Подключаю смартфон к компьютеру., Собственный опыт ошибок и провалов. Опции

[Malishok1452]

Собственно началось с того что радио быстро надоедает, не везде ловит, mp3 в ГУ нет а писать на CD ради полутора часов музыки... не айс.

Обрадовался, я было наличию AUX, но возникло две проблемы:
1) При проигрыванию с телефона батарея телефона разряжается (ну надо же). А при подключению зарядки появлялся жуткий звук наводки. Так я познакомился с термином Ground-loop.
2) На руле есть классные кнопки но они не переключают треки на смартфоне, переключать треки руками на телефоне можно, но есть же кнопки.
3) В дополнение ко всему просто при включении зарядки в прикуриватель сильно просаживается качество приема радио.

Плюс ко всему наткнулся на тему ustas и загорелся идеей, надо читать CAN-шину. К несчастью (или радости) я не заметил главной для меня информациии "в CAN-шине нет кнопок на руле!!!", ну об этом дальше.

Сразу ремарка, паяльник держал только в детстве и только эпизодически и только когда надо было припаять отвалившийся проводок в компьютере. Так что опыта во всем этом не было, да и отваливалось снова как то уж быстро.

Версия 1.0:

После непродолжительных закупок на ali куплены ардуино, кан модуль, блютус модуль и преобразователь dc-dc. Собрал все это и после непродолжительных поисков кнопок в CAN обнаружил запись на этом форуме кнопок в CAN нет (и снова ну надо же). Найдены волшебные проводки по которым можно смотреть кнопки!!!
Получен опыт:
1) Читаем CAN, отправляем на дисплей, все как описано ustas, за что ему спасибо.
2) Читаем кнопки на руле.
3) Отправляем данные на телефон.

Провалы:
При написании простейшей прошивки заметил что на arduino как то быстро растет объем скетчей написал "Hello world" а уже 15% flash, принял решение дальше перейти на микроконтроллер без arduino. Да и выглядела версия 1.0 ужасно.

Версия 2.0
С учетом полученного опыта родилась новая версия:
1) МК Atmega 2561 на котором до сих пор и работаю
2) 3 CAN модуля
3) Чтение кнопок руля
4) Управление зарядкой телефона и собственно зарядка
5) Bluetooth для обмена данными с телефоном.
6) Встроил модуль XS-3868 для передачи аудио сигнала

Получен опыт:
1) Расходы, дистанции и все что хочешь на дисплей. Обращение с дисплеем и CAN считай закончено.

Провалы:
1) Наводки черт бы их побрал.
2) Множество ошибок на плате, облажался(IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/sad.gif)

Напоминаю, плат я до этого не делал, а тут TQFP-64, контроллеры не прошивал и прочее в общем опыта в этом всем не было.
И конечно же снова фантазия пошла дальше, надо же добавить управление кнопками.

Версия 3 (main) тут кратко:
1) Добавил управление кнопками
2) Выделил Bluetooth-аудио в отдельную плату.

Опыт:
1) Могу клацать кнопками на руле с телефона (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/happy.gif)

Версия 3 (audio):
Сделал распайку модуля XS-3868 с фильтрами помех по питанию, начитавшись сделал так что можно брать землю с разных точек

Опыт:
1) НАВОДКИ!!!!!!!!!

Версия 4(main):
Если чтение и управление кнопками слева не вызывает проблем, то есть же и кнопки справа. Но с ними надо осторожно. Опасно будет вдруг включить круиз и выкрутить положение на 200 км/ч.

На данный момент основная и надеюсь конечная.
1) Зачем-то добавил часики (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/happy.gif)
2) Есть кнопки круиза.
3) Встроил программатор и USB-UART прямо на плату.
4) Учитывая мою фантазию и то что мысль "а не добавить ли мне такую фичу" приходит раньше чем завершаю разводку текущей версии на компе, перешел к принципу бутерброда. Вынес МК, 3xCAN, 2 блока управления кнопками руля, программатор и часики на основную плату и сделал возможность добавления этажей на плату, как в шилдах arduino.

