Bluetoothbox inkl. TonUINO nutzen

raznz_snasna · 11. März 2021 um 22:57

Hallo allen,
@muhkuh hat „Meine erste Box ohne Bohren“ vorgestellt, und sofort habe ich mich in diese UrsprungsKiste verliebt.
Sie bietet innen genügend Platz für unsere Basteleien, hat einen schicken Klang und muss mechanisch nicht bearbeitet werden. Außerdem ist sie mit unter 20€ bezahlbar.

Hier versteckt ein paar Aliexpress Angebote

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… und noch viele weitere…

Deshalb habe ich mir eine identische bestellt.
Nach kleinen Problemen war es recht einfach die Taster und den USB abzugreifen und den TonUINO völlig unsichtbar zu integrieren.

Nun kommt mir die Platine recht übersichtlich vor und ich denke wir schaffen es auch die Ursprungs-Platine mit ihren Funktionen (Laderegler, Bluetooth, Verstärker) zu erhalten und unseren TonUINO dort zu Integrieren. Sie lässt sich auch gut untersuchen, da man sich Akku und Platine leicht ausbauen und auf den Schreibtisch legen kann.

Hier mal meine Grundgedanken dazu, wurde mit der ein oder anderen Box hier im Forum ja schon ein paar mal versucht / umgesetzt.

Laderegler und Akku
- bleiben erhalten
- die neue Hardware wird an einen Pin geklemmt, der 5V gibt, wenn die Box eingeschalten ist
Bluetooth, Freisprechh und Verstärker
- Der TonUINO kommt über den LineIn rein und wird dann über den Verstärker abgespielt
- Die Box lässt sich auf Bluetooth umschalten und ignoriert dann den TonUINO
- Gleiches macht sie bei einem Anruf, der TonUINO wird ignoriert, der Anruf wird verstärkt (habe nicht getestet ob er bei einem Anruf wechselt, gehe aber von aus)
- Eventuell nutzt man den entfernten LineIN dann als Kopfhörer OUT
Bedienung
- Die Tasten werden an den Arduino angeschlossen
- Der Arduino nutzt 4 Ausgänge um die Tasten der alten Platine „zu drücken“
- im Bluetooth- Modus hat der Arduino dann nur die Aufgabe einen Tastendruck eins zu eins zu übertragen, Lautstärke würde ich dann über die Box regeln und am TonUINO fest lassen
SD-Karte
- Die werden wir wohl nicht erhalten und umleiten können
  *Aber hier kleben wir eventuell die Verlängerung des DF Players einfach oben drauf, und machen das Loch größer, dann kann man den TonUINO befüllen und auch mal einfach so eine Karte rein schieben

Diese Überlegungen hatte ich vor dem „Erforschen“ angestellt. Ein wenig kann ich schon über den Haufen werfen. Leider war mein Drang einen TonUINO fertig zu stellen größer als die Neugier auf dieses Projekt, deshalb hatte ich nur überflogen und muss für umfangreiche Tests auf die nächste Lieferung warten. Ich glaube 14. April ist das Ziel.

Ein wenig habe ich schon erforscht. Leider habe ich dabei festgestellt, dass die Betriebspannung 4,2V beträgt (ich habe es mir leider nicht genau gemerkt, aber auf keinen Fall waren es 5V).
Das wirft den ersten Plan also über den Haufen.
Meine Lösungsidee:

Wir trennen an der roten Stelle die Versorgung der Platine und nehmen den Akku raus. Über den gelben Pin versorgen wir einen neuen Laderegler / Powerbank. Rückführung dann an den blauen Pin. Schalten wir die Box dann über die Powerbank ein, wird die ursprüngliche Platine dann mit 5V versorgt.
Zu testen ist hier, wie sie sich ohne Akku verhält. Ob sie dann einfach im „Netzbetrieb“ funktioniert, oder ob sie die Chance nutzt sich über einen defekten Akku zu beschweren, leider habe ich es nicht getestet.

