USB-флэш файловый проигрыватель на PCM5102. Своими руками -Дёшево, но с очень хорошим звуком.

[lenivo]

Файловый проигрыватель с USB флэшек на основе готовых модулей с хорошим звуком с ПДУ. 

 KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3 + PCM5102

ДЕШЕВО и СЕРДИТО. НО с ОЧЕНЬ качественным звуком. Управление с помощью дистанционного пульта - выбор файлов, перемотка, регулировка звука.. Отключение экрана..... Из готовых модулей и готового стандартного корпуса. Бюджет проекта до 5 т.р.

 

Полное описание проекта в статье на дзене

Финальная сборка -файловый проигрыватель на основе панели KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3 + цап PCM5102

Давно перешёл на файловый проигрыватель - основные файлы - СОБСТВЕННЫЕ КАЧЕСТВЕННЫЕ оцифровки с CD дисков. WAV файлы 44,1 кГц битрейд. Только на этих условиях получаем суперкачественный звук. Hi-rez - файлы с высокой частотой дискретизации занимают много места и их качественных реально то совсем и нет. Только демонстрационные тестовые записи. Основной массив - это качественные оцифровки  CD дисков. Самое главное оцифровка без потерь и без любой обработки и пере дискретизации. Даже FLAC - сильно уродуют звук - там идёт сильная деградация звука, потеря микротембров. WI-FI радио - по качеству звука тоже не очень, хорошие по качеству  каналы нам заблокировали.... хотя каналов более 8 тысяч в интернете, нормальный звук там найти очень сложно. Делал проект по WI-FI радио, но вернулся к классическому файловому проигрывателю.

Проект файлового проигрывателя у меня не первый.

До этого использовал такой файловый проигрыватель - сделал его для отладки усилителей, а он вытеснил по качеству звука и удобству применения  и CD с внешним цапом, и винил .

 

Вроде просто. Китайская панелька за 250 рублей и продвинутый блок питания. Но панельку выбирал из десятка похожих. Требовалось- чтобы играли WAV файлы, а не только МР3. Чтобы не было ничего лишнего -не свистелок-моргалок, ни блютуза с вайфаем, ни эквалайзеров, ни голосового сопровождения. Процессор там очень слабенький. WAV- файлы может развернуть с очень хорошим качеством, а вот уже любое сжатие (МР3) или любая дополнительная нагрузка на процессор превращает звук в маловыразительную кашу. В панельках плохо разделено питание - цифровое, сервисное и аналоговое - поэтому часто в сигнал лезет фон от цифровых помех. По питанию -очень неравномерная нагрузка по питанию -USB флэшки требуют тока как не в себя - потребление скачет от 0,05мА до 0,4 мА. Поэтому в блоке питания ТРИ!!! линейных стабилизатора питания и фильтр питания по  сетевому питанию. Лучший трансформатор оказался от советского радиоприемника высшего(или первого) класса. Собрать такое устройство с хорошим звуком -тот ещё квест. А нужно было просто нормальое ДЕШЁВОЕ устройство для отладки ламповых усилителей. После того как сжег ДОРОГОЙ файловый плеер при отладке усилителя - когда на вход попало высокое питание от лампового каскада по моей невнимательности и плеер сгорел - было ОЧЕНЬ жалко..... Теперь стартую от простой панельки, а только потом перехожу на этот блок..... Его сжечь после всех усилий тоже теперь жалко....

И вот после нескольких лет использования этого блока наконец то дозрел сделать проигрыватель более серьёзного класса по звуку........ но тоже тратиться сильно не хотелось.... так как дома есть внешние цапы топового класса с ценниками более 100 тысяч рублей..... Но время идёт и удобство использования  часто перевешивает качество звука.

Сперва, просто хотел панельку с цифровым выходом i2s приделать к цапу от Дмитрия Андронникова LYNX D60. Цап очень качественный и работает по коаксиальному выходу с  CD плеером DENON DCD-3300. Но подружить не удалось... А сильно курочить цап рука не поднялась.

Поэтому раскурочил проект  WI-FI радио - и сделал проект с цапом на PCM5102. Были попытки приспособить модуль с цапом ES9018K2M - там всё запустилось. Хотя модуль ES9018K2M был дороже модуля на  PCM5102 более чем в 10 раз, но по звуку он слил PCM5102.

С пред историей ВСЁ.

Подробности читайте по ссылке выше на Дзене - там несколько статей развития проекта - с кучей обломов и переделок.

 

Итак - основа это панелька файлового проигрывателя  KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3- что самое важное с цифровым i2s выходом и пультом ДУ. Они бывают двух цветов -серебристого и черного. Очень качественно сделаны. Бывают нескольких версий - у меня версия 2.3. с линейным стабилизатором - можно питать от 6 до 12 вольт. А есть на питание от стабилизированных 5 вольт.

