Modulo gateway Bluetooth per radio a 2 vie: 3 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Adattatore gateway Bluetooth per radio a 2 vie

Hai mai desiderato avere un auricolare wireless da utilizzare con il tuo impianto di radioamatori? Questo può essere realizzato bene con un auricolare Bluetooth dotato di un microfono decente e una radio che supporta il Bluetooth. Ci sono radio più recenti che hanno una funzionalità Bluetooth integrata, ma mettere questa funzionalità su apparecchiature che non la hanno integrata è un po' difficile. Non ci sono dispositivi gateway prontamente disponibili che funzionano come base Bluetooth a cui connettersi. Circa un anno fa ho iniziato a indagare su questo e ho trovato un modulo gateway Bluetooth che era disponibile da KC Wirefree (https://www.kcwirefree.com/audio.html). Ho deciso di utilizzare il modulo BlueAudio KC-6112 per costruire questo progetto, sulla base delle informazioni pubblicate sul loro sito web. Sono stato in grado di eseguire il breadboard del design utilizzando la scheda breakout BOB-6112 che offrono e creare una prova di concetto.

Come funziona

L'uscita audio dal KC-6112 va all'ingresso MIC della radio. L'uscita di questo modulo è regolabile, ma ho comunque inserito un partitore di tensione che fornisce un'attenuazione di circa 15 dB. Il controllo dell'uscita gestisce il resto. Ho aggiunto uno stadio buffer per isolare il modulo, ma ho scoperto che non era necessario. (Nello schema mostro un ponticello per aggirare il buffer).

L'ingresso audio al modulo proviene dall'uscita altoparlanti della radio. Ho trovato 3dB di attenuazione adeguati per questo ingresso, visto che di solito è possibile impostare il volume proveniente dalla radio. Il modulo ha anche una regolazione per il livello di ingresso e normalmente puoi controllare il volume dalla radio per dare un buon livello alle cuffie che usi.

Sullo schema mostro l'ingresso audio come ingresso stereo. Ciò consente a questo modulo di essere utilizzato come sorgente stereo se si desidera utilizzarlo per una sorgente Bluetooth per la musica. (Ciò richiede un carico software diverso). Hai davvero solo bisogno di popolare l'ingresso del canale sinistro per questa applicazione.

Una delle caratteristiche del software KC Wireless era la capacità di gestire un collegamento PTT con una delle linee IO digitali BC05 che indicava il PTT quando attivato. L'ho usato per pilotare un MOSFET per fornire un interruttore alla radio. La maggior parte delle radio usa PTT a GND come segnale, sebbene ci siano alcune aberrazioni. Questo ha funzionato bene per tutte le radio con cui l'ho provato. La funzione PTT si basa sul fatto che l'auricolare Bluetooth è in grado di "rispondere" alle chiamate quando è collegato a un telefono cellulare. Questa capacità varia molto dai vari produttori di cuffie, quindi è qualcosa di cui essere consapevoli. (Non tutte le cuffie wireless supportano questa funzionalità compatibile con il software del modulo).

Ho scelto di accendere e spegnere questo design con un interruttore. Il modulo KC-6112 ha un pin Enable che può essere utilizzato come controllo soft on-off. Questa funzionalità funziona meglio con le versioni successive del software. (Per abilitare questa funzione avresti bisogno di modificare il PCB che ho progettato..).

Passaggio 1: versione breadboard e costruzione PCB

Versione tagliere

Le immagini in alto mostrano la breadboard che ho costruito. Ha funzionato bene, ma volevo che fosse più compatto e durevole, quindi volevo costruire un modulo basato su PCB.

