Bluetooth-gatewaymodule voor 2-weg radio's - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Bluetooth Gateway Adapter voor 2-weg radio's

Altijd al een draadloze headset willen hebben om te gebruiken met je ham rig? Dit is mooi te realiseren met een Bluetooth-headset die een degelijke microfoon heeft, en een radio die Bluetooth ondersteunt. Er zijn nieuwere radio's die een ingebouwde Bluetooth-mogelijkheid hebben, maar het is een beetje uitdagend om deze mogelijkheid op apparatuur te plaatsen die dit niet heeft ingebouwd. Er zijn geen direct beschikbare gateway-apparaten die werken als een Bluetooth-basis om verbinding mee te maken. Ongeveer een jaar geleden begon ik me hierin te verdiepen en vond een Bluetooth-gatewaymodule die verkrijgbaar was bij KC Wirefree (https://www.kcwirefree.com/audio.html). Ik besloot om de KC-6112 BlueAudio-module te gebruiken om dit project te bouwen, gebaseerd op de informatie die op hun website werd geplaatst. Ik was in staat om het ontwerp te breadboarden met behulp van het BOB-6112 breakoutboard dat ze aanbieden, en een proof of concept te bouwen.

Hoe het werkt

De audio-uitgang van de KC-6112 gaat naar de MIC-ingang van uw radio. De output van deze module is instelbaar, maar ik heb toch een spanningsdeler geplaatst die ongeveer 15dB demping geeft. De uitgangsregeling regelt de rest. Ik heb een bufferfase toegevoegd om de module te isoleren, maar ik merkte dat dit niet nodig was. (Ik laat een jumper zien om rond de buffer in het schema te gaan).

De audio-ingang naar de module komt van de luidsprekeruitgang van de radio. Ik vond 3dB demping voldoende voor deze ingang, aangezien je meestal het volume van de radio kunt instellen. De module heeft ook een aanpassing voor het invoerniveau en u kunt normaal gesproken het volume vanaf de radio regelen om een goed niveau te geven aan de headset die u gebruikt.

Ik toon de audio-ingang als stereo-ingang op het schema. Hierdoor is deze module te gebruiken als stereobron als je hem wilt gebruiken voor een Bluetooth-bron voor muziek. (Hiervoor is een andere softwarebelasting vereist). U hoeft echt alleen de linkerkanaalinvoer voor deze toepassing in te vullen.

Een van de kenmerken van de KC Wireless-software was de mogelijkheid om een PTT-link te beheren met een van de BC05 digitale IO-lijnen die PTT aangeven wanneer geactiveerd. Ik gebruikte dit om een MOSFET aan te sturen om een schakelaar naar de radio te bieden. De meeste radio's gebruiken PTT naar GND als signaal, hoewel er enkele afwijkingen zijn. Dit werkte goed voor alle radio's waarmee ik het heb geprobeerd. De PTT-functie is gebaseerd op het feit dat de Bluetooth-headset oproepen kan 'beantwoorden' wanneer deze is gekoppeld aan een mobiele telefoon. Deze mogelijkheid varieert sterk van verschillende headsetfabrikanten, dus dat is iets om op te letten. (Niet alle draadloze headsets ondersteunen deze mogelijkheid die compatibel is met de modulesoftware).

Ik heb ervoor gekozen om dit ontwerp aan en uit te zetten met een schakelaar. De KC-6112-module heeft een Enable-pin die kan worden gebruikt als een zachte aan-uitregeling. Deze mogelijkheid werkt het beste met latere versies van de software. (Om deze functie in te schakelen, moet u de PCB die ik heb ontworpen aanpassen.).

Stap 1: Breadboard-versie en PCB-build

Breadboard-versie

De bovenste foto's tonen het breadboard dat ik heb opgebouwd. Het werkte goed, maar ik wilde dat het compacter en duurzamer zou zijn, dus ik wilde een op PCB's gebaseerde module bouwen.

