Transcripcion de ficheros de audio


Puede parecer algo anacrónico, pero  lo cierto es que probablemente el teclado y ratón tal como los conocemos  hoy en día tenga  sus días contados   gracias al espectacular avance  sufrido estos años   en apartado de  reconocimiento de voz   usando redes neuronales  claramente  propiciado  por en las ingentes subida de  capacidades de computo gracias al  Cloud  Commputing  ,el Big Data y el aprendizaje automático

Veamos algunas soluciones de reconocimiento de voz  liderado por grandes proveedores como pueden ser Google o IBM

speech-api-lead

Google Cloud Speech

En efecto desde Google proponen la API Speech de Google Cloud , la cual  permite que los desarrolladores conviertan audio en texto aplicando potentes modelos de redes neuronales en una API fácil de usar. La API Speech reconoce más de 80 idiomas y sus variantes para gestionar una clientela internacional. Asimismo, se puede filtrar el contenido inapropiado en los resultados de texto.

La API Speech de Cloud se tarifica por intervalos de 15 segundos de audio procesados después de los 60 primeros minutos, que son gratuitos.

USO MENSUAL PRECIO POR CADA 15 SEGUNDOS*
Hasta 60 minutos Gratuito
61 – 1.000.000 de minutos* 0,006 $

*Este precio es válido para aplicaciones de sistemas personales (por ejemplo, teléfonos, tablets, portátiles y ordenadores).  El uso mensual está limitado a un millón de minutos.

Se puede transcribir el texto que los usuarios dictan al micrófono de una aplicación, habilitar el control por voz o transcribir archivos de audio, entre muchas otras funciones.

La API Speech puede transmitir resultados de texto conforme vaya reconociendo el audio, de forma que el texto reconocido aparece inmediatamente mientras la persona habla  asi que consigue resultados de texto en tiempo real

De igual modo, la API puede reconocer el texto a partir del audio almacenado en un archivo pero solo si se tiene cuenta en Google Cloud.

Como   “truco” casero para  probar   la funcionalidad del API se  puede inyectar  el audio  ya grabado desde un dispositivo externo  por  medio de un cable de audio que lo  introduciría en el pc  seleccionando como dispositivo grabador la entrada de audio :debería funcionar exactamente igual que si hablamos por un micrófono

En el caso de que este validado contra Google  y  tenga cuenta en Google Cloud este paso se puede obviar porque se pueden subir directamente los ficheros que deseamos transcribir mediante la opción File Upload  teniendo en cuenta la limitación de 60 minutos en caso de no querer pasar por caja

Si quiere probar esta funcionalidad esta es la url : https://cloud.google.com/speech-to-text/

 

Como no podía ser de otra manera, también  es posible reconocer el audio subido en la solicitud e integrarlo en su almacenamiento de audio de Google Cloud Storage. 

Gracias a  la tecnología del aprendizaje automático ,se aplican los algoritmos más avanzados de redes neuronales del aprendizaje profundo al audio de sus ficheros  para conseguir un reconocimiento de voz de máxima precisión. Mencionar que como todos los  sistemas de aprendizaje con redes neuronales la precisión de la API Speech mejora con el tiempo, conforme perfeccionan la tecnología interna de reconocimiento de voz que usa los productos de Google.

No se necesitan pues  sistemas avanzados de procesamiento de señales ni reducción de ruido antes de enviar el audio a la API Speech. El servicio es capaz de procesar audio ruidoso procedente de diversos entornos de forma satisfactoria.

El reconocimiento de voz se puede adaptar al contexto suministrando un conjunto independiente de palabras clave con cada llamada a la API, lo que resulta especialmente útil para las situaciones de control de dispositivos y aplicaciones.

La API Speech es compatible con cualquier dispositivo que pueda enviar solicitudes REST o gRPC, incluidos teléfonos, ordenadores, tablets y dispositivos con Internet de las Cosas (por ejemplo, coches, televisores o altavoces).

CARACTERÍSTICAS DE LA API SPEECH

Conversión de voz en texto gracias al aprendizaje automático

El reconocimiento automático de voz (ASR) basado en redes neuronales de aprendizaje profundo dota a las   aplicaciones , la funcionalidad  de búsqueda por voz o transcripción de voz.Reconoce más de 80 idiomas y variantes, con un amplio vocabulario proporcionando resultados de reconocimiento mientras los usuarios siguen hablando.
Es posible personalizar el reconocimiento de voz según un contexto específico suministrando un conjunto de palabras y frases que tienen muchas probabilidades de aparecer. Esto resulta especialmente útil para añadir palabras y nombres personalizados al vocabulario, así como en situaciones de control por voz.
El sonido puede proceder del micrófono de una aplicación o de un archivo de audio grabado previamente. Se admiten diversas codificaciones de audio, como FLAC, AMR, PCMU y Linear-16.
Es capaz de procesar audio de diversos entornos ruidosos sin necesidad de reducción de ruido adicional así que puede filtrar contenido inapropiado en los resultados de texto para algunos idiomas.
El  API como vemos esta integrada:los archivos de audio se pueden subir en la solicitud o integrar en Google Cloud Storage.

Transcripción de archivos de audio cortos

Es muy sencillo transcribir un archivo de audio corto a texto utilizando el reconocimiento de voz sincrónico.

El reconocimiento de voz síncrona devuelve el texto reconocido para audio corto (menos de ~ 1 minuto) en la respuesta tan pronto como se procese(para procesar una solicitud de reconocimiento de voz para audio largo, use el Reconocimiento de voz asincrónico ).

El contenido de audio se puede enviar directamente a Cloud Speech-to-Text, o puede procesar contenido de audio que ya reside en Google Cloud Storage.

Speech-to-Text v1 se lanzó oficialmente y, en general, está disponible desde el extremo https://speech.googleapis.com/v1/speech . Las bibliotecas de cliente se lanzan como alfa y es probable que se modifiquen de formas incompatibles hacia atrás. Las bibliotecas del cliente actualmente no se recomiendan para uso de producción.

Estas muestras requieren que haya configurado gcloud y haya creado y activado una cuenta de servicio.

Realización de reconocimiento de voz síncrono en un archivo local

Aquí hay un ejemplo de cómo realizar el reconocimiento de voz sincrónico en un archivo de audio local mediantes comados de GCLOUD

Consulte el comando de recognize para obtener detalles completos.Para realizar el reconocimiento de voz en un archivo local, use la herramienta de línea de comandos de gcloud , pasando la ruta de archivo local del archivo para realizar el reconocimiento de voz.

 gcloud ml speech reconoce CAMINO-AL-LOCAL-FILE --language-code = 'en-US'

Si la solicitud es exitosa, el servidor devuelve una respuesta en formato JSON:

{
  "results": [
    {
      "alternatives": [
        {
          "confidence": 0.9840146,
          "transcript": "how old is the Brooklyn Bridge"
        }
      ]
    }
  ]
}

Realización de reconocimiento de voz síncrono en un archivo remoto

Para su comodidad, la API de voz a texto puede realizar el reconocimiento de voz sincrónico directamente en un archivo de audio ubicado en Google Cloud Storage, sin la necesidad de enviar el contenido del archivo de audio en el cuerpo de su solicitud.

Aquí hay un ejemplo de cómo realizar el reconocimiento de voz sincrónico en un archivo ubicado en Cloud Storage  usando comandos  GCLOUD

Consulte el comando de recognize para obtener detalles completos.Para realizar el reconocimiento de voz en un archivo local, use la herramienta de línea de comandos de gcloud , pasando la ruta de archivo local del archivo para realizar el reconocimiento de voz.

 gcloud ml speech reconoce 'gs: //cloud-samples-tests/speech/brooklyn.flac' \
 --language-code = 'en-US'

Si la solicitud es exitosa, el servidor devuelve una respuesta en formato JSON:

{
  "results": [
    {
      "alternatives": [
        {
          "confidence": 0.9840146,
          "transcript": "how old is the Brooklyn Bridge"
        }
      ]
    }
  ]
}

Mas  informacion en https://cloud.google.com/speech-to-text/docs/sync-recognize?hl=es#speech-sync-recognize-gcloud

IBM

También esta disponible para testeo  Watson de IBM, que permite  dictado a texto

El servicio IBM Watson Speech to Text utiliza capacidades de reconocimiento de voz para convertir el árabe, el inglés, el español, el francés, el portugués de Brasil, el japonés y el mandarín en texto.Este sistema por el momento se usa o para fines de demostración y no está destinado a procesar datos personales ,así  que no se deben ingresar datos personales en este sistema, ya que puede no tener los controles necesarios para cumplir con los requisitos del Reglamento general de protección de datos (UE) 2016/679.

Lo mas destacable DE Watson es asimismo la capacidad de transcribir audio done se puede usa su micrófono para grabar audio o cargar audio pregrabado (.mp3, .mpeg, .wav, .flac o .opus solamente).

Incluso puede reproduzca uno de los archivos de audio de muestra para probar el servicio , ahora eso si los archivos de audio de muestra de banda ancha son en inglés de EE. UU y están cubiertos por la licencia de Creative Commons.

El resultado devuelto incluye el texto reconocido, las alternativas de palabras y las palabras clave moteadas. Algunos modelos pueden detectar múltiples altavoces; esto puede ralentizar el rendimiento.

A continuación esta es la url para probar el servicio en modo  demo: https://speech-to-text-demo.ng.bluemix.net/

 

En teoría los primeros 1000 minutos al mes son gratis en el servicio estándar,   así que el limite es muy superior de uso gratuito al de Google .

¿Le parece mejor opción la de IBM  que la de Google?¿Conoce algún otro servicio gratuito que podamos usar desde nuestras apps? Sin duda  la carrera por copar este mercado no acaba mas que empezar

 

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Facil creacion de un disco de musica para el coche


Tal vez le sorprenda el titulo de este post, pues seguramente no crea que existan aun coches que no incluyan en su equipamiento de audio standard un reproductor de audio con entrada  USB, pero en efecto  existen  y en realidad son un porcentaje muy alto (esta cifra se deduce simplemente haciéndonos eco de la antigüedad del parque  automovilístico).

Si el equipo de audio de su coche no cuenta con  un reproductor  mp3 con entrada USB o SD , en  efecto existen infinidad de soluciones en el mercado de reproductores  MP3 con entrada USB  para coche ( incluso nos hemos hecho eco en este blog mejorando su funcionalidad ). Desgraciadamente casi todas las soluciones de reproductores mp3    con entradas  varias ( USB, SD, Bluetooth  e incluso de audio externa  ) se basan  en modular la salida  de  audio  por   FM , con los problemas  inherentes a las interferencias  y además con un pequeño handicap: no se puede controlar con los mandos del propio  equipo de audio del coche ,   y mucho menos desde los mandos del volante, así   que quizás en estos casos aun merezca la pena de  crear un CD  con nuestras canciones favoritas , equipamiento que si suelen llevar todos los coches incluso  los mas antiguos  .

 

¿Que necesitamos?

Antes de empezar necesitaremos  una grabadora de CD o DVD instalada en su equipo   y por supuesto CD’s virgenes  para hacer las copias.

Si no cuenta con una grabadora de CD o DVD  interna  en su equipo ,  las hay externas  por un precio muy asequible de unos 14€    con conexión USB.

.

 

descarga.jpg

Como ejemplo esta   grabadora de DVD de  nueva generación es muy delgada y lo suficientemente   delgada  para llevarla  a cualquier  parte integrando ademas el cable USB en el dispositivo .

Dispone de USB 3.0,  compatible con entradas USB 2.0 y USB 1.0 hasta un máximo de 5Gbps y tiene la capacidad de corregir errores, disponiendo de tecnología antigolpes y de reducción de ruido.

Lo mejor de todo es que no necesita adaptador a corriente ya que se alimenta por el USB con un bajo consumo de energía y no necesita drivers de instalación, simplemente conectar y usar. Soporta discos:DVD-ROM,CD-ROM,DVD-R,DVD+R,DVD-RW,CD-R, etc.

Asimismo ,para grabar música en CD’s necesitara los ficheros mp3  que puede obtenerlos desde su portal  favorito (google play music, amazon music o incluso spotify premium) .

Una forma sencilla de  obtener  muchos ficheros de audio es por ejemplo extrayendo de sus video favoritos  musicales  de youtube solo el audio

Grabación de un cd de audio

La música en un CD  se  puede  grabar en formato .cda y es posible grabar hasta 80 minutos de música, pero   aún se  puede grabar  si  su reproductor los soporta   en formato MP3 ,pues con este formato pueden caber alrededor de 8 horas de música ( es decir  sobre unas 140 canciones )

Si cuenta con ficheros en  MP3 y quiere grabarlos en un CD para escucharlos en el reproductor de CD de su coche o cualquier reproductor de CD,  lo que seguro siempre funcionara es  grabar estos como CD de audio , lo cual  en tiempo son unos 80 minutos de música.

Para  crear  un CD de audio  lo mejor es  usar el reproductor   Windows Media Player  incluido   en todas las versiones de windows a partir de en Windows 7. Como sugerencia  no se recomienda  usar  software antiguo de grabación (por ejemplo versiones antiguas de nero  Burning Rom  p sw libre como InfraRecorder  )   pues probablemente no le  funcione    correctamentea al 100%  sobre windows  10 ,o con toda probabilidad ,malogre algunos discos

Para  grabar  discos de audio  con WMP puede seguir  estos pasos:

  • Abra el Reproductor de Windows Media (Inicio > Todos los programas > Reproductor de WM).
  • Haga clic en la pestaña “Grabar”.
  • Haga clic en “Opciones de grabación” (flecha debajo de pestaña Sincronizar) y verifique que esté seleccionado “CD de audio”.
  • Arrastre las canciones que quiere grabar desde la Biblioteca del Reproductor de Windows Media al panel “Lista de grabación” (panel de la derecha).
  • Puede modificar el orden de las canciones en la lista de grabación arrastrando las canciones, e incluso eliminarlas haciendo clic derecho y seleccionando “Quitar de la lista”.
  • Una vez todas sus canciones en la lista de grabación, haga clic en “Iniciar grabación”

windows media.png

Grabación de un  CD con ficheros  MP3

El formato MP3 es un formato de archivos de audio comprimido que permite la creación y la transmisión de archivos de sonido de calidad comercial en una fracción  importante de su tamaño anterior  (por ejemplo, un archivo MP3 de 2 o 4 MB podría tener unos 50 MB de tamaño si lo almacena en un archivo WAV).

Si su reproductor de CD  soporta reproducción de ficheros mp3 ( casi todos los reproductores de cd de  automóviles lo soportan  a partir del 2009)  , los ideal ,es  crear un CD con ficheros MP3, pues es posible en el mismo soporte físico de un CD  añadir  muchas  más pistas (más de 100 , idealmente  mas de 140 ) . Incluso algunos  reproductores  soportan  otros formatos de archivos de audio  con mayor compresión  y que también puede copiar en su CD con este mismo procedimiento.

Por tanto ,la cantidad de música que se puede copiar en un sólo disco hace del  formato MP3 el formato perfecto para crear un CD de música para viajar y que puede usar en su automóvil , pues como vamos  a ver, como en el caso anterior   de las pistas de audio , tampoco hace falta un sw especia,

 

Para copiar sus ficheros mp3 en un CD es muy importante destacar  que el tamaño no debe superar en ningún caso los 700Mb mpues  de superarlo el sw lo rechazara   así que  tenga cuidado con el total del tamaño de  los archivos que selecciona es  siempre ligeramente inferior a esa cantidad .

El proceso es sencillo pues solo debe insertar un CD virgen en su grabadora  de CD’s o DVD    .

Automáticamente aparecerá un subsumen  emergente donde deberá seleccionar  la segunda opción (con un reproductor de CD o DVD ) ,  pues el reproductor del coche necesitara que el disco este cerrado para poderlo reproducir:

grabar un disco

Simplemente pulsaremos en “Siguinte” y se  visualizara el  contenido en el explorador de Windows (estará vacío):

 

discoddd

Ahora  simplemente  arrastre  los ficheros  mp3   a la unidad de CD’s  vacía ( que se ira llenando de forma virtual esta unidad  ) . No olvidad no superar el  máximo de 700MB de ficheros mp3.

discocd.png

Una vez haya arrastrado todos  los ficheros que desea grabar, pulse con el botón derecho sobre la unidad CD/DVD   y seleccione la  opción “Grabar  en  disco”:

grabar en disco.png

En este paso puede  añadir el titulo del disco:

paso1.png

Ahora  tenga cuidado pues   pues podría crear un cd de audio normal a partir de los ficheros mp3 pues tendría que desechar la mayoría de los ficheros que haya seleccionado, así que  lo ideal es si su reproductor de CD lo soporta, que cree directamente un disco de datos ( opción segunda):

grabarcdaudio.png

 

Puede que  supere  la capacidad  pero no se preocupe  pues  el sw le avisara  si supera  la capacidad permitida ,pero en ese caso  tendrá que eliminar algunos ficheros  y repetir el proceso:

problema

Si la capacidad es la correcta, en unos minutos comenzara   la grabación del CD hasta  su conclusión momento en el cual se expulsara automáticamente el CD.

Ya puede llevarse el CD  al reproductor de su coche  pues debería poder disfrutar de su  música favorita sin ningún paso  más

 

 

Como sugerencia  no se recomienda  usar  software antiguo de grabación (por ejemplo versiones antiguas de nero  Burning Rom  o algún w libre como InfraRecorder  )   pues probablemente no le  funcione    correctamente al 100%  sobre windows  10 ,o con toda probabilidad ,malogre algunos discos

 

 

Constrúyase su propio amplificador 2.1 por 12€


En efecto aunque parezca increíble , es  posible  hoy en día construirse por uno mismo un potente amplificador de audio 2.1   por  muy poco dinero (12€)  ,  con la ventaja de que incluso gran parte de la electrónica ya estará montada y probada, de modo que  sólo necesitaremos hacer las conexiones de  alimentación,   así como cablear los conectores de entrada /salida y ya tendremos el amplificador listo.

En esta ocasión ,vamos a ver un amplificador 2.1  de la que hablamos en otro post   que cuesta unos 12€ en Amazon   en el que que básicamente   solo hay que alimentar  con  corriente continua DC entre  12-24 V   con una fuente conmutada y  conectar tanto la entrada de audio como las tres salidas a sendos altavoces.

La potencia de salida de los canales  izquierda y derecha es 50WX2 (max) y la salida de subwoofer de 100 w (max), la eficiencia puede llegar por encima de 90%,

Los canales izquierdo y derecho de rango completo, con 24 v tensión de alimentación pueden  conducir altavoces de 3-16 ohmios (es decir  una gama muy amplia) y en el caso del  subwoofer si se alimenta el montaje con 24 v  puede conducir un subwoofer, único de  impedancia  entre 2-16 ohm  teniendo en cuenta que a menor impedancia de los altavoces podremos conseguir una mayor potencia de salida.

 

placa.PNG

 

Las características de este modulo son:

  •  Tensión de alimentación: DC  12-24 V
  • Chip: TPA3116 *
  • Tipo 2 Cadena de 3: Channels (canal derecha, canal derecha, subwoofer)
  • Potencia de salida: 50 *1 *2 RMS subwoofer    sobre  8 ohmios
  • Gama respuesta en frecuencia: 14-100 KHz
  • SNR 100dB de frecuencia: conmutación: 1,2 MHz
  • Tamaño PCB  100 cm *70 *%2F 30 mm **3,94 2,75 1,18in (la + W H)
    1 *2,1 canales bordo de amplificador de audio

 

Es interesante destacar que para alimentar este amplificador debemos usar un fuente conmutada entre 12 y 24V DC  de unos 18Amp   dada la gran intensidad necesaria,  pues sería mucho mas costoso, voluminoso e ineficiente  cubrir la alimentación con una fuente  convencional  regulada basada  en el clásico transformador con el puente de diodos , gran condensador  y el circuito   de regulación.

 

El amplificador de audio

Un amplificador 2.1 que podemos comprar ya montada   se  basa  en usar dos  CI:

  •  Un TPA3116D2 en modo maestro 400 kHz, BTL, ganancia si 20 dB, límite de potencia no implementado.
  • Un TPA3116D2 en Esclavo, ganancia del modo PBTL de 20 dB. Las entradas están conectadas para entradas diferenciales.

Es decir usamos dos CI   TPA3116D2 , uno para componer la salida stereo de 50+50W     para dos canales de audio  y un segundo  en configuración mono  para entregar un tope de potencia de 100W

El esquema del montaje como vimos es el siguiente:

esquema.PNG

Por su tipo de alimentación, también esta placa es  muy adecuado para dispositivos que funcionan con baterías, tales como motocicletas, coches, coches eléctricos, y así sucesivamente.

El  condensador de filtro principal es 4700 uf 35 v, pero para la amplificación de potencia al usar un chip de limitación, este amplificador puede aceptar sólo desde 12v hasta 24 v DC de alimentación y asi  el condensador  trabajará en buenas condiciones.

 

Alimentación del circuito

En cuanto los requisitos de suministro de energía para el TPA3116D2 consisten en un suministro de mayor voltaje para alimentar la salida  etapa del amplificador de altavoz. Varios reguladores en chip están incluidos en el TPA3116D2 para generar voltajes necesarios para el circuito interno de la ruta de audio. Es importante tener en cuenta que los reguladores de voltaje  que se han integrado se dimensionan solo para proporcionar la corriente necesaria para alimentar el circuito interno.

Los pines externos se proporcionan solo como un punto de conexión para  condensadores de derivación fuera de chip para filtrar el suministro.
La conexión de circuitos externos a estas salidas del regulador puede reducir el rendimiento y dañar el dispositivo. La fuente de alta tensión, entre 4.5 V y 26 V, suministra la circuitería analógica (AVCC) y la potencia etapa (PVCC). El suministro de AVCC alimenta LDO interno, incluido GVDD. Esta salida LDO está conectada a
pines externos para fines de filtrado, pero no deben conectarse a circuitos externos. (la salida de GVDD LDO  ha sido dimensionado para proporcionar la corriente necesaria para las funciones internas pero no para la carga externa)

Dada las características  de estos CI  ,por tanto podemos alimentarlos  con batería 12 o 24V   o bien una fuente conmutada de 12-24V de al menos 15 Amp ( con un consumo  máximo típico 7.5 Amp)

A la hora de hacer las  conexiones , solo necesitamos conectar la alimentación externa de 19V  de 6Amp    mayor o igual que 120W     bien por el jack de 5.5mm -2.1(2.5) con masa al negativo) o bien a la ficha de conexiones que hay justo al lado del conector de alimentación (mucho cuidado con equivocarse  de polaridad)

Una buena solución es optar por una fuente de alimentación de ordenador portatil de 120W(recomendable al menos de 20V como por ejemplo las de ordenadores HP)

power.png

Conexiones

La conexiones del circuito no pueden ser mas simples  ya que la placa en si mismo ya integra los controles individuales de los tres amplificadores  de forma individualizada

Los conectores de los altavoces simplemente los conectaremos a las salidas en  la regleta marcada como BASS, OUTL  y OUTR

 

salidas.png

Aunque pueda parecer poco relevantes , también aquí se debe respetar escrupulosamente la polaridad de las conexiones a los altavoces pues si uno se equivoca   los altavoces funcionaran en contra-fase  reduciéndose así la potencia de salida total.

 

Respecto la entrada de audio es esterero bien por un jack de 3 1/2″ stereo  o bien con un conector   macho  que hay junto al propio jack. S

entradas

Respecto a los tres potenciómetros :

  1. El de la izquierda es el control de volumen estéreo (sólo para el ajuste de los canales izquierdo y derecho)
  2. El central es el control de volumen del Subwoofer
  3. El control de volumen derecho es global (para 3 canales de ajuste)

 

Una solución sencilla es fijar la placa a una tabla de madera  de aproximadamente las dimensiones de la placa del amplificador y  cortar un plancha de aluminio doblándola por los 4 costados para hacer una caja

Para evitar que se toquen las conexiones de los altavoces lo mejor es colocar jack aéreos pues si conectaremos jacks metálicos estos conectarían la masa al chasis, cosa que debemos evitar pues las salidas de los altavoces como vemos en el esquema son independientes y no comparten la masa

Personalmente recomiendo estañar los cables de audio incluso aunque lo vayamos  a fijar a las tres regletas de salida de los altavoces

 

IMG_20171120_195239[1].jpg

 

En la siguiente fase recomiendo conectar los jacks aereos , en este caso del tipo RCA.

 

IMG_20171120_195510[1].jpg

 

Asimismo  practicaremos tres sendos taladros  para los tres potenciómetros  y un cuarto para un pequeño led indicador de funcionamiento cuyas conexiones irán  a la regleta de alimentación  con una pequeña resistencia limitadora .

 

IMG_20171120_195520[1]

 

Por ultimo queda ajustar  los botones de plástico( entran a presión pero si no aprietan simplemente deberemos abrir un poco el eje con un destornillador plano )      y los tornillos  que fijan la carcasa de aluminio a la base de madera

 

IMG_20171120_195655[1].jpg

 

Sobre la fuente de alimentación , como se pude ver, usamos una fuente de 20V de un viejo portatil HP  que conectaremos al jack izquierdo de la pcb  por medio de un nuevo jack

 

IMG_20171120_195751[1].jpg

Amplificador audio casero de potencia


En efecto aunque parezca increíble , es  posible  hoy en día construirse por uno mismo un potente amplificador de audio 2.1   por  muy poco dinero (12€)  ,  con la ventaja de que incluso gran parte de la electrónica ya estará montada y probada, de modo que  sólo necesitaremos hacer las conexiones de  alimentación,   así como cablear los conectores de entrada y salida.

En esta ocasión ,vamos a ver una placa  que cuesta unos 12€ en Amazon  en la que básicamente   solo hay que alimentar  con  corriente continua DC entre  12-24 V   con una fuente conmutada actual.

Es interesante destacar usar un fuente conmutada entre 12 y 24V DC  de unos 18Amp   dada la gran intensidad necesaria,  pues sería mucho mas costoso, voluminoso e ineficiente  cubrir la alimentación con una fuente  convencional  regulada basada  en el clásico transformador con el puente de diodos , gran condensador  y el circuito   de regulación.

placa.PNG

 

 

TPA31XXDD

Como no  podía ser de otra manera todo el circuito  gira  en torno a un CI  en este caso un CI de Texas Instruments   : la serie TPA31xxD2 T , que constituyen un  amplificador estéreo sin filtro clase D de potencia sin filtro con cancelación de AM

Esta familia de  CI son estéreo , eficiente, digital  y contienen una etapa de potencia  amplificador  de hasta 100 W / 2 Ω en configuración mono. La alta eficiencia de la TPA3130D2 le permite hacer asimimo dos  amplificadores de  15 W sin externo disipador de calor en una PCB de una sola capa. Para obtener mas potencia el modelo TPA3118D2 puede incluso usarse para hacer un amplificador de e 2 × 30 W / 8 Ω sin disipador de calor en un doble PCB de capa. Si se necesita una potencia aún mayor, TPA3116D2 llega  a  los 50 W en stereo sobre  4 Ω con un pequeño disipador de calor unido a su lado superior PowerPAD ,  como vemos en  la imagen. de arriba
El circuito avanzado de oscilador / PLL TPA31xxD2 emplea una opción de frecuencia de conmutación múltiple para evitar interferencias AM  lo cual  logra junto la  opción maestra o esclava, sincronizar múltiples dispositivos.
Los dispositivos TPA31xxD2 están completamente protegidos contra fallos  con protección contra cortocircuito y protección térmica,  así como sobretensión, subtensión y protección DC de modo que  los fallos se informan a la procesador para evitar que los dispositivos se dañen durante condiciones de sobrecarga.

