ultimo aggiornamento 11 maggio 2013


   

La scheda Demo qui presentata utilizza la modalità KEY-MODE del modulo LPM11162 che permette di riprodurre fino a 7 file wave leggendo lo stato di tre pin di ingresso. Non utilizza alcun microcontrollore esterno, in quanto in modalità KEY-MODE il modulo audio è totalmente autonomo ed attende soltanto che sia commutati i suoi ingressi per riprodurre i file wave con cui è stato programmato.
Per la programmazione del LPM11162 è presente un modulo tipo LPM335x che è un piccolo convertitore USB-Seriale che permette il collegamento con il PC.
I file wave che saranno riprodotti in KEY-MODE devono avere dei nomi predefiniti poiché altrimenti il modulo non potrebbe sapere quali file programmati riprodurre alla pressione dei pulsanti.   La tabella a lato riporta i nomi dei file wave riprodotti per ogni stato degli ingressi.
 

 

KEY2
(pin 1)
KEY1
(pin 5)
KEY0
(pin 6)
Nome file wave riprodotto
L L L File0.wav
L L H File1.wav
L H L File3.wav
L H H File4.wav
H L L File5.wav
H L H File6.wav
H H L File7.wav
H H H -

 

homotix

PCBA

OurPCB

La base del circuito è ricavata dall'articolo tecnico AN001-KEY-MODE , questo utilizza un encoder 8:3 SN74HC148N che decodifica su tre linee lo stato dei suoi 8 ingressi che possiamo commutare usando fino a 7 pulsanti.
In questo modo alla pressione di ciascun pulsante l'encoder 8:3 SN74HC148N genera un'uscita corrispondente ad una delle configurazioni riportata nella tabella precedente e quindi alla riproduzione di un particolare file wave

Pulsante Nome file wave
riprodotto
P0 File0.wav
P1 File1.wav
P2 File3.wav
P3 File4.wav
P4 File5.wav
P5 File6.wav
P6 File7.wav

Partendo da questa base è stato aggiunto:

Foto della realizzazione
Nota: Sul lato circuito stampato sono visibili alcune correzioni al circuito in seguito al collaudo della scheda e alla verifica di alcuni errori.
il circuito e lo stampato presenti sono però già corretti.

Dettagli della scheda

Stadio di alimentazione

Convertitore USB/TTL tipo LPM335x

Integrato encoder 8:3 SN74HC148N

Pulsanti per selezione files

Modulo audio LPM11162

Stadio amplificatore

Stadio di alimentazione

LM1086 - 1.5A Low Dropout Positive Regulators

Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

 1N4004 -  Diodo general purpose

Piedinatura Datasheet Foto

DC Power Jack connector
Piedinatura Datasheet Foto del connettore

Stadio necessario per fornire la tensione di 3.3V per l'alimentazione del modulo LPM11162 e dell'intergrato decoder SN74HC148N, L'integrato LM386 è alimentato direttamente tramite la Vin   E' utilizzato il regolatore LM1086-3.3, che è in grado di generare con pochi altri componenti la tensione richiesta.  Sull'ingresso è presente un diodo 1N4004 per la protezione dall'inversione di alimentazione.

Convertitore USB/TTL

Il modulo audio LPM11162 si interfaccia con la porta USB del PC tramite un modulo LPM335x che è un piccolo convertitore USB-Seriale per montaggio diretto su circuito stampato, che utilizza come integrato il modello FT230X della FTDI.  Per l'interfacciamento con il modulo LPM11162 utilizza le sole linee TX e RX..
L'alimentazione è +3.3V, la linea RX/TX è controllata dal transistori T1 un BC337

LPM335X - USB to Serial converter

Piedinatura datasheet Foto dell'integrato

Transistor NPN BC337 

Piedinatura Datasheet Foto del transistor

Modulo LPM1162

Il modulo audio LPM11162 è un piccolo componente con una memoria flash interna progettato per memorizzare e riprodurre file wave.   L'uscita analogica è collegata all'amplificatore audio di potenza che pilota un altoparlante.    Per la programmazione del modulo è utilizzato il modulo LPM335x utilizzato per scaricare all'interno del modulo audio i file wave che saranno riprodotti come sintesi vocale.

