Bezprzewodowy link audio (AVT5324).pdf

(828 KB) Pobierz
Bezprzewodowy link audio
PROJEKTY
Bezprzewodowy link audio
Interfejs Bluetooth do wzmacniacza
Współcześnie nikogo nie dziwi
już fakt, że coraz rzadziej
sięgamy do płyt audio CD,
zaś nagranie muzyczne coraz
częściej jest kojarzone z  plikami
w  formatach mp3, vmpr itp. Jest
to wynikiem zmiany zwyczajów
oraz postępu technologicznego.
Po co bowiem kupować całą
płytę, jeśli podoba się nam
z  niej tylko jeden utwór,
a  w  handlu są dostępne
urządzenia, dzięki którym
będziemy mieli możliwość
posłuchania go w  dowolnym
miejscu i  czasie? Trudno jednak
porównać jakość dźwięku
uzyskiwanego z  miniaturowych
słuchawek zasilanych
przez  miniaturowy wzmacniacz
z  tym, który możemy otrzymać
za pomocą profesjonalnego
zestawu audio z  kolumnami
głośnikowymi. Jednak w  jaki
sposób łatwo połączyć go
z  naszą ulubioną „empetrójką”?
Odpowiedzią na to pytanie jest
prezentowany projekt urządzenia.
Rekomendacje:
urządzenie
przyda się każdemu, kto chce
posłuchać muzyki z  ulubionego,
przenośnego odtwarzacza MP3
za pomocą domowego zestawu
audio.
Coraz częściej zasiadamy przed ekra-
nem komputera, aby obejrzeć ulubiony te-
ledysk czy wysłuchać przygotowanej wcze-
śniej listy nagrań. Niestety, pomimo faktu,
iż „dobrze” skompresowany plik muzyczny
zapewnia przyzwoitą jakość odsłuchu, to
jednak jakość dźwięku uzyskiwanego z więk-
szości zestawów głośnikowych dołączonych
do komputera PC pozostawia wiele do życze-
nia. Jeszcze gorzej jest w wypadku głośników
w budowanych w komputery przenośne, jak
notebooki, netbooki, tablety itp. Ze swojego
własnego doświadczenia wiem, że dość czę-
sto zdarza mi się słuchać nagrań mp3 czy
oglądać najnowsze teledyski za pomocą lap-
topa, na którym jednocześnie pracuję. W jaki
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2012
AVT
5324
sposób poprawić komfort używania tego
typu urządzeń w  celu odtwarzania plików
muzycznych? Oczywiście, dołączyć go do
dobrego zestawu muzycznego.
W  tym celu można byłoby użyć dobrej
jakości kabla, ale po pierwsze, byłoby to roz-
wiązanie niewygodne i  mało nowoczesne,
a  po drugie, karty muzyczne wbudowane
w tego typu urządzenia nie zawsze mają do-
bre parametry. Dlatego postanowiłem zbudo-
wać urządzenie autonomiczne, nowoczesne,
uniwersalne i łatwe w obsłudze. Mowa o lin-
ku audio z  wykorzystaniem technologii Blu-
etooth. Urządzenie to zwyczajnie dołączamy
do wejścia stereofonicznego dowolnego zesta-
wu audio, następnie wyszukujemy je w  oto-
czeniu interfejsu Bluetooth naszego laptopa
(a  nawet telefonu komórkowego, którego in-
terfejs Bluetooth obsługuje profil A2DP), a na
koniec przełączamy transmisję sygnałów au-
dio do naszego modułu Bluetooth (np. w pro-
gramowym odtwarzaczu komputerowym).
Łatwo, nowocześnie i  elastycznie. Prawda?
Oczywiście warunkiem tej prostoty jest wy-
posażenie źródła dźwięku w interfejs Blueto-
oth obsługującego profil A2DP.
Zaprojektowanie urządzenia należy roz-
począć od doboru kluczowego podzespołu
AVT-5324 w ofercie AVT:
AVT-5324A – płytka drukowana
AVT-5324B – płytka drukowana + elementy
Podstawowe informacje:
• Napięcie zasilania: min. 5…9 V
DC
.
• Maksymalny pobór prądu: 35 mA.
