"Jumbleum" Shuffle MP3 -musiikkisoitin: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tätä projektia varten päätin tehdä helppokäyttöisen ja tehokkaan soittimen työpajaani.

Kokeiltuani joitakin muita MP3 -moduuleja valitsin helposti saatavilla olevan halvan "DFPlayer Mini" -moduulin.

Siinä on satunnaistoisto, mutta koska se on satunnainen, on mahdollista, että kappaleet toistuvat!

Suunnitteluni käyttää PIC-mikrokontrolleria "Jumble-Up" musiikin toistamiseen satunnaisesti ilman toistoja. (virran ollessa päällä).

Se voittaa myös DFPlayersin rajoitetun tiedostojärjestelmän aiheuttamat tiedostonimien ja kansioiden rajoitukset.

ominaisuudet

• Kun virta kytketään päälle, kappaleet sekoitetaan toistojen estämiseksi.
• Yksinkertaisesti ohjattava yhdellä nupilla, käännä äänenvoimakkuutta, paina seuraavaan viritykseen!
• Käyttää valmiita “DFPlayer” MP3 -moduuleja jopa 32 Gt: n kappaleiden toistamiseen!
• Lauluja voi toistaa Micro-SD-kortilta tai USB-tikulta
• RGB -LEDit mielialan valaistukseen toiston aikana ja tilan ilmaisimet.
• Käyttää kahta 60 W: n D-luokan tehovahvistinmoduulia.
• Anturi keskeyttää toiston, jos käyttäjän liikkeitä ei havaita.
• Voidaan ohjata myös IR -kaukosäätimellä (NEC -protokolla)
• Painike taajuuskorjaintilojen valitsemiseen ja tallentamiseen
• Äänenvoimakkuusasetus tallennetaan myös virrankatkaisun jälkeen.
• Vahvistin on mykistetty raitojen välillä ja sammutettuna, jotta estetään "ponnahdus".

Kotelossa käytin vanhaa "Boxee Box" -striimaus -TV -soitinta, jonka valmistaja lopetti jo vuonna 2012.

Vaihe 1: Tarvikkeet ja työkalut

• D-SUN 3 vahvistimen säätömoduuli (Ebay tai Aliexpress)
• DFPLAYER Mini MP3 -moduuli (Ebay tai Aliexpress)
• TPA3118 PBTL MONO 60W VAHVISTINMODUULI (Ebay tai Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I/P PIC-mikrokontrolleri (DIP-tyyppi)
• 100uF kondensaattorin radiaalielektrolyyttinen 25V toimii
• 47uF kondensaattorin radiaalielektrolyyttinen 16V toimii
• 0.1uF kondensaattori 2,5 mm Y5V keraaminen 50 V toimiva X 5
• 0.47uF kondensaattori 2.5mm Y5V keraaminen 50V toimii
• 100uF kondensaattorin radiaalielektrolyyttinen 16V työskentely X 2
• BAT85 Schottky -suojadiodi
• Sulake 3A poly nollattavissa (30v toimii)
• 2,54 mm: n nastatangon pituudet leikata tarpeen mukaan
• "Dupont" -tyyppiset 2,54 mm: n naaraspuristusliittimet. 2-suuntainen X 3 ja 3-suuntainen X 3
• 2,1 mm DC -pistorasia PCB R/Angle Mount
• USB A Naarasreiän PCB -liitäntä
• BC327 Transistori TO-92L
• 10k 1/8W hiilikalvovastus (5%)
• 22R 1/8W hiilikalvovastus (5%) X 2
• 470R 1/8W hiilikalvovastus (5%)
• 10K 1/8W hiilikalvovastus (5%) X 9
• 100R 1/8W hiilikalvovastus (5%)
• 1K 1/8W hiilikalvovastus (5%)
• 10k esiasetettu potentiometri 6mm X 2
• Pyörivä kooderi, jossa kytkin tyyppi EC11 (Ebay tai Aliexpress)
• Osoitettava LED PL9823 5 mm tai WS2812B SMD (1 tai enemmän)
• TL1838 VS1838B HX1838 -infrapunavastaanotin - VALINNAINEN (Ebay tai Aliexpress) (katso vaihe 6)
• Mikroaaltouuni -tutkatunnistin RCWL -0516 - VALINNAINEN (Ebay tai Aliexpress)
• 28-nastainen DIP / DIL PCB IC -liitäntä (0,3 tuumaa) (PIC)
• Pieni painike (normaalisti auki)
• IR -infrapunakaukosäädin (NEC -protokolla) - VALINNAINEN (Ebay) (katso vaihe 6)
• Kiertokooderin nuppi
• 4 -suuntaiset työntöjousikuormitetut kaiutinliittimet (Ebay)
• Kaksipuolinen 1,6 mm paksu kuparinen piirilevy
• DC -verkkolaite (12 V 5 A tai 19,5 V 4 A PC: n virtaliitin)
• Kaiuttimet X 2 (käytin 6 ohmin impedanssia, jonka teho on enintään 65 W)
• Juottaa
• Laitteen johto
• "Väriaineen siirto" lasertulostinpaperi
• PCB -etsaustyökalut - ferrikloridi ja muovisäiliö jne.
• Piirilevyn muoviset ruuvit ja mutterit X 4
• M3 ruuvit ja mutterit (kaiutinliittimet) X 4

