Modul brány Bluetooth pre obojsmerné rádiá: 3 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Adaptér brány Bluetooth pre obojsmerné rádiá

Chceli ste niekedy mať so svojou šunkovou súpravou bezdrôtové slúchadlá? To sa dá pekne dosiahnuť pomocou náhlavnej súpravy Bluetooth so slušným mikrofónom a rádia s podporou Bluetooth. Existujú novšie rádiá, ktoré majú vstavanú funkciu Bluetooth, ale nasadiť túto funkciu na zariadenie, ktoré ju nemá vstavanú, je trochu náročné. Nie sú k dispozícii žiadne ľahko dostupné zariadenia brány, ktoré by fungovali ako základňa Bluetooth na pripojenie. Asi pred rokom som sa tým začal zaoberať a našiel som modul brány Bluetooth, ktorý bol k dispozícii od spoločnosti KC Wirefree (https://www.kcwirefree.com/audio.html). Na základe informácií zverejnených na ich webových stránkach som sa rozhodol použiť modul KC-6112 BlueAudio na vybudovanie tohto projektu. Bol som schopný pochváliť dizajn pomocou oddeľovacej dosky BOB-6112, ktorú ponúkajú, a vytvoriť dôkaz koncepcie.

Ako to funguje

Audio výstup z KC-6112 ide do vstupu MIC vášho rádia. Výstup z tohto modulu je nastaviteľný, ale stále som vložil delič napätia, ktorý dáva útlm asi 15 dB. O ostatné sa postará výstupný ovládač. Pridal som fázu vyrovnávacej pamäte na izoláciu modulu, ale zistil som, že to nie je potrebné. (Na schéme ukazujem prepojku, ktorá má obísť nárazník).

Audio vstup do modulu pochádza z reproduktorového výstupu rádia. Našiel som 3dB útlmu adekvátneho pre tento vstup, pretože hlasitosť môžete zvyčajne nastaviť z rádia. Modul má tiež úpravu vstupnej úrovne a hlasitosť môžete normálne ovládať z rádia, aby poskytla dobrú úroveň použitému headsetu.

Na schéme zobrazujem zvukový vstup ako stereo vstup. To umožňuje, aby bol tento modul použitý ako stereo zdroj, ak ste ho chceli použiť ako zdroj hudby pre Bluetooth. (To si vyžaduje iné načítanie softvéru). Skutočne stačí pre túto aplikáciu vyplniť vstup ľavého kanála.

Jednou z funkcií softvéru KC Wireless bola schopnosť spravovať spojenie PTT s jednou z digitálnych liniek IO BC05 indikujúcich PTT pri aktivácii. Použil som to na pohon MOSFETu, aby som poskytol prepínač rádia. Väčšina rádií používa ako signál PTT na GND, existujú však určité odchýlky. Toto fungovalo dobre pre všetky rádiá, s ktorými som to skúšal. Funkcia PTT je založená na tom, že náhlavná súprava Bluetooth dokáže „odpovedať“na hovory po prepojení s mobilným telefónom. Táto schopnosť sa veľmi líši od rôznych výrobcov náhlavných súprav, takže si to treba uvedomiť. (Nie všetky bezdrôtové náhlavné súpravy podporujú túto schopnosť kompatibilnú so softvérom modulu).

Rozhodol som sa zapnúť a vypnúť tento dizajn vypínačom. Modul KC-6112 má aktivačný kolík, ktorý je možné použiť ako mäkké ovládanie zapnutia a vypnutia. Táto funkcia funguje najlepšie s novšími verziami softvéru. (Na povolenie tejto funkcie budete potrebovať úpravu plošného spoja, ktorý som navrhol..).

Krok 1: Verzia Breadboard a zostava PCB

Verzia Breadboard

Na horných obrázkoch je zobrazené pole, ktoré som postavil. Fungovalo to dobre, ale chcel som, aby to bolo kompaktnejšie a odolnejšie, a tak som chcel postaviť modul na báze PCB.