 

В комплекте -панелька , пульт Ду, провода, винты..... И НИ КАКОЙ ИНСТРУКЦИИ.... Цена в районе 1600 рублей на день публикации. Основное это ЦИФРОВЫЙ ВЫХОД..... всё остальное разнообразие панелек не имело цифрового выхода или стоило в разы дороже.

 

После перебора и ПОКУПКИ(!!) разных модулей цапов к ней был выбран, как оказалось один из самых дешёвых ардуино модулей ЦАП РСМ5102.

Эта микросхема бывает на разных модулях и платах с ценниками до 3 т.р. Но подошёл именно такой модуль - его удобнее всех настраивать. Ибо в более дорогих модулях китайцы ставят всякую дорогую "дичь", чтобы ценник увеличить и смотрелось "богато" ..... но для звука это выливается в жесткое ухудшение качества.

 

И это единственный модуль к которому удалось найти нормальную схему - что очень помогло при реализации данного проекта. Все перемычки , как нужно, запаяны с завода.

 

Панелька KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3 имеет и свой аналоговый выход - но он по качеству звука сильно проигрывает звуку с отдельного цапа.

Чтобы  подключить модуль цапа достаточно проводов из комплекта.

В комплект панельки KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3 входит кабель для цифрового подключения. Единственно , что нужно подпаять это провод питания+5 вольт. Его я припаял на ножку питания разъёма USB. Соединяем красный провод LRCK - LRCK, черный провод GND-GND, желтый провод DAT-DIN , зелёный провод SCLK-BCK, синий провод MCLK-SCK. Примечание -Цвет проводов у вас может быть другой.

Тестовое соединение панельки и модуля цапа. Питание +5 вольт припаяно к "+5вольт" на USB разъёме панельки. Сама панелька запитана от дежурного внешнего ТРАНСФОРМАТОРНОГО блока питания стабилизированным напряжением "+8 вольт". На модуле цапа есть разъём под наушники -Джек 3,5мм. Можно подключить проводные наушники и проверить -работает ли воспроизведение файлов.

Далее нужен корпус.

Вопрос с корпусом был решён приобретением стандартного корпуса в магазине "Промэлектроника" GIANTA G768, который почти подошёл по габаритам. По ширине подошёл точно, а по высоте на 5 мм выше. Напечатал две детали на 3Д принтере - передняя переходная планка и задняя панель. И всё собралось. В корпусе есть свои передняя и задняя панельки - но нарисовать и напечатать на 3D быстрее, чем подгонять идущие с корпусом панели.

Был подобран зелёный военный трансформатор ТПП245-20-50. Использованы запараллеленные обмотки 5,05 вольта+2,61 вольта. Так как ток в сети больше 220 вольт, то на выходе получил 8 вольт 0,8 А. Вроде бы для чего такой ток? Процессор панельки и экран могут потреблять до 0,3 Амперов (поэтому функция отключения экрана для снижения электротребления очень полезна). USB флэшка по стандартам может потреблять до 0,5 А. По предыдущим проектам столкнулся с сильной просадкой напряжения при подключении USB флэшки. Вплоть до перегрузки -рестарта основного процессора. CD и TF карты тоже потребляют довольно много тока. Но если USB флэшка сидит на питании 5 вольт, то CD и TF карты запитаны с линии питания 3,3 вольта - и на данной панельке запитаны от линии питания процессора..... и при использовании TF карты звук становится хуже..... что говорит о не проработанности конструкторами параметров питания при использовании TF карты.

 

По концепции блока питания.

Из сети 230 вольт через трансформатор ТПП245 подаём 8 вольт 0,8 А переменного напряжения на диодный мост (4а мощности -для лучшего температурного режима), далее имеем 12 вольт постоянного напряжения. Потом стоит сглаживающий конденсатор 2200 мкф 25 вольт, далее далее - стабилизатор напряжения LM7808 и после него конденсатор 3300 мкф 16 вольт. Оба конденсатора зашунтированы плёночными конденсаторами.

Стабилизированное напряжение 8 вольт подаётся на разъём панельки KCX TFT2.8 PLAYER02_V2.3. На самой панельке припаян стабилизатор MIC29302, который понижает напряжение до 5 вольт и раздаёт напряжение на USB разъём и на стабилизатор 3,3 вольта для питания процессора панельки и экрана.