PCB

Uiteindelijk heb ik een PCB ontworpen en een mooie kleine versie gemaakt die ik graag gebruik. Er waren een paar haperingen onderweg, maar ik ben blij met het resulterende ontwerp. Ik hoop dat het een nuttig ontwerp kan zijn voor anderen die het willen opbouwen. Het ontwerp van de KC-6112 is gebaseerd op een ouder Qualcomm (CSR) BlueCore 5 (BC05) apparaat. Er zijn veel Chinese modules die dezelfde chip hebben, maar de software is wat deze module definieert. KC Wirefree heeft een degelijke softwareset geschreven waarmee hun module kan fungeren als een draadloze gateway, specifiek voor draadloze hoofdtelefoons. Het gebruikt het AGHFP-profiel (Audio Gateway) om dit te doen, en ze hebben een aantal leuke functies toegevoegd om het goed te laten werken. Het ontwerp dat ik bedacht is gebaseerd op het voorbeeldontwerp dat wordt getoond in het voorbeeld van het KC Wirefree KC-6112 datasheetcircuit, met wat aanpassingen. Ik besloot dat ik deze draagbaar wilde maken, dus ik koos ervoor om het BC05-batterijbeheer te gebruiken en voegde een kleine LiPo-batterij toe om hem te laten werken.

De PCB die ik heb ontworpen, maakt gebruik van SMD-onderdelen, omdat ik het compact wilde houden. Ik heb de Eagle-uitvoerbestanden als een zipbestand opgenomen. Deze bestanden kunnen worden gebruikt om een bord te laten maken. (Ik heb de PCB laten maken door PCBWay en ze hebben goed werk geleverd).

De bouw van deze PCB vereist een goede soldeerbout met een kleine punt en wat geduld om deze kleine onderdelen te monteren. Voor het handmatig solderen van SMD-onderdelen verwijs ik u naar verschillende handleidingen die in andere artikelen zijn gepubliceerd.

• Monteer eerst alle kleine componenten voor opbouwmontage.
• Voeg vervolgens de stereo-aansluitingen en USB-connector toe. Voeg de doorlopende componenten toe: LED's en drukknopschakelaars. (De headers worden gebruikt voor het programmeren. Als u ze installeert en het voorgestelde kader gebruikt, moet u de bovenkant van de headers eraf knippen om te passen).
• Monteer vervolgens de KC-6112-module. Merk op dat niet alle pads op de module gesoldeerd hoeven te worden.
• Inspecteer al uw soldeerverbindingen en zorg ervoor dat alles er goed uitziet.
• Zorg ervoor dat de aan/uit-schakelaar is uitgeschakeld en sluit vervolgens de draden van de batterij aan.
• Zie de foto's voor de opbouw van de printplaat.

Het schema en de stuklijst om het bord te bouwen zijn hier opgenomen. Ik wilde de PCB zo ontwerpen dat deze in een in de handel verkrijgbare behuizing zou passen, dus koos ik de Bud Industries HH-3641-behuizing die verkrijgbaar is bij verschillende distributeurs. Dat geval werkt goed en het is ongeveer de juiste maat voor dit circuit. Ik koos een batterij die in de behuizing zou passen met de print erop en toch wat ruimte zou geven. Het opladen van de LiPo-batterij wordt beheerd door de KC-6112-module. De batterij mag voor dit geval niet dikker zijn dan 6 mm. Ik kreeg uiteindelijk een batterij met een vermogen van 180 mAh (Noiposi X0017VDHHF). Dit geeft dit ontwerp ongeveer 5 uur gebruik bij volledig opladen (het duurt ongeveer 1,5 uur om op te laden). Houd er rekening mee dat een grotere batterij meer tijd nodig heeft om op te laden, aangezien de BC05-chip slechts een laadstroom van 150 mA kan leveren.

Stap 2: Software laden en beheren

Software laden

De KC-6112-module kan een ontvanger of zender zijn, dus het is belangrijk welke software wordt gebruikt. De module wordt besteld met de gewenste SW versie erop. Voor dit project is de gatewayconfiguratie de versie die zal werken. De huidige versie van de gateway-code die beschikbaar is op hun website (op het moment van schrijven) is 8.2.0. Mijn ervaring met de verschillende versies van de gateway-codeset die beschikbaar is bij KC Wirefree, laat zien dat de beste versie voor dit project 8.1.0 is. Dat is de versie die ik zou aanraden om te bestellen (als aangepaste versie). De 8.1.0-code biedt de beste standaard PTT-functionaliteit voor hoe dit ontwerp werkt. Als je geen PTT wilt en liever de VOX-functie van je radio gebruikt, dan is elke versie prima. De 8.2.0 biedt geen PTT als standaardfunctie. Houd er rekening mee dat de 8.1.0 momenteel niet wordt weergegeven op de KC Wirefree-archiefwebsite, maar u kunt deze wel aanvragen. (Ik heb een kopie als je het nodig hebt).