• Lämpökutistuva holkki

Työkalut

• Pieni, hieno kärki Juotosrauta.
• Suojalasit juottamiseen, etsaukseen jne.
• Lasertulostin, jossa on manuaalinen paperinsyöttö (väriaineen siirtopiirilevymenetelmä)
• Kotitalousrauta (väriaineen siirtopiirilevymenetelmää varten)
• ESD -rannehihna (staattisille herkille osille)
• PCB -pora
• PCB-poranterät, 0,8 mm, 1 mm ja askelpora (3-13 mm)
• Pihdit, leikkurit, hieno saha, tiedosto
• PC
• Mikrosirun PIC -ohjelmoija (esim. Pickit2)
• Microchip MPLAB- tai PICkit2 -itsenäinen ohjelmointiohjelmisto
• Kuumasulateliima ja liimapuikot
• Pyörivä "Dremel" -työkalu
• Puristustyökalu (SN-28B) "Dupont" -liittimiin (Ebay tai Aliexpress)

Vaihe 2: Piirikaavio ja miten se toimii

Mikrosiru PIC -mikrokontrolleri

Piirin sydän on mikrosiru PIC18F14K50. Tämä siru valittiin, koska sillä on juuri tarpeeksi muistia musiikin sekoittamiseen, melko pieni (20 nastaa) ja edullinen. Se on ohjelmoitu kokoonpanokielellä ohjaamaan DFPlayer Mini MP3 -moduulia sarjatietoprotokollalla. (9600 Baud).

Dfplayer MP3 -moduuli

DFPlayer-moduuli on erittäin edullinen laite MP3-tiedostojen toistamiseen käyttämällä sisäänrakennettua Mini-SDCard-pidikettä tai ulkoisen USB-tikun kautta, jos sellainen on. Siinä on 24-bittinen DAC-lähtö ja 2 watin vahvistin (ei käytetä tässä projektissa). Tämä moduuli on helposti saatavana Ebaysta.

Siinä on muutama ongelma.

• Moduulin asettelu aiheuttaa jonkin verran äänihäiriöitä (varsinkin kun valitaan kappale tai toistetaan hyvin hiljaisia osia.
• Kaikki myyjät eivät toimita moduuleja alkuperäisellä YX5200-24SS-sirulla. (Jotkut vaihtoehtoisista siruista eivät ehkä toimi odotetusti.)

Tämä malli yrittää minimoida meluongelman mykistämällä vahvistinmoduulit aina, kun musiikkia ei toisteta.

Piirilevyssä on maatasot melun vähentämiseksi. (Älä käytä leipälautaa!).

Käynnistyksen yhteydessä PIC pyytää DFplayer-sd-kortilla tai USB-tikulla käytettävissä olevien kappaleiden kokonaismäärää.

Se sekoittaa nämä kappaleet ja komentaa sitten soitinta aloittamaan soittamisen.