• Cyfrowa, bezprzewodowa transmisja dźwięku
z  użyciem profilu Bluetooth ADP.
• Możliwość współpracy z  komputerem PC,
telefonem komórkowym, odtwarzaczem MP3/
MP4 i  innymi.
• Moduł BTM511.
• Konfigurowanie za pomocą komend AT.
Dodatkowe materiały na CD/FTP:
ftp://ep.com.pl,
user:
15031,
pass:
40nep417
• wzory płytek PCB
• karty katalogowe i  noty aplikacyjne
elementów oznaczonych w 
Wykazie
elementów
kolorem czerwonym
Projekty pokrewne na CD/FTP:
AVT-5227 Bezprzewodowy stereofoniczny link
audio (EP 3/2010)
AVT-5213 Prosty interkom radiowy
(EP 12/2009)
(wymienione artykuły są w  całości dostępne na CD)
tj. właściwego modułu Bluetooth. Musi on
charakteryzować się dobrymi parametra-
mi toru audio, nie bez znaczenia jest przy
tym dostępność w  handlu umiarkowana
cena. Dobrze by było, aby taki moduł po
wstępnym skonfigurowaniu mógł pracować
samodzielnie bez konieczności stosowania
dodatkowego mikrokontrolera. Po krótkich
29
PROJEKTY
poszukiwaniach wybór stał się prosty: mo-
duł BTM511.
• wsparcie dla aplikacji zestawów głośno-
mówiących/słuchawkowych w  wersji
monofonicznej i stereofonicznej,
• wbudowany 32-bitowy procesor DSP
Kalimba wyposażony w 16 Mb
pamięci Flash,
• wsparcie dla technologii SSP
(Secure
Simple Pairing),
• wbudowany
kodek
audio
(SBC),
• wejście mikrofonowe,
• wbudowany, stereofoniczny wzmacniacz
wyjściowy małej mocy (S/N= -95dB),
• obsługa profili Bluetooth: SPP (Serial
Port Profile),
A2DP (Advanced
Audio Di-
Skrócony opis modułu BTM511
Moduł BTM511 firmy Laird Technolo-
gies jest technicznie zaawansowanym modu-
łem Bluetooth przeznaczonym do aplikacji
audio, który ze sporym zapasem spełnia na-
sze niewygórowane wymagania. Wyposażo-
no go w szereg rozwiązań sprzętowych, dzię-
ki którym budowa nawet skomplikowanych
systemów wykorzystujących transmisję Blu-
etooth jest tak łatwa, jak nigdy dotąd, nawet
bez konieczności używania
mikroprocesora sterującego
praca modułu.
BTM511 charakteryzuje
się następującymi, wybrany-
mi cechami funkcjonalnymi:
• pełne wsparcie techno-
logii
multimedialnych
dostępnych w  Bluetooth
w wersji v2.1+EDR,
Rysunek 1. Schemat ideowy układu
audioLink
30
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2012
Bezprzewodowy link audio
stribution Profile),
AVRCP (Audio/Video
Remote Control Profile),
HSP (Headset
Profile),
HFP (Hands-Free
Profile),
DUN
(Dial-Up
Network Profile),
• zoptymalizowany zestaw komend AT
przeznaczonych do sterowania i  konfi-
guracji modułu,
Wybrane komendy AT modułu BTM511
Składnia komendy
ATZ
Opis
Restart
modułu
Bluetooth
OK
Składnia komendy
ATSn=m
Odpowiedź modułu
OK
Opis
Zapis do rejestru konfiguracyjnego
• 8 linii I/O ogólnego przeznaczenia,
• 2 linie I/O do sterowania pracą diod LED,
• wbudowany interfejs I
2
S (Stereo
Audio
Digital Interface Bus).
Moduł BTM511, podobnie jak inne mo-
duły tego typu, może być obsługiwany za
pomocą komend AT. Każda komenda wysy-
łana do modułu za pośrednictwem interfejsu
UART musi zaczynać się przedrostkiem AT,
a kończyć znacznikiem <CR> (Carriage
Re-
turn,
szesnastkowo 0x0D). Każda odpowiedź
na przesłaną komendę lub parametry (jeśli
jest oczekiwana) ma następująca składnię:
<CR><LF><Odpowiedź><CR><LF>,
Odpowiedź modułu
Komendy tej używamy w  celu wykonania restartu modułu Bluetooth,
po którym następuje ponowny rozruch systemu z  zastosowaniem
ustawień zasisanych w  nieulotnej pamięci flash urządzenia (rejestrach
konfiguracyjnych modułu). Wszystkie aktywne połączenia Bluetooth zo-
staną w  takim przypadku przerwane a  moduł uruchomi się w  trybie
gotowości na przyjęcie nowych komend sterujących.
