ماژول PCM5102A مبدل دیجیتال به آنالوگ صوتی استریو CJMCU - 5102

ماژول PCM5102A مبدل دیجیتال به آنالوگ صوتی استریو CJMCU - 5102

ماژول PCM5102A یک مبدل دیجیتال به آنالوگ صوت است که برای تبدیل سیگنال صوتی دیجیتالی به سیگنال صوتی آنالوگ استفاده می شود. این ماژول در بسیاری از انواع دستگاه‌های الکترونیکی مانند پلیرهای موسیقی، سیستم های صوتی خانگی و تلفن‌های همراه استفاده می‌شود. این ماژول دارای ورودی دیجیتالی است که می تواند از طریق رابط I2S به میکروکنترلر، پردازنده دیجیتالی یا کامپیوتر متصل شود. خروجی آن شامل سیگنال صوتی آنالوگ است که می‌تواند به بلندگوها یا هدفون‌ها متصل شود. این ماژول دارای ویژگی‌هایی مانند پایداری در حالت‌های مختلف دما، پایین بودن نویز و وفاداری بالا در تبدیل سیگنال‌های صوتی دیجیتالی به آنالوگ است.

میکروکنترلرها پردازنده هایی هستند که در ورودی با دریافت سیگنال های دیجیتال، در خروجی سیگنال های دیجیتال نیز تولید می کنند. این در حالیست که سیگنال های صوتی و آهنگ هایی که از بلندگوها پخش می شود، دارای سیگنال آنالوگ هستند. ماژول PCM5102A، یک ماژول مبدل تبدیل دیجیتال به آنالوگ جهت تولید صداست. این ماژول که دارای خروجی استریو است، به سادگی با بردهای میکروکنترلر راه اندازی می‌شوند. به کمک این ماژول می‌توانید فرکانس‌های صوتی دیجیتال تولید شده را با اتصال بلندگو، پخش کنید.

مشخصات فنی ماژول PCM5102A مبدل دیجیتال به آنالوگ صوتی

1- ولتاژ کاری 2.7 تا 3.6 ولت

2- پشتیبانی از نرخ نمونه‌برداری 8kHz تا 384kHz

3- پشتیبانی از دقت بیت 16 تا 32 بیت

4- رابط ورودی I2S

5- خروجی سیگنال صوتی آنالوگ با فرمت 2 ولت RMS

6- نویز و ورودی جانبی حداکثر 2.8 میلی ولت RMS

7- توان مصرفی کمتر از 50 میلی وات

8- دمای عملکرد -40 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد

9- ابعاد 21.3 میلی‌متر در 21.3 میلی‌متر

پایه‌های PinOut ماژول PCM5102A مبدل دیجیتال به آنالوگ صوتی

ماژول PCM5102A دارای 8 پایه است که عمده وظیفه‌های تبدیل سیگنال صوتی دیجیتالی به آنالوگ را بر عهده دارند. پایه های این ماژول به شرح زیر است.

1- GND: اتصال به میزان صفر ولت (زمین)

2- LRCK: پایه‌ی کنترل کانال چپ و راست (Left/Right Clock)، که با نرخ نمونه‌برداری مرتبط می‌شود.

3- BCK: پایه‌ی کنترل بیت ساعت (Bit Clock)، که با تعداد بیت‌های هر نمونه‌ی صوتی مرتبط می‌شود.

4- DATA: پایه‌ی دیتا (اطلاعات)، که داده های صوتی دیجیتالی را از ورودی I2S دریافت می‌کند.

5- VCC: ولتاژ تغذیه ماژول (2.7 تا 3.6 ولت)

6- FILT: پایه‌ی انتخاب فیلتر صوتی

7- DEMP: پایه‌ی کنترل دمپینگ خروجی

8- VOUT: خروجی سیگنال صوتی آنالوگ با فرمت 2 ولت RMS

این پایه ها در اتصال ماژول به مدار چاپی PCB مورد استفاده قرار می‌گیرند. به طور کلی این ماژول به راحتی قابل اتصال به برد ها و سیستم های الکترونیکی است و با توجه به پروتکل I2S، تنظیمات نرخ نمونه‌برداری و دقت بیت امکان پذیر است.

