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B-stem PDA01

SPRESENSE用機能拡張ボード 【B-stem PDA01】

 

 

製品特徴

(どんな機能や特徴がありますか?)

 

  • 本基板はSPRESENSEメインボードと接続して使用します(BtoBコネクタにて接続します)。
    また、電源の供給は、SPRESENSEメインボードのMicroUSBコネクタから行ないます。

 


 

  • 基板サイズ50㎜x30.6㎜の小型基板の中に以下の機能を搭載しています。

 

 

① オーディオ用低ノイズ電源
②  microSDカードスロット
③  φ3.5mmステレオヘッドホンジャック
④  φ3.5mmステレオマイクジャック
⑤  3軸デジタル加速度計(Kionix KX122-1037)
⑥  Li-Poバッテリー充電機能(1セル対応)
⑦  操作用スイッチ(トップ×1 サイド×7)
⑧  SPRESENSE MAINボード接続用コネクタ
⑨ バッテリケーブル用スリット

 

 

  • 半田付け不要

上記に記載した機能は、すべて基板に実装されていますので半田付け作業は一切不要です。


  • ハイレゾ・ポータブルオーディオプレーヤー/レコーダー作製に最適
    アナログ電源とデジタル電源を独立した設計にし、高音質化を実現しました。ハイレゾオーディオ(~192KHz/24bit)の再生/録音が可能です。

 

  • ソフトウエアはArduino IDEで開発することが可能です。

 

  • 安心の製造品質
    国際規格であるISO9001/14001認定を受けた日本国内の工場にて生産しています。

 

注1) ソニー製マイコンボード「SPRESENSEメインボード」、「ミニスペーサ―」は含まれておりません。別途ご用意ください。

注2)ソニー製マイコンボード「SPRESENSEメインボード」と本製品を接続する際には、ミニスペーサーMNS-03を用いて両基板を固定することをお勧めします。
固定が不十分な場合コネクタが外れて、故障の原因となります。

 

ヘッドホンの使用方法

 

本製品は、おもて面にヘッドホン用のφ3.5㎜ジャックを搭載しています。
ステレオミニプラグ形状のヘッドホンを繋ぐことが出来ます。

 


この基板は、以下のような高音質化を実現する回路となっており、クオリティの高い音楽再生が可能です。
1)ハイレゾオーディオ対応のヘッドホンアンプを搭載
2)オーディオ用の低ノイズ電源IC(低出力雑音、高リップル除去率、高速応答特性)を搭載
3)アナログ回路とデジタル回路を分離
また、ポップノイズ(ボツ音)除去回路を搭載してます。曲の切り替わり目などに耳障りなノイズの発生を抑制します。

 

スピーカーの使用方法


 

φ3.5㎜ヘッドホンジャックにステレオミニプラグのアクティブスピーカー接続する事でヘッドホンと同様に高品質なハイレゾオーディオが再生可能です。

以下に出力可能なアクティブスピーカーを例として記載します。

メーカー 品 名 製品リンク
BOSE Companion® 2 Series III multimedia speaker system
クリエイティブ GW-T40-IIR

 

マイクの使用方法

 

本製品は、マイク用のφ3.5㎜ジャックを搭載しています。
ステレオミニプラグ形状のマイクが繋ぐことが出来ます。

注)マイクジャックとヘッドホンジャックは同一形状な為、それぞれを接続の際には、ご注意下さい。
以下にご使用可能なコンデンサマイクを例として記載します。

 

メーカー 品 名 製品リンク
SONY エレクトレットコンデンサーマイクロホン
ECM-719
SONY ECM-PCV80U

 

この基板は、ハイレゾ録音に対応しています。録音は、マイクロSDカードにMP3またはWAVに保存が可能です(ハイレゾ録音はWAVのみになります)。
オーディオ再生同様に低ノイズ電源ICを採用、アナログ回路とデジタル回路の分離により高品質な録音を実現します。

ソニーからマイク録音のサンプルスケッチが公開されています。

 

1)MP3形式でmicroSDに録音する場合
Arduino IDEを起動して「ファイル→スケッチ例→(Spresense用のスケッチ例)Audio→application」と進み、「recorder」のサンプルを開いてください。

2)WAV形式でmicroSDに録音する場合
Arduino IDEを起動して「ファイル→スケッチ例→(Spresense用のスケッチ例)Audio→application」と進み、「recorder_wav」のサンプルを開いてください。
このWAV録音のサンプルスケッチではステレオの48KHz/16bitのWAVを録音することができます。

「recorder_wav」のサンプルを下記にしたがって書き換えることで、ステレオの48KHz/192KHzの16/24bitのWAV録音に対応が可能です。

 

① 48kHz/24bit

theAudio->initRecorder(AS_CODECTYPE_MP3, “/mnt/sd0/BIN”, AS_SAMPLINGRATE_48000,
AS_CHANNEL_STEREO);

theAudio->initRecorder(AS_CODECTYPE_MP3, “/mnt/sd0/BIN”, AS_SAMPLINGRATE_48000,AS_BITLENGTH_24,
AS_CHANNEL_STEREO);

 

 