Składnia komendy
AT&F*
Odpowiedź modułu
Opis
Wyczyszczenie nieulotnej pamięci ustawień
Wykonanie tej komendy inicjuje zapis do rejestru konfiguracyjnego o  numerze „n”
wartości „m”. Wartość „m” może być podana w  zapisie dziesiętnym lub heksade-
cymalnym (wtedy poprzedzona jest znakiem „$” np. $1234). Wartości zapisywane
do rejesrów konfiguracyjnych mają charakter ulotny chyba, że w  kolejnym kroku
zostanie wykonana komenda AT&W  inicjująca zapis wartości użytkownika w  nie-
ulotnej pamięci modułu (nie dotyczy rejestrów S520…S525 i  S1000…S1010).
Składnia komendy
ATS515=<klasa urządzenia>
Odpowiedź modułu
Opis
Definiuje klasę urządzenia Bluetooth wg.
specyfikacji tegoż interfejsu
OK
OK
lub
ERROR nn (w  przypadku wystąpnienia błędu, gdzie „nn”
to kod błędu)
Komendy tej używamy w  celu przywrócenia wszystkim rejestrom sterującym
modułu BTM511 ich wartości domyślnych. Tym samym, wszystkie ustawienia
użytkownika zostają bezpowrotnie wykasowane (łącznie z  listą zaufanych urządzeń
Bluetooth, z  którymi wcześniej nawiązano połączenie).
Składnia komendy
AT&W
Odpowiedź modułu
Opis
Zapis ustawień użytkownika do nieulotnej pamięci flash
OK
lub
ERROR nn (w  przypadku wystąpnienia błędu, gdzie „nn”
to kod błędu)
Wykonanie tej komendy inicjuje zapis do rejestru konfiguracyjnego S515, który
definiuje klasę urządzenia Bluetooth. W  następnym kroku zaleca się wykonanie
komendy sterującej AT&W  w  celu zapisania wprowadzonych ustawień w  nieulotnej
pamięci flash modułu. Ustawienia te zostaną zastosowane po restarcie modułu
lub po ponownym włączeniu zasilania. Klasa urządzenia Bluetooth jest 24-bitową
wartością zapisaną heksadecymalnie (w  istocie podzieloną na 4 części/pola
określające poszczególne parametry) i  zdefiniowaną specyfikacją tegoż interfesju.
Klasa urządzenia Bluetooth jest ściśle powiązana z  rodzajem obsługiwanego profilu
Bluetooth. Wartość domyślna 0x001F00 nie klasyfikuje w  żaden sposób modułu
BTM511 w  związku z  czym powinna być zmieniona w  zależności od potrzeb
konkretnej aplikacji.
Lista dostępnych klas urządzenia Bluetooth dla profilu A2DP
Klasa
urządzenia
0x040400
0x040414
0x040418
Rendering
0x04041C
0x040420
0x080400
0x080410
0x080428
Rendering
Rendering
Capturing
Capturing
Capturing
Tryb
pracy
Rendering
Rendering
Rodzaj
urządzenia
Audio/Video
Audio/Video
Audio/Video
Audio/Video
Audio/Video
Audio/Video
Audio/Video
Audio/Video
Typ urządzenia
Nieokreślony
Głośniki
Zestaw słuchaw-
kowy
Przenośny sprzęt
audio
Car audio
Nieokreślony
Mikrofon
Urządzenie audio
HiFi
Tryb pracy dla
profilu A2DP
Odbiornik danych
Odbiornik danych
Odbiornik danych
Odbiornik danych
Odbiornik danych
Nadajnik (źródło)
Nadajnik (źródło)
Nadajnik (źródło)
Komendy tej używamy w  celu zapisania wszystkich ustawień użytkownika (wartości
rejesrów sterujących) w  nieulotnej pamięci flash modułu. Ustawienia te zostaną
zastosowane po restarcie modułu lub po ponownym włączeniu zasilania.
