Autrefois, il était de bon ton de joindre un schéma électrique ou des croquis à chaque appareil électrique. Nous renouons volontiers avec cette tradition, car ce que nous pouvions apprendre à l’époque des schémas électriques nous a finalement tous fait progresser.
L’électronique du nouveau hörbert, reconnaissable à l’impression V2.0, utilise le processeur ESP32 d’Espressif. De nombreuses interfaces sont dirigées vers l’extérieur, afin que nous puissions continuer à proposer des extensions pour hörbert, comme nous l’avons toujours fait jusqu’à présent.
hörbert peut être configuré à l’aide de notre langage de liste de lecture PlaLa. Nous ajoutons constamment de nouvelles commandes à PlaLa.
Tinkerport
Le Tinkerport nous permet de charger le micrologiciel de hörbert dans la production. Tous les signaux nécessaires à la programmation sortent ici. La platine n’a pas besoin d’une alimentation électrique supplémentaire via les pinces à piles, si l’on met à disposition une tension de 3,3V sur VCC. Dans notre production, nous enregistrons le firmware de tous les hörberts via le Tinkerport. Pour cela, nous utilisons un adaptateur USB-série FT232R.
Encodeur
Nous utilisons un encodeur rotatif à 24 positions avec fonction push comme réglage de volume et interrupteur marche/arrêt. Les signaux sont directement appliqués à l’ESP32, afin que nous puissions également réveiller hörbert du mode Deep Sleep par interruption, sans utiliser l’ULP.
Microphone
Nous utilisons un microphone PDM (Pulse Density Modulation) SPH0644, dont l’alimentation est directement reliée à une LED sur notre platine. Si la LED n’est pas allumée, le microphone n’est pas non plus sous tension et ne peut donc pas faire d’enregistrement “en cachette”.
Marche/arrêt + entrée analogique
Pour la commande externe avec des boutons séparés, nous faisons passer un GPIO et un port analogique vers l’extérieur. Cela nous permet de réveiller hörbert du mode Deep-Sleep par interruption, sans utiliser l’ULP. De plus, l’entrée analogique permet d’interroger d’autres éléments de commande.
Port d’alimentation
Nous avons prévu le Powerport pour une alimentation en tension externe. On peut y injecter jusqu’à 6V sur VBAT_REVPROT, ou directement 3,3V sur VCC. De plus, le bus i2c est disponible ici ainsi qu’une ligne E/S de l’expandeur E/S.
Port d’expansion
Sur le port d’expansion, 2 lignes d’E/S sont disponibles, l’une est reliée à l’ESP32, l’autre au contrôleur d’E/S. L’alimentation du port d’expansion est commutable, de sorte que les extensions externes ne doivent pas être alimentées en permanence. Bien entendu, le bus i2c y est également raccordé.
Slot carte SD
Le slot SD-Card est équipé pour la communication 1 bit. Le commutateur de détection de carte est connecté, mais il n’est plus utilisé dans les nouvelles versions de firmware. Le commutateur Write Protect n’est pas activé, car les rallonges de cartes SD et les cartes Micro-SD ne le supportent de toute façon pas. Attention, piège ! IO2 est présent ici, c’est pourquoi un câble de programmation sur le Tinkerport peut perturber le fonctionnement de la carte SD.
Protection contre l’inversion de polarité
La protection contre l’inversion de polarité par FET nous évite la chute de tension due à une diode en série.
Alimentation en tension
Le très efficace régulateur TPS62902 Buck fournit 3,3V et rend superflu un LDO supplémentaire pour les faibles charges. C’est pourquoi le LDO 3V3 n’est pas équipé. Un 1V8 LDO alimente séparément l’amplificateur audio.
Mesure de la tension
Pour la mesure de la tension, nous utilisons une entrée analogique de l’ESP32 sur un diviseur de tension. Nous n’activons le diviseur de tension que pour la mesure, afin d’économiser du courant.
Expanseur I/O
L’expandeur I/O SX1503 offre 2 ports avec 8 GPIO. C’est ici que se trouve la matrice du clavier (3 colonnes à 4 lignes), ainsi que tous les signaux qui n’ont pas trouvé de place sur l’ESP32.
Amplificateur
L’amplificateur de classe D TLV320DAC3120 fournit son signal mono au(x) haut-parleur(s) et à l’interface câblée pour casque. Une alternative avec un amplificateur stéréo est possible, mais non testée. Les casques stéréo peuvent être connectés via Bluetooth.
Microprocesseur
Nous installons le plus grand module ESP32-WROVER avec 16MB Flash, afin d’avoir suffisamment de place pour de futures extensions. Le module ESP32-WROVER met à disposition le WiFi (2,4GHz), le Bluetooth (BLE et Classic) via une antenne intégrée. Pour la communication sur le circuit imprimé, nous utilisons un bus i2c à 400KHz.