Programmierbares MP3-Spieler für Skalamodelle, Lokalrundfunk und Sonderanwendungen

Die neueste firmware update ist: version 1.10, build 4613, mit das neueste pawn integrierte Entwicklungsumgebungen. Sie können über die neuesten Änderungen lesen in Firmware-update-Beschreibung (auf englisch).

Für Gebrauch in den Ausstellungmitten, im Lokalrundfunk und in den Kioskanwendungen, entwarfen wir einen "solid state" MP3 Spieler mit einer programmierbaren "Steuerung" und eine Schnittstelle zur externen Elektronik. Der H0420 MP3 Spieler produziert hohe Qualitätsaudio, das es strömt von einer CompactFlash Scheibe (Arten 1 und 2). Wie erwähnt, schließt das H0420 beliebig zur externen Elektronik an, die von einem bloßem wenige Schalter und/oder LED, bis zu einem Sklavenmikrocontroller reichen kann, der den Spieler MP3 durch einen parallelen oder Serienbus ansprechen kan. Den Spieler an einen PC oder anderes Peripherie, über RS232 order einen Ethernet LAN anzuschließen anzuschließen ist ebenfalls möglich. Die Funktionalität der Steuerlogik auf dem MP3 Spieler ist völlig programmierbar in die Scriptsprache pawn.

Photo of the H0420 player

Firmware und Entwicklungsumgebung

Der neueste firmware update für der H0420 programmierbare MP3-spieler ist version 1.10, build 4613. Geräte die nach 12 Dezember 2011 gekauft werden, enthalten bereits diese neueste version. The neueste version von die pawn Enticklungsumgebung wirdt auch mit diesem download installiert.

Firmware-update version 1.10, Build 4613 (Dezember 2011)
Beschreibung des Firmware-updates, version 1.10, build 4613 (Dezember 2011)

Eigenschaften

Die Eigenschaft Liste folgend ist übersetzt von Produkt Leistungsblatt (2020-04-03, auf englisch). Für weitere Information, sehen Sie bitte die Produktbroschüre und das Auftragsformular, und auch die Hinweise an der Unterseite dieser Seite.

Festkörperdesign ("Solid state design").
Einfach in Konsolen, Skalamodelle oder Kiosken einzubetten durch der kleiner Formfaktor, bequem gesetzte Entlüftungslöcher und industriekompatible Stecker.
Ausgedehnte Temperaturspanne: -40 °C to +85 °C, auch für Außenbetrieb.
Decodiert Führungen der MPEG Schicht 3 stereo/mono und stützt alle MPEG Abtastfrequenzen und bitrates bis zu 320 kb/s, einschließlich variables bitrate und die sehr niedrigen bitrates der MPEG 2.5 Verlängerung (8 kb/s und 16 kb/s).
Hohe Qualitätsaudio, basiert auf einem 24-bit D/A Konverter mit digitalem Filter 8× oversampling, niedrigen Geräuschen und niedriger Verzerrung.
16 Schaltereingänge, mit Aufprallenfiltern und Schmittauslösern.
16 universelle inputs/outputs (I/O Stifte), einzeln konfigurierbar.
1 Analogergebnis, Software-kontrolliert, mit einem wahlweise freigestellten frequency/signal Generator.
I/O Stifte sind in der Lage, eine LED oder einen Optokoppler zu fahren, wenn sie als Ausgang zusammengebaut werden.
Ein Standard-LCD Modul, mit einem Steuerplatine HD44780, wird direkt mit 8-bit Schnittstelle gestützt (dieses nimmt 11 der 16 I/O Stifte).
Serielle Schnittstelle (RS232 mit Software-Händeschütteln).
Audiodaten MP3 werden von einer CompactFlash Karte (Typ 1 und Typ 2 Karten, d.h. "microdrives") gelesen. Der Spieler unterstützt FAT16 und FAT32, und Verzeichnisse ("directories").
Analysiert den Umbau ("tag") ID3 (Version 2) mit Unterstützung für synchronisierte Lyriken, für Karaoke oder für das Synchronisieren von Fällen zur Musik MP3.
Programmierbar vom Ende Benutzer durch einen Script (in die pawn Sprache), gespeichert auf der CompactFlash Karte. Das Entwicklerumgebung ist frei vorhanden und es schließt einen Quelle-Niveau Debugger mit ein.
Für eine "keine programmierenerforderliche" Wahl kommt der Spieler MP3 auch mit einem Satz konfigurierbaren, "ready-to-run" Scripts für Ihre Benutzungsmöglichkeit.
"Gapless" und "clickless" Ton-Schleifen sind mit diesem MP3 Spieler möglich, der für einen Kleinteilspieler ziemlich einzigartig ist (sogar stützen die meisten Software-Spieler, die auf PC laufen, nicht dieses).
Allgemeines Dateizugriff ("Input/Output") zur CompactFlash Karte wird gestützt, für loggenverbrauch, aktualisieren von "playlists" oder Scripts, speichern von Einstellungen oder andere Anwendungen.
Unterstützt verschlüsselten Schienen des Audio MP3; die Spieler können mit einem einzigartigen Schlüssel 128-bit und der zusammenpassenden Verschlüsselung-Software bestellt werden.
Wahlweise freigestellter Verlängerung Bus mit I²C, SPI und parallele Busse (plus Energie und andere Signale).

