Mòdul de passarel·la Bluetooth per a ràdios bidireccionals: 3 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Adaptador de passarel·la Bluetooth per a ràdios bidireccionals

Alguna vegada heu volgut tenir uns auriculars sense fils per utilitzar-los amb la vostra plataforma de pernil? Això es pot fer molt bé amb uns auriculars Bluetooth que tenen un micròfon decent i una ràdio compatible amb Bluetooth. Hi ha ràdios més noves que incorporen la funció Bluetooth, però posar-la en equips que no la tenen incorporada és una mica difícil. No hi ha dispositius de passarel·la fàcilment disponibles que funcionin com a base Bluetooth per connectar-se. Fa aproximadament un any vaig començar a examinar-ho i vaig trobar un mòdul de passarel·la Bluetooth que estava disponible a KC Wirefree (https://www.kcwirefree.com/audio.html). Vaig decidir utilitzar el mòdul KA-6112 BlueAudio per construir aquest projecte, basant-me en la informació publicada al seu lloc web. Vaig poder analitzar el disseny amb el tauler d’informació BOB-6112 que ofereixen i construir una prova de concepte.

Com funciona

La sortida d'àudio del KC-6112 va a l'entrada MIC de la ràdio. La sortida d’aquest mòdul és ajustable, però segueixo posant un divisor de tensió que proporciona una atenuació d’uns 15dB. El control de sortida gestiona la resta. He afegit una etapa de memòria intermèdia per aïllar el mòdul, però he trobat que no era necessari. (Mostro un pont per donar la volta a la memòria intermèdia de l’esquema).

L'entrada d'àudio al mòdul prové de la sortida dels altaveus de la ràdio. He trobat 3dB d’atenuació adequat per a aquesta entrada, ja que normalment podeu configurar el volum que prové de la ràdio. El mòdul també té un ajust per al nivell d’entrada i normalment podeu controlar el volum de la ràdio per donar un bon nivell als auriculars que utilitzeu.

Mostro l'entrada d'àudio com a entrada estèreo a l'esquema. Això permet que aquest mòdul es pugui utilitzar com a font estèreo si el voleu utilitzar per a una font Bluetooth per a música. (Això requereix una càrrega de programari diferent). Realment només necessiteu omplir l'entrada de canal esquerre per a aquesta aplicació.

Una de les funcions del programari KC Wireless era la capacitat de gestionar un enllaç PTT amb una de les línies de E / S digitals BC05 que indiquen PTT quan s’activa. He utilitzat això per conduir un MOSFET per proporcionar un commutador a la ràdio. La majoria de ràdios utilitzen PTT a GND com a senyal, tot i que hi ha algunes aberracions. Això ha funcionat molt bé per a totes les ràdios amb què he provat. La funció PTT es basa en que els auriculars Bluetooth poden ‘respondre’ a les trucades quan es connecten a un telèfon mòbil. Aquesta capacitat varia molt entre els diferents fabricants d’auriculars, de manera que cal tenir en compte això. (No tots els auriculars sense fils admeten aquesta capacitat compatible amb el programari del mòdul).

Vaig optar per encendre i apagar aquest disseny amb un interruptor. El mòdul KC-6112 té un pin Enable que es pot utilitzar com a control suau d'encesa i apagada. Aquesta capacitat funciona millor amb versions posteriors del programari. (Per habilitar aquesta funció, haureu de modificar el PCB que he dissenyat..).

Pas 1: versió del tauler de pa i compilació de PCB

Versió de tauler de pa

Les imatges principals mostren la taula de treball que he creat. Va funcionar bé, però volia que fos més compacte i durador, així que volia construir un mòdul basat en PCB.

