Onju Home (ESP32-S3) um Bluetooth-Audio mit CSR-Chip erweitert – funktioniert mein Schaltplan so?

OP #8105024
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Hallo zusammen,

ich erweitere gerade das Open-Source-Board „Onju Home V3“ (ESP32-S3R8, MAX98357A, 2× SPH0645-Mikros) um Bluetooth-Audio (A2DP). Der ESP32-S3 kann ja nur BLE und kein Classic-Bluetooth. Deshalb habe ich einen CSR-Chip [Typ eintragen] auf eine zweite Schaltplanseite gesetzt. Der Schaltplan hängt als PDF an.

Mein Ansatz:

  • Der CSR-Chip hat einen eigenen Quarz, ein eigenes RF-Filter (DLF162500) und eine eigene Antenne.
  • Ein CD4052BPWR (VDD = 5 V, VEE = VSS = GND) schaltet den Lautsprecher um: Kanal 0 ist der MAX98357 (MAX_SPK_P/N), Kanal 1 sind die Lautsprecherausgänge des CSR (SPKR_RP/RN).
  • Der ESP32 steuert die Mux-Eingänge A/B sowie SPI, I²C, PIO_1–3 und Reset des CSR.
  • Drei Taster am CSR für Lauter, Leiser und Play/Pause.

Bei diesen Punkten bin ich unsicher:

  1. CD4052 im Lautsprecherpfad: Laut Datenblatt liegt R_on bei 5 V im Bereich mehrerer hundert Ohm, und pro Schalter sind nur ca. 10 mA erlaubt. Bei einem 4–8-Ω-Lautsprecher dürfte das nicht funktionieren, oder? Was nimmt man stattdessen? Relais, Analogschalter mit unter 1 Ω, oder lieber gleich digital auf I²S-Ebene umschalten?
  2. GPIO33–37 am ESP32-S3R8: Dort hängen bei mir SPI zum CSR und der Mux-Eingang A. Soweit ich weiß, belegt das interne Octal-PSRAM des R8 genau diese Pins. Stimmt das, und muss ich alles auf andere GPIOs legen?
  3. Pegel: VDD_PADS_1/2 des CSR liegen auf 1,8 V. SPI, PIO_1–3, Reset und I²C gehen aber direkt an den ESP32 mit 3,3 V, und SCL/SDA sind auf 3V3 hochgezogen. Brauche ich hier überall Pegelwandler? Welche würdet ihr nehmen, z. B. PCA9306 für I²C und SN74LVC1T45 für den Rest?
  4. Mux-Ansteuerung: Reichen 3,3-V-Pegel vom ESP32 für den CD4052 bei VDD = 5 V? Laut Datenblatt bräuchte er ca. 3,5 V für High.
  5. Versorgung CSR: VOUT_3V3, also der Ausgang des internen Reglers, und VBAT hängen bei mir an der 3V3-Schiene vom LD1117. VCHG liegt an 5 V. Arbeiten da zwei Regler gegeneinander? Wie beschaltet man das richtig?
  6. SPI_PCM#: Das liegt bei mir über 10 kΩ auf 1,8 V. Wenn ich das richtig verstehe, sind die Pins damit im SPI-Modus und das PCM/I²S-Interface ist weg. Wäre eine Brücke oder ein Jumper sinnvoll?
  7. Quarz CSR: Auf einer Seite ist nur ein Lastkondensator (16 pF) eingezeichnet. Reicht das wegen der internen Trimmung?
  8. Zwei 2,4-GHz-Antennen (ESP32 und CSR) auf einer kleinen Platine: Worauf sollte ich bei Abstand und Layout achten?

Alternativen, über die ich nachdenke:

  • Den I²S/PCM-Ausgang des CSR auf den zweiten I²S-Port des ESP32-S3 legen (ESP als Slave) und die Firmware an den MAX98357 weiterreichen lassen. Dann bräuchte ich keine analoge Umschaltung und könnte Sprachansagen über die Musik mischen.
  • Oder einen 74LVC157/74CBTLV3257 als Umschalter auf BCLK/LRCLK/DIN vor den MAX98357 setzen.
  • Statt des nackten CSR-Chips (EOL, ADK nötig) ein fertiges, zertifiziertes BT-Audio-Modul mit I²S-Ausgang verwenden.

Was haltet ihr davon? Funktioniert mein jetziger Plan grundsätzlich, oder sollte ich direkt auf die I²S-Variante umsteigen? Für Hinweise zu Fehlern im Schaltplan bin ich sehr dankbar.

Danke und Gruß

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