Die LineIn Dose habe ich getestet. Steckt man einen Stecker rein, schaltet er automatisch in den LineIn Modus. Etwas kurios: lässt man den Stecker drinnen und startet die Box neu, wird er ignoriert. Man muss ihn dann nochmal entfernen damit er danach erkannt wird. Die Buchse habe ich mir extra ausgelötet, leider ist sie abhanden gekommen. Ich denke es wird ein Kontakt gegen GND geschaltet, das bekommen wir mit dem Arduino simuliert, auch einfach bei jedem Start, bzw. wenn man auf Bluetooth umschalten möchte. Außerdem kann man zum TonUINO wechseln wenn eine RFID erkannt wurde. DAC Ausgänge vom DF dann an die Kontakte der entfernten Buchse

Ein paar Chips habe ich ja schon identifiziert, XT4052 um den Li-Ion Akku zu laden, MIX 2910 um den Lautsprecher zu versorgen.

Nicht entziffern konnte ich U2, wahrscheinlich das Herz der ganzen Platine. Ich habe „AC 198P00254-2884“ gelesen, Google ist da aber anderer Meinung, war nichts zu finden.

Die Taster schalten gegen GND und gehen dann auf Widerstände mit unterschiedlichen Größen. Ich vermute mal dass sie gemeinsam auf einen analogen Eingang von U2 gehen.

Mit einem Arduino würde ich direkt am Pin der Taster abfragen und die Leiterbahn danach durchtrennen.
4 Ausgänge des Arduinos sollen dann vor den Widerständen wieder ins System zurück um dann mit GND Befehle den Arduino der Platine zu sagen was zu tun ist.
Hier muss natürlich geschaut werden was passiert wenn der Arduino 5V auf die Widerstände gibt, eigentlich sind sie vom Taster aus ja offen.
Genial wäre, wenn wir hinter den Widerständen nur einen Analogen des Arduinos brauchen, der dann die Widerstände gegen GND durch einen Analogwert simulieren kann. Deutlich schöner und spart uns 3 IOs.

Wer möchte sich an diesem Projekt anschließen? Wer hat noch eine unverletzte Box dieser Art stehen und das gleiche vor wie ich?

JohannesA · 12. März 2021 um 04:46

Ich finde das Projekt spannend und will „mir“ auch so eine Box bestellen.
Hardwareseitig bin ich allerdings nicht besonders gut aufgestellt. Multimeter ist vorhanden, wie ich messe, ob ein Schalter auf oder zu ist weiß ich, dann hörts auf.
Wenn es hilft, kann ich mir den Software Part vornehmen. Müsste mich erstmal rein finden, aber das sollte kein größeres Problem darstellen.
Meine erste Idee wäre ne Art Modifyer-Karte um Bluetooth an und aus zu schalten.
Um bei nem Anruf automatisch auf die Box zu schalten, reicht das natürlich nicht…

Grübel:
…oder doch, wenn die Box dann den LineIn übersteuert…?

raznz_snasna · 12. März 2021 um 06:34

Oder per lange Play

Was zu testen wäre, das schaffst du

JohannesA · 12. März 2021 um 07:42

Liegt da nicht schon irgendeine Funktion drauf?

Aye aye! Gib mir 2,3 Monate. Ich fang mal am Anfang an und bestell mir die Box.

Gute_Laune · 12. März 2021 um 07:45

Bei Wiedergabe die Trackansage, wenn nichts gespielt wird ein Shortcut

raznz_snasna · 12. März 2021 um 08:00

Ich habe da schon eine Software-Anpassung für dich

JohannesA · 12. März 2021 um 08:18

Deshalb „wenn es hilft“.
Habe schon vermutet, dass jemand mit mehr Erfahrung das in 5% der Zeit hinbekommt.
Lust, mich in den Code reinzufuchsen ist deutlich mehr vorhanden als Zeit…

K-Audio · 12. März 2021 um 08:21

Herrlich! Genau darauf habe ich gewartet ich werde mir auf jeden Fall auch eine Box bestellen. Soll heißen: ich bin mit dabei das wird bei mir aber etwas später sein (im Sommer oder früher Falls der Hühnerstall schnell fertig wird )

Für das öffnen der Box, wie habt Ihr das Gitter abgezogen?

Gute_Laune · 12. März 2021 um 08:23

K-Audio · 12. März 2021 um 08:33

Gibt es auch günstiger:

JohannesA · 12. März 2021 um 09:04

Dann wirds wohl nicht nur eine Box…

Gibts auch günstiger mit rosa Gitter:

https://m.de.aliexpress.com/item/1005002214113155.html

muhkuh · 12. März 2021 um 12:47

Wow ich freue mich, dass diese Box guten Anklang hat und auf jeden Fall dieses nachbaue :). Was ich euch empfehlen kann, ist der Led Ring, mein kleiner liebt es :).

