Trois circuits électroniques audio : le Master Blaster (1)

Rédigé par roi_matou Aucun commentaire
Classé dans : Productions Mots clés : électronique, technique

Ce billet présente la première d'une série de trois expériences électroniques autour du son. Le cahier des charges de ce prototype est basé sur les usages attendus d'un lecteur mp3 quelconque : en plus de pouvoir lire/écrire des mp3 depuis/vers son support de stockage, le lecteur mp3 doit être transportable (poids, taille, alimentation autonome) et doit pouvoir être piloté (allumage/extinction, défilement des pistes, réglage du volume) de manière intuitive. L'intérêt et la difficulté de ce circuit vient de la nécessité de choisir un nombre réduit de composants correctement dimensionnés pour intégrer un boîtier compact (une cassette audio), tout en assurant les fonctions jugées essentielles. Ainsi, certaines possibilités des modules utilisés ont été laissées de côté.


Le module DFPlayer Mini assure les fonctions principales du circuit. Il intègre un lecteur de carte µSD, un circuit intégré non identifié (LISP3) qui gère la lecture et le décodage des fichiers mp3 et un amplificateur de type 8002A 2W pour amplifier signal audio. Le module peut éventuellement être reprogrammé ou piloté via son port série (RX/TX). Ici, il est utilisé dans la configuration la plus simple : une carte µSD contenant des fichiers mp3 (placés dans un répertoire mp3 et nommés 001.mp3, 002.mp3, etc…), une sortie son stéréo jack 3.5mm, deux boutons (précédent/volume - et suivant/volume +, en fonction du temps de pression), un interrupteur et une LED (témoin d'alimentation). Un module basé sur le circuit de charge TP4056 assure la recharge (en 5V via un connecteur µUSB) de la batterie LiPo de 3,7V/250 mAh, mais aussi sa protection contre la décharge profonde, les surintensités et les surtensions.

Le Master Blaster est une première approche du module DFPlayer Mini, qui peut facilement intégrer de nombreuses expériences autour du son, en particulier dans la mesure où il peut être piloté par un microcontrôleur. Ce projet permet également d'aborder plusieurs problématiques propres à :

  • La conception de circuits électronique audio : adéquation des différents éléments de la chaîne sonore (source sonore, amplificateur, haut-parleur), notion de masse;
  • L'alimentation autonome : dimensionnement des batteries (puissance), consommation électrique, risques liés aux batteries lithium ;
  • L'intégration dans des boîtiers, en particulier lorsqu'ils sont “exotiques” : contraintes de taille et de forme, position des entrées et sorties, accessibilité des composants pour faciliter leur réparation et leur réutilisation;
  • La prise en compte des usages dans la conception : choix des technologies (préférence aux technologies répandues, documentées et ouvertes), conception d'une interface pour l'utilisateur (témoins, signalétique, position/nombre/couleur/forme intuitifs des boutons).

Matériel

Module DFPlayer Mini x1 > 2,58€ (/pièce, lot de 3) ; module de charge (type circuit intégré TP4056) x1 > 1,16€ (/pièce, lot de 3) ; batterie lithium-ion 3,7V/250mA x1 > 4,80€ (/pièce) ; fiche jack stéréo 3.5mm x1 > 1,02€ (/pièce, lot de 5) ; LED rouge 3mm 2V x1 > 0,17€ (/pièce, lot de 5) ; résistance 4,7kΩ x1 > 0,17€ (/pièce, lot de 10) ; commutateur à glissière SPDT x1 > 0,83€ (/pièce) ; commutateur à bouton-poussoir x2 > 0,22€ (/pièce, lot de 5) ; carte de circuit imprimé pour prototypage > 2,06€ (/pièce) ; fil de câblage multibrins (souple) 24AWG > 0,15€ (15,00€/30m) ; étain à souder > 0,10€ (9,50€/100g).

Coût de revient estimé : 13,48€. Le coût est calculé à partir des catalogues RS Components (composants), Gotronic (batterie) et Banggood (modules). Les prix relevés sont ceux des composants à l'unité ou vendus en petites quantités.

Ressources

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