Musik im Mini-Format - MP3-Soundmodul MSM 2

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Aus ELVjournal 05/2010     7 Kommentare
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 Musik im Mini-Format - MP3-Soundmodul MSM 2
Bausatzinformationen
ungefähr Bauzeit(Std.)Verwendung von SMD-Bauteilen.
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Inhalt des Fachbeitrags

  • Allgemeines
  • Installation und Bedienung
  • Schaltung
  • Nachbau und Inbetriebnahme
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Technische Daten

MPEG 1.0 Audio Layer 3 (MP3: CBR, VBR, ABR), WAV (PCM+IMA ADPCM)
bis 320 Kbit/s
microSD-Karte
1 W an 8 Ω
auf Tastendruck bis zu 10 unterschiedliche MP3-Dateien
auf Tastendruck bis zu 10 Listen mit jeweils bis zu 255 Dateien
max. 10
2 Leuchtdioden
Trimm-Potentiometer
6 dB über Lötbrücke möglich
Firmware-Update-Möglichkeit über SD-Karte
4,5–5,5 VDC
50 bis 300 mA (je nach Lautstärke), max. 500 mA
5 mA (Idle-Modus), 50 µA (Sleep-Modus)
46,5 x 22 x 12 mm

Der MP3-Player in Modulform für den universellen Einbau. Mit dem MSM 2, dessen Abmessungen nur 46,5 x 22 x 12 mm betragen, können bis zu 10 verschiedene MP3-Soundfiles von microSD-Karten wiedergegeben werden. Die Auswahl des gewünschten MP3-Files erfolgt wahlweise durch externe Schaltsignale oder über direkt anzuschließende Taster bzw. Schaltkontakte. Ein eingebauter NF-Leistungsverstärker erlaubt den direkten Anschluss eines 8-Ω-Lautsprechers.

Allgemeines

MP3 ist die allgemeine Abkürzung für „MPEG Audio Layer 3“ und heute das gebräuchlichste Format für digitale Audio-Signale. In erster Linie handelt es sich dabei um ein Verfahren zur Datenreduktion, so dass Musiksignale auf unter 10 % der sonst erforderlichen Datenmenge komprimiert werden können, ohne das Hörerlebnis dabei merklich zu beeinträchtigen. Preiswerte MP3-Player gibt es zwar in unterschiedlichsten Ausführungen, aber wenn es um die Integration in eigene Anwendungen und Schaltungen geht, stößt man bei der Ansteuerung der Player sehr schnell an Grenzen.
Bild 1: Kompletter MP3-Player in Modulform mit microSD-Kartenslot
Bild 1: Kompletter MP3-Player in Modulform mit microSD-Kartenslot
Abhilfe schafft das hier vorgestellte kleine Modul (Bild 1), dass gerade für den Einbau in eigene Applikationen konzipiert wurde und auf einfachste Weise die Wiedergabe von bis zu 10 unterschiedlichen Sound-Dateien ermöglicht. Die mögliche Länge der Sound-Dateien wird nur durch die Größe der verwendeten SD-Karte begrenzt, so dass auch die Wiedergabe von sehr langen Soundfiles absolut kein Problem ist.
Bild 2: Einsetzen der microSD-Karte
Bild 2: Einsetzen der microSD-Karte
Bei den Abmessungen des Moduls wurde besonderer Wert auf ein möglichst schmales Design (nur 22 mm) gelegt, d. h., die Platine ist kaum breiter als der Steckplatz für die microSD-Karte (Bild 2). Dadurch ist insbesonders auch der Einbau in Modellbahn-Anwendungen problemlos möglich. Die Zuordnung der einzelnen Sound-Signale zu den Tastenfunktionen des Moduls (Taste 1 bis 10) erfolgt durch eine einfache Nummerierung am Anfang des Dateinamens (001-Dateiname, 002-Dateiname usw.). Dadurch ist die Erstellung der erforderlichen Sound-Dateien ein „Kinderspiel“. Einfach die gewünschten MP3-Dateien auf eine mit FAT32 formatierte microSD-Karte kopieren, den Anfang des Dateinamens von 001 bis 010 nummerieren, und die Daten für das Soundmodul sind schon abspielbereit. Es werden Sound-Dateien bis max. 320 Kbit/s und die Dateiformate MPEG 1.0 Layer 3 (MP3: CBR, VBR, ABR), WAV (PCM+IMA ADPCM) unterstützt. Durch die einfache Nummerierung können auch besonders schnell und einfach MP3-Dateien getauscht werden, ohne dass es dadurch zu Verschiebungen bei der Tastenzuordnung kommt. Sämtliche Ein- und Ausgänge des Moduls stehen an einer 2-reihigen Stiftleiste mit insgesamt 26 Anschlusspins zur Verfügung. Zur Wiedergabe der verschiedenen MP3-Dateien können hier direkt bis zu 10 Taster angeschlossen werden. Über einen „Enable“-Eingang an dieser Stiftleiste, d. h. Schalterkontakt nach Masse, wird auch der komplette „MP3-Player“ eingeschaltet, und zwei weitere Anschlusspins dienen zum Anschluss der Versorgungsspannung, die im Bereich von 4,5 V bis 5,5 V liegen muss. Zwei weitere Anschlusspins dieser Stiftleiste dienen zum Anschluss eines 8-Ω-Lautsprechers. Der auf dem Modul vorhandene Mono-NF-Leistungsverstärker kann 1 W Ausgangsleistung an 8 Ω abgeben, wobei die Lautstärke mit Hilfe eines Trimm- Potentiometers auf dem Modul einstellbar ist. Grundsätzlich können auf PCs und schnellen, leistungsfähigen Mikrocontrollern (z. B. ARM-Controllern) MP3-Dateien softwaremäßig decodiert werden. In Anwendungen mit kleineren Mikrocontrollern wie z. B. unserem Soundmodul sind spezielle MP3-Decoder-Chips erforderlich. Ein Vorteil dabei ist der deutlich geringere Firmware-Aufwand und dass die erforderlichen MP3-Lizenzen bereits mit dem Kauf der Chips bezahlt werden. Ausgangsseitig liefern MP3-Chips in der Regel bereits analoge Audio-Signale, so dass dann keine D|A-Wandler mehr erforderlich sind. Der von uns eingesetzte MP3-Decoderbaustein von VLSI mit seriellem SPI-Interface und integriertem Stereo-D|A-Wandler ist daher auch von der Kostenseite eine gute Alternative.

