LIGHT BOX - портативный Bluetooth-динамик с Vu Meter: 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Я сделал портативный стереодинамик, связанный с измерителем громкости (т. Е. Измерителем громкости). Кроме того, он состоит из встроенного аудиоблока, который обеспечивает подключение по Bluetooth, порта AUX, порта USB, порта SD-карты и FM-радио, регулировки громкости, выбора предыдущей и прямой музыки и, наконец, он также состоит из небольшого пульта дистанционного управления. А измеритель уровня громкости состоит из 19 горизонтально расположенных светодиодных лент (каждая полоса состоит из 9 отдельных светодиодов). Питание осуществляется от адаптера 12В, 1А. Вся сборка заключена в прозрачный цилиндрический контейнер для пищевых продуктов.

Световой короб состоит из 4 основных блоков.

1) Печатная плата усилителя мощностью 6 Вт с регуляторами напряжения 12 В и 5 В

2) Печатная плата VU-метра

3) Аудиоблок (состоит из Bluetooth, Aux Port и т. Д.)

4) Два динамика (7 Вт 8 Ом каждый)

Давайте начнем

Шаг 1: Усилитель вместе с ИС регулятора 7805 и 7812

Здесь я построил мостовую схему усилителя мощностью 6 Вт (стерео) с питанием 12 В, которая может обеспечить большую производительность при просмотре фильмов на ноутбуках. Усилитель связан с легко доступной микросхемой LA4440. Правильный радиатор должен быть прикреплен к ИС перед ее использованием (я использовал квадратный алюминиевый канал длиной 6 см, шириной 2 см и шириной 2 см). Его можно использовать как стереофонический усилитель мощностью 6 Вт или моноусилитель мощностью 19 Вт, и я использовал стереосистему. Качество звука микросхемы хорошее, но басы средние. Принципиальная схема из таблицы данных и макет печатной платы, которые я разработал, также прилагаются к статье.

Наряду с платой усилителя я также использовал стабилизатор IC 7805 и 7812. Вход для всех схем питается от этих микросхем. Схема усилителя и измеритель мощности питаются от 7812, тогда как блок Bluetooth питается от 7805. Хотя в этом нет необходимости, мой световой короб также состоит из охлаждающего вентилятора, питаемого от 7812. ИС регулятора должны быть прикреплены с небольшим радиатором. (ребристый тип высотой 2 см, шириной 1,5 см, шириной 1,1 см).

Клеммы в разводке печатной платы платы усилителя

Я использовал программное обеспечение Express PCB для создания макета печатной платы и метода переноса тонера для изготовления печатной платы.

Слева - слева, справа и заземление - указаны разъемы для аудиовхода. Заземление является общим для аудиовхода и выхода для динамиков.

ПРИМЕЧАНИЕ. Аудиовходы обеспечиваются двойным потенциометром 10k для качельки громкости.

В центре - spk 1 и spk 2 обозначают клеммы для 2 динамиков. Как упоминалось выше, земля обычная.

Справа - +12 В и -12 В указывают на питание от адаптера 12 В. Заземление для измерителя VU и Bluetooth можно взять от отрицательной линии питания 12 В. +12 В для измерителя VU и охлаждающего вентилятора (опционально) можно взять с микросхемы 7812 (обозначенной как + vu). + 5В для аудиоблока Bluetooth можно взять с микросхемы 7805 (названной Bluetooth +).

ПРИМЕЧАНИЕ. Входные клеммы + ve обеих микросхем 7812 и 7805 должны быть соединены вместе с помощью внешнего провода. Обозначается зеленой линией в топологии печатной платы.

Для микросхем LA4440, 7812, 7805 необходимо установить радиаторы.

ПРИМЕЧАНИЕ - После того, как плата PCB зафиксирована внутри контейнера, невозможно припаять соединение на плате, поэтому я припаял провод (который немного длиннее, чем длина платы) ко всем клеммам, от которых выполняются соединения, и все провода взят над немедной стороной и приклеен горячим способом, чтобы оставаться на месте. Провода также промаркированы, чтобы избежать недоразумений при окончательной сборке.

ПРИМЕЧАНИЕ. - Под обозначением того, что я имел в виду, я написал текст (например, «+ v вместо vu» или «контакт № 1») на очень маленьком листе бумаги, а затем приклеил его на провод прозрачной липкой лентой так, чтобы текст был виден..

ПРИМЕЧАНИЕ - Задняя сторона, то есть медная сторона печатной платы, покрыта тонким пластиковым листом с помощью клеевого пистолета, чтобы избежать короткого замыкания.