U kunt de module flashen naar elke gewenste versie als u de KC Wirefree Firmware Upgrade Guide volgt. Alle interfaces om deze mogelijkheid te beheren worden getoond in het schema. Dit valt buiten het beoogde bereik van deze discussie, dus ik zal er niet verder op ingaan. (Merk op dat als u softwarewijzigingen aan de module wilt doen, u stuurprogramma's en beheersoftware op een Windows-computer moet installeren. U wilt ook een 3.3V USB naar seriële interface hebben, zoals een Qunqi 3.3V 5.5V FT232RL verkrijgbaar bij Amazon en andere plaatsen).

Modulebesturing

De module KC-6112 heeft meerdere ingangen die kunnen worden gebruikt voor schakelingangen voor besturing. Voor dit ontwerp heb ik besloten om het simpel te houden en slechts 3 drukknopschakelaars te hebben voor het beheren van de benodigde functies. (De volgende informatie is afhankelijk van de firmware. Dit weerspiegelt de 8.1.0-code).

Pair/BTB Deze knop wordt gebruikt om te koppelen met de headset. Het koppelen wordt gestart wanneer deze knop langer dan een seconde wordt ingedrukt. Een korte druk maakt opnieuw verbinding met een gekoppelde bron als de verbinding is verbroken.

VOL UP/VOL DN Deze knoppen passen het uitgangsvolume aan (dat uw microfooningang op uw radio aanstuurt). U zult een beetje moeten experimenteren om te zien wat het beste werkt voor uw radio-ingang. Merk op dat wanneer u snel dubbel op deze knoppen drukt, u de ingangsversterking op en neer aanpast.

Ik vond het het beste om een beetje te experimenteren met het volume en de instellingen om de beste resultaten te krijgen. Het zal duidelijk veranderen van radio naar radio.

Raadpleeg de KcGateway-gebruikershandleiding die beschikbaar is op de KC Wirefree-website voor de specifieke codeset voor een gedetailleerde uitleg van de knopfuncties. (De kcGateway_UserGuide_v8.1_b1.pdf voor deze 8.1.0-codeset).

Er zijn ook 4 LED's weergegeven in mijn schema voor verschillende statusindicaties. De RODE en BLAUWE LED's geven de algemene Bluetooth-status en modulestatus weer. De ‘Connected’ LED is echt niet nodig omdat de status van de verbinding te zien is aan de blauwe LED. Ik vond het gewoon nuttig om deze indicator te hebben. De ‘PTT’-LED geeft de PTT-status van de module weer. Wanneer PTT wordt bevestigd, wordt de MOSFET-afvoer naar aarde geschakeld. Het is handig om hier een visuele indicatie van te hebben.

Stap 3: Radioverbindingen en conclusie

Interface naar uw radio

De radio-interface is afhankelijk van de radio. Ik heb een schema bijgevoegd van de kabel die ik heb gemaakt voor gebruik met een FT-897 (en soortgelijke radio's) met behulp van de datapoort. Ik heb ook het schema voor gebruik met een Baofeng HT bijgevoegd. In principe moet u de radiomicrofooningang aansluiten op de KC-6112-uitgang en de radioluidspreker op de ingang. De PTT is functioneel als ingang naar aarde.

Conclusie

Ik weet dat dit een korte beschrijving van dit apparaat is, maar het werkt goed en ik vind het fijn om rond te kunnen dwalen zonder naast mijn radio te zijn. Ik merkte dat ik ongeveer 20-30 voet kon krijgen zonder problemen met de headset die ik gebruikte. Ik heb verschillende andere headsets getest en er waren er een paar die het gateway-protocol niet ondersteunden, dus ze werkten niet. De meeste 'niet-muziek'-headsets zouden prima moeten werken.

Ik hoop dat als je dit opbouwt, je er net zo van kunt genieten als ik. Veel geluk.