Typischer Gebrauch des H0420 ist innerhalb eines Objektes oder eines Apparates, in dem hohe Qualitätsaudio in einem kleinen und robusten Paket benötigt wird. Wegen seiner Temperaturspanne, ist das H0420 für Außenbetrieb verwendbar. Da es niedrige Energie braucht und ganz wenig Wärme selbst produziert, erfordert es keine Ventilation. Seiend Festkörper ("solid state"), kann es in beweglichen Gegenständen funktionsfähig sein und in allerlei Kleingehäuse installiert werden.

Back to page

Zebra-speler für Sprachausbildung

Back to page

Aluminiumgehäuse, verwendbar für Montage auf DIN-Schiene

Back to page

Kunststoffgehäuse mit LCD und integriertem Netzteil

Es gibt verschiedene Kleingehäuse für das H0420 MP3 controller/player, von kundenspezifisch anfertigen zu einigen Standardgehäuse. Die Abbildung am linksoben ist eine kundenspezifische Kleingehause für einen MP3 PCB mit einem Strichkodewandscanner, (nachladbare) Batterieleistung und ein interner Audioverstärker. Die Abbildung am rechtsoben ist ein Standardaluminiumkasten mit einem wahlweise freigestellten Clip für DIN-Schiene Montage.
Klicken Sie an die Abbildungen für eine ausführliche Ansicht.

Das H0420 ist "scriptable", das andeutet, daß es völlig konfigurierbar ist. Es kann auf verschiedenen Eingängen reagieren: Schalter, digitales I/O, RS232. Ähnlich kann es verschiedene Ausgänge fahren: ein LCD, LED, Optokoppler oder Ausrüstung britten sich auf das RS232 oder den digitalen I/O Bus aus. Audiofragmente können vorgewählt werden, gegründet auf verschiedenen Kriterien, die Sie in das Script einsetzen. Sie können einen Ton, der spielt, abbrechen oder verschiedene Fragmente zusammen kleben. Sie können auch den Audio zu den externen Fällen ("events") synchronisieren, und dieses auf einem internen "high-precision Timer" basieren.

Die pawn" einbettete scripting Sprache", auf welchem der MP3 Spieler seine schnelle und kleine Sprache basiert, ist deren Grundlagen an einigen Tagen oder an einigen Stunden zu erlernen wenn Sie bereits C/C⁺⁺ kennen. Die Sprache hat das Ereignis-abhängige Programmiermodel eingebaut und die direkte Unterstützung für "events", vereinfacht den Aufbau der reactive/interactive Systeme.