Так как линия питания +5 вольт поддерживается только конденсатором 220 мкф, то припаеваемся к проводу +5 вольт на разъёме USB конденсатор 3300 мкф. Далее к этому конденсатору подключаем импульсный дроссель 3mH ( сопротивлением 1 ом-он намотан толстым проводом). После него стоит конденсатор 15000 мкф 10 вольт. С него подключено питание модудя цапа PCM5102 - Vin. Далее уже на модуле цапа имеем два стабилизатора на 3,3в для цифровых и аналоговых цепей. К цифровым цепям добавляем 3600 мкф+1600 мкф+ полистирольный плёночный конденсатор. А к аналоговым цепям добавляем конденсаторы 15 000 мкф+15 000 мкф+фольговый полистирол+ серебро в сдюде(СГМ). Так как зарядные токи могут перегрузить цепи питания и пожечь модуль -смотрим на применённые стабилизаторы 3,3 вольта - они стоят типа ME6211C33M5G - они по даташиту имеют встроенный ограничитель тока 600 мА.

Конденсаторы использованы SIEMENS и SANYO. Хотел поставить свежего выпуска, но в городе не нашёл нужные марки нужных номиналов, а заказывать и ждать долго. На макете использовал Филипсы, но они не влезли по габаритам в финальную сюорку.

У модуля цапа PCM5102 контакты перепаял - питание всё выведено вниз, а цифровые входы и аналоговый выход - вывел для верхнего подключения разъёмов.

Плата распаяна - всё питание проводом МГТФ сечением 0,3 мм2. Цифровые провода - жилы из НDMI кабеля. А аналоговые провода -монокристаллическим проводом 0,5 мм2 чистотой 99,9999%. Этим же монокристаллом распаяно соединение по аналоговому питанию до конденсаторов 30 000 мкф+шунты.

Цифровые и аналоговые провода в зазелённых экранах. Причем цифровые провода -каждый в своём экране.... Экраны от цифровых проводов - те самые которые стояли в HDMI - я их из экранов и не доставал. прямо так и припаял.

Качественные разъёмы серьёзно сказываются на качестве звука. Именно пятно электрического контакта обеспечивает в том числе и минимальное сопротивление контакта, вместе с материалом , из которого изготовлен разъём.

По настройке цифрового фильтра. Фильтр нужен, чтобы отсекать несущую частоту в аналоговом сигнале. На фото сверху видны конденсаторы напаянные на выходные разъёмы RCA- это фольговый полистирол по 200 пф, в дополнение к керамическим конденсаторам установленных на плате модуля. При допайке фольгового полистирола звук существенно "получшел".

 

 

 

 

После прогрева - звуки развешаны в комнате и очень рельефные...... 

Очень доволен тем фактом, что после цапа до разъёмов RCA нет активных элементов(операционных усилителей или транзисторов) и нет разделительных конденсаторов. Поэтому получаем Очень детальный звук и с очень детальной звуковой фактурой.....

А недостаток панельки - не проигрывает файлы с битрейдом более 44,1кГц, хотя микросхема цапа(РСМ5102) может воспроизвести битрейд до 384 кГц.

[Rezvoy]

USB как всегда только с флэшками работает?  Не подскажете подобного устройства где USB принимал бы файлы с компьютера? 

[Сергей Ал.]

В 21.06.2025 в 11:17, lenivo сказал:

..WAV файлы 44,1 кГц битрейд

Это частота дискретизации.

[lenivo]

1 час назад, Rezvoy сказал:

USB как всегда только с флэшками работает?  Не подскажете подобного устройства где USB принимал бы файлы с компьютера? 

Эта панелька может и с компьютером соединяться.

Есть у ней такой функционал ..... Я Не тестировал - у меня как оказалось нет нужного шнура USB -

Но если нужен просто USB конвертор - их достаточно много моделей подаётся на Алиэкспрессе от 500 рублей до 8000 рублей.... Это просто конвертор USB-i2s. 

 

[lenivo]

2 часа назад, Rezvoy сказал:

Не подскажете подобного устройства где USB принимал бы файлы с компьютера? 

Он не принимает файлы, а как внешняя звуковая карта видится.

Шнур не подключён.

 

А файлы передавать - это нужно, чтобы был доступ к внутреннему накопителю ....... А тут нет внутреннего накопителя....

Есть устройства, где всё это  есть ....... но это всё лишняя нагрузка на процессор, усложнение проекта и раздутие цены.... А звук при этом отходит на задний план на него не остаётся аппаратных ресурсов.....

Тут надо очень грамотно развести устройства по функционалу и по протоколам связи между собой....

Как бы это уже другой уровень и я в нем ориентируюсь только на уровне пользователя и то с трудом. 

[Rezvoy]

Спасибо, понял.  А с компьютера на I2S будет транслироваться? Что-бы на внешний цап уходило.

[lenivo]

5 часов назад, Rezvoy сказал:

Спасибо, понял.  А с компьютера на I2S будет транслироваться? Что-бы на внешний цап уходило.

Да. Этот функционал есть по описанию. Но я лично, его не тестировал.