YoRadio jak dobrać kompatybilne elementy?
YoRadio jak dobrać kompatybilne elementy?
W poprzednim poradniku pokazaliśmy jedną, konkretną i sprawdzoną konfigurację YoRadio opartą o ESP32-WROOM-32, kolorowy wyświetlacz TFT 2,4″ z kontrolerem ILI9341, zewnętrzny DAC PCM5102, enkoder z przyciskiem oraz wzmacniacz PAM8403. Taki zestaw działa i pozwala szybko uruchomić własne radio internetowe, ale nie oznacza to, że tylko te dokładnie moduły mają sens. Sam projekt YoRadio od początku był pomyślany znacznie szerzej, bo jego dokumentacja przewiduje różne wyświetlacze, kilka sposobów realizacji toru audio oraz różne metody sterowania.
Ten wpis powstał właśnie dlatego, że często dostajemy pytania w stylu: „w przykładowym koszyku nie ma już tego samego wyświetlacza”, „czy mogę wziąć inne ESP32?”, „czy zamiast PCM5102 da się użyć innego DAC-a?” albo „jaki wzmacniacz dobrać do takich głośników?”. Najkrótsza odpowiedź brzmi: bardzo często tak, ale zamiast zgadywać po nazwie produktu, trzeba patrzeć na zgodność z projektem. W poprzednim artykule pokazaliśmy też gotowy link do generatora myoptions.h, czyli narzędzia, w którym ustawia się konfigurację sprzętową YoRadio. I to właśnie generator oraz oficjalna dokumentacja projektu są najlepszym punktem startowym przy doborze zamienników.
Najlepsza zasada przy szukaniu zamiennika jest bardzo prosta. Najpierw sprawdzamy, jaką funkcję pełni dany element w projekcie. Potem patrzymy, jak komunikuje się z ESP32, czyli czy używa SPI, I2C, I2S albo zwykłych wejść cyfrowych. Następnie weryfikujemy konkretny sterownik lub układ scalony, a dopiero na końcu porównujemy napięcia, piny i rozmiar modułu. To podejście świetnie widać na przykładzie generatora YoRadio, który osobno rozróżnia typ modułu ESP32, sposób sterowania, typ toru audio i rodzaj wyświetlacza. Generator od razu przypomina też o praktycznych ograniczeniach, na przykład że w WROVER nie należy używać GPIO 16 i 17, że GPIO 34–39 są tylko wejściowe i że zewnętrzny pull-up na GPIO 12 jest niewskazany.
Zacznijmy od serca całego projektu, czyli modułu ESP32. W poprzednim poradniku użyliśmy klasycznego ESP32-WROOM-32 i nadal jest to najbezpieczniejszy wybór na start, bo właśnie taki wariant stanowi punkt odniesienia dla pokazanej przez nas konfiguracji, a generator YoRadio wprost przewiduje wybór modułu WROOM albo WROVER. Jednocześnie sam projekt z czasem został rozbudowany i w kolejnych wersjach dostał wsparcie także dla płytek ESP32-S3. To oznacza, że inne odmiany ESP32 również mogą być dobrym wyborem, ale tutaj warto trzymać się prostej zasady: jeśli zależy nam na najłatwiejszym uruchomieniu, najlepiej zacząć od sprawdzonego WROOM-32, a dopiero później sięgać po inne warianty.
Warto jednak pamiętać, że zmiana modułu ESP32 to nie tylko kwestia nazwy płytki, ale również konkretnej konfiguracji pinów i możliwości sprzętowych. W przypadku klasycznych modułów ESP32 generator prowadzi nas przez konfigurację bardzo wygodnie, natomiast przy ESP32-S3 trzeba zachować większą ostrożność, bo generator nie wspiera bezpośrednio pinów tej wersji. W praktyce oznacza to, że przy wyborze ESP32-S3 potrzebna jest już ręczna konfiguracja w pliku myoptions.h. Samo wsparcie projektu dla takiego modułu istnieje, ale nie jest to już tak bezpośrednia i bezobsługowa ścieżka jak przy standardowym ESP32-WROOM.
W tym miejscu dobrze dodać jeszcze jedną praktyczną uwagę. W nowszych wersjach YoRadio pojawił się framebuffer dla wybranych wyświetlaczy TFT SPI, między innymi dla ST7735, ST7789 i ILI9341. Na modułach wyposażonych w PSRAM działa on automatycznie, natomiast na płytkach bez PSRAM jest domyślnie wyłączony, bo jego włączenie mocno zmniejsza ilość wolnej pamięci. Nie oznacza to oczywiście, że radio na zwykłym ESP32-WROOM-32 nie będzie działało, ale dobrze pokazuje, dlaczego w niektórych konfiguracjach bardziej rozbudowane płytki z dodatkową pamięcią mogą okazać się wygodniejsze.
