HIOS
Deutsch
PROTOTYPE

HIOS BTDAC — Receptor Bluetooth + DAC PCM5102

Receptor de audio **Bluetooth A2DP** de alta fidelidad con control por **BLE**: recibe música (A2DP) y la saca por un DAC PCM5102 (SNR 112dB), mientras un canal BLE simultáneo lo controla desde la app Android sin cortar el audio. HW **rev 2.0** · firmware/app **v0.5**.
HIOS_BTDAC_Soldering_Guide.pdf
HIOS BTDAC — Receptor Bluetooth + DAC PCM5102 - 1
1 / 7
Der Moment

"Der Moment, in dem sauberer Ton statt Rauschen rauskam, war unglaublich. Nach 3 Tagen Debugging hat es endlich funktioniert. Ich hab um 2 Uhr nachts "JA!" geschrien."

Ich hab 2 Wochen gebraucht, um I2S sauber zum Laufen zu bringen. Beim ersten Versuch kam gar kein Audio. Beim zweiten war so viel Rauschen drin, dass es unbrauchbar war. Beim dritten hab ich endlich verstanden, wie man die Pins konfiguriert.

HIOS BTDAC — Receptor Bluetooth + DAC PCM5102

Receptor de audio Bluetooth A2DP de alta fidelidad con control por BLE: recibe música (A2DP) y la saca por un DAC PCM5102 (SNR 112dB), mientras un canal BLE simultáneo lo controla desde la app Android sin cortar el audio. HW rev 2.0 · firmware/app v0.5.

Quick Start

Firmware (ESP32):
cd projects/btdac
pio run -t upload             # compilar y flashear (PlatformIO, partición min_spiffs)
pio device monitor -b 115200  # logs de conexión y comandos
La primera vez baja las libs de Dual Mode (A2DP + BLE).
App Android (control): abrí android/ en Android Studio, o ./gradlew installDebug (JDK 17+). Detalle en android/README.md.

¿Qué es?

El BTDAC v2 es Dual Mode:
  1. Audio Sink (Classic BT): recibe A2DP estéreo 44.1kHz/16-bit → PCM5102 → salida de línea.
  2. Smart Control (BLE): canal GATT simultáneo para manejarlo desde la app sin interrumpir la música. Incluye un generador de tonos por software (seno inyectado al buffer I2S) para pruebas.

Cableado

Hoja verificada contra el firmware: guía /pinouts/btdac (se auto-verifica contra src/HIOS_BTDAC.ino en cada npm run test:wiring). Resumen:
BusESP32A
I2S BCKGPIO27PCM5102 BCK
I2S LRCKGPIO14PCM5102 LRCK
I2S DINGPIO13PCM5102 DIN
—GNDPCM5102 SCK → GND (activa el PLL interno; el pin 3.3V del módulo queda sin conectar)
LED R/G/BGPIO4 / GPIO16 / GPIO17KY-009, cada color por 330Ω, cátodo común a GND
5V / GNDVIN / GNDdel LM2596 (buck a 5.0V)
Jumpers del PCM5102 (atrás): FLT=L · DEMP=L · XSMT=H · FMT=L. XSMT=H es obligatorio — en L el DAC queda muteado (silencio).
GPIO a evitar en el WROOM-32: 0 / 2 / 12 / 15 (strapping/boot) y 6–11 (flash SPI interno — no usar).
LED de estado (KY-009): barrido R→G→B al arrancar (self-test) y verde fijo = conectado; el firmware también señaliza conectando/reproduciendo/error por color (ver src/HIOS_BTDAC.ino para el mapa exacto). El monitor de batería es HW v2, todavía no.

Hardware (BOM)

Batería 2S, salida de línea:
ComponenteFunciónSpecs clave
ESP32-WROOM-32 DevKit (38 pines)MCU + BT/BLE/WiFidual-core, BT 4.2, 4MB flash
PCM5102 (LAB1)DAC I2STI PCM5102A, SNR 112dB, salida 2.1V RMS, PLL interno (SCK→GND)
LM2596S c/displayBuck 5.0V1.25–37V ajust., ~3A c/disipador, ~95%
KY-009LED RGB de estadocátodo común, sin R integradas (van 3× 330Ω)
Cargador BMS 2S USB-Ccarga + protección8.4V full, 2.2A carga, entrada 5V/4A
2× 18650 (serie/2S)batería7.4V nom → 8.4V full, >12h autonomía
⚠️ El portapilas es serie (2S): si conseguís uno paralelo (el SKU común), hay que modificarlo a serie. El pack es 7.4V nominal, no 3.7V.

Armado (el orden importa)

Herramientas: soldador punta fina, estaño 60/40, multímetro, pinzas, pelacables.
  1. Energía primero. Baterías → BMS 2S (B+/B−, y BM al punto medio entre celdas) → LM2596. Ajustá el buck a 5.0V con el multímetro. NO conectes nada más hasta tener 5V estables.
  2. PCM5102: seteá los jumpers (FLT/DEMP/FMT=L, XSMT=H) y puenteá SCK→GND.
  3. ESP32: VIN←5V, GND común. Probá que arranca por USB.
  4. I2S: GPIO27→BCK, GPIO14→LRCK, GPIO13→DIN (cables cortos, <10cm).
  5. LED KY-009: GPIO4/16/17 → 330Ω → R/G/B; cátodo → GND.
  6. Alimentá el PCM5102: VIN←5V, GND, SCK→GND.
Desacople (baja ruido de audio): 100µF + 100nF cerca del VIN del ESP32; 10µF + 100nF cerca del VIN del PCM5102.
Antes de encender: continuidad de GND (0Ω entre todas las masas), sin corto 5V↔GND (∞), buck a 5.0V ±0.1. Fotos en pics/build/ y pics/modules/.

