko uszkodzenia samego wzmacniacza. Przy pierwszym włączeniu należy ustawić go na minimalną pozycję głośności, a następnie stopniowo ją zwiększać, aż do osiągnięcia żądanego poziomu głośności.

Pinout karty pamięci

Rozkład pinów kart pamięci pokazano na rysunku:

Za pomocą 6 przewodów, z których dwa służą do zasilania, obwód jest podłączony do karty pamięci. Możesz używać zarówno SD, MicroSD, jak i MiniSD, najważniejsze jest to, że zapisano prawidłowy układ pinów. Najwygodniej jest użyć niepotrzebnej przejściówki MicroSD na SD, wtedy można przylutować przewody do samego adaptera, do którego włożona jest już używana karta pamięci, tak właśnie zrobiłem. Przed użyciem w tym schemacie kartę pamięci należy sformatować w systemie plików FAT. Po sformatowaniu można na karcie nagrywać pliki wav, muszą one być w formacie PCM 8 lub 16 bitów, z częstotliwością próbkowania nie większą niż 48 kHz. Istnieje wiele programów komputerowych, które pozwalają na konwersję zwykłych plików mp3 do formatu wav, jednym z nich jest GoldWave, z którego korzystałem.

Po podłączeniu zasilania lub włożeniu karty pamięci układ rozpocznie odtwarzanie, a po naciśnięciu przycisku rozpocznie się odtwarzanie kolejnego pliku. Karty pamięci wymagają zasilania 3,3 V, dlatego na oferowanej dla tego artykułu płytce drukowanej zainstalowany jest stabilizator 78L33 (nie jest to zaznaczone na schemacie). Za pomocą stabilizatora napięcie zasilania obwodu mieści się w zakresie 5-12 woltów. Obwód ten pobiera niewielką ilość prądu i dlatego może być zasilany z akumulatora. Aby to zrobić, musisz tak jak ja wziąć konwerter podwyższający napięcie 3,7–5 V.

Układ zaczyna działać natychmiast, nie wymaga żadnej konfiguracji, wystarczy sflashować mikrokontroler. Bity bezpiecznikowe należy ustawić tak, jak pokazano na poniższym obrazku (znacznik oznacza, że ten bit jest zaprogramowany, tak jak w PonyProg).