Музыкальный проигрыватель MP3 в случайном порядке "Jumbleum": 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Для этого проекта я решил сделать простой в использовании и мощный плеер для использования в моей мастерской.

Попробовав несколько других модулей MP3, я выбрал легко доступный и дешевый модуль DFPlayer Mini.

У него есть режим «Произвольное воспроизведение», НО из-за того, что он случайный, мелодии могут повторяться!

В моем дизайне используется микроконтроллер PIC для "беспорядочного" воспроизведения музыки в случайном порядке без повторов. (при включенном питании).

Он также преодолевает ограничения на имена файлов и папок, вызванные ограниченной файловой системой DFPlayers. Теперь вы можете помещать все свои музыкальные файлы прямо на карту памяти micro SD или USB-накопитель без необходимости переименовывать их или беспокоиться об именах папок.

Функции

• При включении мелодии перемешиваются во избежание повторов.
• Просто управляйте одной ручкой, поверните для громкости, нажмите для следующей мелодии!
• Использует готовый MP3-модуль «DFPlayer» для воспроизведения до 32 ГБ мелодий!
• Мелодии можно воспроизводить с карты Micro-SD или USB-накопителя.
• RGB-светодиоды для подсветки настроения во время игры и индикации состояния.
• Использует два модуля усилителя мощности класса D.
• Датчик приостанавливает воспроизведение, когда пользователь не обнаруживает движения.
• Также можно управлять с помощью ИК-пульта (протокол NEC)
• Кнопка для выбора и сохранения режимов эквалайзера
• Настройка громкости сохраняется даже после выключения питания.
• Усилитель отключается между дорожками и при отключении питания для предотвращения «хлопков».

В данном случае я использовал старый потоковый ТВ-плеер Boxee Box, выпуск которого был прекращен производителем еще в 2012 году.

Шаг 1. Расходные материалы и инструменты

• Модуль регулятора мощности D-SUN на 3 усилителя (Ebay или Aliexpress)
• Мини-MP3-модуль DFPLAYER (Ebay или Aliexpress)
• TPA3118 PBTL MONO 60 Вт МОДУЛЬ УСИЛИТЕЛЯ (Ebay или Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I / P PIC микроконтроллер (тип DIP)
• Конденсатор 100 мкФ Радиальный Электролитический 25 В Рабочий
• Конденсатор 47uF Радиальный Электролитический 16V Рабочий
• Конденсатор 0,1 мкФ 2,5 мм Y5V Керамический 50 В рабочий X 5
• Конденсатор 0,47 мкФ 2,5 мм Y5V Керамический 50 В рабочий
• Конденсатор 100 мкФ, радиально-электролитический, 16 В, рабочий X 2
• BAT85 диод с барьером Шоттки
• Предохранитель 3A poly восстанавливаемый (30в рабочий)
• Длина полосы штыря 2,54 мм для обрезки по мере необходимости
• Гнезда обжимные с внутренней резьбой 2,54мм типа "Дюпон". 2-ходовой X 3 и 3-ходовой X 3
• Гнездо постоянного тока 2,1 мм для печатной платы, правое / угловое крепление
• USB-гнездо для печатной платы с отверстием
• BC327 Транзистор ТО-92Л
• Углеродный пленочный резистор 10 кОм 1/8 Вт (5%)
• Угольно-пленочный резистор 22R 1/8 Вт (5%) X 2
• Угольно-пленочный резистор 470R 1/8 Вт (5%)
• Угольно-пленочный резистор 10 кОм 1/8 Вт (5%) X 9
• Угольно-пленочный резистор 100R 1/8 Вт (5%)
• Углеродный пленочный резистор 1 кОм 1/8 Вт (5%)
• Потенциометр с предустановкой 10k, 6 мм X 2
• Поворотный энкодер с переключателем типа EC11 (Ebay или Aliexpress)
• Адресный светодиод PL9823 5 мм или WS2812B SMD (1 или больше)
• Инфракрасный приемник TL1838 VS1838B HX1838 - ДОПОЛНИТЕЛЬНО (Ebay или Aliexpress) (см. Шаг 6)
• Модуль микроволнового радиолокационного датчика RCWL-0516 - ДОПОЛНИТЕЛЬНО (Ebay или Aliexpress)
• 28-контактный разъем DIP / DIL PCB IC (0,3 дюйма) (для PIC)
• Маленькая кнопка (нормально разомкнутая)
• Инфракрасный пульт дистанционного управления (протокол NEC) - ДОПОЛНИТЕЛЬНО (Ebay) (см. Шаг 6)
• Ручка для поворотного энкодера
• 4-сторонние разъемы для динамиков с пружинной нагрузкой (Ebay)
• Двусторонняя медная печатная плата толщиной 1,6 мм
• Адаптер питания постоянного тока (блок питания для ПК 12 В, 5 А или 19,5 В, 4 А)
• Динамики X 2 (я использовал сопротивление 6 Ом, рассчитанное на мощность до 65 Вт)
• Припой
• Проволока оборудования
• Бумага для лазерных принтеров "Toner Transfer"
• Инструменты для травления печатных плат - хлорид железа, пластиковый контейнер и т. Д.
• Пластиковые винты и гайки стойки для печатной платы X 4
• Винты и гайки M3 (для клемм динамика) X 4