Resumidamente estas las características de este CI:

  • Amplio rango de voltaje: 4.5 V a 26 V
  • Operación Eficiente Clase-D  gracias  a esquemas de modulación avanzada  ,consiguiendo mas del  90% de eficiencia energética combinada con bajo
    pérdidas de inactividad que reducen en gran medida el tamaño del disipador de calor.
  • Múltiples frecuencias de conmutación : Cancelación AM, Sincronización maestro y esclavo ,   con frecuencias de conmutación de hasta 1,2 MHz
  •  Arquitectura Power-Stage de retroalimentación con alta  PSRR  que  reduce los requisitos de la fuente de alimentación
  •  Límite de potencia programable
  •  Entradas diferenciales e individuales
  •  Configuraciones   modo estéreo y mono con mono filtro simple3
  •  La fuente de alimentación única reduce el conteo de componentes
  •  Circuitos integrados de auto-protección que incluyen Sobre-tensión, bajo voltaje, sobre-temperatura, DCDetect,y cortocircuito con informes de errores
  •  Rango de temperatura ambiente :-40 ° C a 85 ° C
  •  Paquetes térmicamente mejorados
    – DAD (almohadilla HTSSOP de 32 pines)
    – DAP (almohadilla HTSSOP de 32 pines)

Configuración Stereo

La familia TPA31xxD2 se puede conectar en modo STEREO  permitiendo  hasta 50W de potencia de salida por cada canal

La configuración  típica usa 4 conexiones independientes para las salida de los altavoces  y dos entradas  con masa común .

amplid.PNG

Configuracion en MONO

La familia TPA31xxD2 se puede conectar en modo MONO  permitiendo  hasta 100W de potencia de salida.

Esto se  consigue conectando INPL e INNL directamente a tierra (sin condensadores), lo cual  configura el dispositivo en modo Mono durante el momento del arranque
Tambien  hay que  conectar  OUTPR y OUTNR juntos para el terminal de altavoz positivo y OUTNL y OUTPL juntos para el pin negativo

Finalmente  la señal de entrada analógica se aplica a INPR e INNR.

En el siguiente esquema vemos el circuito;

mode.PNG

Puede descarga del  datasheet del CI en  http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa3116d2.pdf

 

Solución comercial

Una solución 2.1 que podemos comprar ya montada   se  basa  en usar dos  CI:

  •  U1 TPA3116D2 en modo maestro 400 kHz, BTL, ganancia si 20 dB, límite de potencia no implementado.
  • U2 en Esclavo, ganancia del modo PBTL de 20 dB. Las entradas están conectadas para entradas diferenciales.

Es decir usamos dos CI , uno para componer la salida stereo de 50+50W     para dos canales de audio  y un segundo CI en configuración mono  para entregar un tope de potencia de 100W

El esquema del montaje es el siguinte:

esquema.PNG

Como vemos en el esquema se usan el amplificador TPA3116D2 con dos chip de amplificador digital tanto para el subwofer como cada  uno de los canales izquierdo y derecho.

Su pequeño tamaño, da alta eficiencia con  características de alta potencia.

Es de destacar la calidad  de materiales empleados en la placa : condensadores de Philip, Thomson, ruby. potenciómetros Taiwan calidad sellados, CI original TPA3116D2, dispositivos de chips SMD, etc y que son capaces de dar estabilidad a largo plazo.

POr su tipo dealimentación, también es muy adecuado para dispositivos que funcionan con baterías, tales como motocicletas, coches, coches eléctricos, y así sucesivamente.

El  condensador de filtro principal es 4700 uf 35 v, pero para la amplificación de potencia al usar un chip de limitación, este amplificador puede aceptar sólo desde 12v hasta 24 v DC de alimentación y asi  el condensador  trabajará en buenas condiciones.

Alimentación del circuito

En cuanto los requisitos de suministro de energía para el TPA3116D2 consisten en un suministro de mayor voltaje para alimentar la salida  etapa del amplificador de altavoz. Varios reguladores en chip están incluidos en el TPA3116D2 para generar voltajes necesarios para el circuito interno de la ruta de audio. Es importante tener en cuenta que los reguladores de voltaje  que se han integrado se dimensionan solo para proporcionar la corriente necesaria para alimentar el circuito interno.

Los pines externos se proporcionan solo como un punto de conexión para  condensadores de derivación fuera de chip para filtrar el suministro.
La conexión de circuitos externos a estas salidas del regulador puede reducir el rendimiento y dañar el dispositivo. La fuente de alta tensión, entre 4.5 V y 26 V, suministra la circuitería analógica (AVCC) y la potencia etapa (PVCC). El suministro de AVCC alimenta LDO interno, incluido GVDD. Esta salida LDO está conectada a
pines externos para fines de filtrado, pero no deben conectarse a circuitos externos. (la salida de GVDD LDO  ha sido dimensionado para proporcionar la corriente necesaria para las funciones internas pero no para la carga externa)

Dada las características  de estos CI  ,por tanto podemos alimentarlos  con batería 12 o 24V   o bien una fuente conmutada de 12-24V de al menos 15 Amp ( con un consumo  máximo típico 7.5 Amp)

A la hora de hacer las  conexiones , solo necesitamos conectar la alimentación externa de 19V  de 6Amp    mayor o igual que 120W     bien por el jack de 5.5mm -2.1(2.5) con masa al negativo) o bien a la ficha de conexiones que hay justo al lado del conector de alimentación ( mucho cuidado con equivocarse  de polaridad)

Una buena solución es optar por una fuente de alimentación de ordenador portatil de 120W(recomendable al menos de 20V como por ejemplo las de ordenadores HP)

power.png

Conexiones

La conexiones del circuito no pueden ser mas simples  ya que la placa en si mismo ya integra los controles individuales de los tres amplificadores  de forma individualizada

Los conectores de los altavoces simplemente los conectaremos a las salidas en  la regleta marcada como BASS, OUTL  y OUTR

 

salidas.png

Aunque pueda parecer relevantes , también aquí se debe respetar escrupulosamente la polaridad de las conexiones a los altavoces pues si uno se equivoca   los altavoces funcionaran en contrafase.

