Shield con DFPlayer Mini – Costruzione

In questo articolo esaminiamo come realizzare uno shield con modulo DFPlayer Mini, seguendo le fasi di costruzione. Seguirà in un prossimo articolo, il suo collaudo.
Il mini lettore MP3 DFPlayer per Arduino è un modulo MP3 piccolo e conveniente con un’uscita collegabile direttamente all’altoparlante. La sua gestione viene effettuata tramite comandi seriali inviati da Arduino.

Caratteristiche dello shield

Le principali caratteristiche delle shield per DFPlayer mini sono:

  • Shield compatibile con scheda Arduino UNO;
  • Connettore per DFPlayer;
  • Connettore per altoparlante;
  • Tre pulsanti configurabili;
  • Led RGB a comando seriale tipo WS2812B;
  • Trimmer per regolazione tensione verso pin analogico;
  • Ricevitore/decodificatore IR tipo IRM-3638T ;
  • Connettori  per collegamento sensori a 3 pin e I2C (BMP180);
  • Possibilità di montare un display OLED OLED 0.96″ 128×64 -SSD1306;

Circuito elettrico e PCB del modulo

Circuito elettrico

Il circuito elettrico dello shield è molto semplice,  Questo può essere esaminato accedendo al sito EasyEDA, dove è disponile un programma online. Ecco il link
Per conoscere meglio il programma, leggete anche gli articoli EasyEDA – Guida all’utilizzo del programma eEasyEDA – Guida all’utilizzo del programma

Nella schema sono visibili le varie sezioni presenti:

  • Arduino: sono rappresentati tutti i pin di Arduino utilizzati per interfacciarsi con i dispositivi presenti sullo shield;
  • DFPLayer: sono visibili i collegamenti al modulo DFPlayer Mini , in particolari i pin RX-TX per dialogare in seriale con Arduino (pin D2, D3), i pin di alimentazione e quelli con l’altoparlante;
  • Display OLED: sono visibili i pin per l’interfacciamento di un display OLED OLED 0.96″ 128×64 -SSD1306, il display dialoga con Arduino tramite un protocollo I2C;
  • Potentiometer: è presente un solo trimmer da 10 KΩ il cui contatto centrale è collegato al pin di ingresso analogico A0 di Arduino; sarà possibile avere sul pin una tensione continua con un valore variabile tra 0 e 5V;
  • PIR Sensor: permette il collegamento di eventuali sensori di tipo digitale alimentabili a 5V, questi sono collegati al pin D8 di Arduino;
  • BMP180 sensor: il connettore permette l’installazione di un sensore di temperatura/pressione tipo BMP180  o altro sensore dotato di interfaccia I2C;
  • IR Sensor: in questo caso è presente un ricevitore/decodificatore IR tipo IRM-3638T collegato al pin D12, la presenza del LED1 permette di verificare l’avvenuto riconoscimento di un segnale ;
  • Button: sono presenti tre pulsanti connessi ai pin digitali D4, D5, D6, questi possono essere configurati per svolgere varie funzioni in base alla loro programmazione;
  • RGB led: è presente un led RGB a comando seriale tipo WS2812B, connesso al pin D7;

PCB dello shield

Sullo stesso sito potete trovare il PCB, ecco il link. Il PCB è di tipo a doppia faccia con fori metallizzati, questi potranno essere già montati dalla ditta costruttrice.

Realizzazione del PCB

Il PCB potrà essere realizzato tramite il servizio offerto dalla JLCPCB, azienda che agisce in sinergia con EasyEDA.

Per le fasi di realizzazione vi consiglio la lettura dei seguenti articoli: Come realizzare i vostri PCB tramite il sito JLCPCBJLCPCB & EasyEDA-Progettazione, realizzazione, assemblaggio PCB

Vista frontale del PCB ricevuto: sono visibili i componenti di tipo SMT già saldati in fase realizzativa dalla ditta costruttrice; la serigrafia permette una facile identificazione dei vari componenti e il corretto senso d’inserimento.

Vista posteriore del PCB ricevuto, l’utilizzo di fori metallizzati permette di avere collegamenti tra il lato TOP e Bottom del PCB.
I collegamenti di alimentazione GND sono ottenuti con l’utilizzo delle aree rame dei due piani del PCB.

Descrizione modulo DFPLayer Mini

Sul sito del produttore è presente la pagina wiki che riporta tutte le principali informazioni che permettono di utilizzare in modo semplice il lettore proposto. Le prime informazioni riguardano il pin out, necessario per imparare a collegare il DFPlayer mini, che come visibile, dispone di 16 pin di connessione. Sono inerenti l’alimentazione, il collegamento dello speaker e dei pulsanti con cui inviare comandi al DFPlayer mini per lavorare anche senza un microcontrollore. Sono poi presenti i pin RX-TX per la gestione da microcontrollore esterno.
Maggiori informazioni nell’articolo DFPlayer Mini Riproduttore MP3 per Arduino

DFPlayer Riproduttore MP3 ArduinoLa tabella descrittiva del produttore riporta l’elenco completo dei pin con la loro descrizione ed eventuali note:

Le modalità di uso e funzione sono diverse e tutte descritte nella pagina wiki indicata sopra, per la gestione in modalità seriale interconnessa al microcontrollore Arduino occorre utilizzare l’apposita libreria fornita dal produttore.

Dove trovare il modulo DFPlayer Mini

Il modulo DFPlayer mini può essere acquistato presso il sito Homotix, ad un costo di circa 4,20€, ricordo che chi inserirà il mio codice sconto riceverà uno sconto del 3%.

Fasi di costruzione

Seguono le fasi di costruzione dello Shield per DFPlayer.

  1. Preparazione dei componenti necessari al montaggio, si consideri che alcuni, di tipo SMT, non già stati montati di fase di realizzazione del PCB.  restano alcuni componenti (sensore IR, trimmer) e i connettori.

2- Si salda per prima cosa il trimmer da 10 KΩ,

3- Il montaggio prosegue con la saldatura del sensore IR

4- A questo punto si salderanno i connettori di tipo femmina per il Modulo DFPLayer mini e per il Display OLED.  Seguiti da quelli di tipo maschio per il sensore (PIR) e per il collegamento dell’altoparlante.

5 – Si passa alla saldatura dei connettori di tipo maschio per il futuro collegamento con Arduino

6 – Finito il montaggio, si potranno installare i vari moduli sui rispettivi connettori: Modulo DFPlayer mini, Display OLED, Sensore BMP180.

Vista della parte inferiore dello shield.

Altri progetti con moduli audio

Su questo sito sono già stati presentati molti moduli che permettono di decodificare file in vari formati come WAV o MP3. Sono gestibili tramite comandi manuali oppure tramite comandi trasmessi in seriale, da schede come Arduino.

LPM11162 (fuori produzione)

WTV020-SD

JQ6500

WT588D-16P

Modulo wireless MP3

XY-V17-B-D