Składnia komendy
AT+BTP
Odpowiedź modułu
Opis
Aktywuje modem Bluetooth i  czyni go widzialnym dla
innych urządzeń
OK
Komendy tej używamy w  celu aktywacji modułu Bluetooth czyniąc go widzialnym
dla innych urządzeń tego typu i  umożliwiając nawiązywanie połączeń. Ustawienie
to jest ważne do czasu następnego włączenia zasilania (lub restartu sprzętu). Aby
ustawienie takie było ustawieniem domyślnym modułu BTM511 należy zmienić
zawartość rejestru konfiguracyjnego S512.
Składnia komendy
AT+BTN=<nazwa>
Odpowiedź modułu
OK
Opis
Definiuje nazwę urządzenia Bluetooth
Składnia komendy
ATS102=<profil urządzenia>
Opis
Aktywuje poszcze-
gólne profile urzą-
dzenia Bluetooth
OK
Komendy tej używamy w  celu nadania naszemu modułowi Bluetooth „przyjaznej”
nazwy użytkownika tzn. identyfikatora widzianego przez inne urządzenia interfejsu.
Ustawienie to zostanie zastosowane po ponownym włączeniu zasilania. Domyśl-
na nazwa modułu BTM511 to “Laird BTM 789012” (cyfry w  nazwie modułu
reprezentują 6 ostatnich cyfr adresu modułu Bluetooth). Opcjonalnie, można użyć
zapisu do rejestru konfiguracyjnego S593, przy czym w  kolejnym kroku wykonać
należy komendę AT&W  inicjująca zapis wartości użytkownika w  nieulotnej pamięci
modułu.
Składnia komendy
AT+BTK=<PIN>
Odpowiedź modułu
OK
Opis
Ustawia kod PIN urządzenia Bluetooth
Odpowiedź modułu
Wykonanie tej komendy aktywuje wybrane profile modułu
BTM511, przy czym lista dostępnych ustawień zależna jest
od konkretnego wariantu wykonania modułu Bluetooth.
Ustawienie poszczególnych bitów wartości „profil urządzenia”
aktywuje następujące profile Bluetooth:
Bit 0: SSP (Serial Port Profile)
Bit 1: HSP (Headset Profile)
Bit 2: DUN (Dial-Up Network Profile)
Bit 3: HSG (Headset Gateway)
Bit 4: HFP (Hands-Free Profile)
Bit 5: OBEX FTP (Bluetooth File Transfer)
Bit 6: HFG (Handsfree Gateway)
Bit 7: A2DP (Advanced Audio Distribution Profile)
Bit 8: AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile)
Bit 9: PBAP (Bluetooth Phone Book Access Profile)
Bit 10: HID (Human Interface Device)
Komendy tej używamy w  celu ustawienia kodu PIN dla naszego modułu Bluetooth
używanego w  procesie parowania (łączenia) urządzeń tej klasy (specyfikacja
Bluetooth 2.0 lub wcześniejsza) wykorzystującego mechanizm „Legacy Pairing”.
Kod ten zostanie zapisany w  nieulotnej pamięci modułu. Konstrukcji tej używamy
także wtedy, gdy urządzenie próbujące nawiązać połączenie z  naszym modułem
Bluetooth wysyła zapytanie o  tenże kod w  postaci „PIN? 012345678901”, gdzie
„012345678901” jest adresem urządzenia nawiązującego połączenie. W  tym
przypadku wysłanie komendy AT+BTK=<PIN> nie spowoduje jednoczesnego
zapisania kodu PIN w  nieulotnej pamięci urządzenia.
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2012
31
PROJEKTY
Tabela 1. Lista prefiksów komend AT
dla poszczególnych profili Bluetooth
Nazwa profilu Bluetooth
Serial Port Profile
Advanced Audio Distribu-
tion Profile
Audio/Video Remote Con-
trol Profile
Headset Profile
Hands-Free Profile
Dial-Up Network Profile
Skrót
SPP
A2DP
Prefix
komendy
AT
AT+SP…
AT+AP…
W  ramce zaprezentowano wybrane ko-
mendy AT, których znajomość jest niezbędna
do sterowania pracą BTM511 w  opisywanej
aplikacji
audioLink.
