ESP, IoT Интернет-радио в корпусе от Bluetooth-колонки

zapar77

✩✩✩✩✩✩✩
14 Окт 2021
4
7
Для подарков родным и знакомым на предстоящий НГ-2022 взял "на пробу" малогабаритную Bluetooth-колонку QUB QBTS-003.
По внешнему виду решётки динамика и наличию пассивного акустического радиатора была надежда на достаточно приличный звук для такой "мыльницы", размером 95*97*46 мм (ВШГ).
QUB_QBTS-003__00a.jpg QUB_QBTS-003__00b.jpg

Но, как показала суровая действительность, китайцы с каждым годом умудряются всё лучше и лучше упаковывать в красивые корпуса начинку всё худшего и худшего качества...
Вместо, как ожидалось, динамика размером хотя-бы ø3"-2,5" (ø76мм-64мм) производитель установил динамик ø45мм с реальным размером диффузора ø34мм (остальное - это размер подвеса и корзины).
На сайте магазина размер динамика благоразумно не указали, дабы хоть как-то обеспечить продажи этому изделию. И только в паспорте указано: "Динамик широкополосный 45мм с магнитной экранировкой, мощность 5 Ватт." Всё, кроме размера, оказалось ПРЯМОЙ ЛОЖЬЮ: магнитного экрана нет, мощность - только 3 Ватта.
QUB_QBTS-003__02с.jpg QUB_QBTS-003__08.jpg

На питание микросхемы моно-усилителя мощности поставили керамический SMD-конденсатор аж на 10мкФ, из-за чего на большой громкости колонка начинает просто "захлёбываться" из-за нехватки напряжения на пиках сигнала. На электролит 200-470 мкФ производитель решил не разоряться - "пипл схавает" и так...
QUB_QBTS-003__06b.jpg

Ну и, как "вишенка на торте", "мега"-аккумулятор, размером 20х30х5 мм, якобы ёмкостью 500 мАч. Хорошо, если там будет реальных 300 мАч и их хватит часа на два-три непрерывной работы...
QUB_QBTS-003__07.jpg
В общем, теперь весь контрабандный фирменный товар делается не у нас на Малой Арнаутской, а у них на Большой Шанхайской.

Поняв, что дарить такое убожество без хоть какой-нибудь "изюминки" просто стыдно, решил добавить, как основную функцию, блок WiFi-радио на основе микропроцессора ESP8266, и, заодно, заменить "мега"-аккумулятор на нормальную банку 18650, под которую в корпусе колонки изначально была предусмотрена специальная ниша.
QUB_QBTS-003__09.jpg QUB_QBTS-003__10.jpg

"Вскрытие" каллонки нужно начинать со снятия защитной решетки с "пыльником": край решетки поддеваем тонкой стальной или пластиковой лопаточкой. Четыре штыря решетки скупо посажены на клей, поэтому поначалу придётся приложить немного грубой физической силы. В образовавшуюся щель между корпусом и решеткой можно завести старую пластиковую карту и аккуратно продвигать её по окружности, вытаскивая решетку вверх.
QUB_QBTS-003__02b.jpg
Затем, нужно открутить четыре самореза в отверстиях, что находятся рядом с отверстиями для штырей, и отлепить две резиновые ножки внизу копуса. После этого задняя крышка легко откроется.
QUB_QBTS-003__03.jpg QUB_QBTS-003__04.jpg

Вот схема всех переделок в стиле "комикса":
QUB_QBTS-003_+_WiFi-radio__v01.jpg

На оригинальной печатной плате необходимо перерезать две дорожки: одна подаёт питание на универсальный чип AC6969D от китайской фирмы Jie Li, в котором содержится Bluetooth, FM-приёмник (без запоминания отсканированных станций) и MP3-плеер (чип поддерживает форматы MP2, MP3, WMA, APE, FLAC, AAC, MP4, M4A, WAV, AIF, AIFC, но что реализовано конкретно в этой прошивке - не проверял). Питание теперь будет переключаться тумблером между этим чипом и микропроцессором WiFi-радио.

Вторая перерезанная дорожка убирает сигнал MUTE от чипа AC6969D на усилитель мощности HAA8002D, а чтобы усилитель не заблокировался, нужно 1-ую ножку микросхемы через резистор 100 Ом "подтянуть" к "земле".

К ножкам 6 и 7 усилителя мощности HAA8002D припаял электролитический конденсатор 470 мкФ / 10 В для получения более качественного звука.

На вход питания микропроцессора ESP8266 припаял электролитический конденсатор 100 мкФ / 10 В (можно и больше, но не выше 470 мкФ, чтобы не насиловать аккумулятор).

На контакты D6 (GPIO12) и D7 (GPIO13) через резисторы 100 Ом подал сигналы от кнопок "+" и "-" для переключениями между станциями интернет-радио (короткие нажатия) и для регулировки уровня громкости (длительное нажатие на кнопку изменяет громкость ступенями по 10%).

С выхода RX микропроцессора ESP8266 мы получаем звуковой сигнал в широтно-импульсной модуляции. Чтобы убрать высокочастотные помехи и постоянный ток из сигнала, через конденсатор на 1 мкФ подаём на LOW-pass фильтр (НЧ-фильтр) Баттерворта 1-го порядка, который обрезает частоты, выше 19 000 Гц. И далее, через конденсатор на 1 мкФ, аудио-сигнал подаём на вход усилителя мощности.

Аккумулятор форм-фактора 18650 установил с дополнительным "пятаком", в который встроен чип защиты аккумулятора от разряда ниже 2,7 В, так как в штатной плате установлен только чип контроллера заряда, а чип защиты был вмонтирован непосредственно в "мега"-аккумулятор.
Провода питания припаял прямо к "пятаку" и "минусу" на корпусе 18650 монтажным проводом с сечением проводника 0.5 кв.мм. - чтобы не было просадки напряжения из-за слишком тонкого провода.
QUB_QBTS-003__11.jpg

В итоге, на частично разряженном аккумуляторе 18650 с нарисованной на корпусе ёмкостью 3400 мАч, WiFi-радио непрерывно проработало 9 часов 10 минут, после чего усилителю мощности стало не хватать напряжения и он стал "хрюкать" постоянно.
Спустя ещё 20 минут сработала защита от разряда ниже 2,7 Вольт, и аккумулятор отключил подачу напряжения на схему.
На мой взгляд, очень достойный результат для портативной "мыльницы".
QUB_QBTS-003__12.jpg

Да, ОГРОМНОЕ СПАСИБО Сергею Белоцерковскому, чья прошивка WiFi-радио была использована в микропроцессоре ESP8266. Как прошить микропроцессор и настроить кнопки и работу WiFi-радио через WEB-интерфейс подробно изложено на его сайте.
 
Изменено: