基于树莓派的智能语音HIFI音频播放器播放器电路的制造方法

本实用新型涉及音频播放器领域，尤其涉及一种基于树莓派的智能语音HIFI音频播放器电路.

背景技术:

随着计算机和电子信息技术的发展，智能语音HIFI音频播放器被越来越广泛地使用.

智能语音HIFI音频播放器主要包括一个微控制器，一个电源电路和一个数模转换器. 大多数HIFI播放器产品的缺点是: 1.开发周期长且性价比低； 2.设备本身的尺寸很大； 3.支持的音频采样率低； 4.左右声道之间的立体声分离度不够高. 5.独立玩家不够聪明.

技术实施要素:

鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于Raspberry Pi的智能语音HIFI音频播放器电路，该电路可以支持32bit / 192kHz接口，支持多种音频文件格式，支持高阻抗放大器. ，电池供电，支持语音控制​​.

本实用新型采用以下方案来实现: 一种基于Raspberry Pi的智能语音HIFI音频播放器电路，包括Raspberry Pi底板和连接至Raspberry Pi底板的接口电路. 有数模转换电路和电源电路；

Raspberry Pi基板包括一个微控制器和与其连接的12S接口，12C接口和USB接口； 12S接口和12C接口连接到数模转换电路. USB接口连接到麦克风，WIFI模块，该模块用于语音收集以及与语音识别库的数据交互；

接口电路包括电源接口，按键接口，通用总线接口和静音控制接口；

数模转换电路包括数模转换芯片电路和耳机接口电路；数模转换芯片电路与接口电路相连. 耳机接口电路连接至数模转换芯片电路； / p>

电源电路包括电池，升压电路和连接到电池的稳压电路；升压电路与接口电路相连，稳压电路与数模转换电路相连.

进一步，树莓派背板是树莓派零零背板，背板的微控制器芯片是BCM2835.

进一步，数模转换电路的转换芯片是德州仪器（TI）的PCM5142.

此外，升压电路的升压芯片是固定频率和高效的同步整流升压芯片SDB628.

此外，稳压电路的稳压芯片是低压差线性稳压器XC6206.

与现有技术相比，具有以下优点:

1. 开发周期短，结构简单，性价比高，可以满足音频播放器的功能要求；

2. 支持扩展SD卡，支持播放192kHz / 32bit高质量音乐；

3. 支持播放多种格式的音频文件，可以直接推广高阻抗耳机；

4. THD和SNR值很理想，左右声道的立体声分离度很高;

5. 电池供电，小巧便携；

6. 支持语音控制​​.

图纸说明

图1是本实用新型的示意性框图.

图. 图2是根据本发明实施例的电源稳压电路的电路图.

图. 图3是根据本发明实施例的电源升压电路的电路图.

图. 图4是根据本发明实施例的数模转换电路图.

图. 图5是根据本发明实施例的接口和按钮的电路图.

具体实现

下面将参考附图和实施例进一步描述本发明.

如图参照图1，该实施例提供了基于Raspberry Pi的智能语音HIFI音频播放器电路，该电路包括Raspberry Pi底板和连接到Raspberry Pi底板的接口电路. 接口电路与数模转换电路和电源电路相连；

Raspberry Pi基板包括一个微控制器和与其连接的12S接口，12C接口和USB接口； 12S接口和12C接口连接到数模转换电路. USB接口连接到麦克风，WIFI模块，该模块用于语音收集以及与语音识别库的数据交互；

接口电路包括电源接口，按键接口，通用总线接口和静音控制接口；

数模转换电路包括数模转换芯片电路和耳机接口电路；数模转换芯片电路与接口电路相连. 耳机接口电路连接至数模转换芯片电路； / p>

电源电路包括电池，升压电路和连接到电池的稳压电路；升压电路与接口电路相连，稳压电路与数模转换电路相连.

在本实施例中，Raspberry Pi背板是Raspberry Pi零背板，背板的微控制器芯片是BCM2835.

在本实施例中，数模转换电路的转换芯片为Texas Instruments的PCM5142.

在本实施例中，升压电路的升压芯片为固定频率，高效的同步整流升压芯片SDB628.

在本实施例中，稳压电路的稳压芯片为低压差线性稳压器XC6206.

如图1所示，整个系统的核心是微控制器Broadcom BCM2835芯片，该芯片由3.7V锂电池供电. SDB628升压芯片将其升压至5V，以为Raspberry Pi背板和XC6206调节器芯片供电. 电压被调节至3.3V，以为PCM5142 DAC芯片提供模拟功率. DAC转换模块的3.3V数字电源来自Raspberry Pi基板. Raspberry Pi通过I2C控制PCM5142 DAC芯片，并将音频数据传输到DAC芯片以通过I2S解码转换. 最后，模拟声音信号输出到放大器. 该电路还可以通过按键或语音控制播放器，实现上/下，音量增大和减小，暂停播放等功能.

如图2所示，在此实施例中，整个电源模块由3.7V锂电池供电. 由于整个电路由几个不同的模块组成，因此不同的模块需要不同的电源电压，因此有必要对从电源获得的电压进行不同的升压/降压处理，以获得满足要求的电压每个模块的终止BATT中的B1磁珠可有效抑制电源的高频噪声和尖峰干扰. 磁珠VCC_3.7V的输出仍为3.7V，并且VCC_3.7V端子与两个10uF电容器并联连接，以形成20uF的大电容器以减少电容寄生效应. 参数和提高了XC6206芯片的稳定性. 可以并联连接一个0.1uF的电容器以扩展滤波频率范围. 具有不同电容值的电容器对不同频率的干扰信号敏感. 并联两个电容器可以扩大滤波范围. XC6206芯片在稳定至3.3V后输出. VCC_3.3V并联两个大电容和一个小电容. 大电容器由两个并联的相同电容器组成. 它可以为本地设备提供能量存储设备，这可以使XC6206稳定下来. 放大器的输出均匀，减少了负载需求.

如图3所示，在此实施例中，VCC_3.7V从电池的正极引出，可以连接22uF的大电容器以减小输入阻抗和寄生电容. 输入SDB628芯片的第5引脚为该芯片供电. 通过SDB628芯片的内部整流升压至5V后树莓派 音乐播放器，从第一个引脚输出到VCC_5V，VCC_5V由两个电阻器端接以分压并输入和反馈到芯片的第三个引脚. SDB628芯片的第一和第六引脚从外部连接. L1电感器可以减少泄漏电流耦合. 第四个引脚连接到VCC_3.7上拉，输出电流限制为2A，第五个引脚连接到模拟地. 最后，在VCC_5V与地之间连接一个22uF电容器，以进行滤波和去耦.

如图4所示，在本实施例中，数模转换芯片是PCM5142. 其中，pin1，pin2，pin3，pin4和pin5是芯片内部负电荷泵的外部引脚. 负电荷泵的作用是: 芯片提供-3.3V电源，引脚1连接到VCC_3.3为电荷泵供电，引脚3连接到模拟地，引脚1和引脚3之间连接10uF和0.1uF. ，并为VCC_3.3V，引脚2和引脚4提供了滤波器去耦电容器，它们之间连接了一个2.2uF快速电容器，以为负电荷泵提供快速充放电电容. 在引脚5和引脚3之间连接了一个2.2uF的电容器，以为-3.3V电源提供去耦电容. pin8，pin9，pin26，pin27和pin28是芯片电源. 针脚，针脚8连接到模拟电源VCC_3.3V，针脚9连接到模拟地，针脚8和针脚9之间连接有0.1uF电容器，数字电源VDD_3.3V连接到针脚28，数字地连接到针脚27，和两个电容器在引脚27和引脚28之间连接了0.1uF和10uF. ，Pin26是内部1.8V逻辑电源，并且在pin26和pin27之间连接了一个0.1uF的电容器. 上述电源和地之间的电容器均起滤波和去耦的作用. pin10，pin16，pin17，pin18，pin20和pin24是芯片的硬件. 功能配置，引脚10连接到模拟接地默认设置为VREF模式. 引脚17连接到模拟地，引脚18连接到VCC_3.3V，并且PCM5142设置为I2C模式. 引脚16连接到模拟地，引脚24连接到VCC_3.3V，并且PCM5142的I2C地址设置为0x4D. 生成内部SCK系统时钟； pin11和pin12是PCM5142的I2C数据信号和时钟信号输入引脚，它们连接到Raspberry Pi接口电路的I2C接口. pin21，pin22和pin23是I2S位时钟信号，数据信号和字时钟信号输入引脚，连接到Raspberry Pi接口电路的I2S接口. pin25是PCM5142的静音控制输入引脚，连接到Raspberry Pi接口电路的静音控制接口； pin6和pin7是PCM5142的左右声道信号，分别是输入引脚，每个引脚都连接有用于滤波的RC滤波器，其中R =470Ω，C = 2.2nF，最后连接到耳机接口输出；针脚13，针脚14，针脚15，针脚19设置为浮动. J3是一个放大器接口. 左右声道输出后置RC低通滤波器（470Ω+ 10nf），可以抑制带外噪声，提供防止静电放电损害的保护，并且截止频率为33.86kHz.

如图5所示树莓派 音乐播放器，在本实施例中，J2是树莓派接口电路，pin3（SDA）和pin5（SCL）是连接到PCM5142的I2C输入引脚pin11和pin12的I2C接口；针脚12（BCK），针脚40（DIN），针脚35（LRCK）是连接到PCM5142的I2S输入引脚pin21，pin22和pin23的I2S接口； pin11（XSMT）是静音控制接口，连接到PCM5142的静音控制输入引脚pin25； pin13，pin15，pin16，pin18和pin22是分别连接到五个键KEY1，KEY2，KEY3，KEY4和KEY5的键控制接口，以实现下一首歌，上一首歌曲，调高音量，调低音量，播放暂停等功能针脚17，针脚30是数字电源接口，它连接到PCM5142的针脚28（VDD_3.3V）和针脚27（DGND）. KEY1，KEY2，KEY3，KEY4和KEY5是五个按键电路. 将VCC3.3V的按键通过一个10k电阻接地，然后连接到上述的Raspberry Pi接口电路.

具体地，在本实施例中，语音识别库为寻飞语音识别库. 升压芯片是台湾泛海微电子技术的固定频率高效同步整流升压芯片SDB628.

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构. 对于通信软件的设计，不需要保护. 以上仅是本发明实施例的优选实施方式. 然而，本发明不限于上述实施例，并且如果所得到的功能效果不超过本发明的范围，则根据本发明的方案做出的任何等同改变和修改将落入本发明的保护范围内. 该计划的范围.

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