Der Spieler MP3 analysiert den Umbau ("tag") ID3 (Version 2) in der MP3 Datei, wenn anwesend. Ein Umbau ID3 ist ein Zubehör zu einem Audio-Segment (gewöhnlich vorangestellt) die zusätzliche relevante Informationen über den Audio-Datei enthält. Version 1 lieferte nur einen örtlich festgelegten Satz von Felder (und mit einer örtlich festgelegten Größe). In Version 2, jedes ID3 "tag" hat ein oder mehr variabler Längeklumpen Informationen, genannt Rahmen ("frames"). Jeder Rahmen hält ein bestimmtes Einzelteil: der Titel, der Albumname, der Künstler und/oder das Band, der Komponist, die Lyriken, das bevorzugte Volumen und die Tonvoreinstellungen, usw..

Eine besonders interessante Eigenschaft eines ID3 "tag" ist die Fähigkeit, Musik-synchronisierte Lyriken zu speichern. Dieses wurde ursprünglich für karaoke eingeführt, aber der Spieler MP3 kann es für universeller Zweck synchronisierte Tätigkeit benutzen: die Textfolge, die zu einem Zeitcode angebracht wird, oder zu einem Synchronisierung Punkt, braucht nicht notwendigerweise ein Teil der Lyriken zu sein, kann es auch ein "cue" sein das eine Tätigkeit im Script treibt. Sehen Sie die Anwendung Anmerkungen für einen on-line-Artikel, der diese Eigenschaft beschreibt.

Mit vielen Spielern MP3 müssen die Audiofragmente über ein Kabel zu einem PC (z.B. USB) downloadet werden. In den Informationszentralen und in den Kioskanwendungen ist dieses häufig ungünstig: der Spieler wird innerhalb eines Apparates angebracht, der unbeweglich ist und die maximale Länge eines USB Kabels ist ziemlich kurz. In unserem Design werden die Audiodateien auf einer CompactFlash Karte gespeichert. Auf diese Weise, die Audiofragmente ändern zo wollen ist ein einfaches und schnelles Verfahren des Ersetzens der CompactFlash Karte. Wenn ein preiswerter Kartenleser an einen PC angeschlossen ist, kann man den Audio auf der Karte speichern. Das Hochladen über ein Kabel ist immer noch möglich über RS232 oder üdas Netz und/oder Internet mit einer Erweiterungsplatine.

In gewiße Anwendungen möchten Sie den Audioinhalt vor kopieren schützen wollen (weg von der CompactFlash Karte auf Notebooks, PC oder andere Klein-Spieler MP3). Das H0420 bietet Schutz an, indem es Ihnen erlaubt, die MP3 Dateien mit einem starken Verschlüsselungalgorithmus mit einem Schlüssel 128-bit zu verschlüsseln. Der Schlüssel wird in den Mikroprogrammaufstellung ("Firmware") des H0420 eingebettet, und die Firmware wird selbst "lesen-geschützt". Das heißt, wird der Schlüssel nie auf das H0420 gebracht und er wird nicht an irgendeiner Position gespeichert, die von der Außenseite zugänglich ist. Ein Kunde kann um einen einzigartigen Schlüssel 128-bit nach der Einrichtung des H0420 bitten und erhöht beliebig dieses mit einem zusätzlichen Kennwort, daß der Kunde selber wählt. Um einen einzigartigen Kunde Schlüssel zu registrieren, oder mehr Informationen über diese Anwendung zu erhalten, bitte, treten Sie mit uns in Verbindung.

Back to page

Back to page

Die CD-ROM, die mit dem H0420 kommt, enthält einige Anwendungen und Software-Werkzeuge für Konfiguration und programmiert und steuert das MP3 Spieler PCB. Das zwei (Miniatur) Schirm-Snapshots oben ist von "FileLink", von einem Dienstprogramm für Dateienspeicherung über einem Serienkabel, und von des Programmierers IDE für pawn benanntes "Quincy".
Klicken Sie an die Abbildungen für eine ausführliche Ansicht.

