MP3 デコーダ IC VS1053b 実験ボードを作る

ユニバーサル基板で，MP3 デコーダ IC VS1053b ブレークアウト・ボードのクローンを作ってみた．

初出 2013-05-06
最終更新 2013-05-06

概要

VLSI VS1053b は，MP3 等圧縮音声のデコードおよび，GM Level 1 相当の音色を内蔵した MIDI 音源機能を持つサウンド IC である．各種マイコンからは UART/SPI で制御する．秋月電子で ￥700．

特徴

• 48 pin LQFP 形状 (ピッチ 0.5 mm)
• GPIO 電源 3.3 V，コア電源 1.8 V，アナログ電源 2.8 V
• 主な機能
  • MP3/AAC/Ogg Vorbis/Windows Media Audio 等のデコード
  • マイク入力の ADPCM エンコード
  • MIDI データの再生 (General MIDI Level 1 相当の音色バンク内蔵)
  • DAC 内蔵

特に MIDI 音源内蔵という部分に魅力を感じ，かねてから QFP のはんだづけに挑戦してみたかったことも相まって衝動買い．早速 IC だけ変換基板上に実装したのは良いものの，実際に遊ぶにはそれなりの規模の周辺回路が必要．ここまでやったからには作るしかないと，ユニバーサル基板上に実装することにした．
VS10xx シリーズの製品は，SparkFun からブレークアウト・ボード[1] や Arduino シールド[2] が発売されており，回路図まで公開されている．これを参考に，データシートに載っている応用回路よりも潰しが効きそうな実験基板を作る．

設計

上記 SparkFun 製ブレークアウト・ボードの設計をそのまま流用する．電源 IC は異なるため，調達した部品に合わせる．2.8 V 出力のレギュレータが入手できず．2.85 V の Si91841 で代用している．
B タイプ基板 (95 × 72 mm) に収まるように実装．本物と比べると 2 まわりほど大きいが，ピンアサインも SparkFun のものと同一に揃えることにした．

制作期間

3 日

写真

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雑感

はんだづけを思う存分楽しめたので，満足の限りである．もう二度とやらない．￥2,500 ほど出せば，小さくまとまった赤くて綺麗な基板が実際に手に入ったわけだが，そこから部品代を差し引いた残りの額と掛けた労力を考えると，明らかに割に合っていないように思える．正直な話，一発で動いたからまだ幸運だったのかもしれない．

ところで，SparkFun 製ボードのピンアサインは，VS1053b の端子との配線距離を十分考慮して設計されたものだとわかる．有り難くデッドコピーさせていただいたわけだが，ユニバーサル基板で自作するとなれば，それでも一部で耐熱ビニルワイヤによる長距離配線が目立つ (写真 3 枚目)．一応耐熱ビニルワイヤ同士を編んで，できるだけ動かないように固定するなどの工夫はしてみたが，これも本来あまり良い事ではないだろう．

部品表

部品番号は原則的に，オリジナル (VS10XX-v15) の回路図と合わせている．電源周りのコンデンサは，C101 以降で新規に付番した．

外部リンク

1. Breakout Board for VS1053 MP3 and MIDI - SparkFun Electronics
   https://www.sparkfun.com/products/9943
2. Music Instrument Shield - SparkFun Electronics
   https://www.sparkfun.com/products/10587