Koko toistosarja säilytetään PIC-muistissa, kun se on päällä. Tämä varmistaa, että virran ollessa päällä se ei voi toistaa, ennen kuin kaikki SD-CARDin kappaleet on toistettu.

Kun viritys on päättynyt, pelaajan kiireinen linja nousee korkealle, PIC valitsee seuraavan virityksen ja lähettää toistokomennon soittimelle.

Pyörivä kooderi

Soittimen äänenvoimakkuutta ohjataan kiertokooderilla. Jokaisella nupin käännöksellä PIC tunnistaa kääntymissuunnan ja lähettää soittimelle komennot uuden äänenvoimakkuuden asettamiseksi. Valittu äänenvoimakkuustaso tallennetaan PIC eeprom -laitteeseen säilytettäväksi myös virrankatkaisun jälkeen.

Pyörivä koodauspainike

Lyhyt painallus ohjaa PIC: n valitsemaan uuden virityksen. Jos painiketta pidetään painettuna muutaman sekunnin ajan, PIC pysäyttää nykyisen virityksen ja mykistää vahvistimet. Seuraava painikkeen painallus valitsee ja toistaa uuden virityksen.

EQ -painike

Jokainen EQ -painikkeen painallus tekee PIC -kierroksen käytettävissä olevien taajuuskorjaintilojen välillä ja lähettää komennon soittimelle. Valittu tila tallennetaan eepromiin.

RGB -led -väri ilmaisee kuusi käytettävissä olevaa taajuuskorjain -tilaa:

1. Pois (Ei taajuuskorjainta)
2. Punainen (pop)
3. Vihreä (rock)
4. Sininen (Jazz)
5. Valkoinen (klassinen)
6. Magenta (basso)

Nämä EQ -tilat eivät näytä vastaavan kuvaustaan kovin hyvin! (Sininen (Jazz) -tila on suosikkini).

D-SUN Jännitteen säätömoduuli

PIC-mikrokontrolleri, DFplayer-moduuli ja RGB-LEDit saavat 5 V: n virran korkean hyötysuhteen D-Sun 3 Amp -moduulilla. (saatavana Ebaysta).

Säätömoduulissa on muuttuva vastus, joka on säädettävä antamaan täsmälleen 5 volttia, ennen kuin kytket sen mihin tahansa piirin osaan. Vaihtoehtoisesti eräiltä Ebay-myyjiltä on saatavana samanlainen versio D-SUN-säätömoduulista, jolla on kiinteä 5 V: n lähtö. Se näyttää identtiseltä alkuperäisen moduulin kanssa, paitsi että pieni muuttuva vastus on korvattu 44,2Kohm (63C) SMD -vastuksella.

TPA3118 -vahvistinmoduulit

Kaksi TPA3118 -luokan D (digitaalinen) 60 W: n tehovahvistinmoduulia saa virtansa suoraan ulkoisesta tasavirtalähteestä, jonka jännite voi olla 8–19,5 volttia, vähintään 3 ampeeria. (Voidaan käyttää 12 V: n tai 19,5 V: n kannettavan tietokoneen virtalähdettä).

TPA3118 -siru on itse asiassa 30 W: n stereovahvistin, jota käytetään monotilassa (PBTL), jotta saavutetaan enintään 60 W: n teho 10% THD: ssä (käyttämällä 4 ohmin kaiutinta ja 21 V: n virtalähdettä).

Todellisuudessa noin 30 W maksimimoduulia kohti on mahdollista alle 1% THD: llä, koska niissä ei ole jäähdytyselementtiä. Jokaisessa moduulissa on valmiustila (mykistys). Tämän kytkee PNP -transistori Q1. PIC asettaa ne valmiustilaan aina, kun niitä ei toisteta, ja myös virrankatkaisun aikana, diodi D1 ja kondensaattori C11 ylläpitävät jännitettä, joka pitää Q1: n riittävän pitkään estääkseen kaiuttimien "ponnahtamisen".

Jumper JP1 asettaa valmiustilan napaisuussignaalin vastaamaan vahvistinmoduulia (tämä mahdollistaa eri vahvistinmoduulityyppien käytön, jos haluat).