НО!
Я таки пережег 3 из 4-х MCP2515, на данный момент жду посылку из китая, поэтому по данному направлению пока ничего (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/sad.gif) .

Версия 4 (audio):

Самый верный способ убрать наводки запитать bluetooth модуль от батареи, но батарею надо заряжать, начались опыты по созданию версии 4(audio) в ходе которых выяснилось что до боли знакомые мне наводки XS-3868 дает даже от батареи, просто очередной модуль (сломать их оочень просто) шумел громче остальных и услышал я их еще дома в наушниках. БЛИИИН сказал я, и обрадовался тому что зачем-то прикупил себе другой модуль CSR8645.

Подключил его ( а он еще и диф-усилитель требует так как имеет нестандартные выводы L- L+ R- R+):
1) в наушниках -тишина
2) в машине - тишина
3) качество - шикарное

Далее подробней о полной сборке данной версии, если кому-нибудь будет интересно.

[Malishok1452]

Итак продолжим.

И сразу немного притормозим данной темой я не буду описывать что у меня получилось. Я опишу что я делал и с какими проблемами я сталкивался. Прочитав данную тему те кто захотят смогут повторить мой положительный опыт привнеся свои новшества и идеи. Я бы мог просто выложить схемы "мол делай так и не иначе" но так не интересно

Слегка подробней о проблеме ground-loop. Каждый из вас может её услышать если включит проводом смартфон в AUX и поставит телефон на зарядку в обычное зарядное в прикуриватель. У разных телефонов по разному но факт что шум будет и изменяться он будет от режима езды вплоть до отчетливых звуков увеличения оборотов двигателя.

Что можно сделать:
1) Питать источник звука не от бортовой сети, т.е. только на батареях
2) Пытаться как-то избавиться от этого эффекта в рамках питания от бортовой сети.

Сразу отмечу, все инструменты, фильтры, сопоставители уровней, балансеры и спец устройства борьбы с ground-loop влияют в той или иной мере на качество звука либо не убирают помехи. В сети есть ролик где в рамках одного видео показываются примеры использования всех вариантов. Не вариант в общем нужно бороться в корне.

Разделение источников питания:

Самым эффективным средством борьбы с помехами является работа на аккумуляторах, но телефон, за городом, да с навигацией, ну 2 часа ну 4 часа и все нету аккумулятора.
Т.е. телефон должен быть подключен к зарядному. Ты мы могли бы прийти к выводу - что вариант с разделением питания только тупиковый но нет.

Вспоминаем что есть Bluetooth. Смотрим что потребление модуля мизерное, и тут возникает вариант поставить блютуз модуль с отдельной батареей и успокоится.

Но остается 2 фактора:
1) Литиевые аккумуляторы хорошо горят, в машине и так много чему есть гореть. Единственное что горят они только если их либо жестко ограничить в пространстве (привет NOTE 7) или неправильно заряжать (привет китайские зарядки).
2) не хочется постоянно дозаряжать аккум, тем более что место этому модулю в недрах торпедо.

К этому вернемся позже:

Изначально, я отказался от идеи с аккумуляторами.

Работаем без аккумуляторов от бортовой сети:

Даже если мы в качестве источника звука будем использовать блютус модуль всеравно остается проблема что источник звука по прежнему питается от бортовой сети. Те же яйца только в профиль.

Непосредственно необходимо решить вопрос о понижении напряжения с 12в до 5в для телефона или 4в для модуля.


Одно из самых главных фактов что я для себя вынес, и хочу передать в этом опусе.

Есть два способа получить +5в без танцов с бубном. Линейные и импульсные.

Так вот. В ваших схемах не должно быть линейных преобразователей если в цепи планируется ток более 300 милиАмпер. Много это или мало? Мало очень мало. Зарядка от телефона в разетку разгоняется до 3 ампер, медленная зарядка от USB до 500милиАмпер. Моя основная плата на которой только микроконтроллер кан контроллеры и пара транзисторов и резисторов потребляет 180милиАмпер если подключить еще и блютусмодуль потребление возрастает до 280 милиАмпер.

