projekte:2025:usb_to_spdif

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projekte:2025:usb_to_spdif [2025/09/03 01:28] hacker3000projekte:2025:usb_to_spdif [2026/03/23 20:30] (aktuell) – [V3] reduce pic size hacker3000
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 ===== Der Adapter ===== ===== Der Adapter =====
-{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250903_010146.jpg?400|}}+Auf einem RP2040 läuft [[https://github.com/H3wastooshort/usb_to_spdif|eine modifizierte Version]] der [[https://github.com/alexstanoev/FoxDAC|FoxDAC]]-Firmware, aus der alles entfernt wurde was nicht zur USB oder S/PDIF funktionalität gehört.
  
-Auf einem RP2040 läuft [[https://github.com/H3wastooshort/usb_to_spdif|eine modifizierte Version]] der [[https://github.com/alexstanoev/FoxDAC|FoxDAC]]-Firmware, aus der alles entfernt wurde was nicht zur USB oder S/PDIF funktionalität gehört. Am Pin des S/PDIF-Ausgang ist eine LED angeschlossen, welche in ein TOSLINK-Kabel leuchtet. Dieses ist mit dem Verstärker verbunden. 
  
 +==== V3 ====
 +{{:projekte:2025:usbc2spdif_outside.jpg?400|Ein Kabelkanal mit einer USB-C Buchse zwischen einer Steckdose und Ethernetdose. Die USB-C Buchse ist mit einem Wiki-to-Label-Tag versehen, und mit "AUDIO IN: USB/AUX" beschriftet. Ein schwarz-weisses Kabel ist eingesteckt.}}
 +{{:projekte:2025:usb2spidif_kabelkanal_box_zu.jpg?200|Die Rückseite eines Stück Kabelkanals. Eine graue Abzweigdose ist aufgeklebt. Eine USB-C-Einbaubuchse schaut heraus. 6 Drähte gehen von der Buchse in die Dose, zum gleichen Ende wieder hinaus, und zurück in schwarzen Schrumpfschlauch.}}
 +{{:projekte:2025:usb2spidif_kabelkanal_box_auf.jpg?200|Nun ist die Abzweigdose geöffnet. In schwarzem Schrumpfschlauch versteckt ist ein RP2040-Zero-Board und eine TOSLINK-Buchse (3D-gedruckt). Ein USB-C-Stecker steckt im Board und geht in 4 Drähte über. Ein TOSLINK-Stecker steckt. Zusammen passt alles nur gerade so in die Box. Der harte Teil des lötbaren USB-C-Steckers steht etwas aus der Dose hervor.}}
  
-===== ErweiterungAkku aufladen und Abspielen ===== +StandortReplikatorRaum
-{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250902_234626.jpg?400|}}+
  