Osoitetut RGB -LEDit

Mielialan ja tilan valaistuksen tarjoaa yksi tai useampi osoitettava RGB -LED. Voidaan käyttää joko 5 mm läpimenevää reikää PL9823 tai SMD WS2812B.

Jumper JP2 on asetettava vastaamaan LED -tyyppiä, koska niissä on hieman erilaiset väritaulukot. Tämä varmistaa, että oikeat tilavärit näkyvät aina.

Jos käytetään useampaa kuin yhtä LEDiä, se voidaan kytkeä rinnakkain ensimmäisen kanssa. (Data OUT -tappia ei käytetä).

Kaukosäädin

VS1838B IR 38Khz IR -kauko -anturi voidaan asentaa J4: een. Tämä mahdollistaa soittimen valinnaisen ohjaamisen NEC -protokollan IR -kaukosäätimellä.

Kaukosäädin suorittaa samat toiminnot (äänenvoimakkuus, seuraava kappale, pysäytys ja taajuuskorjain) sekä tauko/jatka. Kaukosäädin hankittiin Ebaysta.

Soitin on esiohjelmoitu toimimaan kyseisen mallin NEC-avainkoodien kanssa. Muita NEC -protokollaa käyttäviä tyyppejä voidaan määrittää (katso kauko -ohjaimen asennusosio alla).

Liikeanturi

Tämä keskeyttää soittimen, jos kukaan ei kuuntele sitä. J5: een voidaan liittää kehon liikeanturi. Mikroaaltouuni”tutka” -tyyppinen RCWL-0516-moduuli toimii hyvin, koska sillä on hyvä liikeherkkyys/-alue ja se voidaan helposti asentaa mp3-soittimen kotelon sisään (ei metallista).

Kaikki havaitut liikkeet pitävät kappaleet soitossa. Jos liikettä ei tapahdu 5 minuutin kuluessa, soitin keskeyttää virityksen ja asettaa vahvistimet valmiustilaan. Kun liike havaitaan uudelleen, viritys jatkuu.

Jos liiketunnistinta ei ole asennettu, soitin ei aikakatkaise.

Vaihe 3: Rakentaminen

Tein piirilevyn käyttämällä "väriaineen siirtomenetelmää" kaksipuolisella kartongilla (noin 10,3 x 7,3 cm). Katso kaksi PDF-tiedostoa tämän osan lopussa (yksi kullekin kuparikerrokselle). Tulosta ne väriaineen siirtoon paperi käyttäen lasertulostinta 100%: n mittakaavassa. Kaksi siirtoarkkia on kohdistettava tarkasti. (Sain parhaat tulokset käyttämällä erityistä siirtopaperia (ohuet kiiltävät keltaiset arkit), jotka on hankittu Ebaysta tai Aliexpressistä).

D-SUN-säädin on valmisteltava juottamalla parit 2,54 mm: n nastatappeja moduulin tulo- ja lähtöreikien komponenttipuolelle kuvan osoittamalla tavalla. (tämä mahdollistaa moduulin asennuksen ylösalaisin piirilevylle myöhemmin). Kytke tasavirtalähde (noin 9-12 V) IN+- ja IN-liittimiin ja mittaa OUT+- ja OUT-nastojen jännite. Säädä pieni muuttuva vastus niin, että jännite on mahdollisimman lähellä 5.00V. Vastuksen säätö on erittäin herkkä, jos 5.00V on vaikea saavuttaa, aseta se hieman alle.

Kaksi TPA3118 -vahvistinmoduulia voidaan varustaa alareunassa olevilla otsatappeilla, jotka voidaan asentaa piirilevyyn. Pieniä muutoksia voidaan tehdä äänenlaadun parantamiseksi. Oletuksena vahvistimen vahvistus on esiasetettu erittäin suureksi (36 dB) suurimmalle äänenvoimakkuudelle. Tämä aiheuttaa jonkinlaista hissiä ja epävakautta. Se voidaan haluttaessa pienentää 20 dB: iin, mikä johtaa paljon vähemmän hissiin ja parempaan äänenlaatuun (suurimman äänenvoimakkuuden kustannuksella) poistamalla yksi SMD -vastus R27 kustakin moduulista.