На этой схеме поставлен достаточно массивный линейный преобразователь и держать пальцем его в режиме 280 уже больно горячо. Если мы пустим через него зарядку телефона он взлетит до 150 градусов и выключится. Эффект берется из-за принципа работы линейных преобразователей, он регулирует собственное сопротивление для получения на выходе требуемого напряжения. Как итог 7 вольт перепада с 12 на 5 и еще 300 милиампер и уже 2.1 ватта тепловой энергии нужно куда то отводить. У некоторых преобразователей нагрев на каждый ватт вплоть до 40 градусов. Т.е. при 2.1 ватта это 84 градуса + температура окружающей среды пускай хоть 20 градусов уже 104 градуса. А на корпусе может быть написано до 3 ампер!!! а тут в 10 раз меньше пустили и уже нагрев.

В общем никаких линейных преобразователей в цепях с нормальным и высоким потреблением.

Преобразователи импульсные. По сравнению с линейными почти не греются, но обвязка сложнее, не сильно но сложнее. И еще один минус они добавляют собственные шумы в цепь так как имеют в своём составе колебательный LC контур. Так вот, только такие преобразователи.

Если вы соберете импульсный преобразователь на 3А если хотите заряжать телефон и работать без блютус или на 0.5А если вы работаете с модулем, то собрав все воедино вас будет ждать разочарование ground-loop всеравно остался. Если вы взглянете на схему обоих типов преобразователей земля +12 и земля +5 соединены напрямую. Можно печалится но не надо, я уже это прошел и вам не надо на этом спотыкаться.

Есть такие приборчики тоже импульсные, но они имеют гальваническую развязку входящей и выходящей цепей. ТО ЧТО НАМ НАДО!!!. Но с ними одно но. Есть сведения что от качества зависит получаемый результат. И даже при использовании данных устройств могут быть остаточные помехи. Вторая особенность они расчитаны на маленькие токи 600мА почти предел для них, заряжать от них телефон НЕЛЬЗЯ!

Использование изолирующих DC-DC преобразователей в паре с блютус модулем является для меня на данный момент единственным решением если мы хотим отказаться от аккумуляторов.

Но в моей схеме есть аккумулятор. И вот почему:
1) Нужные преобразователи все еще едут ко мне из китая
2) У меня были все нужные компоненты что бы собрать решение на аккумуляторах
3) При использовании аккумулятора не будет перезагрузки в момент старта двигателя (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/happy.gif)

Собственно как приедут преобразователи я их опробую и опишу опыт пока на теории все. Далее будет схема текущего девайса.

[Malishok1452]

Итак что нам понадобится:

1) Блютус модуль, рекомендую csr8645, да он дорогой (5$) и требует усилителя, но он крутой, очень крутой, о нем ниже.
2) Если используется CSR8645 то усилитель например SGM4812 (2$)
3) Модуль зарядки на TP4056, нужен тот у которого 6! контактов помимо юсб (IN- IN+ OUT- OUT+ BAT- BAT+), те у которых нет OUT- OUT+ не подойдут. (0.6$)
4) DC-DC преобразователь их тьма подбирается под батарею (об этом ниже)
5) батарея Li-ion хоть от старого телефона (как в моём случае)
6) Реле на 12 в с двумя группами на два переключателя (DP-DT) ток потребления 1-2 Ампера (на рынке 0,7$)
7) Многооборотистый резистор на 10кОм (его можно сохранить после настройки платы) (копейки)
8) Аж один конденсатор на 16V на 10-100микроФарад (uF) (еще копейка)

9) Немного выпрямленные руки

Подробнее о компонентах:

1) О самом модуле. Я уже три дня копаюсь в его настройках и до сих пор не все понимаю, возможностей тьма. На али есть исполнение модуля сразу с усилителем, там и выводы проще припаять. Но надо внимательно смотреть на них. Лишь некоторые выходы распаяны. Если мы хотим лезть в настройки модуля нужны выходы для работы с SPI такие есть но не все. Так же все что я видел с усилителями имеют обвязку и выходы только под один микрофон, сам же модуль имеет режимы шумоподавления под два микрофона.
Но в тоже время надо учитывать что по дефолту припаивать модуль сложно и повторно перепаять тоже сложно. Есть дополнительные платы которые обеспечивают переход на привычные штырьки 2.54 на все выходы но это доп деньги (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/smile.gif)

2) Усилители TPA6112. Их китайцы по дефолту собирают с большой экономией, больше всего заметны конденсаторы на входах С1-С4 по документации там должно быть 390 nF китайцы же пихают 10nF в итоге проваливаются низкие частоты. Сразу перепаиваем их на нужный номинал. Возможно установка малого номинала обусловлена дороговизной нужного номинала в используемом китайцами формате (0603 по ходу) у меня удачно получилось впихнуть на те же площадки конденсаторы 0805 так что все можно.

3) модуль зарядки написано выше 6 контактов. Потому что если на постоянную бросить питание модуля и батарею на BAT+ то модуль не будет заряжать. Только 6 контактов.

4-5) у меня была батарея на 3000мАч. Это огромная батарея для данного устройства, она большая как по размеру так и по емкости. В режиме ожидания соединения она будет работать .... 42 дня. В режиме проигрывания на максимальном звуке.. 4 дня. Так как батарея большая то и ток зарядки должен быть большой отсюда большой DC-dc преобразователь. В ваших схемах да и в моей в будущем этот узел надо менять.

6-7-8) пока нечего добавить. Единственно реле подбирается по току в зависимости от пунктов 4-5.

Итак принцип действия:

Основная идея простая. Бортовая сеть включена - работаем от аккумуляторов. Бортовая сеть отключена - заряжаем аккумулятор. Тут возгласы "уууу сядет аккумулятор". Спокойно.

Переключение осуществляется за счет реле. И тут нам нужно реле на 2 группы. Нам надо отключиться и от земли и от +12в, это важно.


Реле управляет подключением к бортовой сети, DC-DC дает на +5В, контроллер tp4056 питает модуль и заряжает, если надо, батарею, модуль принимает сигнал от телефона выдает на усилитель, усилитель на вход AUX.

В итоге при включенном питании все работает от аккумулятора петли нет, помех нет, при вынутом ключе зажигания происходит дозарядка аккумулятора, после окончания зарядки контроллер засыпает. В данном режиме потребление всего устройста 8 милиампер. 7.2 из них за счет потерь в DC-DC преобразователе. Думаю если там оптимизировать можно добиться лучшего результата. Батарея на 60АЧ будет работать 312 дней. По моему мнению мелочи.

Фото моего текущего исполнения. Да уродливо, да громоздко, но в основном из-за сбора на готовых и имевшихся под рукой элементов и на куске двп, задолбало делать печатные платы по 10 раз. Так же распаяны все выходы модуля, так что бы можно было с ним эксперементировать, это сильно повлияло на размеры основной платы усилителя и модуля.


 mazda5_1_.png ( 9.09 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 22
 mazda5_2_.png ( 10.34 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 27
 20170718_062216.jpg ( 1.73 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 16


Собственно вот. Когда наиграюсь и будет время переделаю все на одну плату и уменьшу размеры в разы. (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/smile.gif)

Сообщение отредактировал Malishok1452 - 19.7.2017, 13:57

[!Lnur]

Во времена первых бытовых компьютеров все использовали линейные преобразователи без особых проблем.
ИМС КРЕН5 при использовании с радиатором даёт ток до 1,5А.

Для распределения тепловой нагрузки можно применить два линейных преобразователя - первый на 9В, второй на 5В, оба на радиатор, можно маленький процессорный - с вентилятором.
Первый снизит напряжение с бортовых 13,7...14В до 9В, второй с 9В до 5В.

Также есть простая схема усиления КРЕНки силовым транзистором.