La potencia de salida de los caanles  izquierda y derecha es 50WX2 (max) y la salida de subwoofer de 100 w (max), la eficiencia puede llegar por encima de 90%

Los canales izquierdo y derecho de rango completo, con 24 v tensión de aliementacion pueden  conducir altavoces de 3-16 ohmios (es decir  una gama muy amplia

En el caso del  subwoofer si se alimenta el montaje con 24 v  puede conducir un subwoofer, único dee  impedandia  entre 2-16 ohm

 

Respecto la entrada de audio es stereo bien por un jack de 3 1/2″ stereo  o bien con un conector   macho  que hay junto al propio jack. SE puede usar  como preamplificacion  dos NE5532DD OP-amp  pues , puede dar una calidad de sonido de ALTA FIDELIDAD

entradas

Respecto a los tres potenciómetros :

  1. El de la izquierda es el control de volumen estéreo (sólo para el ajuste de los canales izquierdo y derecho)
  2. El central es el control de volumen del Subwoofer
  3. El control de volumen derecho es global (para 3 canales de ajuste)

 

Respecto al acabado de la caja , ni decir tiene que queda sujeto a la creatividad de cada persona, como por ejemplo reciclando alguna caja de antiguo equipo obsoleto , integrada en los propios altavoces  o por ejemplo impresa en 3D….¿se anima  a construir su propio amplificador de audio?

 

 

Las características de este modulo son:

  •  Tensión de alimentación: DC  12-24 V
  • Chip: TPA3116 *
  • Tipo 2 Cadena de 3: Channels (canal derecha, canal derecha, subwoofer)
  • Potencia de salida: 50 *1 *2 RMS subwoofer    sobre  8 ohmios
  • Gama respuesta en frecuencia: 14-100 KHz
  • SNR 100dB de frecuencia: conmutación: 1,2 MHz
  • Tamaño PCB  100 cm *70 *%2F 30 mm **3,94 2,75 1,18in (la + W H)
    1 *2,1 canales bordo de amplificador de audio

 

Mejora de un mini conmutador Hdmi


La mayoría de los conmutadores HDMI   de 5 puertos o mas  con mando a distancia cuestan cuatro veces  o mas  veces  de  lo que cuesta  un  mini-conmutador  automático de tres  puertos(unos 8€)  lo cual puede hacernos pensar que quizás  estos  sencillos mini-conmutadores  sean una buena opción ,   pues ademas coincide  que estos dispositivos mas económicos  son totalmente compatibles con v.1.3, un estándar que Blu-Ray y algunas consolas de juegos requieren para funcionar correctamente.   Incluso en algunos casos puede que  un Blu Ray o PS3 solo funcionen en un puerto concreto hdmi del conmutador  (o puede que en ninguno de  estos).

Algunos conmutadores no cambian automáticamente  según la señal de vídeo presente , y esto solo justifica  el precio una mas bajo .  Respecto a los modelos sin mando a distancia , hay  algunas personas que suplen la carencia con los mandos de la fuentes de video , incluso usando mandos que aúnan el control de todas la fuentes  ( por ejemplo el control remoto universal Harmony ) ,de modo que desde estos, pueden  apagar cada dispositivo antes de encender el que se quiere ver, pues el conmutador hdmi encuentra automáticamente el puerto activo y conmuta  hacia él.

 

Un peculiaridad de estos conmutadores es  su pequeño espacio  ( aproximadamente del tamaño de un paquete de naipes), pues suelen estar  destinados a estar escondidos manteniendo la unidad principal fuera de la vista , pero esto conlleva precisamente dos graves inconvenientes:

  • No podemos ver cual es la fuente que esta conmutando pues los leds de canal activos no quedan visibles
  • No es posible acceder  fácilmente al conmutador  para forzar al selección de fuente de vídeo en caso de desear  conmutar entre varias fuentes de vídeo disponibles. .

minihdmi.png

 

Uno de los  conmutadores HDMI de 3 puertos mas conocidos el modelo Portta  que permite conmutar entre varias fuentes HDMI, como portátiles, HD-DVD, PS3 y Xbox 360, a televisores o pantallas HDMI ,Soporta 3D, 12 bits por píxel y resolución en alta definición [email protected] . Se pueden conmutar hasta 3 entradas, manteniendo todos los componentes de señal codificados mediante el sistema HDCP obtieniendo la energía que es necesaria para su funcionamiento directamente desde el cable / HDMI desde la fuente de salida .

El cambio entre dos fuentes en este conmutador  tarda aproximadamente un segundo, en modo  auto-switch. Aunque estamos seguro de que existen  algunos que son más rápidos, no creemos que valga la pena pagar más.

Aparte de conectores hdmi en los laterales  (tres o mas de entrada y uno de salida),   en la parte superior cuentan con  leds indicadores de la fuentes de video  seleccionado ( tantos como fuentes pueda conmutar ) y  un  pulsador   en la parte superior de la unidad principal  que sirve para forzar la entrada deseada.

Estos conmutadores   que  vamos a mejorar en realidad de venden bajas diferentes marcas siendo en esencia la misma electronica y las mejoras por tanto las mismas :

  • Los leds de canal activos no quedan visibles
  • No se puede  acceder  fácilmente al conmutador  para forzar al selección de fuente de vídeo en caso de desear  conmutar entre varias fuentes de vídeo disponibles. .

 

Para  solucionar ambos problemas   accederemos a la electronica,  capturarnos las salidas de los leds, el pulsador de cambio , conectaremos un interruptor de energía ( opcional)   y ocultaremos los conectores, así que empecemos:

En primer lugar, debemos de desmontar un conmutador  , lo cual es una tarea bien sencilla ,pues solo cuenta con tres tornillos que nos dejaran al descubierto la placa

Observe que no son 4 tornillos  con toda la intención , pues es un medida  justo para que no hay equívocos al cerrar las tapas en el ensamblaje

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En la parte trasera queda visible claramente el regulador de tensión muy cerca precisamente de la salida del conmutador hdmi,  pues es precisamente desde esa fuente es desde donde se alimenta el circuito.

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En el lado del chip de conmutación de video hdmi , ya vemos los leds formato miniatura ( tantos como entradas )   y el pulsador normalmente abierto para el cambio de entradas

 

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Para hacerlo accesible el pulsador  soldaremos dos cables en el lado de las conexiones por detrás justo del pulsador físico de la placa

Para quitar los leds, unos alicates de corte puede ser mucho mas sencillo  y rápido antes que intentar desoldarlos ,pues desoldar estos puede acarrear demasiado calor para la placa;

 

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Deberemos soldar en los terminales de los leds  justo en el lado de atrás  dos cablecillos  por cada led ( ojo con no confundir el ánodo con el cátodo) y respetando el orden  de éstos.IMG_20171026_195754[1].jpg

Se pueden poner los leds originales o leds convencionales de color con objeto de que sea mas visible la  entrada de señal de vídeo a conmutar

Una vez soldado los cables de los leds  meteremos   todo en un receptáculo  que quede  visible el  frontal  con objeto de poder cambiar y visualizar claramente el resultado

IMG_20171026_195828[1].jpg

 

El resultado estéticamente es muy mejorable , pero funcionalmente es mucho mas interesante cel conmutador con este montaje que la configuración original  donde prácticamente no veimos ni podiamos intereactuar apenas con las fuentes de video.