به همراه ماژول PCM5102A مبدل صوتی چه اقلامی باید خریداری شود؟

منبع تغذیه: برای تغذیه ماژول PCM5102A از منبع تغذیه مستقلی مانند آداپتور 5 ولت، با قابلیت خروجی 2 آمپر استفاده می شود. این منبع تغذیه باید با ولتاژ 3.3 ولت ماژول PCM5102A سازگار باشد.

ورودی دیجیتال: برای اتصال به دستگاهی که سیگنال دیجیتالی (مثل صدا) را تولید می‌کند، از یک ورودی دیجیتال استفاده می‌شود. پروتکل I2S معمولاً در این مورد استفاده می‌شود.

مبدل‌های مناسب: مانند مبدل USB to I2S یا مبدل HDMI to I2S برای اتصال به دستگاه‌های دیجیتال دیگر (مثل کامپیوتر، تلفن همراه یا تلویزیون) مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تقویت کننده آمپلی‌فایر: خروجی صوتی آنالوگ ماژول PCM5102A به طور مستقیم قابل اتصال به یک دستگاه پخش موسیقی نیست و نیاز به تقویت کننده آمپلی‌فایر دارد. از آنجا که خروجی صوتی ماژول PCM5102A با فرمت 2 ولت RMS است، باید تقویت کننده آمپلی‌فایر با ولتاژ ورودی حداقل 2 ولت RMS را در نظر گرفت.

سیم‌ها و کانکتورها: برای اتصال این ماژول به دیگر اقلام مورد نیاز، نیاز به سیم‌ها و کانکتورهای مورد استفاده دارید.

شش پروژه‌ی جذاب با ماژول PCM5102A

1- پلیر MP3 بسیار ساده

2- ساخت یک رادیو FM با واسط صوتی Bluetooth و نمایشگر OLED

3- پروژه ساخت یک ساعت دیجیتالی با بلندگو و قابلیت پخش موزیک با استفاده از ماژول PCM5102A

4- ساخت یک پردازنده دیجیتالی ساده برای استفاده در سیستم صوتی خانگی

5- ساخت یک پروژه مبدل صوتی USB به RCA با استفاده از ماژول PCM5102A

6- ساخت یک پلیر صوتی با قابلیت دسترسی به فایل‌های موسیقی از طریق WiFi و کنترل از راه دور با استفاده از ریموت کنترل و ماژول PCM5102A

توصیه می‌شود قبل از شروع به ساخت هر پروژه، به دقت و با دقت اطلاعات مرتبط با ماژول PCM5102A و هر برد دیگری که قصد استفاده از آن را دارید، بررسی کنید و در صورت لزوم با یک متخصص مشورت کنید.

کاربردهای ماژول PCM5102A مبدل دیجیتال به آنالوگ صوتی استریو

ماژول PCM5102A یک مبدل دیجیتال به آنالوگ با کیفیت بالا است که در بسیاری از پروژه های صوتی و موسیقی استفاده می شود. برخی از کاربردهای این ماژول در پروژه های زیر می‌تواند به کار گرفته شود.

• طراحی پلیر MP3 با کیفیت صوتی بالا: این ماژول برای تبدیل خروجی دیجیتال پلیر MP3 به سیگنال آنالوگ برای خروجی به اسپیکرها استفاده می شود. این پروژه ها می توانند در اتومبیل، خانه، محل کار و ... مورد استفاده قرار گیرند.
  
• ساخت سیستم صوتی خانگی با کیفیت بالا: با استفاده از این ماژول، می‌توانید سیستم صوتی خانگی با کیفیت بالا و ورودی دیجیتال را طراحی کنید.
  
• طراحی یک رادیو اینترنتی: با استفاده از این ماژول و یک برد آردوینو، می‌توانید یک رادیو اینترنتی با کیفیت بالا طراحی کنید.
  