Vastus R27 (katso kuva) voidaan poistaa lämmittämällä se varovasti hienolla juotosraudalla ja poistamalla se sitten pinseteillä. (Se on hyvin pieni vastus, tähän voi tarvita suurennuslasia!).

Jumper JP1 (vahvistimen mykistysnapaisuus)

Käytettäessä TPA3118 -oletusmoduulia. Hyppää JP1: n kaksi vasenta tyynyä kuvan mukaisesti.

Jumper JP2 (RGB LED -tyyppi)

Jos käytät WS2812 LED -valoa, hyppää JP2: n kaksi vasenta tyynyä kuvan mukaisesti.

Jos kyseessä on PL9223 -tyyppinen LED, hyppää sen sijaan JP2: n kahden oikeanpuoleisen tyynyn puoleen.

Vaihe 4: Ohjelmisto

Tässä on PIC18F14K50 -mikrokontrollerin HEX -tiedoston laiteohjelmisto.

Vaihe 5: Muistikortin ja MP3 -tiedostojen valmistelu

Soitin voi käyttää joko Micro-SD-korttia tai USB-tikkua, jonka kapasiteetti on jopa 32 Gt.

Ennen ensimmäistä käyttöä muistikortti/tikku on alustettava tietokoneella.

Jos kortin kapasiteetti on alle 4 Gt, tietokoneet käyttävät yleensä automaattisesti FAT- tai FAT16 -tiedostojärjestelmää (mikä on hyvä).

Jos kortti on yli 4 Gt, sinun on ehkä valittava manuaalisesti FAT32 -tiedostojärjestelmä alustettaessa, jotta se toimisi.

Jos sinulla on liian suuri musiikkikokoelma, joka ei mahdu muistikortillesi, luo uusi soittolista musiikinhallintaohjelmalla, kuten MediaMonkey. Muokkaa uutta soittolistaa ja lajittele "satunnaisesti" sekoittaaksesi koko musiikkikokoelmasi. Valitse sitten Lähetä kohteeseen ja sitten kansion kopiointi ja kopioi muistikortin aseman kirjaimelle. MediaMonkey kopioi sitten satunnaisen valikoiman musiikkikokoelmasi muistikortille, kunnes se on täynnä.

Vaihe 6: Alkutarkastukset ja asennus

Kun virta kytketään, RGB-merkkivalon pitäisi palaa sinisenä. DFPlayerissa on punainen tai sininen led-valo, jonka pitäisi syttyä, kun se alkaa toistaa. RGB-LED-valon pitäisi alkaa hitaasti vaihtaa väriä. (Jos se laskee myötäpäivään käännettäessä alemmaksi, lähettimen A- ja B -nastaiset liitännät on saatettava osaksi kansallista lainsäädäntöä.) Paina painiketta ja seuraavan virityksen pitäisi soida.

Kaukosäätimen asetukset

Vain NEC-kaukosäätimen protokollaa tuetaan. Soitin on esiohjelmoitu toimimaan yllä olevan kuvan kauko-ohjaimen kanssa.

Sain sen Ebaysta (kuvattu seuraavasti: HX1838 VS1838 Arduino Infrared IR Wireless Remote Control Sensor Module Kits). Sen mukana tuli IR -anturi pienessä piirilevyssä.

Siinä on nuolinäppäimet näppäimistön alla, kuten kuvassa näkyy.

(Samantyyppisessä, näppäimistön yläpuolella olevilla nuolipainikkeilla merkityllä "KEYES" -merkinnällä on erilaiset avainkoodit, jotka edellyttävät sen ohjelmointia alla olevan kuvan mukaisesti)

Jos kaukosäädin ei ole täysin sama kuin yllä oleva kuva, se on määritettävä:

• Pidä enkooderipainike painettuna ja kytke virta. (LED -valon pitäisi vilkkua vihreänä)
• Vapauta painike (LED lakkaa vilkkumasta ja pysyy vaalean vihreänä).
• Paina kaukosäätimen painiketta, jota haluat käyttää NEXT Tune -toimintoon, esim. ">"
• Soittimen pitäisi sitten alkaa soittaa säveltä ja LED -valo palaa punaisena.
• Paina kaukosäätimen painiketta äänenvoimakkuuden lisäämiseksi esim. " ^"
• LEDin pitäisi muuttua keltaiseksi.
• Paina kaukosäätimen painiketta äänenvoimakkuuden säätämiseen esim. "v"
• LED -valon pitäisi palaa vihreänä
• Paina STOP -painiketta kauko -ohjaimella, esim. “OK”
• LED -valon pitäisi palaa taivaansinisenä • Paina PAUSE -painiketta kauko -ohjainta varten, esim. "#"
• LED -valon pitäisi muuttua violetiksi • Paina kaukosäädintä käyttääksesi taajuuskorjainta, esim. “1”
• LED -valon pitäisi palaa valkoisena 1,5 sekunnin ajan
• Sitten LED vilkkuu vihreänä
• Tallenna asetukset painamalla Encoder -painiketta, kunnes LED lakkaa vilkkumasta.

Vaihe 7: Virhekoodit

LED vilkkuu nopeasti sinisenä - joko SD -korttia, USB -tikkua tai tiedostoja ei löydy

Jos näin tapahtuu käynnistyksen yhteydessä - Tarkista, että sdcard- tai usb -tikku on alustettu oikein ja että mp3 -tiedostoja on läsnä. eri sdcard/usb -tikku.

LED vilkkuu nopeasti punaisena - aikakatkaisu odottaa Dfplayer -moduulin alustamista

Tämä voi tapahtua käynnistettäessä, jos dfplayer-moduuli ei käynnisty 5 sekunnin kuluessa. Syynä voi olla hidas tai yhteensopimaton sdcard/usb-tikku, viallinen Dfplayer-moduuli tai piirivika.

Kokeile toista sdcard/usb -muistitikkua. Jos samat, poista sdcard/usb-tikku ja kytke virta päälle. LED -valon pitäisi nyt vilkkua vihreänä, jos Dfplayer toimii. Jos se vilkkuu edelleen punaisena, tarkista kaikki johdot tai vaihda Dfplayer -moduuli.

LED vilkkuu nopeasti vihreänä - sdcard- tai usb -tikkua ei löydy käynnistettäessä

Aseta sdcard tai usb -tikku paikalleen.

Vaihe 8: Laita se koteloon

Voit luultavasti laittaa sen yleiskäyttöiseen muovikoteloon tai johonkin muuhun tarpeettomaan koteloon.

Minulla oli vanha "Boxee Box" TV -suoratoistolaatikko makaamassa, koska valmistaja lopetti sen tuen vuonna 2012

Irrotin elektroniset levyt ja kokoin sitten kaksi metallirungon puoliskoa, jotka pitivät päälevyä. Porasin reikiä alustan yläosaan ja asensin muoviset välikappaleet uuden levyn pitämiseksi (vain kolme välikappaletta voitiin asentaa, koska boxee -kotelossa oli suuri aukko, johon neljännen välikkeen pitäisi mennä.)

Pidin boxee (virta) -painiketta ja kaapelia uudelleen käytettäväksi EQ-painikkeena.

Boksin etupaneelissa oli reunavalaistu logo. Poistin kaksi alkuperäistä lediä ja korvasin ne kahdella WS2812 RGB pikselivalolla, jotka oli kiinnitetty kuumasulateliimalla.

(Vaihdoin myös "BOXEE" -logon näyttämään "BOX" mustalla maalilla.)

Yläosaan porattiin reikä pyörivälle anturille.

Takapaneelissa oli oltava useita aukkoja, jotka tehtiin huolellisesti "Dremel" -leikkurilla ja virralla, USB -pistorasialla, SD -korttipaikalla ja kahdella kaiutinliittimellä.

IR-kauko-vastaanotin asennettiin etupaneeliin logon lähelle poraamalla pieni reikä osittain mustaan muoviin juuri niin pitkälle, että se saavuttaa läpinäkyvän etupaneelin muovilevyn (ja raaputtamalla pois mustan takapinnoitteen). paikka kuumaliimalla.

"Tutka" -liikeanturi eristettiin lämpökutistusholkilla ja liimattiin etupaneeliin.

Laatikko sovitettiin sitten takaisin yhteen (on hankala saada kaikki palaamaan yhteen!).