PCB

Finalment vaig dissenyar un PCB i vaig fer una petita versió que m’agradava fer servir. Hi va haver alguns avenços en el camí, però estic satisfet amb el disseny resultant. Espero que pugui ser un disseny útil per a altres persones que vulguin construir-lo. El disseny del KC-6112 es basa en un dispositiu BlueCore 5 (BC05) més antic de Qualcomm (CSR). Hi ha molts mòduls xinesos que tenen el mateix xip, però el programari és el que defineix aquest mòdul. KC Wirefree ha escrit un conjunt de programari decent que permet al seu mòdul actuar com una passarel·la sense fils específicament per a auriculars sense fils. Utilitza el perfil AGHFP (Audio Gateway) per fer-ho i han afegit algunes funcions interessants perquè funcioni bé. El disseny que em va sorgir es basa en el disseny de mostra que es mostra a l’exemple del circuit de fulls de dades KC Wirefree KC-6112, amb algunes modificacions. Vaig decidir que m'agradaria fer-ho portàtil, de manera que vaig optar per utilitzar la gestió de la bateria BC05 i vaig afegir una petita bateria LiPo per executar-la.

El PCB que vaig dissenyar utilitza peces SMD, ja que volia mantenir-lo compacte. He inclòs els fitxers de sortida Eagle com a fitxer zip. Aquests fitxers es poden utilitzar per fabricar un tauler. (Vaig fabricar el PCB per PCBWay i van fer una bona feina).

La construcció d’aquest PCB requerirà una bona soldadora amb una punta petita i certa paciència per muntar aquestes petites peces. Us remetria a diverses guies publicades en altres articles per a la soldadura manual de peces SMD.

• Munteu tots els components de muntatge superficial petits.
• A continuació, afegiu les preses estèreo i el connector USB. Afegiu els components del forat passant: LEDs i interruptors de polsador. (Les capçaleres s'utilitzen per a la programació. Si les instal·leu i utilitzeu la casella suggerida, haureu de retallar la part superior de les capçaleres per adaptar-les).
• A continuació, munteu el mòdul KC-6112. Tingueu en compte que no cal soldar tots els coixinets del mòdul.
• Inspeccioneu totes les juntes de soldadura i assegureu-vos que tot quedi bé.
• Assegureu-vos que l’interruptor d’alimentació estigui apagat i, a continuació, connecteu els cables de la bateria.
• Consulteu les imatges de l’acumulació del PCB.

Aquí s’inclou l’esquema i la llista de materials per construir el tauler. Volia dissenyar el PCB perquè s’adaptés a una carcassa disponible comercialment, així que vaig seleccionar la funda Bud Industries HH-3641, que està disponible a diversos distribuïdors. Aquest cas funciona bé i té la mida adequada per a aquest circuit. Vaig triar una bateria que encaixés en el cas amb el PCB a la part superior i que encara donés una mica de joc. La càrrega de la bateria LiPo és gestionada pel mòdul KC-6112. La bateria no pot ser més gruixuda que 6 mm en aquest cas. Vaig acabar obtenint una bateria de 180 mAh (Noiposi X0017VDHHF). Això donarà aproximadament 5 hores d’ús d’aquest disseny a plena càrrega (es necessiten aproximadament 1,5 hores per carregar-se). Tingueu en compte que una bateria més gran trigarà més a carregar-se, ja que el xip BC05 només pot carregar 150 mA de corrent.

Pas 2: Càrrega i control de programari

Càrrega de programari

El mòdul KC-6112 és capaç de ser un receptor o transmissor, per la qual cosa és important quin programari s’utilitza. El mòdul s’ordena amb la versió de SW que vulgueu. Per a aquest projecte, la configuració de la passarel·la és la versió que funcionarà. La versió actual del codi de passarel·la disponible al seu lloc web (a partir d’aquest escrit) és la 8.2.0. La meva experiència amb les diverses versions del conjunt de codis de passarel·la disponibles a KC Wirefree mostra que la millor versió per a aquest projecte és la 8.1.0. Aquesta és la versió que recomanaria demanar (com a versió personalitzada). El codi 8.1.0 proporciona la millor funcionalitat PTT per defecte per al funcionament d’aquest disseny. Si no voleu PTT i preferiu utilitzar la funció VOX de la vostra ràdio, qualsevol de les dues versions estaria bé. El 8.2.0 no proporciona PTT com a característica predeterminada. Tingueu en compte que la versió 8.1.0 no es mostra actualment al lloc web d’arxiu de KC Wirefree, però podeu sol·licitar-la. (En tinc una còpia si la necessiteu).