• Термоусадочный рукав

Инструменты

• Маленький, тонкий паяльник.
• Защитные очки для использования при пайке, травлении и т. Д.
• Лазерный принтер с ручной подачей бумаги (для метода переноса тонера на печатную плату)
• Бытовой утюг (для переноса тонера на печатную плату)
• Антистатический браслет (для работы с деталями, чувствительными к статическому электричеству)
• Сверло для печатных плат
• Сверла для печатных плат 0,8 мм, 1 мм и ступенчатое сверло (3-13 мм)
• Плоскогубцы, Резаки, Тонкая ножовка, напильник
• ПК
• Программатор Microchip PIC (например, Pickit2)
• Автономное программное обеспечение Microchip MPLAB или PICkit2
• Пистолет для клея-расплава и клеевые стержни
• Инструмент поворотный типа "Дремель"
• Обжимной инструмент (SN-28B) для розеток "Dupont" (Ebay или Aliexpress)

Шаг 2: принципиальная схема и как она работает

Микроконтроллер Microchip PIC

Сердце схемы - микроконтроллер Microchip PIC18F14K50. Этот чип был выбран, поскольку он имеет достаточно памяти, достаточный для перемешивания музыки, довольно маленький (20 контактов) и невысокую стоимость. Он запрограммирован на языке Ассемблера для управления модулем DFPlayer Mini MP3 с использованием протокола последовательной передачи данных. (9600 бод).

Модуль dfplayer MP3

Модуль DFPlayer - это очень недорогое устройство для воспроизведения файлов MP3 с использованием встроенного держателя Mini-SDCard или через внешний USB-накопитель, если он установлен. Он имеет 24-битный выход ЦАП и 2-ваттный усилитель (не используется в этом проекте). Этот модуль легко доступен на Ebay.

Есть несколько проблем.

• Расположение модуля вызывает некоторые слышимые шумовые помехи (особенно при выборе мелодии или при воспроизведении очень тихих участков.
• Не все продавцы поставляют модули с оригинальной микросхемой YX5200-24SS. (Некоторые альтернативные чипы могут работать не так, как ожидалось.)

Эта конструкция пытается минимизировать проблему шума, отключая модули усилителя, когда музыка не воспроизводится.

На печатной плате есть заземляющие поверхности для уменьшения шума. (Не используйте макет!).

При включении PIC запрашивает общее количество мелодий, доступных на SD-карте DFplayer или USB-накопителе.

Он перемешивает эти мелодии, а затем дает команду игроку начать играть.

Полная последовательность воспроизведения сохраняется в памяти PIC при включении питания. Это гарантирует, что при включении мелодия не может повторяться до тех пор, пока не будет воспроизведена каждая мелодия на SD-CARD.

Когда мелодия заканчивается, на занятой линии плеера появляется высокий уровень, PIC выбирает следующую мелодию и отправляет игроку команду воспроизведения.

Поворотный энкодер

Громкость плеера регулируется поворотным энкодером. При каждом повороте ручки PIC определяет направление поворота и отправляет игроку команды для установки нового уровня громкости. Выбранный уровень громкости сохраняется в PIC eeprom и сохраняется даже после выключения питания.

Кнопка поворотного энкодера

Короткое нажатие инструктирует PIC выбрать новую мелодию. Если кнопку удерживать нажатой в течение нескольких секунд, PIC останавливает текущую мелодию и отключает усилители. Следующее нажатие кнопки выбирает и воспроизводит новую мелодию.