PCB

Alla fine ho progettato un PCB e ho realizzato una bella versione piccola che mi piace usare. Ci sono stati alcuni intoppi lungo la strada, ma sono soddisfatto del design risultante. Spero che possa essere un progetto utile ad altri che potrebbero volerlo costruire. Il design del KC-6112 si basa su un vecchio dispositivo Qualcomm (CSR) BlueCore 5 (BC05). Ci sono molti moduli cinesi là fuori che hanno lo stesso chip, ma il software è ciò che definisce questo modulo. KC Wirefree ha scritto un set di software decente che consente al loro modulo di fungere da gateway wireless specifico per le cuffie wireless. Utilizza il profilo AGHFP (Audio Gateway) per farlo e hanno aggiunto alcune belle funzionalità per farlo funzionare bene. Il progetto che ho creato si basa sul progetto di esempio mostrato nell'esempio del circuito della scheda tecnica KC Wirefree KC-6112, con alcune modifiche. Ho deciso che mi sarebbe piaciuto renderlo portatile, quindi ho scelto di utilizzare la gestione della batteria BC05 e ho aggiunto una piccola batteria LiPo per farlo funzionare.

Il PCB che ho progettato utilizza parti SMD, poiché volevo mantenerlo compatto. Ho incluso i file di output di Eagle come file zip. Questi file possono essere utilizzati per fabbricare una scheda. (Ho fatto fabbricare il PCB da PCBWay e hanno fatto un buon lavoro).

La costruzione di questo PCB richiederà un buon saldatore con una piccola punta e un po' di pazienza per montare queste piccole parti. Ti rimando a varie guide che sono pubblicate in altri articoli per la saldatura a mano di parti SMD.

• Montare prima tutti i componenti piccoli per il montaggio su superficie.
• Quindi aggiungere i jack stereo e il connettore USB. Aggiungere i componenti del foro passante: LED e interruttori a pulsante. (Le intestazioni vengono utilizzate per la programmazione. Se le installi e utilizzi la scatola suggerita, dovrai tagliare la parte superiore delle intestazioni per adattarla).
• Quindi montare il modulo KC-6112. Notare che non tutti i pad sul modulo devono essere saldati.
• Ispeziona tutti i giunti di saldatura e assicurati che tutto sia a posto.
• Assicurati che l'interruttore di alimentazione sia spento, quindi collega i cavi della batteria.
• Si prega di vedere le immagini per l'accumulo del PCB.

Lo schema e la distinta dei materiali per costruire la scheda sono inclusi qui. Volevo progettare il PCB in modo che si adattasse a un alloggiamento disponibile in commercio, quindi ho selezionato il case HH-3641 di Bud Industries, disponibile presso vari distributori. Quel caso funziona bene ed è della dimensione giusta per questo circuito. Ho scelto una batteria che si adattasse alla custodia con il PCB in cima e lasciasse comunque un po' di spazio. La carica della batteria LiPo è gestita dal modulo KC-6112. La batteria non potrebbe essere più spessa di 6 mm per questo caso. Ho finito per ottenere una batteria da 180 mAh (Noiposi X0017VDHHF). Questo darà circa 5 ore di utilizzo per questo design a piena carica (ci vogliono circa 1,5 ore per caricare). Si noti che una batteria più grande impiegherà più tempo a caricarsi poiché il chip BC05 è in grado di fornire solo una corrente di carica di 150 mA.

Passaggio 2: caricamento e controllo del software

Caricamento del software

Il modulo KC-6112 può essere un ricevitore o un trasmettitore, quindi è importante quale software viene utilizzato. Il modulo viene ordinato con la versione SW desiderata su di esso. Per questo progetto, la configurazione del gateway è la versione che funzionerà. La versione corrente del codice gateway disponibile sul loro sito Web (al momento della stesura di questo documento) è 8.2.0. La mia esperienza con le varie versioni del set di codici gateway disponibili da KC Wirefree mostra che la versione migliore per questo progetto è 8.1.0. Questa è la versione che consiglierei di ordinare (come versione personalizzata). Il codice 8.1.0 fornisce la migliore funzionalità PTT predefinita per il funzionamento di questo progetto. Se non vuoi PTT e preferisci usare la funzione VOX della tua radio, allora entrambe le versioni andrebbero bene. La 8.2.0 non fornisce PTT come caratteristica predefinita. Nota che la 8.1.0 non è attualmente mostrata sul sito web dell'archivio di KC Wirefree, ma puoi richiederla. (Ne ho una copia se ne hai bisogno).