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Kommentare:

15.04.2013 schrieb Wolfgang Keitzl:
„Hallo Elektronikfreunde, habe heute den MSM2 bekommen und im Script gelesen, dass ein Beispielpaket im ELV-Downloadbereich und WebCode #7005 heruntergeladen werden kann. Aber wo bitte ist dieser Downloadbereich auf www.ELV.de. Nix zu finden, bzw. ist mir meine Zeit zu Schade zum ewigen suchen.”
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16.04.2013 schrieb Michael Sandhorst (Technik):
„Hallo Wolfgang Keitzl, Sie brauchen den Webcode #7005 lediglich oben bei der Suche im ELV-Webshop eintragen. Dann gelangen Sie direkt zum Download der Muster-Files. Mit freundlichen Grüßen Michael Sandhorst (Technik)”
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03.10.2013 schrieb Oliver:
„Hallo, ich habe folgende fragen: Wird per Tastendruck das Lied gestartet und bis zum Ende gespielt, oder muss der Taster gehalten werden. Wie lange ist die Startverzögerung? Tastendruck bis zum Start des MP3 Files. Vielen Dank schonmal für die Antwort.”
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23.10.2013 schrieb Michael Sandhorst (Technik):
„Hallo Oliver, die Taste muss nur 1x kurz betätigt werden und das MP3-File wird dann bis zum Ende abgespielt. Die Auslösung ist nahezu verzögerungsfrei ( <1 Sekunde ). Mit freundlichen Grüßen Michael Sandhorst (Technik)”
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16.05.2014 schrieb Klaus:
„Hallo Wie aus der Beschreibung zu entnehmen ist, können ja 10 verschiedene MP3-Soundfiles abgespielt werden. Auf meiner Modellbahn möchte ich gerne verschiedene Martinshörner abspielen. Geht das nur einzeln oder kann ich auch mit Schaltern (nicht Tastern) mehrere Dateien gleichzeitig abspielen? Sonst wäre ja immer nur ein Martinshorn hörbar. Danke für Ihre Bemühungen”
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26.05.2014 schrieb Michael Sandhorst (Technik):
„Hallo Klaus, die Ansteuerung kann ausschließlich über Taster (nicht über Schalter!) erfolgen. Durch kurzen Tastendruck können dann die einzelnen Musik-Dateien abgespielt werden und durch langen Tastendruck Playlisten,die aus mehreren Titeln bestehen. Mit freundlichen Grüßen Michael Sandhorst (Technik) ”
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12.09.2015 schrieb Katharina Bartsch:
„Hallo. Ist es möglich die Sounddateien nacheinander mit nur einem Taster abspielen zu können? Sprich ich möchte mit einer Art angeschlossenen Buzzer bei jedem Tastendruck ein anderes der zehn möglichen Files abspielen. Ob in richtiger Reihenfolge oder Zufallswiedergabe ist egal. Danke und Gruß ”
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