Кнопка EQ

Каждое нажатие кнопки EQ выполняет цикл PIC по доступным режимам EQ и отправляет команду игроку. Выбранный режим сохраняется в eeprom.

Шесть доступных режимов эквалайзера обозначены цветом светодиода RGB:

1. Выкл. (Без эквалайзера)
2. Красный (поп)
3. Зеленый (рок)
4. Синий (Джаз)
5. Белый (классический)
6. Пурпурный (бас)

Эти режимы эквалайзера не очень хорошо соответствуют их описанию! (Мой любимый режим Blue (Jazz)).

Модуль регулятора напряжения D-SUN

Микроконтроллер PIC, модуль DFplayer и светодиоды RGB получают питание 5 В от высокоэффективного модуля импульсного регулятора D-Sun на 3 А. (доступно на Ebay).

Модуль регулятора имеет переменный резистор, который должен быть отрегулирован на выходное напряжение ровно 5 вольт, прежде чем подключать его к какой-либо части схемы. В качестве альтернативы существует аналогичная версия модуля регулятора D-SUN, доступная у некоторых продавцов на Ebay, с фиксированным выходом 5 В. Он выглядит идентично оригинальному модулю, за исключением того, что небольшой переменный резистор был заменен резистором SMD 44,2 кОм (63C).

Модули усилителя TPA3118

Два модуля усилителя мощности TPA3118 класса D (цифровой) мощностью 60 Вт питаются напрямую от внешнего источника постоянного тока, напряжение которого может составлять от 8 до 19,5 В и номиналом не менее 3 А. (можно использовать блок питания для ноутбука на 12 В или 19,5 В).

Микросхема TPA3118 на самом деле представляет собой стереоусилитель мощностью 30 Вт, который используется в монорежиме (PBTL) для достижения максимальной мощности 60 Вт при 10% THD (с использованием динамика 4 Ом и источника питания 21 В).

На самом деле максимум 30 Вт на модуль возможен при THD менее 1%, поскольку у них нет радиатора. На каждом модуле есть вход «Ожидание» (отключение звука). Он переключается PNP-транзистором Q1. PIC переводит их в режим ожидания всякий раз, когда не воспроизводятся мелодии, а также во время отключения питания диод D1 и конденсатор C11 поддерживают напряжение, чтобы Q1 оставался включенным достаточно долго, чтобы предотвратить «треск» динамика.

Перемычка JP1 устанавливает сигнал полярности режима ожидания в соответствии с модулем усилителя (это позволяет при желании использовать различные типы модулей усилителя).

Адресные светодиоды RGB / с

Подсветка настроения и состояния обеспечивается одним или несколькими адресными светодиодами RGB. Можно использовать 5 мм сквозное отверстие типа PL9823 или SMD WS2812B.

Перемычку JP2 необходимо установить в соответствии с типом светодиода, поскольку они имеют немного разные таблицы цветов. Это гарантирует, что всегда отображаются правильные цвета состояния.

Если используется более одного светодиода, его можно подключить параллельно первому. (Вывод Data OUT не используется).

Дистанционное управление

Датчик дистанционного управления VS1838B IR 38Khz может быть установлен на J4. Это позволяет опционально управлять плеером с помощью ИК-пульта дистанционного управления по протоколу NEC.

Пульт дистанционного управления выполняет те же функции (громкость, следующая дорожка, остановка и выбор эквалайзера) плюс пауза / возобновление. Пульт был приобретен с Ebay.

Плеер предварительно запрограммирован на работу с ключевыми кодами NEC для этой конкретной модели. Могут быть настроены другие типы, использующие протокол NEC (см. Раздел «Настройка удаленного управления» ниже).

Датчик движения

Это приостанавливает проигрыватель, если его никто не слушает. К J5 можно подключить датчик движения тела. Хорошо работает микроволновый «радарный» модуль RCWL-0516, который имеет хорошую чувствительность / дальность движения и легко помещается в корпус mp3-плеера (не металлический).

Любое обнаруженное движение поддерживает воспроизведение мелодии. Если в течение 5 минут нет движения, проигрыватель приостанавливает воспроизведение и переводит усилители в режим ожидания. Когда движение снова обнаруживается, мелодия возобновляется.

Если датчик движения не установлен, у плеера не будет тайм-аута.

