Chciałbym zaprezentować moją wersję odtwarzacza sieciowego Volumio. Do budowy już jakiś czas temu zainspirowała mnie twórczość kolegi tytka, który zbudował już kilka zestawów wieżowych. Do rzeczy, odtwarzacz został zbudowany na RaspberryPi 3B+ i oprogramowaniu Volumio. Jako wyświetlacza użyłem ekranu od Waveshare o przekątnej 7,9 cala, dotykowym ekranie i komunikującego się z RPi za pomocą HDMI (+ USB). Jako przetwornik wybrałem Raspberry Pi DAC Pro zbudowany na przetworniku Burr Brown PCM5242 32-bit / 384 kHz. Jako pamięć, pracuje karta microSD Samsung PRO Endurance, dedykowana do takich urządzeń.
Tyle tytułem wstępu
Co do samej budowy urządzenia - podobnie jak kolega tytka, skorzystałem z gotowej obudowy od firmy Armel. Wybrałem model OUP o wymiarach 300x88x200. Obudowa została poddana obróbce (panel tylny - ręczna, panel przedni CNC). Przy czym, panel zostal oddany do anodowania na kolor czarny, oraz zostały naniesione napisy za pomocą grawerowania laserowego. Myślę, że efekt można śmiało porównać do wykonań fabrycznych, zresztą mam już doświadczenie w naprawie startych napisów (na czarnych, andowanych panelach z białymi napisami), gdzie nie ma śladów ingerencji. W panel został wklejony wyświetlacz, za pomocą elastycznego kleju (do ekranów telefonów komórkowych).
Zasilacz został zbudowany w oparciu o moduł MeanWell (IRM-05-3.3) realizującego zasilanie standby, oraz o liniowy, podwójny zasilacz +5,1V. Do budowy użyłem transformatora sieciowego toroidalnego o mocy 30VA i dwóch uzwojeniach wtórnych 8,5V. Dlaczego dwóch ? Otóż dla ograniczenia mocy strat, wykorzystałem tu prostownik dwupołówkowy na dwóch diodach schottky'ego. Kolejnym powodem, było obniżenie strat napięcia, które przy tak niskich napięciach, zaczynają być już kłopotliwe (dla klasycznego mostka mogą sięgać nawet 2V, podczas kiedy tu powinno zawrzeć się w granicach 0,5-0,6V). Sam transformator jest załączany poprzez NTC o wartości 22R, dla ograniczenia udarów prądowych. Za mostkiem jest prościutki filtr CLC, ograniczający dodatkowo szumy. Sercem zasilacza są stabilizatory LDO LD1085V o wydajności 3A (chwilowo 5A). Diody i stabilizatory zamontowane zostały do potężnego, znacznie przewymiarowanego radiatora.
Zasilacz, został wyposażony w dwustopniowy układ załączania. Najpierw załączane jest trafo (za pomocą przekaźnika i wspomnianego NTC), następnie po upływie niedługiego czasu, oba napięcia +5,1V są uruchamiane za pomocą PMOS IRF4905. Dla prawidłowego wysterowania bramek wykorzystywane jest dodatkowego napięcie -10V, generowane w prosty sposób z transformatora. Oczywiście wyłączanie napięcia odbywa się w odwrotnej kolejności. W ten sposób, załączanie odbywa się w gładki sposób, minimalizując stany przejściowe.
Dlaczego 2x 5,1V i dlaczego właśnie 5,1V? Otóż, jedno napięcie służy do zasilania Rpi, a drugie do zasilania przetwornika DAC. Chodzi oczywiście o minimalizację wpływu jednego na drugie. A 5,1V, by skompensować spadki napięć na połączeniach. Wygląda na to, że skutecznie ponieważ RPi nie zgłasza żadnych problemów z zasilaniem. Pobór mocy w trybie deep-sleep wynosi poniżej 0,5W (poniżej moich zdolności pomiarowych, katalogowo powinno ocierać się o 0,1W), w trybie standby (gotowość) ok. 10W i w trybie odtwarzania ok. 17W (z sieci). Wszystko przy napięciu 230V. Sam zasilacz pomimo topologii liniowej spokojnie radzi sobie z napięciem sieci w granicy 200-264V, przy zachowaniu wydajności 3 - 3,5A (a więc spokojnie wraz z dyskiem twardym) i tętnieniach <20mVpp (typ. <10mVpp).