IMG_20171029_221835[1].jpg

 

Una mejora  opcional es conectaremos un interruptor de energía para que no se encienda  ningún led  y por supuesto no conmute ninguna fuente de vídeo , pero esto es mas complejo porque hay que capturar la salida del regulador e intercalar  un interruptor  para desconectar toda la electrónica .

Hacking de un mini altavoz


En este sencillo post intentaremos darle una nueva oportunidad  a los famosos mini altavoces de bajo coste  que cada vez estan presentes en cualquier parte  reciclando la electronica asociada     para  añadir  conectividad  Bluetooth a cualquier  equipo de audio   que disponga de  entrada de  audio  y no disponga de conectividad inalmbrica y de este modo actualizamos equipos antiguos  y reciclamos estos altavoces que probablemente ya no use  quizas  por la mala calidad de su bateria ( suelen estropearse muy rápido)

 

La  entrada Phono

Phono es la abreviatura de fonógrafo. Un fonógrafo era esencialmente solo un dispositivo mecánico para el sonido de grabación y reproducción, lo cual como todos sabemos evoluciono a productos como el gramófono, el tocadiscos ,  el giradiscos o por ejemplo el plato.

El funcionamiento de estos dispositivos es completamente analógico de modo que cuando esta reproduciendo un  tema, una  pequeña aguja  sigue la ranura a lo largo de un disco grabado, causando vibraciones mínimas, las cuales son  amplificadas  aún más mediante una electronica  muy especial : el previo RIAA, antes de ser enviadas a la entrada de audio del amplificador de BF  del tocadiscos.

Esta señal es pues de muy bajo voltaje, por lo que para que  fuese factible trabajar con ella, los equipos estéreo antiguos solian incluir  una  entrada PHONO a la que se conecta un  amplificador dedicado por separado (pevio RIAA) para aumentar la señal a un voltaje  adecuado con el que puede funcionar el circuito del amplificador principal.

Esta es la razón por la cual si accidentalmente (o experimentalmente) si  ha intentado introducir una señal de audio desde la entrada phono, se  oirá  mucho más fuerte (posiblemente distorsionado)  que si hubiera usado la entrada apropiada, de  modo que normalmente esta entrada  no es muy útil para aplicaciones como la descrita pues esta pensada para conectar una señal de muy bajo nivel, de modo que lo ideal es usar la entrada AUX  .

 

 Desmontaje del  minialtavoz

Para añadir conectividad inalambrica vamos a usar un  barato minialtavoz, los cuales  en su mayoría incluyen conectividad Bluetooth  .

Lo primero que tenemos que hacer es tirar del cono superior  con fuerza   con lo quedara libre el  cilindro interior que contiene el altavoz en la parte superior  y abajo aislado su electrónica con la minibateria.

En la parte trasera suelen llevar los tornillos que sujetan la placa . Como en muchos elementos de electrónica ,estos tornillos están  ocultos  , en muchos caso de manera muy profunda, por lo que hay dos opciones: partir los topes o eliminar los embellecedores  y descubrir los tornillos para  poder acceder a la electrónica y la batería
La  electrónica contenida  es muy básica, pues se limita al chip de bluetooth con reproductor mp3( incluso algunos  modelos con radio FM)  ,  mas un pequeño amplificador de audio   basado en el CI  8002,y por  supuesto los conectores de la micro-sd o usb ,los interruptores y el jack miniusb de carga

Como vemos ,   desmontarlo es sencillo pues se limita a quitar unos tornillos y un poco de pegamento caliente y ya se tiene  acceso completo.

Respcto a la placa conel bluetooth y el audio es muy básica, con cconexiones externas solo para el cargador USB, la batería y el altavoz .

En realidad, no hay ningún peligro a tener en cuenta al desmontar algo tan pequeño, debido al bajo voltaje de funcionamiento. El mayor daño que probablemente podría hacer es cortocircuitar la batería   ( las cuales suelen ser de muy mala calidad), y aún así, hacer esto no causaría daños a largo plazo, siempre y cuando la ruta del cortocircuito se elimine rápidamente (es decir, si simplemente pincha ambas terminales con un destornillador, no debería formar  puente de soldadura a través de las terminales).

 

 

 Sección de audio

El chip  de audio usado en casi estos minialtavoces es  el  8002 , un amplificador de potencia de audio Clase-AB. Es capaz de entregar 2.0 vatios de potencia promedio continua a una carga de 4Ω BTL con menos del 10% de distorsión (THD + N) alimentado con  5VDC, o una potencia promedio continua de 1.5 vatios a una carga de 8 Ω BTL con menos de 1% de distorsión.
Este chip está diseñado específicamente para proporcionar una potencia de salida de “alta calidad” con un mínimo componentes externos pues no requiere condensadores de acoplamiento de salida o bootstrap  ,por lo que es ideal para altavoces de audio y otras aplicaciones de bajo voltaje.
Con un circuito eliminador de pop-click especial, el 8002 proporciona una característica perfecta de clic y clic durante las transiciones de encendido y apagado.
Asimismo el 8002 tiene estabilidad de ganancia unitaria y se puede configurar mediante resistencias de ajuste de ganancia externas.

A continuación detallamos la descripción de los pines:

Pin Description
No. Pin Name I/O Description
1 SHD I Shut-down Logical Control, ‘1’ is active.
2 BP I/O Analog ground for inner OPAs. It’s about a half of VDD.
3 INP I Positive Input
4 INN I Negative Input
5 Vout1 O Negative BTL Output
6 VDD I/O Power Supply (2.2 – 5.5 V)
7 GND I/O Ground
8 Vout2 O Positive BTL Outp

 

 

 

Sección de control

En cuanto la  placa Bluetooth nos interesan 3 conexiones:

  • ALTAVOZ ( + y – )
  • BATERÍA ( + y – )
  • CARGA ( + y – )

Para que el módulo Bluetooth funcione, necesita 5 V para funcionar. Si lo va a conectar a un equipo de audio puede tratar de encontrar un regulador de 5V cerca de la sección de suministro de energía, pero probablemente  encontrara tensiones mayores  ( por ejemplo una saluda de 15V) asi que  puede  agregar un divisor de voltaje para obtener los  5V DC.

