Electronique - Realisations - Lecteur audio 008

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Dernière mise à jour : 11/04/2021

Présentation

Cette réalisation a été développée sur demande, pour démarrer et arrêter, dans des conditions spécifiques, la lecture de plusieurs fichiers audio MP3/WAV situés sur une carte SD.

L'intelligence du système est confiée à une carte à base de microcontrôleur PIC18F. Des entrées de commande supplémentaires ont été ajoutées afin de libérer le potentiel d'expression de certains modules de lecture MP3, dans le but avoué de réaliser par la suite d'autres lecteurs MP3 particuliers :

1 lecteur pour utilisation en voiture (descriptif à venir prochainement à la page Lecteur audio 008b)
1 lecteur pour démarrer des musiques au pied (descriptif à venir prochainement à la page Lecteur audio 008c)

Le système est actuellement capable de démarrer la lecture individuelle de 45 ou 200 fichiers audio différents.

Vue d'ensemble

La carte contrôleur principale pilote par liaison série un module lecteur de fichier audio, lequel est suivi d'un amplificateur audionumérique de 2 x 20 W. La source d'énergie nécessaire à l'ensemble peut être tirée du secteur 230 V ou d'une batterie de 12 V.

A la mise sous tension, le système s'assure que le lecteur de fichiers audio est fonctionnel. En cas d'erreur (carte SD absente ou non reconnue par exemple), la LED rouge Error s'allume pour indiquer qu'un problème a été détecté. Chaque commande de démarrage ou d'arrêt d'un fichier audio fait également l'objet d'une vérification de bonne prise en compte, par contrôle des accusés de réception envoyés par le lecteur audio.

Caractéristiques techniques

Formats audio acceptés

Format de fichier : MP3 ou WAV
Fréquence d'échantillonnage : 8 kHz, 11.025 kHz, 12 kHz, 16 kHz, 22.05 kHz, 24 kHz, 32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz
Support de masse : MicroSD (2 GO maxi) ou MicroSDHC (32 GO maxi)
Système de fichier : FAT16 ou FAT32

Choix du module de décodage MP3

Il existe plusieurs circuits intégrés spécialisés dans la lecture de fichiers audio MP3, WAV ou autres formats : YX5300, YX8002/DFR0299, GPD2846, JQ6500 ou encore WTV020 (à noter que certains modules ne peuvent lire que des fichiers audio compressés 4-bit PCM). J'ai retenu ceux qui se sont les mieux comporté (en terme de fiabilité et de rapidité de réaction) lors de mes divers tests avec des fichiers MP3.

Alimentation

Alimentation autorisée : +12 V à +24 V, sur secteur ou sur batterie (Pb/NiMh/Li-Ion/LiFe).

Pour un usage sur batterie, l'autonomie de l'ensemble dépend de la capacité de cette dernière (en Ah ou Wh), ainsi que du temps de diffusion sonore et de la puissance acoustique désirée.

Amplification audio

Le système dispose d'une sortie amplifiée pour deux HP (haut-parleurs). L'amplification audio de puissance est confiée à un amplificateur stéréophonique travaillant en classe D (numérique) afin de limiter le plus possible la consommation globale (meilleure autonomie pour un usage sur batterie). La puissance est limitée à 2 x 20 W sur HP 4 ohms si la source d'alimentation est de +12 V, elle peut atteindre 2 x 30 W sur HP 8 ohms avec une source de tension de 24 V.

Réglage du volume

Le réglage du volume sonore est assuré par un potentiomètre situé entre la sortie audio du module lecteur MP3 et l'entrée audio de l'amplificateur de puissance.