Niestety, wyczerpujący
opis znacznie przekroczyłby ramy tego ar-
tykułu, ponieważ pełna dokumentacja cho-
ciażby listy obsługiwanych rozkazów sterują-
cych zawiera aż 120 stron! Dla poprawnienia
czytelności opisu w  specyfikacjach składni
wszystkich rozkazów pominięto znaki <CR>
i <LF>.
Zgodnie z  tym, co napisano we wstępie,
moduł Bluetooth wyposażono w 8 linii I/O do
zastosowania w  aplikacji użytkownika. Mogą
one być typowymi wyprowadzeniami I/O lub
mogą one pełnić funkcje alternatywne, cha-
rakterystyczne dla poszczególnych profili Blu-
etooth. Za ustawienia związane ze sposobem
funkcjonowania I/O  są odpowiedzialne reje-
stry konfiguracyjne S651…S658, odpowied-
nio, dla portów GPIO1…GPIO8. Możliwości
konfiguracyjne w tym zakresie zależą od wer-
sji firmware zainstalowanego w module. Moż-
na ją sprawdzić wydając polecenie
ATI333.
Niestety, producent nie zachowuje kompaty-
bilności nastaw firmware. Zmusza to każdora-
zowo do sięgnięcia do odpowiednich rozdzia-
łów dokumentacji producenta, które dotyczą
tematów
GPIO – Alternative Functions, GPIO
– Configuration Register, GPIO – Function
Mapping Codes.
Przykładowe nastawy funkcji
alternatywnych umieszczono w tabeli
2.
Co ciekawe, testy praktyczne dwóch wer-
sji firmware, które wykonałem z użyciem lap-
topa Lenovo i telefonu Nokia E51 pokazały, iż
dla jednej z wersji oprogramowania nie można
było uruchomić żadnej z wymienionych alter-
natywnych funkcji GPIO (regulacja głośności
i wyciszenie), choć dokumentacja producenta
wskazywała na implementację tej funkcjonal-
ności, zaś dla innej, najnowszej wersji firmwa-
re (14.1.2.0), która udostępniała wspomnianą
funkcjonalność, niemożliwe było ustanowie-
nie stabilnego połączenia A2DP z  modułami
Bluetooth ze stosem firmy Broadcom (w  lap-
topie firmy Lenovo). Ze strony producenta
otrzymałem jednakże zapewnienie, iż trwają
Wykaz elementów
Rezystory:
(SMD1206)
R1, R4: 1 MV
R2, R3: 39
V
R5: 0
V
Kondensatory:
C1…C3, C7, C9: tantalowy 10
mF/20 V
(typ
B, EIA 3528-21)
C4…C6, C8, C10…C12: ceramiczny 100 nF
(SMD1206)
Półprzewodniki:
D1: dioda prostownicza S1A (DO214AC)
U1: NCP1117DT33G (obudowa DPACK)
U2: BTM511
U3: FT232RL (SSOP28)
Inne:
VOL+, VOL–, MUTE: microswitch kątowy 90º
do montażu przewlekanego
POWER: gniazdo zasilające 2,5 mm
typu Jack z przełącznikiem, do montażu
przewlekanego
LEFT, RIGHT: gniazdo typu cinch-mono,
kątowe 90º do montażu przewlekanego
USB-B: gniazdo mini USB-B SMD
prace nad usunięciem wymienionych nie-
dogodności, których wynikiem będzie nowa
wersja firmware. Niezależnie od możliwości
wykorzystania sprzętowych portów I/O  mo-
dułu w  celu regulacji głośności (czy też re-
alizacji innej funkcjonalności) analogiczny
efekt uzyskamy korzystając w dedykowanych
komend zdalnych funkcjonujących prawidło-
wo niezależnie od zainstalowanego firmware
modułu:
AT+GOU
dla zwiększenia głośności
czy
AT+GOD
dla jej zmniejszenia.