Anwendungen

Wegen seiner Programmierbarkeit, ist das H0420 flexibles passen in viele Designs. Unter sind einige Beispiele, aber diese Liste ist auf keinen Fall vollständig (sehen Sie auch die Anwendung Anmerkungen am Ende dieses Papiers für mehr Ideen).

Benutzen Sie Schalter, um Schienen und Einstellungen vorzuwählen: entweder eine Schiene pro Schalter oder benutze die Schalter, um durch die Schienen vorwärts und rückwärts zu bewegen; eine Schalterpresse kann z.B. eine Schiene zu spielen beginnen, oder die Vorrichtung kann so lang zu spielen halten, so lange wie ein Schalter niedergehalten wird. Sie können auch beschließen, eine gelegentliche Schiene zu spielen, damit der Audioeffekt jede Zeit unterschiedlich ist, daß ein Benutzer die Tasten betätigt.
Anstelle von den Schaltern, benutzen Sie digitalen Eingang, um das H0420 zu steuern. Dieser Eingang kann von anderem Apparat oder von Steuerplatinen oder von den Sensoren (z.B. Annäherungssensoren) kommen.
Die Schaltereingänge können mit einem typischen "Gerätemodul" für das Protokoll X-10 für Lokalautomatisierung und "Domotica" benutzt werden. Anwendungsmodule haben gewöhnlich einig das Relais, das unterschiedlichen Befehlen entspricht, also kann ein einzelnes Anwendungsmodul mehrere Schaltereinganglinien steuern.
Mit einem Strichkodescanner auf dem Stecker RS232, können die Audiosegmente aufgrund von Strichcodes vorgewählt werden, die gedruckt worden sind auf "Badges" oder Karten, möglicherweise zusätzlich mit anderen Kriterien wie eine betätigte Taste. Wir haben auch preiswerte Strichkodewands (Federscanner) direkt auf den digitalen I/O Linien angeschlossen.
Das Tor RS232 erlaubt auch Anschluß zu vielen anderen Vorrichtungen, wie Computern, Karte Druckern und professionellen Audiogeräten.
Back to page
Die digitalen I/O Stifte des H0420 können LED oder Optokoppler fahren. Es gibt tatsächliche Unterstützung für Bildschirmausgabe zu einem LCD.
Mit minimalen Extrabestandteilen (ein IR-Empfänger Chip und ziehe-oben Widerstand), können Sie eine Fernbedienung verwenden, um Audiosegmente zu ändern oder Einstellungen auf der Vorrichtung zu justieren. Während die Analyse des IR-Protokolls in der Software geschieht, kann sie auf jedes mögliches Protokoll und irgendeine Fernbedienung justiert werden.
Mit einer Netzerweiterungsplatine kann die MP3 Spieler zum Beispiel: Audioströme über Internet abspielen, den Inhalt der CompactFlash Karte mit dem auf einem Server synchronisieren, Befehle durch ein web browser annehmen und Sie seinen Status berichten mit SNMP.
Das aktivieren von LED Beleuchtung oder andere Ausrüstung über seine digitalen I/O Stifte, können mit den Zeitstempeln synchronisiert werden, die in die MP3 Audiosegmente eingebettet werden.

Back to page

Back to page

Den H0420 MP3 Spieler innerhalb eines Standardautoradios zu setzen (anstatt der Magneetbandcasettespieler) ist ein vollkommenes Beispiel des Umfanges, in dem der Spieler MP3 konfigurierbar und anpassungsfähig ist. Der Spieler MP3 reagiert auf die gleichen Tasten wie der Radio, der noch völlig funktionell ist und fängt die Befehle ab, die ursprünglich zum casette Antrieb geschickt wurden. Wenn ein Audiosegment zusätzliche Informationen in einem ID3-tag hat, zeigt der MP3 Spieler diese Informationen über den Radio LCD (mit horizontalem Blättern). Der MP3 Spieler schließt an den LCD durch einen I²C Bus an.
Klicken Sie an die Abbildungen für eine ausführliche Ansicht.