DPS

Nakoniec som navrhol DPS a urobil peknú malú verziu, ktorú rád používam. Na ceste bolo niekoľko úškrnov, ale s výsledným dizajnom som spokojný. Dúfam, že to môže byť užitočný návrh pre ostatných, ktorí by ho mohli chcieť postaviť. Konštrukcia KC-6112 vychádza zo staršieho zariadenia Qualcomm (CSR) BlueCore 5 (BC05). Existuje veľa čínskych modulov, ktoré majú rovnaký čip, ale tento modul definuje softvér. KC Wirefree napísala slušnú softvérovú sadu, ktorá umožňuje, aby ich modul fungoval ako bezdrôtová brána špeciálne pre bezdrôtové slúchadlá. Na tento účel používa profil AGHFP (Audio Gateway) a pridali niekoľko pekných funkcií, aby dobre fungoval. Dizajn, s ktorým som prišiel, je založený na vzorovom návrhu, ktorý je s istým vyladením ukázaný na príklade obvodu údajového listu KC Wirefree KC-6112. Rozhodol som sa, že by som chcel urobiť tento prenosný, a tak som sa rozhodol použiť manažment batérie BC05 a na jeho spustenie som pridal malú LiPo batériu.

DPS, ktorú som navrhol, používa diely SMD, pretože som ju chcel udržať kompaktnú. Zahrnul som výstupné súbory Eagle ako súbor zip. Tieto súbory je možné použiť na výrobu dosky. (PCB som nechal vyrobiť spoločnosťou PCBWay a odviedli dobrú prácu).

Zostavenie tejto dosky plošných spojov bude vyžadovať dobrú spájkovačku s malým hrotom a trpezlivosť pri montáži týchto malých častí. Odkázal by som vás na rôzne príručky, ktoré sú publikované v iných článkoch na ručné spájkovanie dielov SMD.

• Najprv namontujte všetky malé súčiastky pre povrchovú montáž.
• Potom pridajte stereo konektory a konektor USB. Pridajte komponenty priechodných otvorov: LED diódy a tlačidlové spínače. (Hlavičky sa používajú na programovanie. Ak ich nainštalujete a použijete odporúčané pole, budete musieť orezať hornú časť záhlaví, aby sa zmestili).
• Potom namontujte modul KC-6112. Všimnite si toho, že nie všetky podložky na module musia byť spájkované.
• Skontrolujte všetky spájkovacie spoje a uistite sa, že všetko vyzerá dobre.
• Uistite sa, že je vypínač vypnutý, a potom zapojte vodiče z batérie.
• Zostavenie dosky plošných spojov nájdete na obrázkoch.

Schéma a zoznam materiálov na stavbu dosky sú zahrnuté v tomto dokumente. Chcel som navrhnúť DPS tak, aby vyhovovala komerčne dostupnému bývaniu, a preto som vybral puzdro Bud Industries HH-3641, ktoré je k dispozícii od rôznych distribútorov. Ten prípad funguje dobre a má zhruba správnu veľkosť pre tento obvod. Vybral som batériu, ktorá sa zmestí do puzdra s plošným spojom navrchu a napriek tomu poskytne určitý priestor. Nabíjanie batérie LiPo je riadené modulom KC-6112. Batéria v tomto prípade nemôže byť hrubšia ako 6 mm. Nakoniec som dostal batériu s výkonom 180 mAh (Noiposi X0017VDHHF). To pri tomto dizajne pri plnom nabití poskytne zhruba 5 hodín používania (nabitie trvá zhruba 1,5 hodiny). Upozorňujeme, že nabíjanie väčšej batérie bude trvať dlhšie, pretože čip BC05 je schopný nabíjať iba 150mA.

Krok 2: Načítanie a ovládanie softvéru

Načítanie softvéru

Modul KC-6112 môže byť prijímačom alebo vysielačom, preto je dôležité, aký softvér sa používa. Modul je objednaný s požadovanou verziou SW. V tomto projekte bude konfigurácia brány verziou, ktorá bude fungovať. Aktuálna verzia kódu brány, ktorá je k dispozícii na ich webových stránkach (v čase písania tohto článku), je 8.2.0. Moje skúsenosti s rôznymi verziami sady kódov brány dostupnými od KC Wirefree ukazujú, že najlepšia verzia pre tento projekt je 8.1.0. To je verzia, ktorú by som odporučil objednať (ako vlastnú verziu). Kód 8.1.0 poskytuje najlepšiu predvolenú funkciu PTT pre fungovanie tohto dizajnu. Ak nechcete PTT a chcete radšej používať funkciu VOX vášho rádia, potom by bola v poriadku každá verzia. 8.2.0 neposkytuje PTT ako predvolenú funkciu. Všimnite si toho, že 8.1.0 sa v súčasnosti nezobrazuje na webových stránkach archívu KC Wirefree, ale môžete o to požiadať. (Mám kópiu, ak ju potrebujete).