192KHzは2箇所書き換えます。

② 192kHz/16bit

theAudio->setRecorderMode(AS_SETRECDR_STS_INPUTDEVICE_MIC);

theAudio->setRenderingClockMode(AS_CLKMODE_HIRES); ←追加
theAudio->setRecorderMode(AS_SETRECDR_STS_INPUTDEVICE_MIC);

 

theAudio->initRecorder(AS_CODECTYPE_WAV, “/mnt/sd0/BIN”, AS_SAMPLINGRATE_48000, AS_CHANNEL_STEREO);

theAudio->initRecorder(AS_CODECTYPE_WAV, “/mnt/sd0/BIN”, AS_SAMPLINGRATE_192000, AS_CHANNEL_STEREO);

 

 

③ 192kHz/24bit

theAudio->setRecorderMode(AS_SETRECDR_STS_INPUTDEVICE_MIC);

theAudio->setRenderingClockMode(AS_CLKMODE_HIRES); ←追加
theAudio->setRecorderMode(AS_SETRECDR_STS_INPUTDEVICE_MIC);

 

theAudio->initRecorder(AS_CODECTYPE_WAV, “/mnt/sd0/BIN”, AS_SAMPLINGRATE_48000, AS_CHANNEL_STEREO);

theAudio->initRecorder(AS_CODECTYPE_WAv, “/mnt/sd0/BIN”, AS_SAMPLINGRATE_192000, AS_BITLENGTH_24 , AS_CHANNEL_STEREO);

 

バッテリの使用方法

 

本基板はJST製PHコネクタを搭載しており

1セル(3.7V)のリチウムイオン電池/リチウムポリマー電池を使用する事が出来ます。

以下にご使用可能なLi-Po電池を例として記載します。

バッテリの使用方法
品 名 製品リンク
リチウムイオンポリマー電池 110mAh  

Li-Po電池への充電は、SPRESENSEメインボードのMicroUSBから行ないます。

充電中には写真に示した赤色LEDが点灯します。

また、充電が完了すると消灯します。

充電しながらオーディオ再生や録音をはじめとしたSPRESENSEの各機能は利用できます。

以下に110m A/hのリチウムイオンポリマー電池の満充電時間と弊社にて公開しています音楽再生のスケッチを使用した際の連続再生の目安を記載します。

画像11

 

Li-Po電池容量 0-100充電時間 音楽連続再生時間
110m A/h 1.0時間 2.5時間

注)上記の表は、性能を保証するものではありません。

 

バッテリの消耗を防ぐ為、各機能を使用しない場合は、ソフトウェアにてスリープモードにする事を推奨します。当社が公開していますサンプルスケッチでは、DSW7(トップスイッチ)を長押しする事でスリープモードに移行/回復します。SPRESENSEメインボードのLED3が点灯時が通常の動作モード、消灯時がスリープモードであることを示します。

写真12-1

音楽再生、録音時はUSBケーブルを接続するとPCから雑音がのる為、バッテリの使用を推奨します。

写真12-2

 

歩数計の使用方法

 

本製品は、Kionix Inc 製の3軸加速度センサーを搭載しています。

メーカー 品 名 品 種
Kionix Inc KX122-1037 3軸加速度センサー

ソニーにて下記に歩数計のサンプルスケッチの作成方法を公開しています。

5.1.2. Step Counter の物理センサを変更してみる」を参考にKX122用にスケッチを変更してください。
この歩数計はAIを用いたリアルタイム行動認識も同時に行ない「止まっている」「歩いている」「走っている」といった状態を認識します。

 

スイッチの使用方法

 

スイッチは全部で8個搭載しています。
すべてArduinoIDEで制御出来るデジタルピンに割り当てられてHiになっています。スイッチが押されたらGNDに接続されLowになります。


ソフトウェアについて

 

当社ではArduinoのサンプルスケッチを公開しています。

 

 

 

SDカード内にMP3、WAVファイルの再生が可能です。WAVはハイレゾ対応です。

 

Arduinoのサンプルスケッチでのボタンの配置は右図のようになります。
サンプルスケッチでは、ボタン操作によりプレイ、ストップ、などの操作が可能になりポータブルオーディオプレイヤーを構成できます。

【操作方法】

タクトSWの操作は次の通りです。

A 面側タクトスイッチと操作

スイッチ名 操 作 詳 細
DSW0 play/stop 曲を再生/停止します
DSW1 next 次の曲を再生します
DSW2 back 前の曲に戻ります
DSW3 Volume + 音量を上げます
DSW4 Volume – 音量を下げます
DSW7 スリープモード
on/off
短押しで電源off、
長押し(2秒)で電源onします

 

B 面側タクトスイッチと操作

スイッチ名 操 作 詳 細
DSW5 repeat  on/off リピート再生のon/off
DSW6 random  on/off ランダム再生のon/off

 

GNSS受信について

 

本基板では、SPRESENSEメインボード上のGNSSチップアンテナを利用できるようにチップアンテナの重なる部分に配線、部品等は配置していません。

SPRESENSE拡張ボードと同等のGNSS受信が可能です。


各種資料ダウンロード

 

B-stem