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DigiRadio v2
DigiRadio va a batteria, ha un DSP molto più potente e un'uscita ottica S/PDIF. Tutto su una scheda a 6 strati da 60 × 80 mm.
Cosa cambia rispetto alla v1
| v1 | v2 | |
|---|---|---|
| DSP | ADAU1701 | ADAU1452: molta più potenza di calcolo, più porte I²S, ASRC, avvio da EEPROM |
| Controller | ESP32-S3 | ESP32-S31-WROOM-3 con 128 Mbit di flash esterna |
| Bluetooth | FSC-BT1035 | FSC-BT1058, su una sua 3,3 V filtrata |
| Uscite | Bluetooth | Bluetooth e ottica S/PDIF (TOSLINK) |
| Alimentazione | USB-C | USB-C e batteria Li-ion con caricabatterie e misura della carica |
| Scheda | 6 strati, 50 × 90 mm | 6 strati, 60 × 80 mm |
Come funziona
Il percorso audio resta tutto digitale. L'ADAU1452 è il centro: riceve tre ingressi I²S (radio, Bluetooth ed ESP32), rimanda l'audio al modulo Bluetooth e all'ESP32 e pilota l'uscita ottica S/PDIF, così la radio si collega anche a un amplificatore o a una soundbar.
Si4684
Silicon Labs
Sintonizzatore DAB/DAB+/FM con antenna su SMA, quarzo da 19,2 MHz e flash SPI per il suo firmware.
ADAU1452
Analog Devices SigmaDSP
Il cuore audio: EQ, preset, mixer delle sorgenti e uscita S/PDIF. Si avvia da una EEPROM SPI da 1 Mbit.
FSC-BT1058
Feasycom
Modulo Bluetooth audio comandato dall'ESP32 via UART.
ESP32-S31
Espressif, modulo WROOM-3
Esegue il firmware, comanda radio e DSP, porta webradio e audio dal telefono nel DSP. Flash esterna da 128 Mbit e USB-C.
A batteria
La radio è pensata per essere portatile. Un BQ25896 di Texas Instruments carica la batteria dalla USB-C e un MAX17048 misura quanta carica resta, così l'app potrà mostrarla.
- Due buck-boost TPS63031 per le 3,3 V digitale e audio, separate.
- Un LDO TPS7A20 a basso rumore per la 1,8 V del sintonizzatore.
- Un buck TLV62568 per la 1,2 V del core del DSP.
La batteria è una Li-ion piatta da 3000 mAh, 60 × 50 × 7,5 mm, che sta nel guscio inferiore del contenitore.
La scheda
Sei strati a impedenza controllata, 50 Ω per la RF e 90 Ω differenziali per l'USB, in 60 × 80 mm. Tocca un'immagine per vederla a piena risoluzione.
Il contenitore
Il contenitore è fatto di due gusci che si chiudono a scatto, stampati in 3D su una Bambu Lab X1C, e misura 65,6 × 84,6 × 25 mm. Nelle foto si vede il guscio superiore in PETG bianco traslucido con le scritte nere. Dentro, al posto della scheda vera, c'è una scheda finta stampata color oro, che serve a provare gli ingombri.
Verificata con BoardLab
Prima di ordinarla ho fatto revisionare la scheda da BoardLab, un software di analisi dei PCB che sviluppo io. Legge schema, layout e il datasheet di ogni integrato e dice se la scheda si può ordinare, citando la pagina del datasheet da cui viene ogni osservazione. Sulle revisioni precedenti ha trovato problemi veri, come pull-up I²C mancanti, il carico e il drive level dei quarzi e il filtro del PLL del DSP. La storia completa è nella pagina Sviluppo, e il risultato commentato punto per punto è nel report BoardLab della v2.
Produzione
Il progetto è pubblicato su PCBWay, con Gerber e distinta componenti, e partecipa al loro 9° Project Design Contest. Questa volta la scheda la monto io: da PCBWay ordino solo le PCB e i componenti li saldo a mano.
Firmware e app
L'obiettivo è usare lo stesso firmware della v1, adattato ai nuovi pin e al nuovo DSP, e la stessa app igiRadio per entrambe le schede. Il lavoro fatto finora è nella pagina Il firmware della v2.
Tutto aperto
Progetto KiCad, schema e distinta componenti sono nella cartella Hardware-v2 su GitHub, con licenza CERN-OHL-S v2. Il modello 3D STEP della scheda (2,6 MB, zip) si può scaricare per progettare il contenitore.