Dobrym przykładem podobnego podejścia jest też wybór wyświetlacza. Na ekranie generatora myoptions.h od razu widać listę sterowników obsługiwanych przez YoRadio i to właśnie ona powinna być punktem wyjścia przy szukaniu zamiennika. Jeżeli w naszym sklepie nie ma już dokładnie tego samego modelu, nie trzeba szukać wyświetlacza tylko po przekątnej, wyglądzie czy nazwie. Wystarczy wejść w opis dowolnego wyświetlacza z naszej oferty, sprawdzić jaki ma sterownik, a następnie porównać go z listą widoczną w konfiguratorze. Jeżeli dany sterownik znajduje się na tej liście, to taki wyświetlacz będzie pasował do projektu YoRadio.
Kolejny ważny element to tor audio, czyli sposób wyprowadzenia dźwięku z YoRadio. W naszym wcześniejszym poradniku użyliśmy modułu PCM5102, ale nie jest to jedyna opcja zgodna z projektem. W generatorze myoptions.h w sekcji AUDIO widać od razu kilka możliwych wariantów, bo YoRadio obsługuje zarówno zewnętrzne moduły audio, jak i wybrane rozwiązania wbudowane bezpośrednio w ESP32. W praktyce oznacza to, że brak jednego konkretnego DAC-a w sklepie nie przekreśla budowy radia, tylko wymaga sprawdzenia, z jakiego interfejsu korzysta dany moduł i jak trzeba go później ustawić w konfiguracji.
W naszej kategorii modułów audio do YoRadio dostępnych jest kilka różnych DAC-ów i wszystkie pasują do projektu, ale nie wszystkie działają w ten sam sposób. Część z nich komunikuje się przez I2S, a część przez SPI, i właśnie to jest tutaj najważniejsze. Sam projekt wspiera oba podejścia, dlatego przy wyborze zamiennika nie patrzymy wyłącznie na nazwę modułu, tylko przede wszystkim na sposób komunikacji i zgodność z konfiguracją YoRadio. Wszystkie zgodne moduły audio z naszej oferty można znaleźć tutaj: https://sklep.msalamon.pl/kategoria/yoradio/moduly-audio-do-yoradio/
Warto też zwrócić uwagę, że generator pozwala wybrać nie tylko zewnętrzny moduł audio, ale również opcję INTERNAL. Oznacza ona wykorzystanie wewnętrznego DAC-a dostępnego w klasycznym ESP32, czyli rozwiązania bazującego bezpośrednio na samym mikrokontrolerze, bez dokładania osobnej płytki DAC. To najprostsza sprzętowo ścieżka, ale trzeba pamiętać, że będzie się ona różnić od konfiguracji opartej o zewnętrzne moduły I2S lub SPI i nie powinna być traktowana jako dokładny odpowiednik takich rozwiązań jak PCM5102 czy VS1053.
Dobrze jest też mocno podkreślić jedną praktyczną rzecz. Nie każdy moduł audio konfiguruje się tak samo, nawet jeśli wszystkie są wspierane przez projekt. W poprzednim poradniku pokazaliśmy konkretną konfigurację dla PCM5102 i ona jest poprawna właśnie dla tego modułu. Jeżeli jednak wybieramy inny DAC, trzeba patrzeć już na jego własny interfejs, sposób połączenia i wymagania konfiguracyjne, a nie kopiować ustawienia jeden do jednego tylko dlatego, że „to też jest moduł audio do YoRadio”.
Podobnie wygląda temat sterowania. W YoRadio nie trzeba trzymać się jednego, konkretnego modelu enkodera, bo sam projekt dopuszcza kilka różnych metod obsługi urządzenia. W dokumentacji znajdziemy informację, że do sterowania można wykorzystać zarówno enkoder, jak i zwykłe przyciski, a nawet inne formy wejścia, takie jak pilot IR, joystick czy ekran dotykowy. W praktyce oznacza to, że jeśli w przykładowym koszyku nie ma już dokładnie tego samego impulsatora, nie trzeba szukać identycznego modelu po nazwie, tylko dobrać element pełniący tę samą funkcję.
Najprostszym i najczęściej wybieranym rozwiązaniem nadal pozostaje enkoder z przyciskiem, bo pozwala wygodnie obsługiwać menu i podstawowe funkcje radia jednym elementem. W naszej ofercie sprawdzą się tutaj między innymi enkoder impulsator obrotowy oraz moduł enkodera z przyciskiem.
Jeżeli ktoś woli sterowanie oparte na osobnych przyciskach, to również jest to zgodne z założeniami projektu i można do tego wykorzystać na przykład zestaw 25 sztuk przycisków z kolorowymi nakładkami do Arduino. To dobrze pokazuje ogólną zasadę, którą warto trzymać się przy składaniu własnego YoRadio. Nie dobieramy elementów tylko dlatego, że wyglądają tak samo jak w przykładowym zestawie, ale dlatego, że realizują tę samą funkcję i są zgodne z możliwościami projektu. W przypadku sterowania oznacza to, że możemy sięgnąć zarówno po enkoder, jak i po zestaw przycisków, o ile później odpowiednio uwzględnimy to w konfiguracji.