Ein Vorgänger des H0420 MP3 Spielers (das Modell H0410), läuft in vier "Objecte" in der Ausstellungmitte "De Hoep" von PWN in den Niederlanden. Eine Zusammenfassung dieser Schaustellungobjekte:

"De strandpaal" (keine Abbildung): ein einzelner MP3 Spieler mit vier angebrachte Haupttelefonen. Der Benutzer steuert den Spieler mit standard Vandale beständigen Stoßtasten. Der MP3 Spieler fährt auch die LED Ablichtung in den Schaltern (die "aktive" Taste leuchtet auf).
"Wasser bellen" (keine Abbildung): ein MP3 Spieler mit zwei Schaltern (der "Türklingel" Kategorie) für die Wahl des Audiofragments. Dieser Spieler wird auch mit einem Schlüsselschalter zum Lautstärkeregler ausgerüstet.
"Pompen of verzilten" (Salzwasserniveau): ein Spieler MP3, der auf Antriebe von den Mikroschaltern reagiert, die am Aufbau angebracht werden, plus einen Schlüsselschalter zum Lautstärkeregler.
"Dierenduin" (animal dune): ein MP3 Spieler mit 11 Schaltern für die Wahl des Audiofragments (Tiertöne). Wegen die vielen Schalter gibt es ein Verlängerung Brett mit einem unterschiedlichen Mikrocontroller, der auf den Spieler MP3 angebracht wird (er schließt an den Spieler über einen Standard-PWB "header" Stecker an).

Der Park "Madurodam" benutzt das H0410 und die Modelle H0420. Der LEGOLAND Park hat MP3 Controller Modell H0420 eingebaut in einege Attractionen. Der Vergnügungspark Duinrell benutzt ein Modell H0420, das Audiofragmente (durch ein Mikrophon) sowie registrieren kann als es wieder abspielen.

Das H0420 liefert die Standardanalogergebnisniveaus, die für einen allgemeinen Endverstärker verwendbar sind. In einigen Anwendungen in den Ausstellungen, in denen der Ausgang durch einen Lautsprecher oder ein Haupttelefon durchlaufen mußte, kombinierten wir den MP3 Spieler zusammen mit einem Audioverstärker und einem Spg.Versorgungsteil in einem einzelnen Gehäuse.

Hinweise & weitere Dokumentation (in die englische Sprache!)

Produktdokumentation

H0420 Auftragsformular: Kleine Quantitäten des H0420 können bestellt werden mit diesem Auftragsformular.
H0420 Broschüre: Eine allgemeine Broschüre des H0420 MP3 Controllers/Spielers. (Datum: 2020-04-03).
H0420 MP3 Controller - User Guide: Dieses ist das Büchlein, das mit dem Produkt kommt und seine Eigenschaften und seine Anwendungen beschreibt.
H0420 MP3 Controller - Programmer's Guide & Reference: Das Referenz für die H0420, das alle Fonctionen und die pawn-sprache beschreibt.
Datasheet des H0420 MP3 Controllers/Spielers: Leistungsblatt und die Nutzingsanmerkungen, im PDF Format. (Datum: 2020-04-03).
H0415A Amplifier - User Guide: Dieses Büchlein kommt mit dem 2 × 2.1 Watt Audioverstärker, der unter dem H0420 montiert werden kann. (Datum: 2020-04-03).
H0415E Ethernet Network Interface - User Guide: Die Erweiterungsplatine für das TCP/IP stack wird in dieses Büchlein beschrieben. Dieses Dokument ist für Modell 1 der Erweiterungsplatine. (Datum: 2020-04-03).
H0416E Ethernet Network Interface - User Guide: Die Erweiterungsplatine für das TCP/IP stack wird in dieses Büchlein beschrieben. Dieses Dokument ist für Modell 2 der Erweiterungsplatine. (Datum: 2020-04-03).
Ethernet Network Interface - Programmer's Reference: Das Referenz für das TCP/IP stack. Dieses Dokument umfaßt das H0415E und die H0416E Erweiterungsplatines (Datum: 2020-04-03).
CE Erklärung: Die Erklärung für Übereinstimmung mit die CE Vorschriften (EMC, RoHS).
pawn: embedded scripting language: Die pawn-sprache wird hier beschrieben.

