В ожидании часов спроектировал девайс на STM32. По функциональности задумывалось реализовать простой диктофон или плеер и посмотреть на сколько возможна обработка звука на STM32F103 семействе, хотя бы с использованием Fixed-Point
Для реализации минимальной аудио платы я взял контроллер который имеет ЦАП, АЦП и может работать с СД картой не только по SPI но и желательно через SDIO. STM32F103RCT6 подходит.
Заказал 5 штук на Али за 7$ с копейками, на случай если что-то пойдет не так. Дисплей и горсть электретных микрофонов лежит в запасах. Кварцевые резонаторы думаю взять в ЧипДип
Разрабатывать в среде разработки STM32CubeIDE32 очень удобно. Можно сконфигурировать HAL в CubeIDE, а потом делать схемотехнику соединений
Характеристики контроллера
STM32F103RCT6 3xADC 1xDAC, SDIO, USB
На нем есть еще I2S. В дальнейшем можно подключить аудио чип
Для дебага и заливки используем выводы SWDIO SDCLK. Можно прошивать через UART или USB, но я не пробовал STM32F103 Bootloader (загрузчик)
STM32 — входим в bootloader по кнопке
STM32F103RCT6
Схема подключения контроллера. Дисплей подключается по I2C1. Перемычкой SJ3 можно выставить адрес по которому можно обращаться к дисплею 0x7A или 0x78
128x64 OLED
Карточка подключается по SDIO. Можно также подключить по SPI, но скорость обмена будет медленнее. SDIO в моем случае работает по 4-ем линиям и коме того SPI интерфейс для карты памяти не «родной» Я подтянул кверху часть выводов, остальные подтянутся программно. Без программной подтяжки будет задействована одна линия
SD CARD
Усилитель для микрофона и наушников это TS922 двойной операционный усилитель. Как я уже писал в статье он тянет до 80 мА, что вполне достаточно для наушников. Вторая часть микросхемы это усилитель микрофона. Конденсаторы в цепи обратной связи это фильтр высоких частот. Коэффициент усиления K = 1 + Rос/R или 1 + 5100 / 510 = 11 на примере усилителя для наушников. Как рассчитать другие элементы есть в той же статье. Я сделал общий делитель напряжения для задания смещения на входе операционника. тем самым сэкономив пару-тройку компонентов. Хорош ли такой подход?
Amplifiers
Питание сделано через USB LM1117-3.3V
Добавлено 6 кнопок и некоторые выводы выведены наружу
P.S.
Пока проектировал плату на stm32f103 наткнулся на серию STM32F411. По цене в 2-3 доллара полноценное ядро CortexM4!
Arm Cortex-M4 32b MCU+FPU, 125 DMIPS, 512KB Flash, 128KB RAM, USB OTG FS, 11 TIMs, 1 ADC, 13 comm. interfaces
На нем уже можно и с DSP поиграться
Реализовать IIR фильтр и ревербератор и много еще чего
Но это уже будет другая история
Autodesk Eagle:
STM32AudioLCDMinimal
Замечания и предложения приветствуются
Автор: Andreev Dmitry
