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.