La fórmula para un divisor de voltaje es:   V (salida) / V (entrada) = R (2) / (R (1) + R (2))

Puede  conectar  los cables desde el divisor de voltaje a los terminales del cargador de la placa Bluetooth, pere esto significa que cada vez que se encienda el estéreo (y por lo tanto el regulador), la batería se cargará constantemente ( NOTA: si aplica energía de manera constante a la batería durante un período prolongado, la capacidad máxima de carga se deteriorará con el tiempo).

Un consejo importante   es que NO  trate de operar la placa Bluetooth solo  alimentando a  5V y  eliminando la bateria ( aunque este agotada ) , pues  esto normalmente no  funcionará  y puede  quemar el chip principal ,  así que dejé la batería conectada ya que ademas no ocupa mucho espacio.

 

En resumen pues  , las  conexiones  necesarias se limitan a soldar dos cables desde los terminales del altavoz del minialtavoz  a los conectores de entrada de audio  AUX  y  otros dos cables de alimentación  procedentes de  5V DC  obtenidos del propio equipo  hacia la entrada de 5V del conector minisub de la placa del minialtavoz.

 

 

 

 

Construcción de un centro multimedia Android para nuestro coche


Mediante una placa Arduino Mega  Aykut Çelik, ha cambiado  de una forma muy elegante  la vieja radio integrada de serie de su Volkswagen Polo de 2014 que  solo cuenta con radio con lector de cd  y no tienen ninguna conectividad bluetooth con teléfonos inteligentes y  tampoco ninguna aplicación de navegación GPS.,  pero es manejada por mandos especiales  en el volante

El  cambo es radical pues la propuesta es reemplazar la radio original  ,por una potente  tableta  con  Android   , con todo lo que se puede instalar en una tableta de ese tipo como  Google Maps, Spotify, Yandex, radio FM o cualquier  aplicación de Android  que se puede imaginar   pero además  manteniendo  los controles de volumen o  de otras funciones del coche colocados en el volante para controlar el volumen de su tableta o otras funciones.

Las partes que se necesitan son:

 

  • Un amplificador a 12V, Aunque  la radio de un coche incluye un amplificador , esta ocupa el  espacio reservada  a la tableta  y  si queremos usar solo el amplificador al no conocer habría que modificarla así que lo mejor es optar por un amplificador de audio  de calidad  ya construido, pues ademas los modernos  cuentan con mando a distancia  para regular sus diferentes as funciones 

amplificador

  • Un escudo del canbus es necesario para  poder leer comandos de la línea del canbus pues algunas de las informaciones del coche. Utiliza  este escudo para detectar los comandos del botón de rueda como los botones Subir volumen, Mute y Bajar volumen. Detrás de la radio hay dos cables de bus. Uno de ellos es Canbus – HIGH y el otro es Canbus-LOW:estos cables deben estar conectados a enchufes verdes en el escudo del canbus SeeedStudioescudo canbus
  • Un Arduino Mega  pues es responsable de analizar los datos canbus y enviarlos a la tableta Android. El envío de datos a la tableta Android es un trabajo realmente complicado, porque al principio el autor decidío utilizar un escudo de host USB y de hecho  funcionaba  arduino megapero resulta que el escudo de USB Host y el escudo de Canbus no pueden funcionar al mismo tiempo via SPI para comunicarse con el Arduino sobre el mismo pin.                                                
  • Modulo  bluetooth ; El autor  intentó cambiar el pin que estaba utilizando por el escudo del anfitrión del USB pero no funciono, asi que entonces quito el escudo host usb y  utilizo un módulo del bluetooth para comunicar la tableta Android .
  • Un adaptador del panel preparado para cada  modelo de coche. Hay personas que optan por fabricárselo a medida  con una impresora 3D  , pero también están accesibles  en tiendas online  de modo que soportan una tableta android de unos 7″ en este adaptador  quedando  muy bien estéticamente y completamente integrada en el salpicadero del automóvil.(incluso en algunos modelos se puede sacar  esta)

 

adaptador de panel

  • Convertidor 12v /2v DC de al menos 1 amp  pues serviría  para alimentar la tableta  y el modulo de  Arduino

 

Después de reunir estos elementos el sistema final es así:

Sistema completo

Este sistema parece no complicado a nivel  eléctrico ( a nivel hardware  ),  pero como vamos  a ver, si lo a nivel de sw  que debe usarse para procesar la señales del volante y enviarla a la tableta

En el siguiente vídeo, podemos  ver  como funciona el reproductor multimedia.

 

 

Vamos a continuar con la parte de programación, donde  a mi juicio es  quizás la parte mas complicada.

Usando el escudo del canbus Seeed se puede recoger  los datos del canbus del coche. Can Bus es un sistema de comunicación que cada paquete tiene un id y su carga útil. Puede ser difícil encontrar la identificación relacionada con los clics del botón de la rueda por lo que lo norma es utilizar un analizador de com serie, pero el autor tubo suerte pues después de un par de intentos encontró  los ids necesarios relacionados con los clicks  de botón de rueda que era “0xbf”.

A continuación podemos ver una parte del código arduino para identificar clics de botón:

 

witch ( buf [ 0 ] ) {
                 case 16 :
                     buttonState = VolUp ;
                     break ;
                 case 17 :
                     buttonState = VolDown ;
                     break ;
                 case 22 :
                     buttonState = Back ;
                     break ;
                 case 21 :
                     buttonState = Forward ;
                     break ;
                 case 32 :
                     buttonState = Mute ;
                     break ;
                 case 25 :
                     buttonState = Voice ;
                     break ;
                 case 28 :
                     buttonState = Phone ;
                     break ;
                 case 7 :
                     buttonState = OK ;
                     break ;
                 case 4 :
                     buttonState = Up ;
                 case 5 :
                     buttonState = Down ;
                     break ;
                 default :
                     buttonState = Nothing ;
                     break ;
             }
Como vemos  con el codigo adjunto se pueden recoger al menos 11  eventos; Volumen ,Mute, ok, atras, ariba , abajo  , voz y teleefono
Puede encontrar el proyecto Arduino en github: https://github.com/clkasd/vwcardasharduino
La información que se obtiene de canbus transferido a Android tablet vía bluetooth por lo que  finalmente en la tableta Android hay una pequeña aplicación que se encarga, por ejemplo, de reducir el volumen cuando se hace clic en el botón de la rueda ( es decir recoger las ordenes por bluetooth   y procesarla en Androi).
Ademas la app cuenta con una actividad del menú para abrir otras aplicaciones.
Puede encontrar el proyecto Android desde aquí: https: // github. com / clkasd / vwCarDashAndroid

 

Es sin duda  un excelente trabajo  muy interesante para  incluso adaptarlo a cualquier otro tipo de vehículo pues ademas el autor ha compartido el código  fuente tanto de la aplicación de captura de códigos como el de la tableta para que los pueda recoger   y hacer que cumplan su cometido

Más información en su web.