Шаг 3: Строительство

Я сделал печатную плату, используя «метод переноса тонера» на двусторонней плате (приблизительно 10,3 x 7,3 см). См. Два файла PDF в конце этого раздела (по одному для каждого слоя меди). Распечатайте их на переносе тонера. бумагу на лазерном принтере в масштабе 100%. Два переводных листа должны быть точно выровнены (наилучшие результаты я получил, используя специальную переводную бумагу (тонкие глянцевые желтые листы), полученные с Ebay или Aliexpress).

Регулятор D-SUN необходимо подготовить, припаяв пары 2,54-миллиметровых штырьков разъема к компонентной стороне входных и выходных отверстий модуля, как показано на фотографии. (это позволяет позже установить модуль в перевернутом виде на печатную плату). Подключите источник постоянного тока (около 9–12 В) к контактам IN + и IN- и измерьте напряжение на контактах OUT + и OUT-. Отрегулируйте небольшой переменный резистор так, чтобы напряжение было как можно ближе к 5,00 В. Регулировка резистора очень чувствительна, если трудно достичь 5,00 В, установите чуть ниже.

Два модуля усилителя TPA3118 могут быть оснащены штырями на нижней стороне для установки на печатную плату. Можно сделать небольшую модификацию для улучшения качества звука. По умолчанию усиление усилителя установлено на очень высокое (36 дБ) для максимальной громкости. Это вызывает шипение и нестабильность. При желании его можно уменьшить до 20 дБ, что приведет к гораздо меньшему шипению и лучшему качеству звука (за счет максимальной громкости) путем удаления одного SMD-резистора R27 на каждом модуле.

Резистор R27 (см. Фото) можно удалить, осторожно нагревая его тонким наконечником паяльника, а затем удалив пинцетом. (Это очень маленький резистор, для этого может понадобиться увеличительное стекло!).

Перемычка JP1 (полярность отключения усилителя)

При использовании модуля TPA3118 по умолчанию. Установите перемычки между двумя левыми контактами JP1, как показано на фото.

Перемычка JP2 (светодиодный тип RGB)

При использовании светодиода WS2812 установите перемычки между двумя левыми контактами JP2, как показано на фотографии.

Для светодиодов типа PL9223 вместо этого установите перемычку на две правые контактные площадки JP2.

Шаг 4: Программное обеспечение

Вот прошивка в формате HEX для микроконтроллера PIC18F14K50.

Шаг 5: Подготовка карты памяти и файлов MP3

Плеер может использовать карту Micro-SD или USB-накопитель емкостью до 32 ГБ.

Перед первым использованием карту памяти / карту памяти необходимо отформатировать на ПК.

Если емкость карты меньше 4 ГБ, ПК обычно автоматически используют файловую систему FAT или FAT16 (что нормально).

Если размер карты превышает 4 ГБ, вам может потребоваться вручную выбрать файловую систему FAT32 при форматировании, чтобы она работала.

Если у вас слишком большая музыкальная коллекция, чтобы уместиться на карте памяти, используйте программу управления музыкой, такую как MediaMonkey, для создания нового списка воспроизведения. Отредактируйте новый список воспроизведения и отсортируйте его «случайным образом», чтобы смешать всю свою музыкальную коллекцию. Затем выберите параметр «Отправить», затем «Копировать папку» и выберите копирование на букву диска для карты памяти. Затем MediaMonkey скопирует произвольную выборку из вашей музыкальной коллекции на карту памяти, пока она не заполнится.

Шаг 6: Начальные проверки и настройка

При включении питания светодиод RGB должен светиться синим. В DFPlayer есть красный или синий светодиод, который должен загораться, когда он начинает воспроизведение. Светодиод RGB должен начать медленно менять цвет. Поверните ручку, чтобы убедиться, что он правильно регулирует громкость. (Если при повороте по часовой стрелке он опускается ниже, то необходимо переставить контакты A и B на кодировщике.) Нажмите кнопку, и должна начаться следующая мелодия. Отрегулируйте два переменных резистора, чтобы получить максимальную громкость и баланс динамиков.

Настройка дистанционного управления

Поддерживается только протокол дистанционного управления NEC. Плеер предварительно запрограммирован на работу с пультом, показанным на фотографии выше.

Я получил его на Ebay (описывается как: HX1838 VS1838 Arduino Infrared IR Wireless Remote Control Sensor Module Kits). В комплекте идет ИК-датчик на небольшой печатной плате.

На нем есть кнопки со стрелками под клавиатурой, как показано на фото.