Komunikacja zasilacza z RPi, odbywa się za pomocą dodatkowej płytki GPIO_Control, zawierającej jeszcze dodatkowy stabilizator +3,3V dla DAC. Zasilanie podawane jest prosto w GPIO RPi, wraz ze wszystkimi sygnałami sterującymi. Ciekawostka - płytka jest zamocowana "pływająco" - nie na sztywno, żeby nie obciążać wyświetlacza mechanicznie.
Całość sterowana jest za pomocą Atmegi168A i oprócz załączania, obsługuje także tryb stand-by, oraz deep-sleep. Otóż jak zauważyłem większość odtwarzaczy Volumio nie ma trybu standby. A sam odtwarzacz włącza się okrutnie długo. W związku z tym, za pomocą skryptów, oraz programu na atmedze, czuwanie rozbiłem na dwa tryby:
-deep-sleep - RPi, jest wyłączane (zasilanie off), oczywiście po zamknięciu systemu. Tu procesor czeka na podanie sygnału SHUT_OK i po kolejnych 8 sekundach sekwencyjnie odcina zasilanie. Gaszenie odbywa się na dwa sposoby - dłuższe przytrzymanie klawisza STANBY na panelu (3s - zostanie potwierdzone miganiem diody) - podanie sygnały SHUT_REQ, lub wyłączając Malinę bezpośrednio z Volumio (tel. lub z wyświetlacza).
-standby - po krótkim naciśnięciu STANDBY, RPi dostaje sygnał SUSPEND, który gasi wyświetlacz i uruchamia komendy STOP i MUTE. Komenda jest powtarzana, więc nawet sterując z telefonu nie uruchomimy odtwarzania. Co więcej odtwarzacz jest sterowany ze wzmacniacza - w takim wypadku, jeśli zgasimy wzmacniacz (a odtwarzacz był włączony), odtwarzacz zostanie uśpiony wraz z nim. Włączenie wzmacniacza, wybudzi odtwarzacz o ile ten wcześniej był aktywny. Ew. można uśpić sam odtwarzacz, pozostawiając wzmacniacz włączony.
W efekcie w trybie standby Volumio "wstaje" w 3 sekundy, będąc błyskawicznie gotowym do pracy:
https://youtu.be/RbGeklrkZ0I
Jeszcze kilka słów o karcie dźwiękowej - poza zwykłym wyjściem RCA, są także gniazda XLR z sygnałem zbalansowanym. Oraz wyjście słuchawkowe, działające niezależnie od wyjścia liniowego (no, regulacja głośności jest wspólna).
Kilka odpowiedzi na pytanie które pewnie się pojawią:
-Odtwarzacz powstawał dłuugo, na przestrzeni pewnie kilku lat (kompletowanie gratów, RPi 3B+ było wtedy nowinką
). Ale z zasady i niestety realii, nad takimi projektami siedzę jak mam czas i ochotę (wręcz wenę).
-Kosztów nie znam, nie liczyłem i nie zamierzam. Nie oszczędzałem, poza tym mnóstwo gratow mam. Ponad to dostęp do obrabiarek
-Urządzenie, poza gotowymi modułami (RPi, wyświetlacz, karta), wymyśliłem i zaprojektowałem SAM. Jedynie przy programowaniu wspierałem się AI, gdyż tu brakuje mi dostatecznie wiedzy.
-Na panelu brak fizycznych przycisków - psuły design i kompletnie niczego nie dodawały. Urządzenie obsługuje głównie ze smartphona, a z wyświetlacza działa to równie przyjemnie.
-Próbowałem moode, ale póki co interfejs na moim wyświetlaczu mnie "odepchnął". Nie wykluczam, że kiedyś wrócę do tematu. Póki co odtwarzam własną bibliotekę z NAS i w tej roli spisuje się doskonale.
-Nie udostępniam plików "produkcyjnych", ani programów/skryptów. Do urządzenia powstała praktycznie pełna dokumentacja, wraz z projektami 3D (zboczenie zawodowe?).
-montaż w całości ręczny
-lubię angielskie napisy
Ogólnie na pewno, sobie czegoś zapomniałem, urządzenie skończyłem z pół roku temu, czekało na sam panel (praca po "znajomości), więc z pewnością o jakimś detalu zapomniałem. Załączam schemat i kilka fotek.
Na finiszu jest jeszcze wzmacniacz do kompletu (z niego jest nawet bardziej dumny), a w trakcie jeszcze dedykwane kolumny.
Fajne? Ranking DIY
