DIY плеер на STM32f405 под открытую прошивку

**questioner** · 19.01.2018 04:24

Поскольку открытая прошивка, создаваемая изначально для Zishan Z1 (см подпись), хоть и не доделана, но уже вполне фуциклирует, а мне пришли все компоненты, пора приступать к изготовлению самодельного плеера. К сожалению я обычный ламер, поэтому не обессудьте, если что - хочу посоветоваться с народом, прежде, чем разводить плату, может кто что дельное подскажет.

В наличии:
-микроконтроллер - STM32F405,
-0,96" I2C OLED экраньчик,
-ЦАП - китайская плата с PCM5102 (черная),
-усилитель TPA6130,
-DC-DC step-up LM27313 (1,6 Mhz), DC-DC step-down NCP1529 (1,7 Mhz),
-китайская плата для зарядки литиевых аккумов,
-несколько аккумов от мобильников на выбор,
-все необходимые резисторы, конденсаторы и индуктивности (указанные в даташитах).

Здесь буду публиковать вопросы и результаты, надеюсь получится неплохой плеер.

Питание от аккумулятора будет повышаться LM27313 до 5В, питать TPA6130, затем понижаться NCP1529 до 3.3В для питания микроконтроллера и ЦАПа.
Регулировка громкости аналоговая, но с помощью кнопок - средствами усилителя. Корпус будет распечатан на 3D-принтере, обработан и покрашен.
Сомневаюсь только получится ли по ЛУТ-технологии сделать плату для таких мелких контактов, как у STM-ки и TPA6130 в QFN-корпусе?

**Alex_Nsk** · 19.01.2018 05:40

questioner, сабж делается для себя любимого или с прицелом на поставку в народ? Если последнее, то разумеется ЛУТ не вариант, нужно делать серию и заказывать на производстве нормальном.

**questioner** · 19.01.2018 05:44

Alex_Nsk, для себя конечно! Для народа - информация и впечатления.

**Alex_Nsk** · 19.01.2018 05:50

questioner, зачем выбрано два импульсника работающих на близких частотах? Могут быть возможны биения на разностных частотах в питании, причем попадающие в слышимую часть. Я б понижал просто обычным стабом на 3.3в.

**questioner** · 19.01.2018 06:09

Alex_Nsk, может так и сделаю. А вообще нужно просто осциллографом посмотреть, что на выходе будет.

**questioner** · 19.01.2018 06:46

Первый ламерский вопрос: Надпись "резонатор с интегрированными конденсаторами" меня сбила с толку, в кварцах они интегрированы или нужно отдельно ставить?

**Nmetx** · 20.01.2018 18:43

Сообщение от questioner

Питание от аккумулятора будет повышаться LM27313 до 5В, питать TPA6130, затем понижаться NCP1529 до 3.3В для питания микроконтроллера и ЦАПа.

А зачем использовать step-down преобразователь? Он ведь достаточно шумит! Лучше использовать малошумящий ldo стабилизатор на 3.3В, например LP2992 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lp2992.pdf).
А еще лучше используй 2 банки и уже использовать 2 ldo стабилизатора на 3.3В и 5В LP2992. 250мА нагрузки на каждый стабилизатор думаю хватит. Тем более тебе не надо двуполярное питание!

**questioner** · 20.01.2018 21:56

Nmetx, честно говоря, я не представляю, как шум на частоте больше мегегерца да еще и после фильтра, может влиять на качество звука, хотя здесь наверняка есть "тру" которые "слышат". В качестве понижайки будет-таки линейник AMS1117-3.3 - валяется несколько готовых плат. Линейники очень неэффективные, а система и так прожерливая.

**Nmetx** · 21.01.2018 12:30

Сообщение от questioner

Nmetx, честно говоря, я не представляю, как шум на частоте больше мегегерца да еще и после фильтра, может влиять на качество звука, хотя здесь наверняка есть "тру" которые "слышат". В качестве понижайки будет-таки линейник AMS1117-3.3 - валяется несколько готовых плат. Линейники очень неэффективные, а система и так прожерливая.

Так надо не любой линейник брать, а наиболее экономный и малошумящий. Еще бы взял lm317t! Я написал пример хорошего линейника.

**questioner** · 22.01.2018 20:05

Т.к. ЦАП PCM5102 - буду использовать прошивку для Z1 и соответственно кварц, как у Z1 - 11.0592 МГц. Сложно доходит, как подобрать для кварца емкости СL1 и СL2, данные на различных форумах противоречивые. В описании кварца нагрузочная емкость 32 пФ. В даташите на STM-ку формула C L = C L1 x C L2 / (C L1 + C L2 ) + C stray(паразитная). Т.к. СL1=CL2 формулу можно записать:
CL - Спаразитная = CL1*CL1/2CL1 = CL1/2 => CL1 = CL2 = (CL-Cпаразитная)/2
Получается, что для моего кварца с CL=32Пф если предварительно грубо принять паразитную емкость дорожек платы 2пФ СL1 = CL 2= (32-2) / 2 = 15пФ

Но! В даташите стмки есть такой абзац:
"Caution: To avoid exceeding the maximum value of C L1 and C L2 (15 pF) it is strongly recommended
to use a resonator with a load capacitance C L ≤ 7 pF. Never use a resonator with a load
capacitance of 12.5 pF."

Если я его правильно понял, там говориться "никогда не используйте резонаторы с нагрузочной емкостью от 12,5 пФ, чтобы избежать максимального значения CL1 и CL2 - 15пФ"

Получается тот кварц, что я купил не катит?

**Nmetx** · 22.01.2018 22:42

Сообщение от questioner

Т.к. ЦАП PCM5102 - буду использовать прошивку для Z1 и соответственно кварц, как у Z1 - 11.0592 МГц. Сложно доходит, как подобрать для кварца емкости СL1 и СL2, данные на различных форумах противоречивые. В описании кварца нагрузочная емкость 32 пФ. В даташите на STM-ку формула C L = C L1 x C L2 / (C L1 + C L2 ) + C stray(паразитная). Т.к. СL1=CL2 формулу можно записать:
CL - Спаразитная = CL1*CL1/2CL1 = CL1/2 => CL1 = CL2 = (CL-Cпаразитная)/2
Получается, что для моего кварца с CL=32Пф если предварительно грубо принять паразитную емкость дорожек платы 2пФ СL1 = CL 2= (32-2) / 2 = 15пФ

Но! В даташите стмки есть такой абзац:
"Caution: To avoid exceeding the maximum value of C L1 and C L2 (15 pF) it is strongly recommended
to use a resonator with a load capacitance C L ≤ 7 pF. Never use a resonator with a load
capacitance of 12.5 pF."

Если я его правильно понял, там говориться "никогда не используйте резонаторы с нагрузочной емкостью от 12,5 пФ, чтобы избежать максимального значения CL1 и CL2 - 15пФ"

Получается тот кварц, что я купил не катит?

А не спрашивал у тов. s.lyra можно ли переделать ему прошивку на более подходящий кварц? А то стоковый в Zishan явно не фонтан и не сможет работать без передискредитации даже с сеткой частот 48kHz.
И смысл тогда заморачиваться с самоделкой, если в итоге получиться тоже самое, что и Z1 с модом под pcm5102 (даже по деньгам получиться почти тоже самое)? Или делать 2 кварца на разную сетку частот.

**questioner** · 22.01.2018 22:54

Nmetx, Не хочу донимать Сашу лишний раз - у него без меня забот хватает. Во-вторых это не будет "тот же самый Z1" т.к. в Сашиной прошивке кодек flac полноценный , а в Z1 он скорее всего урезанный, т.к. огромная разница в звуке напрямую с плеера и с ПК через плеер. В третьих у меня в проекте специализированный усилитель TPA6130, не непонятно какой ОУ с еще более непонятной обвязкой. В-пятых ресемплинг практически никак не влияет на звук, появляется погрешность в скорости воспроизведения на какие-то десятые доли процента - Саша писал об этом в теме прошивки, и потом, если он все же прикрутит к прошивке кварц 18.432, никто не мешает его поменять - дело 5 минут.

http://player.ru/showthread.php?t=19...=1#post2327932

http://player.ru/showthread.php?t=19...=1#post2331058

**Nmetx** · 23.01.2018 01:54

Сообщение от questioner

Nmetx, Не хочу донимать Сашу лишний раз - у него без меня забот хватает. Во-вторых это не будет "тот же самый Z1" т.к. в Сашиной прошивке кодек flac полноценный , а в Z1 он скорее всего урезанный, т.к. огромная разница в звуке напрямую с плеера и с ПК через плеер. В третьих у меня в проекте специализированный усилитель TPA6130, не непонятно какой ОУ с еще более непонятной обвязкой. В-пятых ресемплинг практически никак не влияет на звук, появляется погрешность в скорости воспроизведения на какие-то десятые доли процента - Саша писал об этом в теме прошивки, и потом, если он все же прикрутит к прошивке кварц 18.432, никто не мешает его поменять - дело 5 минут.

