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PCBKitNew board
2 layers92 × 44 mmBf-037, the printed circuit board in 3D

VU Meters into the Grove of M5

Size
92 × 44 mm
Copper layers
2
Thickness
1.6 mm
Parts
45
Nets
24
Pads
111
Tracks, vias
118, 19
Pours
2
Routed
Yes
KiCad
KiCad 5 (file 20171130)
Created
26 Jan 2022
Updated
6 May 2023

Overview

Bf-037 is an open-source printed circuit board by botanicfields, from the botanicfields/PCB-Grove-VU-Meter repository on GitHub, published under the CC0-1.0 licence. It is a 2-layer board of 92 × 44 mm with 45 parts on 24 nets, routed with 118 tracks and 19 vias.

It is built around the BA6138, 2SC1815 and IN4148W. Its parts include 9 capacitors, 9 resistors, 9 connectors, 4 diodes and 2 ICs.

Main components

3

README

README.md

PCB-Grove-VU-Meter

VU Meters into the Grove of M5

オーディオレベルメーター用Grove(M5)接続基板

 ステレオオーディオ信号を、レベルメーター用のアナログ電圧信号に変換するプリント基板です。アナログ信号2本とM5Stack用の5V電源を、Groveコネクタから出力します。M5StackのLCDにVUメーターのように表示するサンプルプログラムを用意しています。

サンプルプログラムの動作不良について

(2023/5/6) BF-037.inoは、以下の環境でコンパイルできました。しかしばがら、ADCによるオーディオ信号の取り込みが安定せず、使用に耐えない状況です。

  • Arduino IDE 2.1.0
  • Boards Manager:
    M5Stack by M5Stack official 2.0.7
  • Library:
    M5Stack by M5Stack 0.4.3
    M5GFX 0.1.6

[内容物]

動作例(YouTube): Audio level (VU/McIntosh) meters into the Grove of M5Stack

委託販売(スイッチサイエンス): オーディオレベルメーター用Grove(M5)接続基板

安全上の注意事項

  • 異常の場合、躊躇なくDCプラグを抜いてください(基板上のレギュレータ(U3)が触れないぐらい発熱しているなど)。その上で原因を取り除いてください。
  • Groveへの5V出力は、必要な場合以外は、ジャンパピンJP3で切り離してください。特に電源が3.3Vの装置に5Vを供給すると焼損など事故の原因となります。
  • 本基板からの5VとM5Stack側からの5Vは共存できません。僅かな電圧差から大電流が流れ、素子の発熱による火傷や、M5Stackの故障の原因になります。
  • M5StackへのUSB-C以外の5V電源供給は推奨されていません。本基板の機能を含め、M5Stackへの直接の5V供給は自己責任です。

特徴

  • オーディオ信号を整流し対数圧縮する専用LSI(ROHM BA6138)を使用しています。
  • 基板上の半固定抵抗でフルスケールを調整できます。
  • M5Stackの標準ボトムのピンソケットに接続するためのケーブルを添付しています。
  • M5Stackへ5V電源を供給でき、スタンドアロン動作ができます。
  • 左右2系統のRCAピンジャックが各々2個(In, Out)あり、RCAケーブルを中継できます。

注意事項

  • 本基板は測定器ではありません。PCオーディオなどの手軽なオーディオ環境で見た目を楽しむための小物(ガジェット、ウィジェット、アクセサリ)です。サンプルプログラムの目盛も全くの飾りです。
  • BA6138は入力抵抗も2kΩ程度と低く、音質への影響は小さくないものと思われます。

Groveコネクタへの5V電源供給のON/OFF

 本基板のジャンパピンJP3でGroveコネクタへの5V供給のON/OFFを設定します。JP3の切替は、DCプラグを抜いて実施ください。出荷時はOFFです。

JP3Grove 5VピンM5Stackの電源用途
OFF接続なしUSB-C、またはバッテリから供給(*1)プログラム書き込み、シリアルモニターの利用など
ON5Vを供給本基板から供給(*2)M5Stackをスタンドアロンで使用など

(*1) JP3をOFFに設定してから、本基板のDCプラグを差し込んでください。
(*2) JP3をONに設定する際は、USB-Cケーブルを取り外し、M5Stackを電源OFFとしてから、本基板のDCプラグを差し込んでください。バッテリ動作中のM5Stackは、電源/リセットボタンを2回押すことで電源OFFにできます。

[USB-C接続あり]

[Groveから電源供給]

仕様

  • 外形寸法: 92x44mm
  • 電源入力: DCジャック(DC 9V)
  • 信号入力: RCAピンジャック(L/R, オーディオラインレベル)
  • 信号出力: Groveコネクタ(アナログ2本)
  • 電源出力: Groveコネクタ(DC 5V)

内容物

  • プリント基板(完成品)
  • Grove-4ピン-ジャンパオスケーブル SEEED-110990210 ※5本入のうちの1本です
  • 説明書

使用方法

  • 電源(ACアダプタ等)は添付しません。別途ご用意ください。
    例:秋月電子通商 スイッチングACアダプター 9V1.3A AD-B90P130
  • 電源スイッチはありません。入力や出力を接続し、設定を確かめてからDCプラグを差し込んでください。
  • RCAジャックは2系統(赤・白)あり、各々2個が並列になっています。便宜上、基板シルクにはIN, OUTと表示しています。
  • Groveの出力信号はアナログ電圧です。M5StackのPort A(I2C)には接続できません。M5Stackのボトムの端子に接続してください。

