ESP32 & RP2040 Tabanlı Dokunmatik Ses Kartı PCB Projesi
Bu projede, benzer özelliklere sahip ancak farklı mikrodenetleyici altyapıları kullanan iki ayrı PCB tasarımı geliştirilmiştir. Kartlar ESP32 ve Raspberry Pi RP2040 tabanlı olup, 12 ve 14 adet kapasitif dokunmatik pine sahiptir. Dokunmatik girişler üzerinden tetiklenen ses dosyaları, SD karttan okunarak yüksek ses kalitesiyle oynatılmaktadır.
Projenin Amacı
Projenin temel amacı; dokunmatik pinlere atanmış ses dosyalarının, SD kart üzerinden okunup, harici ses donanımları kullanılarak stabil, düşük gecikmeli ve temiz bir ses çıkışıyla oynatılmasını sağlamaktır. Sistem; eğitim, erişilebilirlik ve interaktif uygulamalar için modüler bir altyapı sunmaktadır.
RP2040 PCB BOARD DESIGN
ESP32 PCB BOARD DESIGN
Dokunmatik Algılama – MPR121QR2
Dokunmatik algılama için projede MPR121QR2 kapasitif dokunmatik kontrol entegresi kullanılmıştır.
12 kanallı kapasitif dokunmatik giriş
Yüksek hassasiyet ve kararlı algılama
I²C arayüzü üzerinden mikrodenetleyici ile haberleşme
Harici elektrotların kablo ile uzatılabilmesine uygun yapı
Gürültüye karşı filtreleme ve eşik ayarları
MPR121 sayesinde dokunmatik pinler, karttan bağımsız yüzeylere taşınabilmekte ve farklı fiziksel tasarımlara kolayca entegre edilebilmektedir.
Ses Çıkışı – PCM5102APWR
Ses çıkışı tarafında, yüksek kaliteli dijital- analog dönüşüm için PCM5102APWR DAC entegresi tercih edilmiştir.
I2S dijital ses girişi
24- bit çözünürlük, 32–384 kHz örnekleme desteği
Düşük gürültü ve düşük distorsiyon
Harici kulaklık veya hoparlör sürücülerine temiz ses çıkışı
PCM5102A, SD karttan okunan ses dosyalarının net, parazitsiz ve profesyonel seviyede oynatılmasını sağlamaktadır.
Güç Yönetimi – TLV75733PDBVR
Kartın güç yönetimi bölümünde, düşük güç tüketimi ve stabil çalışma için TLV75733PDBVR LDO regülatörü kullanılmıştır.
3.3V sabit çıkış
Düşük dropout gerilimi
Düşük quiescent current (IQ)
Gürültüye hassas dijital ve analog devreler için uygun
Bu regülatör sayesinde dokunmatik algılama ve ses devreleri, temiz ve kararlı bir besleme ile çalışmaktadır.
PCB ve Donanım Özellikleri
4 katmanlı PCB tasarımı
ESP32 ve RP2040 için ayrı kart versiyonları
MPR121QR2 kapasitif dokunmatik kontrol entegresi
PCM5102APWR yüksek kaliteli DAC
SD karttan ses dosyası oynatma
USB Type- C güç girişi
TLV75733PDBVR düşük güç tüketimli regülatör
Dokunmatik pinler için kablo ile uzatma desteği
Sonuç
Bu proje ile, dokunmatik girişlerin esnek kullanımı, SD kart tabanlı ses oynatma ve yüksek kaliteli ses çıkışı bir araya getirilmiştir. MPR121QR2, PCM5102APWR ve TLV75733PDBVR gibi endüstriyel seviyede bileşenler sayesinde, hem eğitim hem de ticari ürünlerde kullanılabilecek güvenilir ve ölçeklenebilir bir donanım ortaya konmuştur.