Protocolo de control (BLE)

Servicio GATT propio:
  • Service UUID: 4fafc201-1fb5-459e-8fcc-c5c9c331914b
  • Char UUID: beb5483e-36e1-4688-b7f5-ea07361b26a8
ComandoEjemploQué hace
tone:FREQtone:1000genera un seno de esa frecuencia por ~2s (prueba de audio)
vol: / eq: todavía no existen en el firmware (roadmap). Detalle de la app en android/README.md.

Troubleshooting (audio)

Síntoma típico: BT conecta y el LED anda, pero se escucha fritura/ruido, no música. Casi siempre es el PCM5102:
  1. Test aislado: flasheá tests/HIOS_BTDAC_minimal_test.ino (usa los mismos pines 27/14/13 que el firmware). Si suena → el problema estaba en la config I2S del firmware completo; si no → es hardware/cableado.
  2. SCK→GND: sin eso el DAC no genera su clock. Medí continuidad SCK↔GND (~0Ω).
  3. XSMT=H: en L el DAC está muteado.
  4. I2S: continuidad 27→BCK, 14→LRCK, 13→DIN (~0Ω). Con BT conectado esos pines deben medir ~1.5V DC oscilando (0V = no transmite; 3.3V fijo = mala config).
  5. Cables I2S <10cm y GND común (ESP32 y PCM5102 unidos).
  6. VIN 5V estable al reproducir (si cae, el buck no da corriente).
Refs: ESP32-A2DP wiki · PCM5102 datasheet.

Estado

Fase 2 (Smart Audio) — arquitectura híbrida funcional:
  • Firmware Dual Mode (A2DP + BLE simultáneos)
  • App Android (scan + connect + tonos)
  • Generador de tonos remoto
  • Monitor de batería (HW v2) · Ecualizador DSP · WiFi Hi-Res (FLAC/DLNA) · OTA desde la app

Licencia

Open Hardware — usá, modificá y compartí libremente · openhios.dev/projects/btdac
HIOS BTDAC — HI Open Systems

Spezifikationen

AudioBluetooth A2DP, 16-bit 44.1kHz
DACPCM5102A, 112dB SNR
Akku7.4V 7000mAh (2x18650)
Laufzeit12+ Stunden
AusgangLine level, Jack 3.5mm
Verbrauch~130mA BT aktiv

Stückliste (BOM)

ComponenteCant.PrecioNotas
ESP32 DevKit 38-pin1$12Bluetooth + WiFi
PCM5102 DAC Module1$1024-bit, 112dB SNR
BMS 2S USB-C1$6Laden und Schutz
DC-DC LM25961$3Step-down auf 5V
18650 Battery 3500mAh2$12Li-Ion, gute Qualität
LED RGB KY-0091$2Statusanzeige
Resistor 330Ω3$1Für LED
Cables, connectors, PCB1$5Diverses
Ungefährer Gesamtbetrag$65 USDOhne Versand
Demnächst
Kopfhörerverstärker NE5532
Akkumessung per Spannungsteiler
BLE Android App
WiFi-Streaming-Modus
YouTube/Spotify-Integration
BLE Lautstärkeregelung
Wear OS / Garmin Integration
Was funktioniert
  • Bluetooth A2DP — stabile Verbindung
  • 24-bit Audio — überraschende Qualität
  • Akku 12+ Stunden — getestet
  • RGB Status-LED
  • Serial Monitor mit Metadaten
Was verbessert werden muss
  • Gehäuse — funktional, aber schlicht
  • Keine physische Lautstärkeregelung
  • Manchmal braucht das Pairing 2 Versuche
Ressourcen & Tutorials
ESP32-A2DP Library
PCM5102 Datasheet
Phil's Lab (YouTube)
Andreas Spiess (YouTube)
Random Nerd Tutorials

Willst du eines?

Bau es selbst. Es gehört jetzt dir.<br/>Alle Codes, Schaltpläne und Anleitungen sind verfügbar.
Dokumentation ansehen
Auf GitHub ansehen

Project Toolbox

Archivos técnicos listos para flujo embebido diario: abrir, descargar o visualizar por tipo.
Documentación
android/README.md
source
ASSEMBLY.md
public
Abrir
Descargar
COMPONENTS.md
public
Abrir
Descargar
HIOS_BTDAC_PINOUT_v2.md
public
Abrir
Descargar
HIOS_BTDAC_Soldering_Guide.pdf
source
HIOS_BTDAC_Soldering_Guide.pdf
public
Abrir
Descargar
pinout.md
public
Abrir
Descargar
PINOUT.md
public
Abrir
Descargar
print.md
public
Abrir
Descargar
proyect..md
public
Abrir
Descargar
README.md
source
README.md
public
Abrir
Descargar
TROUBLESHOOTING.md
public
Abrir
Descargar
Firmware / Config
platformio.ini
source
src/HIOS_BTDAC.ino
source
tests/HIOS_BTDAC_minimal_test.ino
source
Funktionsfähiger Prototyp. Bau deinen eigenen.
Soll ich es für dich bauen? Schreib mir