Modul môžete flashovať na ľubovoľnú verziu, ktorú by ste chceli, ak budete postupovať podľa sprievodcu aktualizáciou firmvéru KC Wirefree. Všetky rozhrania na správu tejto schopnosti sú uvedené v schéme. Toto presahuje zamýšľaný rozsah tejto diskusie, takže sa tým nebudem viac zaoberať. (Všimnite si toho, že ak chcete vykonať zmeny softvéru v module, musíte nainštalovať ovládače a softvér na správu do počítača so systémom Windows. Budete tiež chcieť mať 3,3 V USB na sériové rozhranie, ako napríklad Qunqi 3,3 V 5,5 V FT232RL k dispozícii na Amazone a na ďalších miestach).

Ovládanie modulu

Modul KC-6112 má niekoľko vstupov, ktoré je možné použiť na ovládanie prepínacích vstupov. Pri tomto dizajne som sa rozhodol, že to zjednoduším a že budem mať iba 3 tlačidlové prepínače na správu potrebných funkcií. (Nasledujúce informácie závisia od firmvéru. Odrážajú kód 8.1.0).

Pair/BTB Toto tlačidlo sa používa na spárovanie s náhlavnou súpravou. Párovanie sa spustí, keď toto tlačidlo podržíte stlačené dlhšie ako sekundu. Krátke stlačenie sa znova spojí so spárovaným zdrojom, ak sa odpojil.

VOL UP/VOL DN Tieto tlačidlá upravujú výstupnú hlasitosť (ktorá ovláda váš vstup mikrofónu v rádiu). Budete musieť trochu experimentovať, aby ste zistili, čo funguje najlepšie pre váš rádiový vstup. Všimnite si toho, že keď dvakrát rýchlo stlačíte tieto tlačidlá, upravíte vstupný zisk hore a dole.

Považujem za najlepšie trochu experimentovať s nastaveniami hlasitosti a zosilnenia, aby ste dosiahli najlepšie výsledky. Očividne sa zmení z rádia na rádio.

Podrobný popis funkcií tlačidiel nájdete v používateľskej príručke KcGateway, ktorá je k dispozícii na webovej stránke KC Wirefree, kde nájdete konkrétny kód. (KcGateway_UserGuide_v8.1_b1.pdf pre túto sadu kódov 8.1.0).

V mojej schéme sú tiež znázornené 4 LED diódy pre rôzne indikácie stavu. ČERVENÉ a MODRÉ LED diódy poskytujú všeobecný stav Bluetooth a stav modulu. Kontrolka „Pripojené“skutočne nie je potrebná, pretože stav pripojenia je možné vidieť pomocou modrej diódy LED. Práve som zistil, že je užitočné mať tento indikátor. LED dióda „PTT“zobrazuje stav PTT modulu. Keď sa uplatňuje PTT, odtok MOSFET sa prepne na uzemnenie. Je praktické mať o tom vizuálny indikátor.

Krok 3: Rádiové pripojenia a záver

Rozhranie k vášmu rádiu

Rozhranie rádia závisí od rádia. Zahrnul som schému kábla, ktorý som vyrobil na použitie s FT-897 (a podobnými rádiami) pomocou dátového portu. Zahrnul som aj schému na použitie s Baofeng HT. V zásade musíte pripojiť vstup rádiového mikrofónu na výstup KC-6112 a reproduktor rádia na vstup. PTT funguje ako vstup na zem.

Záver

Viem, že toto je stručný popis tejto jednotky, ale funguje to dobre a mám rád, keď sa môžem túlať bez toho, aby som bol hneď vedľa rádia. Zistil som, že s náhlavnou súpravou, ktorú som použil, dokážem bez problémov dosiahnuť približne 20-30 stôp. Testoval som niekoľko ďalších náhlavných súprav a bolo pár, ktoré nepodporovali protokol brány, takže nefungovali. Väčšina „nehudobných“náhlavných súprav by mala fungovať dobre.

Dúfam, že ak to zvládnete, budete si to môcť užiť rovnako ako ja. Veľa štastia.