MP-3 плеер с 6- ти канальной цветомузыкальной приставкой Тринадцатая научная конференция «Шаг в будущее, Москва» Кафедра ИУ4 МГТУ им. Н.Э. Баумана «Проектирование и технология производства электронно-вычислительных средств» Москва, 2010 Автор Бесфамильный Михаил Александрович Москва, ГОУ СОШ 376, Средняя общеобразовательная школа Научный руководитель Гриднев Владимир Николаевич Доцент, Кандидат технических наук

Цель, объект, решаемые задачи Целью работы - является сборка и модифицирование устройства для воспроизведения звука в формате MP3 и сопровождением воспроизведения цветомузыкой. Суть работы – сборка и модифицирование цифрового MP3 плеера с высокими эксплуатационными характеристиками, надежностью, простым в настройке, с использованием в качестве носителей информации карту памяти стандарта MMC или RS-MMC. Актуальность работы – Плеер можно использовать в качестве звукового сопровождения витрин, в качестве звукового фона для автоматических телефонных станций, в качестве устройства для озвучивания электрокаминов в авто-электронике и т. д В работе решаются следующие задачи: Анализ электрической схемы MP3 плеера; Анализ электрической схемы цветомузыкальных приставок; Выбор элементной базы; Анализ использованной MP3 формата карты памяти и USB интерфейса; Исследование эксплуатационных характеристик MP3 плеера ;

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА ЦИФРОВОГО MP3-ПЛЕЕРА Технические характеристики устройства: Напряжение питания 7-15 В Потребляемый ток 0,15 А Поддержка карт памяти MMC Поддержка карт памяти до 1000 Мб Поддержка mp3 потоков кбит/с Частота записи кГц Соотношение сигнал/шум, более децибелов Нелинейные искажения, менее 0.005% Поддержка USB Да Питание от USB Да Нагрузка на канал цветомузыки 500 Вт

СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ Электрическая принципиальная схема MP3 плеера

Выбор элементной базы мк Модуль Обработчика прерываний C51 (ЯДРО X2) Тактовый генератор и модуль PLL Модуль Декодера MP3 Интерфейс Аудио l2S/PCM USB Контроллер Интерфейс MMC Интерфейс Клавиатуры Моста Ввода - вывода Оперативная память 2304 байта Перепрограммир уемый ROM 64 килобайта Перепрограммир уемая начальная загрузка 4 килобайта 10-битовый АЦП Универсальн ый асинхронный приёмопереда тчик и подшипник Таймеры Данные SPI Перепрограммиру емый контроллер отладочный интерфейс 2 Wire 8-БИТОВАЯ ВНУТРЕННЯЯ ШИНА Рис. Структурная схема микроконтроллера ATMEL AT89C51SND1

Выбор элементной базы ЦАП ЦИФРОВОЙ ИНТЕРФЕЙС ТОМ / ПРИГЛУШЕНИЕ / ДЕ-АКЦЕНТ ФИЛЬТР ИНТЕРПОЛЯ ЦИИ ШУМОВОЙ ФОРМИРОВА ТЕЛЬ ЦАП ИНТЕРФЕЙС УПРАВЛЕНИЕ Структурная схема ЦАП UDA1330ATS

Анализ электрической схемы 6-ти канальной цветомузыкальной приставки рис. электрическая схема одной из приставок Шести канальная цветомузыкальная приставка собрана посредством параллельного соединения двух 3- ёх канальных приставок.

Интерфейс USB Номер контакта НазначениеЦвет провода 1V BUSКрасный 2D-Белый 3D+Зелёный 4GNDЧёрный Возможность использования только двух скоростей обмена данными ограничивает применяемость шины, но существенно уменьшает количество линий интерфейса и упрощает аппаратную реализацию. Питание непосредственно от USB возможно только для устройств с малым потреблением, таких как клавиатуры, мыши, джойстики и т.п. Рис. Разъем USB Назначение контактов

Исследовательская часть Рис. Mp3-плеер Микроконтроллер ATMEL AT89C51SND1 ЦАП UDA1330ATS Усилитель звука Микрофонный усилитель Линейный стабилизатор Клавиатура Питание USB интерфейс MMC интерфейс Линейный выход Микрофонный вход Кварцевый резонатор Стабилизатор

Исследовательская часть Рис. цветомузыкальная приставка Фильтр высоких частот Фильтр средних частот Фильтр низких частот Регулятор чувствительности по среднечастотному каналу Регулятор чувствительности по высокочастотному каналу Регулятор чувствительности по низкочастотному каналу Регулятор общего уровня сигнала Трансформатор Линейный вход Питание 9В Питание ~220В Подключение ламп Управляющий включением ламп симистор

Исследовательская часть Звуковые файлы могут располагаться как в корневой директории, так и в папках, устройство будет само распознавать местоположение MP3 файлов и, находя их – воспроизводить. Устройство в сборе МР3-плеер Цветомузыкальные приставки

Выводы по работе В результате проделанных теоретических исследований и работы над поставленной задачей был собран и модернизирован MP3-плеер с цветомузыкальной приставкой и всех основных его составляющих для воспроизведения MP3 файлов. Изучена конструкция и возможности USB разъема. Проведён анализ электрической схемы MP3 плеера и цветомузыкальной приставки. Представлены и рассмотрены структурные схемы микроконтроллера и цап на основе которых сделан плеер. Собранное устройство обладает следующими достоинствами: высокое качество воспроизведения, простота в использовании. Результат тестирования показал правильность сборки устройств и, следовательно, поставленная задача была решена.