Application notes (in die englische Sprache)

Programming the MP3 controller/player: getting started: 2015-03-07
This article steps through the creation of a very simple program, from the installation and configuration of the tools to the evaluation of the result.
Playing tracks sequentially: 2015-03-07
A sequel to the above tutorial, in which we develop a script that plays MP3 tracks one after another (and in a random order).
Track and artist separation: 2015-03-07
When selecting te tracks to play at random, you will often want a form of track separation or, better yet, artist separation, so that the same track (or one of the same artist) does not play too quickly again. This article discusses how to implement track separation and artist separation.
Synchronizing activities with music: 2018-03-03
An ID3 tag in an MP3 track may optionally contain text or commands with time stamps. These time stamps allow the text or the commands to be synchronized with the music. The H0420 supports this extension, and the article gives a complete example implementation.
Gapless looping MP3 tracks: 2020-10-23
Due to the file format and the algorithm of MP3 tracks, creating a loop without a gap or click is a little involved, especially when using a hardware player. The H0420 and Starling MP3 controller can play gapless MP3 audio loops, provided that special software has processed the MP3 track.
Example tracks & processing software are available from this site, as well as a detailed presentation of how it works.
A remote-controlled MP3 player: 2019-04-29
Adding functionality to manipulate the H0420 with a common remote control only takes the IR-receiver chip and a pull-up resistor, plus a script that interprets the codes sent by the remote control. This article goes into details and provides a general purpose script for RC5 codes (other infrared protocols are supported by modifying the script).
Connecting a bar-code wand to the MP3 controller/player: 2015-03-07
The H0420 MP3 controller supports a low-cost bar-code wand directly on its I/O pins (only a pull-up resistors sometimes needs to be added). This article descibes the connections and presents a script that decodes the "interleaved 2 of 5" bar-code symbology.
Synchronizing time with DCF77: 2018-03-03
This article describes how to synchronize the internal real-time clock of the H0420 MP3 controller on the time signal emitted by the atom clock on the DCF77 transmitter.
Most recent update: The article also discusses the MSF60 transmitter (in Great Britain) and protocol.
Encrypted MP3 tracks: 2018-03-03
The H0420 MP3 controller is able to play encrypted MP3 tracks directly (without needing an intermediate decryption phase, and so without start-up delay). This article discusses the software and the operations necessary to create MP3 tracks with strong encryption (and how to play them back).
A MIDI to RS232 converter: 2018-03-03
The MIDI protocol is a serial data communications protocol using on a "current loop" physical layer, and using a Baud rate of 31250 bps. This article shows the electronics needed to convert between current loop and the RS232 signal levels. The circuit can be connected directly to the RS232 port of the H0420 MP3 player. In the second part, the article covers the "software protocol" of MIDI and develops a simple script to send and receive MIDI commands.
Power-outputs for the H0420 programmable MP3 controller/player: 2015-03-07
The programmable MP3 player has digital I/O pins with TTL-level output. This note describes how you can get more power (and/or a higher output voltage) from the I/O pins.
A voltage inverter circuit: 2015-03-07
The H0420 directly supports LCDs with a HD44780 controller and a positive LC-driving voltage. With the voltage inverter described here, you can also attach LCDs that need a negative LC-driving voltage.
H0420 Internals: 2018-03-03
The internals of the H0420 are briefly touched upon in this on-line article. The notes cover both the hardware and the software ("firmware").
The STA013 MP3 decoder: 2018-03-03
This paper is a collection of hardware notes on the use of the STA013 MP3 decoder from STMicroelectronics. The paper also contains some notes on the MP3 file format.

Miscellaneous

ID3 tags: Informal standards, developer information, backgrounders and the history of tagging.