Na CD: karty katalogowe i noty aplikacyjne elementów
oznaczonych w  wykazie elementów kolorem czerwonym
AVRCP AT+AV…
HSP
HFP
DUN
AT+HS…
AT+HF…
AT+DU…
gdzie: CR=0x0D, LF=0x0A w  zapisie szes-
nastkowym.
Zaleca się, by przed każdym, kolejnym
wysłaniem komendy sterującej odczekać na
odbiór przez urządzenie nadrzędne sygnali-
zacji poprawnego wykonania poprzedniej ko-
mendy, które jest sygnalizowane za pomocą
ciągu znaków <CR><LF>OK<CR><LF>.
Listę komend AT zoptymalizowano ze
szczególnym uwzględnieniem aplikacji au-
dio, a  nazwy samych komend podzielono
w  odniesieniu do obsługiwanych przez nie
profili Bluetooth, jak pokazano w tabeli
1.
Budowa i konfigurowanie
Schemat ideowy interfejsu
audioLink
za-
prezentowano na
rysunku 1.
Jest to urządze-
nie zbudowane z użyciem minimalnej liczby
elementów zewnętrznych. Oprócz typowej
aplikacji dla realizacji wyjściowego toru au-
dio, wykorzystano w nim alternatywne, pro-
gramowe funkcje trzech portów I/O przezna-
czone do poziomu sygnału na wyjściu audio
modułu oraz zastosowano scalony konwer-
ter RS232/USB w  postaci układu scalonego
FT232RL przeznaczony do wstępnej konfigu-
racji modułu BTM511. To rozwiązanie, choć
Rysunek 2. Wygląd okna programu
Tele-
gesis Terminal
przygotowanego do pracy
z modułem BTM511
Rysunek 3. Wygląd pola parametrów
opcjonalnych
Tabela 3. Lista kolejnych kroków niezbędnych dla skonfigurowania modułu
BTM511 (parametry w  punktach 5…7 są zależne od wersji firmware modułu)
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Rodzaj wysyłanej
komendy
AT&F*
ATS515=$040414
AT+BTN=”audioLink”
ATS102=$080
ATS655=$630
ATS656=$530
ATS657=$4320
ATS512=4
AT&W
ATZ
Opis
Przywraca ustawienia fabryczne modułu (ustawia domyślne wartości
rejestrów konfiguracyjnych)
Ustawia rodzaj urządzenia audio Bluetooth dla profilu A2DP –>
Głośniki
Ustawia nazwę urządzenia Bluetooth
Aktywuje wyłącznie profil A2DP modułu Bluetooth
Ustawia i  aktywuje alternatywną funkcję portu GPIO5: Volume Up
Ustawia i  aktywuje alternatywną funkcję portu GPIO6: Volume Down
Ustawia i  aktywuje alternatywną funkcję portu GPIO7: Mute
Czyni modem bluetooth widzialnym dla innych urządzeń interfejsu
Zapisuje wszystkie ustawienia konfiguracyjne w  nieulotnej pamięci
modułu
Wykonuje reset sprzętowy modułu Bluetooth, podczas którego nowo
zapisane wartości konfiguracyjne zostaną zastosowane
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2012
Tabela 2. Lista dostępnych funkcji
alternatywnych dla portów I/O  modułu
BTM511 zależnie do wybranego profilu
Funkcja alternatywna
Zwiększenie głośności
Zmniejszenie głośności
Wyciszenie
Odebranie połączenia
Odrzucenie lub zawieszenie
połączenia
Odrzucenie połączenia
Zawieszenie połączenia
Profil
oth
A2DP,
A2DP,
A2DP,
HFP
HFP
HFP
HFP
Blueto-
HFP
HFP
HFP
32
Bezprzewodowy link audio
wykonujących zaprogramowane wcześniej ak-
cje, które dodatkowo można łączyć w  dowol-
ne, logiczne grupy rozkazów. Wykorzystując
tę możliwość przygotowałem specjalny zestaw
komend sterujących przeznaczonych do kon-
figuracji modułu BTM511 i  zapamiętałem go
w  pliku
BTM511_FW_14_1_2_0.xml.
Należy
go wczytać po instalacji i  pierwszym urucho-
mieniu programu
Telegesis Terminal
za pomocą
menu File
Open Layout (skrót klawiszowy
Ctrl+O). Po wykonaniu tych czynności ukaże
się okienko pokazane na
rysunku 2.
