MPY v4 Walkman reprodutor MP3 formato fita cassete

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MPY v4 Walkman, reprodutor MP3 maneiro no formato de fita cassete para montar, reprodutor de MP3 legal com Raspberry Pi RP2040, VS1053 e display colorido AXP2101. Design nostálgico, circuito alimentado por bateria, inclui código-fonte e case 3D.

Quando eu era criança, meu irmão mais velho tinha um reprodutor de cassete Sony Walkman que eu sempre invejei. Sempre tive nostalgia por reprodutores de cassete em meu coração. O design mecânico requintado e a aparência legal do Walkman de cassete naquela época deixaram uma profunda impressão em mim. Agora estou tentando fazer um eu mesmo com base na aparência de um reprodutor de cassete!

Este projeto foi migrado da edição padrão e está participando do Programa Spark 2024. A diferença entre V3 e V4 é que o V4 usa uma tecla A56, que terá uma textura melhor. As carcaças V3 e V4 não são intercambiáveis.

Quanto à seleção de hardware para o projeto, o MCU usa um Raspberry Pi PICO e é necessária uma tela colorida para recriar o efeito da janela de fita transparente giratória. Foi escolhida uma tela ST7789 de 1,14 polegadas. Devido às limitações de desempenho do Micropython, é necessário um chip de decodificação de música, então o VS1053 foi escolhido por suas funções poderosas e pela disponibilidade de bibliotecas Micropython existentes online. Os outros componentes de hardware é padrão, incluindo 4 botões e um slot para cartão TF. Para implementar elegantemente a função de ligar/desligar, o projeto introduz o novo chip de gerenciamento de energia AXP2101, que outros especialistas também estão usando.

Mpy V4 Walkman Reprodutor Mp3 Formato Fita Cassete Tela

Ideias principais da escrita de código Como um projeto chinês, é claro que ele deve ter suporte para o chinês. Este projeto adicionou suporte para a biblioteca completa de fontes dos 6500 caracteres chineses mais usados, e utilizou a biblioteca de aprimoramento fb do wangshujun https://github.com/wangshujun-tj/mpy-Framebuf-boost. Para obter o efeito de rotação suave da fita, este projeto utiliza uma tela colorida st7789 de 240×135 píxeis, dirigindo-a diretamente com Python afetaria muito a eficiência, então aqui o autor utilizou o driver fastc de Russ Hughes https://github.com/russhughes/st7789_mpy.

Suporte para driver VS1053, utilizando a biblioteca de Peter Hinch https://github.com/peterhinch/micropython-vs1053. No entanto, esta biblioteca suporta apenas os métodos mais básicos de reprodução, então consultei o manual do VS1053 eu mesmo e adicionei alguns métodos mais avançados. Boa interface de usuário, como perfeccionista, a interface deve ser aceitável para mim, então usei o Photoshop com cuidado para criar os materiais um por um… também é um trabalho árduo tentar replicar a lógica de um tocador de fita o máximo possível.

Esquema MPY v4 Walkman reprodutor MP3 formato fita cassete

O autor mergulhou no formato de codificação MP3 e no VS1053 e utilizou a capa do álbum a partir das informações do ID3 do mp3, mas a processou de forma especial para que, ao reproduzir MP3s, se houver informações de capa, elas sejam exibidas na tela, dando a sensação de que uma fita real foi inserida. Por fim, trata-se de integração, pensando que é simples, mas, na verdade, criar um sistema completo requer algum esforço. Muitos dos métodos mencionados anteriormente exigem a modificação do código-fonte do micropython, portanto, o firmware final é autocompilado, incluindo algumas bibliotecas avançadas, e depois usado em conjunto. O código-fonte, as instruções, os arquivos de shell e os scripts de ferramenta são enviados para o GitHub, é claro, um projeto completo precisa de um shell. O autor começou a aprender engenharia de software este ano e continua em um nível iniciante.

Implementação de produção PCB, integração perfeita com o design do PCB, relativamente conveniente. O chip VS1053 usado aqui é comprado no site oficial, bastante caro. Ainda há muito espaço para redução de preço se enviado. Atualmente fazendo 10 SMTs, com um preço médio de cerca de 100 yuan cada. A carcaça é modelada e impressa com a impressora Tuozhu A1 mini. Para maior precisão, pode-se escolher entre várias plataformas de impressão 3D para obter carcaças de melhor precisão. Os arquivos STL podem ser obtidos do repositório. Outros componentes a serem comprados incluem: bateria recarregável de 600mAh, tela plug-in ST7789 de 240×135, parafusos de cabeça chata M2.5×8, botões de tecla A56.

Copia a música através da transmissão do cartão TF, use a interface USB para atualização de programa e carregamento, a taxa de bits do MP3 não deve exceder 256k. É recomendado usar 128k ou 192k, atualmente só suporta MP3.
Último vídeo de demonstração da aparência do V3

Lista de material para montar

Nome	Valor	Descrição	Quantidade
Resistores
R1,R12	510 Ω	R0402 — Resistor SMD	2
R2,R3,R18,R19,R44,R45	0 Ω	R0402 — Resistor SMD	6
R4,R5,R36,R37	22 Ω	R0402 — Resistor SMD	4
R8,R10	1 kΩ	R0402 — Resistor SMD	2
R9,R11,R14,R15,R17,R30,R31,R32,R39,R40,R41,R42,R43	10 kΩ	R0402 — Resistor SMD	13
R13	3.3 kΩ	R0402 — Resistor SMD	1
R16,R22	5.1 kΩ	R0402 — Resistor SMD	2
R21	2.2 kΩ	R0402 — Resistor SMD	1
R23,R24,R25,R26,R27,R28,R29,R35	100 kΩ	R0402 — Resistor SMD	8
R33,R38	10 Ω	R0402 — Resistor SMD	2
R34	1 MΩ	R0402 — Resistor SMD	1
Capacitores
C1,C18,C19,C20,C25,C37,C41,C42	1uF	C0402 — capacitor SMD	8
C2,C15	10uF	C0603 — capacitor SMD	2
C3,C6,C10,C13,C14,C33,C34,C35,C36	100nF	C0402 — capacitor SMD	9
C4,C5	15pF	C0402 — capacitor SMD	2
C7,C8,C9,C11	2.2uF	C0402 — capacitor SMD	4
C12	1nF	C0402 — capacitor SMD	1
C16,C17,C26	22uF	C0603 — capacitor SMD	3
C21,C22,C23,C24	4.7uF	C0402 — capacitor SMD	4
C38,C39	10nF	C0402 — capacitor SMD	2
C40	47nF	C0603 — capacitor SMD	1
C43,C44	12pF	C0402 — capacitor SMD	2
C45,C46,C47	10uF	C0402 — capacitor SMD	3
Semicondutores
LED1	19–217/GHC-YR1S2/3T	LED0603 — LED verde	1
LED2	KT-0603R	LED0603 — LED vermelho	1
Q1	AO3401A	SOT-23 MOSFET canal P	1
U1	W25Q128JVSIQTR	128Mbit SOIC-8-208mil NOR FLASH	1
U2	1.14-IPS-135 × 240-ST7789V	1.14-IPS display	1
U4	RP2040	264 KB 30 ARM-MSeries 133MHz LQFN-56(7×7) Microcontrolador Units (MCUs/MPUs/SOCs)	1
U5	VS1053B	LQFP-48(7 × 7) Audio Interface ICs	1
U6	AP7312-1833W6-7	150mA positivo 6V, 1,8V SOT-26-6 Regulador de tensão linear	1
U7	AXP2101	QFN-40 Single Cell NVDC PMU with E-gauge	1
LED4	19–217/BHC-ZL1M2RY/3T	LED0603 — LED azul	1
PAD5,PAD6,PAD7,PAD8,PAD9,PAD10	ROUND_PAD_1.2MM	ROUND_PAD_1.2MM	6
Diversos
SW1	TS-1187A-B-A-B	5.1 mm 1,5 mm Round Button Brick nogging SPST SMD chave de toque	1
SW2,SW3,SW4,SW5,SW6	TC-1102DE-C-G	6 mm 7 mm Round Button Lying SPST chave de toque	5
T1,T2,T3,T4	Screw hole m2.5×6	M2.5 parafuso	4
USB1	KH-TYPE-C-16P	Conector USB SMD 16 pinos	1
CARD2	TF-101A-P3	Conector para Cartão de memória SMD	1
FPC1	FPC-05FB-8PH20	Right Angle 8P SMD, P=0.5 mm, Surface Mount Right Angle conector FFC/FPC	1
H1	MH200V-11-02-1000	P=2 mm Pin Headers 2 pinos	1
JP1,JP2	JUMPER-SPARKFUN	JUMPER-SPARKFUN	2
L1,L2	1uH	0806 Indutor	2
L4,L5	600 Ω @100MHz 0603 Ferrite Bead	L0603 — Indutor SMD	2
AUDIO1	PJ-3420-A-SMT	3,5 mm jack de fone de ouvidos 235℃ 30V 500mA SMD conector de áudio	1
X1	12.288MHz	12pF ±10ppm ±30ppm SMD3225-4P Cristal	1
X2	12MHz	20pF ±10ppm ±30ppm SMD3225-4P Cristal	1