Nick-Spick · 12. März 2021 um 16:07

Vielleicht kann man das Thema noch weiter vereinfachen. Ein Vorschlag.
Zunächst sehe ich gar keine Notwendigkeit auf 5V zu korrigieren.

Der Df Player braucht sie laut Datenblatt nicht.
Da wir den Originalverstärker nutzen, haben wir auch nicht die Stabilitätsprobleme des Df Players, da der nicht unter Last läuft.
Der Cardreader hat seinen eigenen Regler
Der Atmel auf dem Nano kommt mit 4V super klar.
Bis dahin keine not was zu ändern.
Bei den Tastern werden wir es nicht schaffen dem Original Chip über den Nano die Taste vorzugaukeln, wenn wir sie Abtrennen. Da steckt oft mehr Grips drin. Scheint mir auch nicht erforderlich. Wir lassen die Verbindungen und lauschen einfach passiv mit. Wenn kein Tonuino Betrieb ist, dann ignorieren wir sie Einfach. Um in den Tonuino Betrieb zu wechseln legen wir eine Karte auf oder nutzen eine Tastenkombination, die das Original nicht nutzt. Z. B. Play gedrückt halte. Oder Next&Back gleichzeitig.
Denn DAC vom DF legen wir direkt auf den Original verstärker. Und damit im Tonuino Modus der Original Chip uns nicht mit Tasten und Audio in die Quäre kommt, schalten wir ihn einfach über nen kleinen Fett die Spannung weg. Thats it ;o)

matisbu · 12. März 2021 um 16:44

Bin gerade erst auf dieses neunen Beitrag gestoßen und habe bisher nur „Meine erste Box ohne Bohren“ verfolgt. Auch ich habe großes Interesse an der Box und habe auch schon zwei hier liegen. Bin zwar auch eher Neuling was Elektronik angeht, kann aber gerne die Boxen für versuchszwecke verwenden.

raznz_snasna · 12. März 2021 um 18:36

Das klingt auch machbar.
Dann müssen wir aber auch das Datenblatt finden oder nachverfolgen wo er seine Spannung bekommt.
Aber ob er verträgt an seinen Eingängen eine höhere Spannung als am Vin zu haben?
Es wird dann wohl für viele schwer den einen pin am Chip zu trennen und zu belötet, aber vielleicht findet sich da auch eine gute Gelegenheit.

Aber die Daten vom nano lassen dort kein Spiel.

Aber auch das könnte dem originalen schon gegen den Strich gehen.
Im anderen Thema habe ich von meinen Problemen mit dem Power Button geschrieben, aber leichter wäre es.

Nick-Spick · 12. März 2021 um 19:03

Mein Verdacht wäre der PIN 12 (also der 2. von oben auf der linken Seite). Direkt am C9. Die dicke Leiterbahn die da wagerecht von C19 kommt ist vermutlich Vcc. Leider verdeckt dein gelbes Label den Ursprung an der Stelle.
Das mit der Spannungsdifferenz zwischen Vcc und DI ist nur ein Problem, wenn es erzwungene Pegel sind. Das wäre so, wenn wir die Spannungsversorgung trennen und auf GND ziehen. Aber wenn wir die mit nem FET einfach abschalten, dann ist die schlicht freifliegend und es treten keine unzulässige Differenzen auf. Wie beim Tauziehen. Wenn auf der Gegenseite keiner dagegn hält gibts keine Spannung die den Strick zum reißen bringt. Miss da mal mit nem Multimeter gegen Masse. Wenn sich das bestätigt würde ich einfach oberhalb von LED1 die Leiterbahn trennen und einen SMD P-FET da rein setzen.

Verstehe ich nicht. Auf dem Nano ist ein Spannungsregler, den wir nicht nutzen, ein USB Treiber IC das auch bis runter auf 3,3 Volt spezifiziert ist, und ein ATMEL, der ebenfalls bis unter 3V spezifiziert ist. Bei 4V sind die 16 Mhz auch locker drin. Was solte uns abhalten, den Nano über VIN mit 4,xV zu füttern?

Da mach ich mir keine Sorgen. Eingangswiderstand vom ATMEL liegt schon mit Pullup meine ich bei über 50k. Als passiver Input ist der quasi unsichtbar.

Audiosignal würde ich bei C15 und C16 einkoppeln. Das sieht mir sehr verdächtig nach eingangsfilter eines Differenzverstärkers aus. Um Probleme zu vermeiden, falls beide Quellen gleichzeitig ein Signal erzeugen (also DF und Original IC) würde ich das signal über zwei eigene Koppelkondensatoren jeweils zwischen C15 R12 und C16 R13 von den DAC Ausgänge vom DF einspeisen. Sehe Grad, der DF bringt am DAC bereits je einen Koppelcondensator mit. Kann man also direkt anlöten.

Also gefühlt ist schon alles da. Am Besten mess technisch bestätigen und dann rann an den Speck.
Wenn das Ding grad auf meim Tisch liegen würd…

raznz_snasna · 12. März 2021 um 22:34

Also auf meinem Tisch liegt er manchmal.
Bis Ostern kann ich ein wenig schauen, aber kaputt darf er nicht mehr gehen.

Volltreffer. Die Rückseite ist recht überschaubar, C9 geht direkt zum Akku.

Ich weiß nicht, probiere ich mal bei Gelegenheit.

Ja, sind sie. Die Widerstände sind je 68k
Und nach Datenblatt auch so notwendig.
Mit dem Ding werden wir aber auch Probleme bekommen. Auch er steht dauerhaft unter der Akku Spannung und wird vermutlich über Sd, also oben rechts aktiviert. Der führt auf die Rückseite, kommt etwas weiter oben zurück, erscheint als pin oben links kurz am U3 um dann im U2 zu verschwinden.
Den werden wir dann wohl auch trennen und fremdbestäuben müssen?

Ich fühle mich gerade so richtig doof weil ich mir schon wieder etwas völlig unerreichbar zugetraut hätte. Passiert mir ständig…

K-Audio · 13. März 2021 um 03:45

Das geht ja richtig ab hier ich habe mir gestern eine bestellt, weil ich es mir in den Fingern juckt. Wenn das hier bei euch so weiter geht, sind alle Probleme gelöst bis meine Box angekommen ist

Nick-Spick · 13. März 2021 um 08:16

Ja, das klingt plausibel. Das mit dem U2 sieht so aus als hätte der Designer da noch einen Platz für einen zweiten Verstärker vorgesehen. Das ist in dem Fall geschickt, weil wir uns damit komfortabel die Signale abgreifen können.

Ist dass das Signal, das über R15 läuft? Der enable Eingang vom Verstärker ist high- oder lowaktive? Kannst du das mal aus dem Datenblatt raus lesen?
Wenn er Highactive ist, legen wir einfach noch 1k in Serie zum R15. Und einen DO vom Tonuino zwischen die zwei Wiederstände. Wenn wir im Originalbetrieb sind, setzen wir diesen DO als DI. Dann ist er so hochohmig das er quasi nicht existend ist und die Originalschaltung nicht beeinflusst. Das Original IC kann steuern was es mag. Alles ok.
Im Tonuino Betrieb setzen wir den DO auf High und aktivieren den Verstärker, wenn wir es brauchen. Das original IC ist durch den 10k R15 geschützt, auch wenn es seinen DO aktive Low zieht.
Falls der Verstärkereingang LoW Active ist, kommt es aufs Selbe raus, nur das wir gegen GND schalten.

Ich finde deine Initiative gut. Damit das ständige Verschrotten von Elektronik ein Ende hat, nur weil man den Zugang nicht findet. Wenn das klappt, bist du der Entdecker des fast schon fertig Tonuino. Zum Tonuino mit 10 Lötpunkten ;o)
Und hey, das gehr sich doch super an. Nix unerreichbar. Fast schon fertig. Wir zwei sind dann wohl die echten Fauelpelze beim Tonuino Bau. Mir gefällt die Idee. Und du wirst sehen, das wird.

Nick-Spick · 13. März 2021 um 11:09

Da fällt mir ein. Kannst du mal gucken, wie die Einschaltmimik von der Kiste funktioniert? Die sollten wir dann ja auch weiter verwenden, sonst saugt uns der Nano und der DF Player gleich die Kiste leer.

Mein verdacht ist, dass der U2 einen deep Sleep Mode hat und sich durch den Power Taster wecken lässt. Und dann erst bei Bedarf, also aktiven Play den Verstärker aktiviert.
Wenn dem so ist, dann könnten wir auch einfach die EIN/AUS Taste verwenden um den U2 abzuschalten, wenn wir in den Tonuino Modus wollen. Das setzt aber voraus, dass der auf keine andere Taste reagiert, wenn er aus ist. Kannst du das mal testen?

Frage ist also: Wenn du die EIN/AUS Taste drückst, und die Box abschaltet. Und du drückst auf Play usw. Wacht der dann auf? Oder bleibt der aus?
Test bitte auch mal, wie sich die Kiste verhält, wenn du sie einschaltest bzw. aus schaltest und die EIN/AUS Taste dabei lange drückst. Macht er irgendwas anders? Schaltet er ganz normal ein bzw. aus? Und wann tut er das genau? Beim Drücken, oder beim Loslassen der Taste?
Und schaltet er eine LED ein, wenn du ihn einschaltest?

Wenn er bei anderen Tastendrücken aus bleibt, und lange EIN/AUS ohne murren akzeptiert, wird es immer besser ;o). Weil dann nutzen wir seine Einschaltlogik zum Energie sparen mit und brauchen keinen extra FET, weil wir ihn einfach über die EIN/AUS Taste abschalten, und bei langem Druck zwischen Normalbetrieb und Tonunio Modus wechseln. Ab da gehört die Kiste uns und wir können in den Tonuino Modus wechseln.

Die Idee:
Kurzer EIN-Druck schaltet den U2 aktuell ein. Er quittiert das mit dem Einschalten einer LED.
Mit dem LED Signal steuern wir die Einschaltlogik vom Tonuino an. Wir schalt also auch ein. Gehen aber in den passiven Lauschangriff auf dem Analogeingang, um die Tasten abzuhören und gucken alle 200ms mal ob ne Karte da ist.
Der Anwender kann die BT Box so nutzen wie Sie ist. Wir lauschen im Hintergrund passiv mit.
Wenn man nun wider kurz AUS drückt, geht U2 aus und auch die LED. Auch wir gehen aus. Kiste ist aus.
Wenn jemand EIN/AUS lange drückt geht U2 seinem aktuellen Betriebszustand entsprechend ein bzw. aus (das sehen wir über die LED). Der Tonuino sieht aber das es ein lager Druck war. Langer Druck heißt also Tonuino Modus. Selbes gilt, wenn im EIN (siehe LED) jemand eine Karte auflegt.
-> Dann sichern wir uns erstmal die Stromversorgung um am Leben zu bleiben.
-> Senden dann über einen DO einen Impuls an die EIN/AUS Taste, damit U2 (wieder) abschaltet. Ab da gehört die Kiste uns.
-> Tastendrücke werden also nur noch vom Nano ausgewertet. Wir können den Verstärker ein und ausschalten wie wir wollen und auch abspielen.
-> Wenn jetzt wider jemand EIN/AUS kurz drückt, geht der U2 wieder an. (der hat ja bis jetzt geglaubt wir sind aus). Die LED geht an, wir ziehen uns zurück und übergeben wieder den Betrieb ans Original.
-> Hätte der Anwender im Tonuino Modus EIN/AUS lange gedrückt, heißt das dann abschalten. U2 geht aber trotzdem an (er kann es ja nicht anders). Die LED geht an. Wir triggern dann gleich wieder die AUS Taste über den NANO um alles abzuschalten und schalten uns selbst ab.

Man muss also einfach eine Logik im Tonuino hinterlegen, die zwischen den Betriebsmodi
-> AUS
-> BT Modus
-> Tonuino Modus
-> AUS
Durchwechselt und dabei die LED Rückmeldung von U2 auswertet und den dann ggf. gleich wieder über einen Trigger der AUS Taste abschaltet, wenn er nicht gebraucht wird.
Da muss man dann noch nicht mal am Original irgendwas abtrennen oder umbauen, sondern wir nutzen die vorhandenen Schnittstellen einfach mit. Ein paar Lötpunkte und leichte FW Modifikationen.

Jetzt bin ich gespannt, was die EIN/AUS Test ergeben ;o)