• طراحی سیستم موزیکال خودرو: با استفاده از این ماژول، می‌توانید یک سیستم موزیکال برای خودروی خود با ورودی دیجیتال طراحی کنید.
  
• طراحی اسپیکر بلوتوث: با استفاده از این ماژول و ماژول بلوتوث، می‌توانید یک اسپیکر بلوتوث با کیفیت بالا طراحی کنید.

در کل، ماژول PCM5102A در هر پروژه‌ای که به تبدیل سیگنال دیجیتال به آنالوگ و بالعکس نیاز دارید، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آموزش ساخت رادیو اینترنتی با ماژول PCM5102A

ساخت رادیو اینترنتی با استفاده از ماژول PCM5102A به همراه یک برد وای فای می‌تواند یکی از پروژه‌های جذاب باشد. برای ساخت این پروژه به چند قسمت اصلی نیاز دارید.

برد کنترلری مانند آردوینو یا NodeMCU

برد وای فای مانند ESP8266 یا ESP32

ماژول PCM5102A

برنامه پخش کننده صوتی مانند VLC یا mPlayer

نحوه ساخت رادیو اینترنتی با ماژول PCM5102A به شرح زیر است. برد کنترلری خود را با کامپیوتر متصل کنید و کتابخانه I2SZero را از لینک زیر دانلود و نصب کنید. https://github.com/earlephilhower/ESP8266Audio برد وای فای خود را با کامپیوتر متصل کنید و کد زیر را در برد کنترلری خود آپلود کنید. 

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <WiFiClientSecure.h>
#include <ESP8266HTTPClient.h>
#include <I2SZero.h>

const char* ssid     = "your-ssid";
const char* password = "your-password";

WiFiClient client;
HTTPClient http;

#define LRCK_PIN 2
#define BCK_PIN  3
#define DATA_PIN 4

I2SZero DAC;

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  // اتصال به شبکه وای فای
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }
  Serial.println("Connected to WiFi");

  // تنظیمات ماژول PCM5102A
  DAC.begin(I2S_PHILIPS_MODE, 16, 2); // 16 بیت، 2 کانال
  DAC.setPinout(DATA_PIN, BCK_PIN, LRCK_PIN);

  // اتصال به سایت رادیو
  http.begin(client, "http://stream.radioreklama.bg:80/nrj128");
  int httpCode = http.GET();
  Serial.println("Connected to radio server");
}

void loop() {
  // پخش صدا از رادیو
  while (http.connected()) {
    int len = http.getStreamLength();
    if (len > 0) {
      byte buffer[len];
      http.getStream().readBytes(buffer, len);
      DAC.write((const uint8_t*)buffer, len);
    }
  }
  http.end();
  Serial.println("Disconnected from radio server");
  delay(5000);

  // اتصال دوباره به سایت رادیو
  http.begin(client, "http://stream.radioreklama.bg:80/nrj128");
  int httpCode = http.GET();
  Serial.println("Connected to radio server");
}

این کد یک رادیو اینترنتی با استفاده از ماژول PCM5102A و ESP8266 را پیاده‌سازی می‌کند. در این کد، ابتدا به شبکه وای فای متصل شده و سپس به سایت رادیو متصل شده و فایل صوتی را دریافت می‌کند. سپس داده‌های صوتی را از بافر خوانده و با استفاده از ماژول PCM5102A از طریق خروجی آنالوگ پخش می‌کند. سپس از سایت رادیو قطع شده و بعد از 5 ثانیه دوباره به سایت رادیو متصل می‌شود تا به صورت پیوسته صدا پخش شود.

الزامات و نکات فنی ماژول PCM5102A مبدل دیجیتال به آنالوگ صوتی استریو CJMCU - 5102

برای راه اندازی و کار با این ماژول کتابخانه تحت آردوینو توسعه یافته است. با کلیک بر روی این لینک می توانید آن را دانلود کنید.