Плеер wav файлов на микроконтроллере Attiny85

от Do Better · 28.07.2021

В этой статье рассмотрим процесс создания весьма нужного и интересного электронного устройства, которое позволит воспроизводить файлы формата wav напрямую с карты памяти SD, microSD или mini SD. Можно записать на карточку памяти музыкальный файл, установить такое устройство, например, в холодильник, и каждый раз при открывании его дверцы будет звучать красивая мелодия. Забыть закрыть такой «музыкальный» холодильник будет уже не возможно. Другой вариант использования плеера – в качестве дверного звонка. В интернете можно найти множество разных мелодий, под любые вкусы. Таким образом, скучный звук заводского звонка можно будет заменить, например, понравившейся песней. Кроме того, такое устройство можно использовать для оригинального подарка любимому человеку — достаточно встроить динамик в красивую коробочку, при открытии которой начнёт звучать звуковое поздравление. Помимо этих примеров, плееру можно найти массу применений в повседневной жизни.

Схема плеера

Схема устройства содержит минимум деталей, её ключевое звено – микроконтроллер семейства AVR Attiny85. При подаче питания он сразу же начинает считывать файлы с карты памяти и с помощью ШИМ выводов воспроизводить их через динамик. Громкость при этом получается не слишком высокой, во многом она зависит от чувствительности используемого динамика. Чтобы получить большую громкость, нужно подключить вместо динамика вход усилителя. Однако сигнал с выхода микроконтроллера слишком велик для подачи напрямую в усилитель, поэтому в обязательном порядке между ними нужно установить регулятор громкости, иначе есть риск испортить сам усилитель. При первом включении его нужно установить в положение минимальной громкости, а затем постепенно увеличивать до достижения нужного уровня громкости.

Распиновка карт памяти

Распиновка карт памяти показана на картинке:

6-ю проводками, два из которых – питание, схема подключается к карте памяти. Можно использовать как SD, так и MicroSD и MiniSD, главное, чтобы была сохранена правильная распиновка. Удобнее всего использовать ненужный адаптер MicroSD в SD, тогда можно будет припаять проводки на сам адаптер, в который уже вставляется используемая карта памяти, я сделал именно так. Перед использованием в данной схеме карту памяти обязательно нужно отформатировать в файловой системе FAT. После форматирования на карту можно записывать wav-файлы, они должны быть формата PCM 8 или 16 бит, с частотой дискретизации не более 48 кГц. Существует множество компьютерных программ, позволяющих конвертировать обычные mp3 файлы в формат wav, одна из таких – GoldWave, я использовал именно её.
При подключении питания, либо вставке карты памяти схема начнёт воспроизведение, при нажатии на кнопку включается следующий файл. Карты памяти требуют питания 3.3 вольта, поэтому на печатной плате, предлагающейся к статье, установлен стабилизатор 78L33 (на схеме он не указан). С использованием стабилизатора, напряжение питания схемы лежит в пределах 5-12 вольт. Данная схема потребляет небольшой ток, а потому её можно питать от аккумулятора. Для этого нужно взять повышающий преобразователь 3.7 – 5 вольт, как я и сделал.
Схема начинает работать сразу, не требует никакой настройки, достаточно лишь прошить микроконтроллер. Фьюз-биты нужно установить так, как показано на картинке ниже (галочка означает, что данный бит запрограммирован, как в PonyProg).