LPM11162 Modulo audio/voce
lpm11162_pin.jpg

lpm11162_foto.jpg
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

74HC148 8-line priority encoders
    
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

Amplificatore

Il segnale audio analogico in uscita dal pin 9 del modulo LPM11162  è connesso ad un amplificatore con  LM386. Questo circuito integrato è molto diffuso perché con pochi componenti esterni è in grado di pilotare direttamente un piccolo altoparlante, il package è un piccolo DIP8 e si tratta di un componente economico.
Al pin di ingresso arriva il segnale audio proveniente dal modulo opportunamente attenuato dal trimmer RV1 da 10K.  Questa attenuazione è necessaria per limitare il valore massimo del segnale ingresso all'LM386 in modo da non far saturare l'uscita. Tramite il trimmer possiamo poi effettuare una regolazione del volume quando necessario.
Il condensatore da 47nF e la resistenza da 10Ω in serie sull'uscita dell'amplificatore sono necessari per rendere stabile l'amplificatore come indicato nel datasheet.
C'è poi un condensatore di disaccoppiamento in serie all'altoparlante che costituisce un blocco in corrente continua.

LM 386  Low Voltage Audio Power Amplifier
Piedinatura Datasheet Foto dell'integrato

 

 

Elenco componenti

C1,3,6,7

100 nF multistrato

C2,4,5

10 µF elettrolitico verticale

C9

47 nF poliestere

C8 220 µF elettrolitico verticale

D1

1N4004

PWR

Led 3 mm rosso

R1...7

100 kΏ 1/4W 5%

R8

10 kΏ 1/4W 5%

R9

10 Ώ 1/4W 5%

R10

68 Ώ 1/4W 5%

PV1

Trimmer 10kΏ

T1 BC 337
IC1 74HC148N
IC2

LM1086- 3.3v

IC3 LPM335X

IC4

LPM11162 + 2 pin strip femmina 1x6

IC5

LM386 + zoccolo SIL 8 pin

VAL1 DCJACK
JP1 Jumper
P0..P6 PULSANTE da CS

X1

pin head 2 poli

S1

Interruttore dip switch


Files formato EAGLE

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Realizzazione pratica.

Per la costruzione della scheda si procederà iniziando dalla realizzazione dei due circuito stampati il cui lato rame è riportato sotto.    Per la sua realizzazione si utilizzerà una basetta in vetronite (monofaccia) delle opportune dimensioni, il metodo potrà essere quello della fotoincisione o del trasferimento termico utilizzando i cosiddetti fogli blu (PRESS-N-PELL), in questo caso ricordo che l’immagine delle tracce del circuito dovrà essere speculare.

Circuiti stampato

Una volta inciso il rame, si verificherà in controluce o mediante l’utilizzo di un multimetro che non vi siano cortocircuiti soprattutto tra le piste più vicine. Si passerà quindi alla foratura delle stesse, utilizzando principalmente una punta da 0,8 mm, mentre si utilizzeranno una da 1mm per i pin-strip.
In seguito si potrà passare al posizionamento e alla saldatura dei componenti seguendo gli schemi visibili sotto.

Disposizione dei componenti.

Per la saldatura si utilizzerà un piccolo saldatore a punta fine, della potenza di circa 25 – 30 W.    S’inizierà dalle resistenze alcune delle quali montate in verticale, si potrà quindi, procedere con i condensatori facendo attenzione a quelli elettrolitici che sono polarizzati.     Continuando con i pin-strip per il modulo LPM11162, restano poi da saldare i connettori per l'alimentazione e  per l'altoparlante.

Alcune fasi di montaggio della scheda

Programmazione della scheda

Per la programmazione del modulo LPM11162 si dovrà utilizzare il programma LPM11162 ToolKit che è l'utility per PC che consente di programmare i file wave sul modulo audio tramite la porta seriale, o tramite adattatore USB in pochi click!, l'applicativo è gratuito ed è scaricabile dal sito LP Elettronica.   

Abbiamo due modalità di funzionamenti: Programmazione e utilizzo.

Programmazione Jumper J1 non inserito

  • Collegare il modulo LPM335X al PC

  • Fornire alimentazione al modulo 7 tasti

  • Avviare il programma LPM11162 ToolKit

  • Scegliere la porta a cui è connessa la scheda, ed eseguire la connessione

  • In questo modo è possibile effettuare le varie operazioni: Formattazione, Programmazione, Lettura, cancellazione, lettura, ect.

  • Finito il tutto eseguire la sconnessione

  • Disalimentare il modulo 7 tasti

  • Staccare il cavo USB da modulo LPM335X

  • Inserire nuovamente il  Jumper J1

Utilizzo del modulo - Jumper J1 inserito

  • Fornire alimentazione al modulo 7 tasti

  • Premendo i tasti viene trasmesso il file corrispondente

 

 

Elenco revisioni
11/05/2013 Emissione preliminare