Puoi eseguire il flashing del modulo a qualsiasi versione desideri se segui la Guida all'aggiornamento del firmware senza fili di KC. Tutte le interfacce per gestire questa capacità sono mostrate nello schema. Questo va oltre lo scopo previsto di questa discussione, quindi non ne approfondirò ulteriormente. (Si noti che se si desidera apportare modifiche al software del modulo, è necessario installare i driver e il software di gestione su un computer basato su Windows. Sarà inoltre necessario disporre di un'interfaccia da USB a seriale da 3,3 V come un Qunqi da 3,3 V 5,5 V FT232RL disponibile su Amazon e altri posti).

Controllo del modulo

Il modulo KC-6112 dispone di diversi ingressi che possono essere utilizzati per gli ingressi di commutazione per il controllo. Per questo progetto, ho deciso di mantenerlo semplice e di avere solo 3 interruttori a pulsante per gestire le funzioni necessarie. (Le seguenti informazioni dipendono dal firmware. Questo riflette il codice 8.1.0).

Accoppia/BTB Questo pulsante viene utilizzato per accoppiare l'auricolare. L'associazione viene avviata quando questo pulsante viene tenuto premuto per più di un secondo. Una breve pressione si riconnetterà con una risorsa accoppiata se si è disconnessa.

VOL UP/VOL DN Questi pulsanti regolano il volume di uscita (che guida l'ingresso del microfono sulla radio). Avrai bisogno di sperimentare un po' per vedere cosa funziona meglio per il tuo ingresso radio. Si noti che quando si esegue una doppia pressione rapida su questi pulsanti, si regola il guadagno in ingresso su e giù.

Ho trovato meglio sperimentare un po' con il volume e ottenere le impostazioni per ottenere i migliori risultati. Ovviamente cambierà da radio a radio.

Consultare la Guida per l'utente di KcGateway disponibile sul sito Web di KC Wirefree per il codice specifico impostato per una spiegazione dettagliata delle funzioni dei pulsanti. (Il kcGateway_UserGuide_v8.1_b1.pdf per questo set di codici 8.1.0).

Ci sono anche 4 LED mostrati nel mio schema per varie indicazioni di stato. I LED ROSSO e BLU devono fornire lo stato generale del Bluetooth e lo stato del modulo. Il LED "Connesso" non è davvero necessario perché lo stato della connessione può essere visualizzato utilizzando il LED blu. Ho appena trovato utile avere questo indicatore. Il LED "PTT" riflette lo stato PTT del modulo. Quando viene affermato il PTT, il drain del MOSFET viene commutato a massa. È utile avere un indicatore visivo di questo.

Passaggio 3: connessioni radio e conclusione

Interfacciamento alla tua radio

L'interfaccia radio dipende dalla radio. Ho incluso uno schema del cavo che ho realizzato per l'utilizzo con un FT-897 (e radio simili) utilizzando la porta dati. Ho anche incluso lo schema per l'utilizzo con un Baofeng HT. Fondamentalmente è necessario collegare l'ingresso del microfono radio all'uscita KC-6112 e l'altoparlante della radio all'ingresso. Il PTT funziona come ingresso a massa.

Conclusione

So che questa è una breve descrizione di questa unità, ma funziona bene e mi piace poter vagare senza essere proprio accanto alla mia radio. Ho scoperto che posso ottenere circa 20-30 piedi senza problemi con l'auricolare che ho usato. Ho testato diversi altri auricolari e ce n'erano un paio che non supportavano il protocollo gateway, quindi non funzionavano. La maggior parte delle cuffie "non musicali" dovrebbe funzionare bene.

Spero che se costruisci questo puoi divertirti tanto quanto me. Buona fortuna.