[サンプルプログラム使用時のM5Stackへの接続]

GroveM5Stack
LGPIO35
RGPIO36
5V5V
GNDGND
  • 基板上の半固定抵抗は、ご使用の環境で再調整ください。調整には小型のプラスドライバが必要です。

出荷時の調整の環境

  • Windows11
  • USB DAC: Sound Blaster Digital Music Premium HD(SB1240) 製品情報
    ※安定動作のためには、Windows10 64bit用ドライバーの適用が有効な様です。ドライバーダウンロード
  • YouTube Music: Audiolab 2014: Audio Test Tones: 1kHz 0dB
  • VUメーターが-5VUを示す様に調整(一般音源のメーターの振れが適当になる位置)

[入力信号-3dB(L/R)に対する出力(L/R)の例]

[音楽信号入力(L/R)に対する出力(L/R)の例]

ご参考

  • ROHM BA6138
    aitendo扱い レベルメーターアンプ BA6138 データシートBA6138
  • 基板上の、以下の部品等は未使用です。
    J5, J6, J9(短絡済), JP1, JP2, R5, R6

[基板裏面]

Parts

45
QtyValueFootprintReferences
44.7uCapacitor_THT:CP_Radial_D5.0mm_P2.00mmC1, C2, C3, C4
21.5kResistor_THT:R_Axial_DIN0516_L15.5mm_D5.0mm_P25.40mm_HorizontalR5, R6
2100nCapacitor_THT:C_Disc_D3.0mm_W2.0mm_P2.50mmC5, C8
2100uCapacitor_THT:CP_Radial_D5.0mm_P2.00mmC6, C9
210kBbf:BF@BOURNS3362PRV1, RV2
21kResistor_THT:R_Axial_DIN0204_L3.6mm_D1.6mm_P7.62mm_HorizontalR3, R4
2330kResistor_THT:R_Axial_DIN0204_L3.6mm_D1.6mm_P7.62mm_HorizontalR1, R2
110kResistor_THT:R_Axial_DIN0204_L3.6mm_D1.6mm_P7.62mm_HorizontalR9
11N4001Diode_THT:D_DO-41_SOD81_P10.16mm_HorizontalD1
12SC1815Package_TO_SOT_THT:TO-92_Inline_WideQ1
1330nCapacitor_THT:C_Disc_D3.0mm_W2.0mm_P2.50mmC7
147kResistor_THT:R_Axial_DIN0204_L3.6mm_D1.6mm_P7.62mm_HorizontalR8
15V to GROVEConnector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x03_P2.54mm_VerticalJP3
16.8kResistor_THT:R_Axial_DIN0204_L3.6mm_D1.6mm_P7.62mm_HorizontalR7
19Vbf:BF@BarrelJack_HorizontalJ8
1BA6138Package_SIP:SIP-9_22.3x3mm_P2.54mmU1
1Grove-AnalogOPL_Connector:HW4-2.0J7
1IN4148Diode_THT:D_DO-35_SOD27_P7.62mm_HorizontalD4
1L-INbf:BF@RCA-2P-XINAJ2
1L-MeterConnector_JST:JST_XH_B4B-XH-A_1x04_P2.50mm_VerticalJ6
1L-NeedleJumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Open_RoundedPad1.0x1.5mmJP2
1L-OUTbf:BF@RCA-2P-XINAJ4
1LEDLED_THT:LED_D3.0mmD3
1LM7805_TO220Package_TO_SOT_THT:TO-220-3_Horizontal_TabDownU3
1LOGObf:BF@logo3G***
1PowerSWConnector_JST:JST_XH_B2B-XH-A_1x02_P2.50mm_VerticalJ9
1R-INbf:BF@RCA-2P-XINAJ1
1R-MeterConnector_JST:JST_XH_B4B-XH-A_1x04_P2.50mm_VerticalJ5
1R-NeedleJumper:SolderJumper-2_P1.3mm_Open_RoundedPad1.0x1.5mmJP1
1R-OUTbf:BF@RCA-2P-XINAJ3
1SB240LESDiode_THT:D_DO-41_SOD81_P10.16mm_HorizontalD2

The 40 most common of 45 parts.

Questions

How big is the Bf-037 PCB?

It measures 92 × 44 mm and has 2 copper layers, 1.6 mm thick.

What parts does the Bf-037 use?

45 parts, built around the BA6138, 2SC1815 and IN4148W. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.

Where can I download the Bf-037 KiCad files?

From the botanicfields/PCB-Grove-VU-Meter repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is KiCad/V03L01/bf-037.kicad_pcb. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.

Can I use the Bf-037 design in my own project?

Its repository publishes it under the CC0-1.0 licence: you may reuse it on that licence's terms (keep the author's notice, and for a copyleft licence share your changes alike).

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