Na końcu warto omówić jeszcze wzmacniacz i głośniki, bo to właśnie tutaj najczęściej pojawia się najwięcej nieporozumień. W naszym bazowym poradniku użyliśmy modułu PAM8403 i dla małego radia internetowego jest to bardzo sensowny wybór. To prosty wzmacniacz stereo zasilany napięciem 5 V, przeznaczony do współpracy z głośnikami o impedancji 4–8 Ω, dlatego właśnie od tych parametrów najlepiej zacząć dobieranie reszty toru audio.
Najważniejsza zasada jest tutaj prosta. Najpierw dobieramy liczbę kanałów, potem impedancję głośników, a dopiero na końcu patrzymy na moc. Jeśli budujemy radio stereo, wybieramy wzmacniacz stereo i dwa głośniki. Jeśli korzystamy z PAM8403, to szukamy głośników mieszczących się w zakresie 4–8 Ω, bo właśnie do takich został zaprojektowany. Dopiero później zastanawiamy się nad mocą samych przetworników, pamiętając, że większa moc głośnika nie oznacza automatycznie, że całe radio zagra głośniej.
Dobrze widać to na prostych przykładach. Mały głośnik 4 Ω 3 W będzie naturalnym i bezpiecznym partnerem dla takiego wzmacniacza. Głośnik 8 Ω 1 W także może zostać użyty, ale wtedy trzeba po prostu zachować rozsądek przy głośności, bo sam wzmacniacz ma większy potencjał niż taki mały przetwornik. Z kolei użycie głośnika 20 W 8 Ω nie jest błędem od strony impedancji, ale nie sprawi, że radio zacznie nagle grać z mocą 20 W. Ostatecznym ograniczeniem nadal pozostaje sam wzmacniacz, a nie napis na głośniku.
Warto też pamiętać, że przy większych wzmacniaczach bardzo często nie wystarczy już zasilanie dostępne bezpośrednio z samego modułu ESP32 czy z prostego portu USB. Im większa moc wzmacniacza, tym większe wymagania po stronie zasilania, dlatego w takich przypadkach zwykle potrzebny jest już osobny, zewnętrzny zasilacz o odpowiedniej wydajności prądowej. To bardzo ważne, bo nawet dobrze dobrany wzmacniacz i poprawnie podłączone głośniki nie pokażą swoich możliwości, jeśli cały układ będzie miał zbyt słabe zasilanie.
Jeśli ktoś buduje bardzo małe radio biurkowe albo chce korzystać głównie ze słuchawek czy zewnętrznego aktywnego głośnika, może świadomie uprościć konstrukcję i skorzystać bezpośrednio z wyjścia audio modułu DAC, bez dokładania PAM8403. To kolejny dobry przykład tego, że przy YoRadio nie trzeba kurczowo trzymać się jednego, identycznego zestawu elementów, tylko dobrać rozwiązanie do własnego sposobu używania urządzenia.
Podsumowanie
Najważniejsza rzecz, jaką chcemy zostawić po tym artykule, jest bardzo prosta. Poprzedni koszyk nie był jedyną możliwą ani jedyną poprawną konfiguracją YoRadio, tylko jedną sprawdzoną wersją startową, od której najłatwiej było zacząć. Jeśli zabraknie konkretnego wyświetlacza, modułu ESP32, DAC-a, enkodera czy wzmacniacza, nie oznacza to jeszcze, że cały projekt przestaje mieć sens. Trzeba po prostu podejść do tematu w taki sam sposób, jak robi to samo YoRadio: najpierw sprawdzić funkcję danego elementu, potem jego interfejs lub sterownik, a dopiero na końcu dobierać konkretny moduł ze sklepu.
To właśnie dlatego w tym projekcie tak ważne są dokumentacja i generator myoptions.h. Zamiast uczyć się jednej listy zakupowej na pamięć, lepiej zrozumieć metodę doboru części. Dzięki temu dużo łatwiej poradzić sobie w sytuacji, gdy w ofercie pojawi się inny ekran, inny moduł audio, inna wersja ESP32 albo po prostu inny sposób sterowania. I właśnie o to chodziło w tym wpisie nie tylko pokazać gotowy zestaw, ale też nauczyć, jak samodzielnie i świadomie dobrać kompatybilne zamienniki.
Prezentowaną w artykule elektronikę znajdziesz oczywiście w naszym sklepie 👉 sklep.msalamon.pl 👈Zapraszamy również na nasze social media, gdzie na bieżąco informujemy o nowych produktach oraz o najciekawszych promocjach 😎👇