Podeu fer passar el mòdul a la versió que vulgueu si seguiu la Guia d'actualització del microprogramari KC Wirefree. Totes les interfícies per gestionar aquesta capacitat es mostren a l'esquema. Això està més enllà de l'abast previst d'aquesta discussió, de manera que no hi aprofundiré més. (Tingueu en compte que si voleu fer canvis de programari al mòdul, heu d’instal·lar controladors i programes de gestió en un ordinador basat en Windows. També voldreu tenir una interfície USB de 3,3 V a sèrie, com ara un Qunqi 3,3 V 5,5 V FT232RL disponible a Amazon i altres llocs).

Control de mòduls

El mòdul KC-6112 té diverses entrades que es poden utilitzar per a entrades de commutació per al control. Per a aquest disseny, vaig decidir simplificar-lo i només disposar de 3 interruptors de botó per gestionar les funcions necessàries. (La informació següent depèn del firmware. Això reflecteix el codi 8.1.0).

Parellar / BTB Aquest botó s’utilitza per emparellar-se amb els auriculars. L'emparellament s'inicia quan es manté premut aquest botó durant més d'un segon. Una petita pulsació es tornarà a connectar amb un recurs emparellat si s’ha desconnectat.

VOL UP / VOL DN Aquests botons ajusten el volum de sortida (que condueix la vostra entrada de micròfon a la ràdio). Haureu d’experimentar una mica per veure què funciona millor per a la vostra entrada de ràdio. Tingueu en compte que, quan feu dos cops ràpids sobre aquests botons, ajusteu el guany d'entrada cap amunt i cap avall.

Vaig trobar el millor experimentar una mica amb el volum i obtenir configuracions per obtenir els millors resultats. Evidentment, canviarà de ràdio a ràdio.

Consulteu la Guia de l'usuari de KcGateway disponible al lloc web de KC Wirefree per obtenir el codi específic establert per obtenir una explicació detallada de les funcions dels botons. (El kcGateway_UserGuide_v8.1_b1.pdf per a aquest conjunt de codis 8.1.0).

Al meu esquema també es mostren 4 LEDs per a diverses indicacions d'estat. Els LEDS VERMELL i BLAU proporcionen l’estat general del Bluetooth i l’estat del mòdul. El LED "Connectat" realment no és necessari perquè es pot veure l'estat de la connexió mitjançant el LED blau. Acabo de trobar útil tenir aquest indicador. El LED "PTT" reflecteix l'estat PTT del mòdul. Quan s’afirma PTT, el drenatge MOSFET es commuta a terra. És útil tenir-ne un indicador visual.

Pas 3: connexions de ràdio i conclusió

Interfície amb la ràdio

La interfície de ràdio depèn de la ràdio. He inclòs un esquema del cable que he fet per utilitzar-lo amb un FT-897 (i ràdios similars) mitjançant el port de dades. També he inclòs l'esquema per utilitzar-lo amb un Baofeng HT. Bàsicament cal connectar l’entrada de micròfon de ràdio a la sortida KC-6112 i l’altaveu de la ràdio a l’entrada. El PTT és funcional com a entrada a terra.

Conclusió

Sé que es tracta d'una breu descripció d'aquesta unitat, però funciona bé i m'agrada poder deambular sense estar al costat de la meva ràdio. He trobat que puc aconseguir uns 20-30 peus sense cap problema amb els auriculars que he utilitzat. Vaig provar diversos auriculars i hi havia un parell que no admetia el protocol de passarel·la, de manera que no funcionaven. La majoria dels auriculars que no són musicals haurien de funcionar bé.

Espero que si ho construïu, en pugueu gaudir tant com jo. Bona sort.