Я бы использовал приличный импульсник с 14 до 7В, не обделенный встроенными фильтрами (как большинство китайцев) или с добавлением фильтров. Далее линейный стабилизатор до 5В.

[jouri]

Зачем так сложно, готовый модуль 4.59$
Bluetooth V3.0 Car Digital LED 12V MP3 Player Decoder Board Panel Audio Module Support FM Radio USB TF AUX Remote Display
(IMG:https://ae01.alicdn.com/kf/HTB15Zy.JFXXXXcDXVXXq6xXFXXXU/DIY-Bluetooth-V3-0-Car-Digital-LED-12V-MP3-Player-Decoder-Board-Panel-Audio-Module-Support.jpg)

[!Lnur]

При использовании блютус-адаптера ground-loop вообще не возникает если массу для блютус-адаптера брать непосредственно с магнитолы. Питание кстати тоже можно взять с клемм магнитолы. Остается избавиться от помех по питанию: ток небольшой, линейный преобразователь прекрасно отработает.

Не надо путать помехи шумных импульсных преобразователей с необходимостью гальванической развязки по питанию.

[!Lnur]

Зачем так сложно, готовый модуль...

Идея правильная, таких модулей китайцы делают много и с разной по составу начинкой.
Поэтому стоит почитать отзывы и возможно придется прикупить не один экземпляр, чтобы получить приемлемое качество звука.

P.S.: в этих модулях на плате также стоит простой линейный преобразователь 12В->5В (7805 в планарном исполнении).

Сообщение отредактировал !Lnur - 18.7.2017, 16:38

[Malishok1452]

Я подключался непосредственно с клеммника магнитолы и были те же шумы.
Импульсный преобразователь дает отличные шумы от петли. Так что вот.

Городить вентиляторы это по моему мнению избыточно для того что бы бороться с избыточным теплом.
Подключение 2 кренок последовательно не изменяет общего количества тепла которое необходимо рассеять, только разнося его на две точки, все равно его слишком много.

Почему не использовал готовый, в частности в этом нет возможности использовать как гарнитуру и стоит он с блютус 8 баксов (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/smile.gif) .
У тех что есть гарнитура в районе тех же 8 баксов это какие то гарнитуры в прикуриватель....

Встроить незаметно в панель такое решение не получится. Более того готовое решение нельзя потенциально развить до решения с теми же кнопками.

Да и блин руки то хочется почесать. (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/happy.gif)

[!Lnur]

Руки приложить - это прекрасно!
Но не надо огород городить с питанием, для блютус+усилок без нагрузки (нагрузка усилка - высокоомный вход магнитолы) достаточно одной Кренки и всё, никаких аккумуляторов, реле и импульсников.

Две Кренки на 1 радиаторе - это решение для использования смартфона напрямую через AUX (для зарядки смартфона).
Да, это не изменяет общего количества рассеиваемого тепла, но зато существенно снижает температуру каждого кристалла Кренок, а это и есть наша главная цель.
Вентиляторы гордить? Берем маленький радиатор с вентилятором от процессора или моста материнки старого компа. Итоговые размеры конструкции получатся немного больше стандартного зарядника смартфона, зато полностью избавимся от помех!

P.S.: Абсолютно неправильно использовать в качестве предусилителя (между блютус и магнитолой) усилитель МОЩНОСТИ, да ещё и класса D (цифровой).

[Malishok1452]

Ходил думал про почему шумело от клеммника магнитолы, надо еще раз перепробовать.

По поводу усилителя. Наш AUX линейный вход, на выходе моего модуля дифференциальный выход. SGM4812 в себе содержит два операционных усилителя которые являются оптимальным вариантом перехода с дифференциального выхода на линейный.

А в чем проблема использования на входе усилителя мощности?

[!Lnur]

Коротко - в качестве сигнала.

Для преобразования диф. сигнала в линейный лучше использовать простой аналоговый операционник, можно прецизионный - если хочется повыше соотношение сигнал/шум.
Но никак не усилитель мощности, и уж тем более класса D.