-Um gleichzeitig den Akku des Smartphones laden zu können wurde eine Ada, anpterbox aus Resten zusammengebaut. Ein USB-C Lade- und Kopfhörer-Adapter, bei welchem die Audioschaltung beschädigt istwird verwendet um per USB-C Power-Delivery auszuhandeln, dass des Smartphone bis zu 12V vom Netzteil anfrägtund gleichzeitig seinen USB-Anschluss auf Host-Modus schaltet. Dazu wied in das Adapterboard ein Netzteil eingesteckt und die CC_Leitung (für USB-PD-Kommunikation) an das Handy durchgereicht. Die USB-Datenleitungen D+/D- werden aber zum RP2040 abgezweigt, statt diesemit der defekten Audioschaltung des Adapterboards zu verbinden. Somit lädt das Smartphone und erkennt gleichzeitig den RP2040 als Kopfhörer. +Die neuste Version ist komplett in den Kabelkanal integriert. Ein mehrere Meter langer Lichtleiter (danke Kai) im Kabelkanal verbindet den Adapter mit dem Verstärker. Hier kommt wie bei V1.5 eine rote LED mit [[https://www.thingiverse.com/thing:5705718|3D-gedruckter TOSLINK-Buchse]] zum Einsatz. Diese ist über einen 68Ω-Widerstand mit Pin 4 des RP2040 verbunden, was zu einem Strom von knapp unter 20mA füren sollte. 
-Da USB-C Kabel sich auf Dauer abnutzen ist das Kabel zwischen Handy und Box auf Box-Seite durch eine Buchse verbunden, anstatt es fest zu verlöten. + 
-USB-C-Buchsen haben normalerweise 2 CC-Pins verbunden, da ein Kabel, welches nur eine CC-Leitung hat, je nach Drehung eintweder den einen oder den anderen CC-Pin der Buchse benutzt. Da das Adapterboard jedoch ursprünglich eine integriertes Kabel hatte, hat es nur einen CC-Pin. Da nur ein CC-Pin der Buchse verbunden ist, funktioniert das Kabel zum Handy nur in einer Drehrichtung. Man könnte beide CC-Pins der Buchse miteinander Verbinden, was jedoch zu Problemen mit Kabeln über 60W Maximalleistung führt. Diese haben im Stecker einen Chip um die Maximal zulässigen Werte des Kables zu Speichen. Diese Chip versorgt sich über den 2ten pin und stört den CC-Buswenn beide CC-Pins verbunden sind. Da dieses Verhalten als verwirrender vermutet wirdmuss man eventuell halt den Stecker drehen.+==== V2 ==== 
 +{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250910_011840.jpg?400|Ansicht von Oben, ohne Schumpfschlauch. Ein USB-C Kabel ist in ein RP2040-Nano Board eingesteckt. Auf der unterseite ist ein aus der anderen RIchtung zeigendes TOSLINK-Kabel eingesteckt. }} 
 +{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250910_011855.jpg?400|Ansicht von Unten, ohne Schumpfschlauch. Man sieht nun, dass das TOSLINK-Kabel in einen passenden Transmitter gesteckt wurde. Dünne Drähte vom Board, sowie ein Widerstand sind mit dem Transmitter verbunden.}} 
 + 
 +Standort: Brücke 
 + 
 +Diese Version ist deutlich kompakter, da ein "RP2040-Pico"-Board zusammen mit einem TOTX195 TOSLINK-Transmitter verwendet wird. Es nimmt einen Bruchteil der Fläche ein (siehe Bild). 
 + 
 +^ TOTX195 Pin  ^ RP2040-PICO Pin                             ^ 
 +| 1 (GND)      | GND                                         | 
 +| 2 (I_set)    | 5V über 9.8k Widerstand (siehe Datenblatt) 
 +| 3 (V_cc)     | 5V                                          | 
 +| 4 (IN)       | 15 (S/PDIF Output)                          | 
 + 
 +=== Erweiterung: Akku aufladen und gleichzeitig Musik abspielen === 
 +{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250902_234626.jpg?400|Innenansicht einer grauen Abzweigdose. Ein rotes USB-C breakout-Board, ein schwarzes USB-C-splitter-Board, sowie ein schwarzer Spannungsregler sind mit Heißkleber befestigt. Kabel verbinden sie.}} 
 + 
 +Um gleichzeitig den Akku des Smartphones laden zu können wurde eine Adapterbox aus Resten zusammengebaut. Ein USB-C Lade- und Kopfhörer-Adapter mit beschädigter Audioschaltung wird wiederverwendet, um per USB-C Power-Delivery auszuhandeln, dass ein Smartphone bis zu 12V vom Netzteil anfrägt und gleichzeitig seinen USB-Anschluss auf Host-Modus schaltet. Dazu wied in das Adapterboard ein Netzteil eingesteckt und die CC-Leitung (für USB-PD-Kommunikation) an das Handy durchgereicht. Die USB-Datenleitungen D+/D- werden aber zum RP2040 abgezweigt, statt diese mit der defekten Audioschaltung des Adapterboards zu verbinden. Somit lädt das Smartphone und erkennt gleichzeitig den RP2040 als Kopfhörer. 
 +Da sich die Stecker von USB-C Kabel auf Dauer abnutzen wird das Kabel zum Handy mit einer Buchse an der Box verbunden, anstatt es fest zu verlöten. So ist es einfach wechselbar
 +USB-C-Buchsen haben normalerweise 2 CC-Pins verbunden, da ein Kabel, welches nur eine CC-Leitung hat, je nach Drehung entweder den einen oder den anderen CC-Pin der Buchse benutzt. 
 +Da das Adapterboard jedoch ursprünglich eine integriertes Kabel hatte, hat es nur einen CC-Pin. Da nur ein CC-Pin der Buchse verbunden ist, funktioniert das Kabel zum Handy nur in einer Drehrichtung. Man könnte beide CC-Pins der Buchse miteinander verbinden, was jedoch zu Problemen mit Kabeln über 60W Maximalleistung führt, denn diese haben im Stecker einen Chip um die Maximal zulässigen Werte des Kables zu Speichen. Diese Chip versorgt sich über den zweiten CC-Pin und stört den CC-Bus wenn beide CC-Pins miteinander verbunden sind. Da dieses Verhaltenvermutlich verwirrender istals den Stecker drehen zu müssen, wurde sich hierfür entschieden. 
 + 
 +== Flussdiagramm == 
 +{{ :projekte:2025:usb_to_spdif:verbindungen.drawio.svg | Flussdiagramm, welches das eben beschriebene visualisiert.}} 
 + 
 +==== V1.5 ==== 
 +{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250910_030337.jpg?400|Ein recht großes, grünes PCB (Design: Nikolai Müller), eigentlich zur ansteuerung von Neopixel-LEDs gedacht. Darauf sind recht hässlich ein Spannungsteiler, Kondensator und  Coax-Buchse, sowie eine 3D-gedruckte TOSLINK-Buchse angebracht.}} 
 +{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250910_030113.jpg?400|Wie vorheriges, nun mit leuchtender power- und TOSLINK-LED. Beide rot.}} 
 + 
 +Standort: Replikatorraum 
 + 
 +Das gleiche Entwicklungsboard wie in V1 wird verwendet, jedoch hat es nun eine zusätzliche Coax-Buchse und einen [[https://www.thingiverse.com/thing:5705718|3D-gedruckten Adapter]] von 3mm-LED zu TOSLINK-Kabel. 
 + 
 +==== V1 ==== 
 +{{:projekte:2025:usb_to_spdif:img_20250903_010146.jpg?400| Selbiges Neopixel-Dev-Board. Mit Panzertape ist ein TOSLINK-Kabel vor eine gelbe LED geklebt.}} 
 + 
 +(zu V1.5 aktualisiert) 
 + 
 +Am Pin des S/PDIF-Ausgang ist eine LED angeschlossen, welche in ein TOSLINK-Kabel leuchtet. Dieses ist mit dem Verstärker verbunden. 
 +Aktuell ist ein recht großes Entwicklungsboard von [[user:nikolai|N.M.]] im Einsatz, da Ich nichts anderes mit einem RP2040 übrig hatte. Auch ist die Ausrichtung der LED mit dem TOSLINK-Kabel nicht stabil. Beides wird in Zukunft verbessert.
  
-===== Gesamtansicht ===== 
-{{ :projekte:2025:usb_to_spdif:verbindungen.drawio.svg |}} 
  • projekte/2025/usb_to_spdif.1756862911.txt.gz
  • Zuletzt geändert: 2025/09/03 01:28
  • von hacker3000