Podzielono
je na 3 logiczne części. Pierwsza z nich umożli-
wia ustawienie parametrów pracy portu szere-
gowego używanego do połączenia z modułem
BTM511 (w  naszym wypadku należy wybrać
wirtualny port COM, na którym zainstalował
się konwerter FT232RL). Jego ustawienia po-
winny być następujące: 9600, n, 8, 1 ze sprzę-
towym sterowaniem przepływem (ustawienia
domyślne modułu). Druga część okna to pole
środkowe zawierające status połączenia z mo-
demem, listę wysłanych i odebranych komend
oraz dodatkowe pole
Command:
przeznaczone
na wpisanie opcjonalnych parametrów wysyła-
nych komend. Trzecia część to pole grup przy-
cisków przeznaczonych do wysyłania predefi-
niowanych komend sterujących.
Aby rozpocząć proces konfigurowania mu-
simy w pierwszej kolejności zestawić połącze-
nie używając do tego celu przycisku
Connect.
Po tej operacji wszystkie klawisze komend ste-
rujących stają się aktywne. Teraz można przy-
stąpić do konfigurowania modułu. Należy przy
tym zwrócić uwagę, że kolejność wykonywania
poszczególnych komend powinna być zgodna
z zamieszczoną w tab. 3. Rezultaty wykonania
poszczególnych komend możemy podglądać
w polu listy zlokalizowanym w środkowej czę-
ści okna programu. Jeśli wykonanie komendy
wymaga podania opcjonalnych parametrów
(nadanie nazwy urządzeniu Bluetooth czy
wprowadzenie kodu PIN), po wciśnięciu odpo-
wiedniego przycisku zostaniemy przeniesieni
do pola
Command,
w którym można je wpisać
(w naszym wypadku w cudzysłowie). Następ-
nie, należy nacisnąć przycisk
Send
(rysunek 3).
Po skonfigurowaniu moduł Bluetooth jest
gotowy do pracy. Resztę czynności wykonu-
jemy po stronie urządzenia – źródła dźwięku.
Zwyczajowe kroki podejmowane w takim przy-
padku to:
• uruchomienie aplikacji do obsługi interfej-
su Bluetooth np. kliknięcie ikonki „Moje
miejsca interfejsu Bluetooth” (Windows
XP),
• utworzenie nowego połączenia,
• wyszukanie nowego urządzenia Blueto-
oth, czyli naszego modułu, który opisano
zdefiniowaną podczas procesu konfiguracji
nazwą użytkownika (standardowo
audio-
Link),
• zezwolenie na połączenie z wybranym mo-
dułem (może być potrzebne podanie kodu
PIN),
• uruchomienie odtwarzacza plików multi-
medialnych (np. Windows Media Player).
Od tej chwili możemy cieszyć się dobra
jakością dźwięku odtwarzanego za pomocą
zewnętrznego zestawu audio. W wypadku pro-
blemów z odtwarzaniem należy sprawdzić czy
na liście Menedżera Urządzeń systemu Win-
dows znajduje się urządzenie o  nazwie
Blu-
etooth Audio Device
oraz czy w  ustawieniach
naszego odtwarzacza plików multimedialnych
urządzenie to zostało wybrane jako wyjściowe
(głośniki).
Montaż
Schemat montażowy urządzenia za-
mieszczono na
rysunku  4.
Zdecydowana
większość elementów (poza gniazdami
i  przyciskami) jest typu SMD a  ich montaż
przewidziano po stronie TOP. Ciekawym pod
względem rodzaju obudowy, a zarazem spo-
rym wyzwaniem przy montażu, jest moduł
BTM511, a  to z  racji niewielkich rozmia-
rów oraz faktu, że wyprowadzenia modułu
umieszczono od spodu. Dlatego przy mon-
tażu zastosowano pewną „sztuczkę”, która
umożliwia ręczne przylutowanie modułu.