[!Lnur]

Откуда вдруг озвучен SGM4812, если до этого речь шла о TPA6112 ???
Надо уже определиться.

И тем не менее, всё вышесказанное остается в силе: простой дешевый операционный усилитель будет лучше!

[Malishok1452]

Упс. Я думал это китайское обозначение платы на SGM4812. Оказалось что у них на оба варианта одна плата (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/smile.gif) SGM4812.

Пойду посмотрю что делать с операционными усилителями. Спасибо.

[!Lnur]

Самый простой беспроблемный вариант диф.ОУ - это LM358 (и его аналоги).

Наверняка китайцы клепают и готовые платки на них, хотя что там клепать - обвязки нет, только резисторы определяющие коэффициент усиления.
В данном случае единичного коэффициента хватит или уровня сигнала блютус-модуля недостаточно для номинального уровня сигнала на входе AUX и нужно "усилять"?

[!Lnur]

Про опыт с выбором блютус-модуля CSR8645 отдельное спасибо!
Думаю пригодится. Пробовать на себе все китайские модули - устанешь )))

[Malishok1452]

Склепаю макет на ОУ опробую, но мне даже уровня телефона не хватало а с этим усилителем красота (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/happy.gif)

Я еще не прикреплял скрины из проги по настройке этого модуля, там энциклопедия должна быть вместо руководства.

[Antoshka_Su]

НО!
Я таки пережег 3 из 4-х MCP2515, на данный момент жду посылку из китая, поэтому по данному направлению пока ничего (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/sad.gif) .

Поподробнее можно? Как пережег, почему пережег, зачем пережег, как определил, что они сгорели?

[Malishok1452]

Банально вверх ногами поставил при пайке. Вплоть до дымка. :'(
По симптомам spi работает. Отвечает корректно на команды. Но видимо перегорели выходы can. Нет ответа по шине. Замена на четвертый модуль решает проблему. Очевидно запек(IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/smile.gif)

Итак, пересобрал по быстрому схему на линейный преобразователь +12 -> +4, выкинул аккумулятор. Снял ГУ, начал подключать проводки и тут бааааа, а входы то дифференциальные.
Отчего я раньше на это не посмотрел. Выкинул усилитель из схемы.... В разъеме есть +12 и земля сразу, лепота. Подключаю по распиновке из поста 007gk. Хоть и она имеет ошибку, на схеме нет указания что Pin M определяет включен ли штекер в разъем aux. Без того что бы этот пин был притянут на землю, ГУ не переходит в режим AUX.

И так все включил а модуль не определяется.... Иду домой, от компьютерного БП все ок, а в машине фиг.

В общем эти +12 подставные. С +12 прикуривателя и землей с разъема все отлично определяется.

Настал момент истины, на телефоне звук на минимум, на руле на максимум, на паузу иии ТИШИНА... Я щаслив.

Завтра накидаю схему на простейшем МК что бы мониторить CAN шину для определения режима ГУ и если режим AUX то реагировать на кнопки вверх вниз и перекидывать треки. Будем считать это упрощенным вариантом главной цели. (IMG:https://m5club.ru/forum/style_emoticons/default/smile.gif)

Итоговую схему конечно же выложу сюда.

Спасибо !Lnur за оказанные консультации.

Сообщение отредактировал Malishok1452 - 19.7.2017, 23:28

[!Lnur]

Отлично!

Хотел бы здесь сказать что распиновку разъема лучше брать эту (в той же теме рядом):
(IMG:http://s018.radikal.ru/i513/1202/ce/24d6ee8bb0e1.jpg)
Но и здесь есть ошибка, а именно буквы в самом разъеме нужно переставить в правильном порядке:
p-o-n-m-l-k-j-i
h-g-f-e-d-c-b-a

Интересно, что за выводы
d - TEXT CLOCK и
m - TEXT DATA ?

[Sanyabk]

Доброго времени суток всем. Это вот все ради простого подключения смарта по AUX, чтоли? Я шумы преодолел вот такой штукой - https://ru.aliexpress.com/item/3-5mm-Aux-Au...2578365804.html