Насчет кварца возможна и не заметная разница, но раньше в хороших cd плеерах и мультибитных r2r ЦАП использовали кварц на 16.9344 МГц, который полостью соответствовал частоте 44.1kHz.
А насчет выхлопа ЦАПа в лице tpa6130, то кто не мешает его прикрутить к Z1. Да и тем более характеристиками он не блещет (соотношение сигнал-шум ~100db) и находится на уровне средних ОУ, но с работой на 16 и 32 Ом нагрузку. У меня аналогичный по параметрам усилок (max 97220a) стоит в плеере amoi c50 и какого-то отличного звука я от него не услышал. Также у меня есть модуль на усилке tpa6120a, который и мощнее и обладает лучшими характеристиками (соотношение сигнал-шум >120db), но требует уже двуполярного питания +/- 5-15В (соответственно более прожорливый), и у него уже хороший звук.
Единственное что можешь сделать лучше, чем в Zishan Z1 - грамотное питание! И соотвественно подтянется и звук.
И кстати разница между режимом ЦАПа и плеера хоть есть, но она не такая большая, по крайней мере так было на Z2.
Не знаешь ли последняя прошивка у тов. s.lyra уже более менее стабильная? Можно ее уже назвать хотя бы бета версией?
P.S. А каким образом будешь делать печатку под stm32f4 и tpa6130? Там же очень малый шаг и такую печатку методом ЛУТ невозможно сделать! Заказывать печатку будешь?

**questioner** · 23.01.2018 02:01

Шаг 0,5 мм ЛУТ обеспечивает. На счет остального все крайне фломастерно.

**Nmetx** · 23.01.2018 02:08

Сообщение от questioner

Шаг 0,5 мм ЛУТ обеспечивает. На счет остального все крайне фломастерно.

Обеспечивает, но на грани! Еще зависит от качества самого принтера и очень сильно зависит от свежести картриджа. Говорю по своему опыту. Через полтора-два месяца после заправки картриджа и не интенсивного использования принтера уже проблематично сделать печатку с шагом меньше 0.7мм.

**Mef78** · 24.01.2018 06:17

Мне кажется надо сначала в макете собрать и откатать, а потом развести и заказать заводскую плату (или несколько).
Китайцы на али за это смело берутся.

**Nmetx** · 24.01.2018 10:06

Сообщение от Mef78

Мне кажется надо сначала в макете собрать и откатать, а потом развести и заказать заводскую плату (или несколько).
Китайцы на али за это смело берутся.

На макетке врят ли получится, т.к шаг у микросхем stm32f4 и tpa6130 очень маленький (~0.5мм), если только питание и аналоговую часть. На макетке большой шаг - 2.54мм и даже smd 0805 и микрухи so-8 не удобно паять. А для микрух все равно нужно делать печатку.

**maxi_funy** · 29.01.2018 00:14

Сообщение от Nmetx

На макетке врят ли получится, т.к шаг у микросхем stm32f4 и tpa6130 очень маленький

Поэтому обычно смотрят, "а что есть подходящее?". Например для распайки контроллера взять https://ru.aliexpress.com/item/86043...656257986.html, а для 6130 вообще готовую платку https://ru.aliexpress.com/item/CJMCU...767803829.html

Вообще скажу честно - тупиковая ветка. Без понимания что делаешь и зачем никуда вы не уплывёте.

**Nmetx** · 29.01.2018 00:45

Сообщение от maxi_funy

Поэтому обычно смотрят, "а что есть подходящее?". Например для распайки контроллера взять https://ru.aliexpress.com/item/86043...656257986.html, а для 6130 вообще готовую платку https://ru.aliexpress.com/item/CJMCU...767803829.html

За такие макетки забыл - и правда выход. А касательно tpa6130 - для него нет готовых модулей. По твоей ссылке другой усилок - tpa6120 (отличный усилок, у меня такой), но ему нужно двуполярное питание от +/-5 до 15В. А автор темы хочет делать все на однополярном питании.