Na płytce drukowanej, w  miejscach wypro-
wadzeń modułu, zaprojektowano przelotki
z warstwy górnej na dolną. Aby przylutować
moduł należy miejsca lutów na płytce oraz
te wyprowadzenia modułu, które będą przy-
lutowane, pokryć niewielką warstwą cyny
jednocześnie pozostawiając grubą warstwę
kalafonii. Następnie należy dokładnie umiej-
scowić moduł BTM511 w miejscu lutowania
kierując się jego obrysem na warstwie górnej,
po czym rozgrzać punkty lutownicze w miej-
scach przelotek na warstwie dolnej powodu-
jąc roztopienie się nadmiaru cyny pomiędzy
tak umiejscowionym elementem a punktami
lutowniczymi na warstwie górnej. W ten pro-
sty sposób, przy odrobinie wprawy, przylu-
tujemy nasz moduł. Kolejnym krokiem jest
montaż układu scalonego FT232RL charakte-
ryzującego się gęstym rozkładem wyprowa-
dzeń. Montaż tego typu układów najłatwiej
wykonać przy użyciu stacji lutowniczej,
dobrej jakości cyny z  odpowiednią ilością
topnika oraz plecionki rozlutowniczej, która
umożliwi usunięcie nadmiaru cyny spomię-
dzy wyprowadzeń układu. Należy przy tym
uważać by nie uszkodzić go termicznie. Na
końcu należy przylutować inne elementy
SMD oraz pozostałe elementy przeznaczone
do montażu przewlekanego.
Część płytki drukowanej, na której znaj-
dują się elementy wyjściowego toru audio
modułu Bluetooth może być zaekranowa-
na przy użyciu kawałka miedzianej blachy
przylutowanej w specjalnych punktach prze-
znaczonych do tego celu, które nie zostały
powleczone lakierem. Poprawnie zmonto-
wane i skonfigurowane urządzenie powinno
działać natychmiast po włączeniu zasilania.
Rysunek 4. Schemat montażowy układu
audioLink
może wydawać się nieuzasadnione ekono-
micznie (z  uwagi na cenę układu FT232RL
i  jego „chwilowe” przeznaczenie), pozwala
na bezproblemowe skonfigurowanie modułu
Bluetooth, jak również na dowolne ekspery-
mentowanie w celach poznawczych.
W tym miejscu warto zaznaczyć, iż pierw-
szemu podłączeniu naszego urządzenia do
komputera PC będzie towarzyszyć żądanie
podania ścieżki dostępu do sterowników wy-
maganych przez układ FT232RL. Sterowniki te
są dostępne pod adresem:
http://www.ftdichip.
com/Drivers/VCP.htm.
Po ich zainstalowaniu
należy sprawdzić, pod jakim numerem portu
szeregowego zainstalował się nasz wirtualny
port COM (np. w systemie Windows XP spraw-
dzamy w  Menedżerze Urządzeń numer portu
COM oznaczonego jako
USB Serial Port).
Moduł BTM511 wymaga wcześniejszej
konfiguracji, aby jego ustawienia sprzętowe
odpowiadały założeniom projektu. Proces ta-
kiej konfigurowania powinien przebiegać z za-
chowaniem algorytmu (kolejności poleceń) za-
mieszczonego w tabeli 3.
Do przesłania komend konfigurujących do
moduły BT511 można użyć dowolnego progra-
mu terminalowego, lecz takie rozwiązanie nie
zapewnia dostatecznej wygody użytkowania.
Można również napisać prostą aplikację wy-
konującą w  sposób automatyczny cały proces
konfigurowania, ale nie będzie to rozwiązanie
uniwersalne, i wymaga pewnego dodatkowego
nakładu pracy. Co prawda producent modułu
udostępnia specjalizowany program termina-
lowy, jednak moim zdaniem nie jest on zbyt
wygodny w użytkowaniu, a już na pewno nie
jest rozwiązaniem zapewniającym automatyza-
cję procesu konfigurowania. Dlatego wybrałem
produkt konkurencyjnej firmy Telegesis Ltd.
o  nazwie
Telegesis Terminal,
który jest prze-
znaczony do konfigurowania modułów ZigBee
(i nie tylko) produkowanych przez tę firmę. To
oprogramowanie jest przeznaczone dla kompu-
tera PC. Umożliwia ono tworzenie własnej listy
rozkazów sterujących w  postaci przycisków
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 1/2012
Robert Wołgajew, EP
33
Zgłoś jeśli naruszono regulamin