(Доступный аналогичный тип с пометкой «КЛЮЧИ» с кнопками со стрелками над клавиатурой имеет другие коды клавиш, требующие программирования, как показано ниже)

Если ваш пульт дистанционного управления не совсем такой, как на фото выше, его необходимо настроить:

• Удерживая кнопку кодировщика нажатой, включите питание. (Светодиод должен мигать зеленым светом)
• Отпустите кнопку (светодиод перестанет мигать и останется зеленым).
• Нажмите кнопку дистанционного управления, которую хотите использовать для NEXT Tune, например. ">"
• Затем игрок должен начать играть мелодию, и светодиод загорится красным.
• Нажмите кнопку на пульте дистанционного управления, чтобы использовать для увеличения громкости, например. "^"
• Светодиод должен загореться желтым.
• Нажмите кнопку на пульте дистанционного управления, чтобы использовать УМЕНЬШЕНИЕ ГРОМКОСТИ, например. "v"
• Светодиод должен загореться зеленым
• Нажмите кнопку дистанционного управления, чтобы использовать его для СТОП, например. "OK"
• Светодиод должен стать небесно-голубым. • Нажмите кнопку на пульте дистанционного управления, чтобы использовать ее для ПАУЗЫ, например. «#»
• Светодиод должен загореться фиолетовым • Нажмите кнопку на пульте дистанционного управления, чтобы использовать эквалайзер, например. «1»
• Светодиод должен загореться белым на 1,5 секунды.
• Затем светодиод мигает зеленым.
• Нажимайте кнопку Encoder, пока светодиод не перестанет мигать - для сохранения настроек.

Шаг 7: коды ошибок

Светодиод быстро мигает синим - либо SD-карта, либо USB-накопитель не найдены

Если это происходит при включении питания - убедитесь, что SD-карта или USB-накопитель правильно отформатированы и присутствуют файлы mp3. Если это происходит во время воспроизведения, это может быть проблемой при чтении файла из-за медленной или несовместимой SD-карты / USB-накопителя. другая SD-карта / USB-накопитель.

Светодиод быстро мигает красным - таймаут ожидания инициализации модуля Dfplayer

Это может произойти при включении питания, если модуль dfplayer не инициализируется в течение 5 секунд. Это может быть вызвано медленной или несовместимой SD-картой / USB-накопителем, неисправным модулем Dfplayer или неисправностью цепи.

Попробуйте использовать другую SD-карту / USB-накопитель. Если все то же самое, извлеките карту памяти sdcard / usb и включите питание. Светодиод теперь должен мигать зеленым, если Dfplayer работает. Если он по-прежнему мигает красным, проверьте всю проводку или замените модуль Dfplayer.

Светодиод быстро мигает зеленым - при включении не обнаружены SD-карта или USB-накопитель

Вставьте SD-карту или USB-накопитель.

Шаг 8: поместите его в футляр

Вероятно, вы могли бы просто положить его в пластиковый корпус общего назначения или в какой-нибудь другой ящик для дублирующего оборудования.

У меня валялась старая ТВ-приставка Boxee Box с тех пор, как производитель прекратил ее поддержку в 2012 году.

Я снял электронные платы, затем снова собрал две половинки металлического шасси, на которых держалась основная плата. Я просверлил отверстия в верхней части шасси и установил пластиковые прокладки для крепления новой платы (можно было установить только три прокладки, потому что шасси boxee было большой вырез там, где должна идти четвертая распорка.)

Я оставил кнопку boxee (питание) и кабель, чтобы их можно было повторно использовать в качестве кнопки эквалайзера.

На передней панели бокса имелся логотип с подсветкой по краям. Я удалил два исходных светодиода и заменил их двумя пиксельными светодиодами WS2812 RGB, закрепленными термоклеем.

(Я также изменил логотип «BOXEE» на «BOX», используя мазок черной краски.)

Вверху просверлено отверстие для датчика угла поворота.

На задней панели нужно было сделать несколько вырезов, аккуратно сделанных резаком Dremel и напильником для питания, гнезда USB, гнезда для SD-карты и двух разъемов для динамиков.

ИК-приемник дистанционного управления был прикреплен к передней панели рядом с логотипом путем просверливания небольшого отверстия в черном пластике, достаточно далеко, чтобы добраться до прозрачного пластикового листа передней панели (и соскабливания черного заднего покрытия). место с термоклеем.

Датчик движения «радар» был изолирован термоусадочной муфтой и приклеен к лицевой панели.

Затем коробку снова собрали вместе (сложно собрать все вместе!).