Шаг 2: VU METER

Ву-метр основан на микросхеме LM3915N. Эта микросхема предназначена для схем измерителя вольтметра, а также обеспечивает 2 типа схемы освещения, то есть режим точки и полосы для светодиодных лент, это обсуждается в следующих разделах. Микросхема состоит из 18 контактов, где штырь № 1 и штырьки № от 10 до 18 (всего 10 контактов) являются выходными сигналами для светодиодов. На самом деле схема предназначена для 10 одиночных светодиодов, но я нашел схему в Интернете, в которой схема модифицирована дополнительными транзисторами, что позволяет схеме иметь гораздо большую емкость светодиодов. Но здесь из-за ограничений по размеру я разместил 19 светодиодных лент, каждая из которых содержит 9 светодиодов (всего 171 светодиод). Принципиальная схема и макет печатной платы прилагаются к этой статье. Поскольку усилитель, блок Bluetooth, охлаждающий вентилятор и измеритель уровня громкости должны быть рассчитаны на питание 12 В 1 А, размещение более 200 светодиодов может вызвать проблемы с получением надлежащего тока.

Клеммы в разводке печатной платы измерителя VU

Состоит из 18-контактной микросхемы LM3915N и десяти транзисторов 2N3906. Для измерителя VU требуется два входа. Аудиовход и вход напряжения 12 В.

Слева - аудиовход L / R указывает на то, что к нему может быть подключен аудиосигнал левого или правого канала от усилителя. Под ним можно подключить сигнал заземления. ПРИМЕЧАНИЕ, измеритель громкости не работает с прямыми аудиосигналами от музыкальных устройств, вместо этого сигналы после усиления (то есть с выхода усилителя) должны использоваться в качестве аудиовхода. Лучше использовать аудиовход с любого из динамиков.

В центре - штифт № 6 микросхемы должны быть подключены к положительному выходу потенциометра 47 кОм. Этот потенциометр используется для изменения уровня отклика светодиодного дисплея измерителя уровня громкости. № контакта. 9 - это штифт переключения, который позволяет переключаться между режимами точки и полосы. Если вывод 9 свободно перемещается, то это будет точечный режим, если вывод №. 9 подключен к + 12В, тогда он будет отображать режим полосы. Переключаемые соединения обозначены на схеме печатной платы. Для этого можно использовать двухпозиционный переключатель.

Справа - десять + ve выходов для светодиодных лент пронумерованы справа. Заземление для всех светодиодных лент в измерителе уровня звука является общим и может быть взято из прямоугольного участка, названного землей.

ПРИМЕЧАНИЕ - После того, как плата PCB зафиксирована внутри контейнера, невозможно припаять соединение на плате, поэтому я припаял провод (который немного длиннее, чем длина платы) ко всем клеммам, от которых выполняются соединения, и все провода взят над немедной стороной и приклеен горячим способом, чтобы оставаться на месте. Провода также промаркированы, чтобы избежать недоразумений при окончательной сборке.

ПРИМЕЧАНИЕ. В случае измерителя VU 10 выходных проводов для светодиодов должны быть правильно промаркированы. Маркировка согласно соответствующему номеру контакта. IC будет хорошим вариантом. У нас нет булавки. 1 и штифт от 10 до 18.

ПРИМЕЧАНИЕ - Задняя сторона, то есть медная сторона печатной платы, покрыта тонким пластиковым листом с помощью клеевого пистолета, чтобы избежать короткого замыкания.

Шаг 3: РАСПОЛОЖЕНИЕ СВЕТОДИОДНЫХ ПОЛОС

Идея заключалась в том, чтобы расположить полосы на полукруглой трубе из ПВХ, а затем поместить весь блок внутри прозрачного контейнера. Закрытый прозрачный контейнер, который я использовал, имел диаметр чуть более 4 дюймов и длину около 18,5 см. Поэтому я использовал стандартную трубу из ПВХ диаметром 4 дюйма и длиной 17 см и разрезал ее пополам по вертикали. Светодиодные ленты (полосы 12 В) расположены одна над другой по полукруглой трубе из ПВХ без промежутков между полосами. Я использовал комбинацию синих и красных светодиодных лент, так что 12 светодиодных лент снизу были синими, а остальные - красными. Поскольку полоски снабжены липким клеем сзади, их было легко выровнять. Из-за ограничений по размеру у меня могло быть только 19 горизонтально расположенных светодиодных лент (каждая полоса состоит из 9 отдельных светодиодов). Все отрицательные клеммы (заземление) светодиодных лент соединены вместе с помощью небольших кусочков проводов, так что, наконец, я смог получить один заземляющий провод, соединяющий все отрицательные клеммы полос. Поскольку у ИС всего 10 выходов, лучше соединить две соседние полоски параллельно, а последняя непарная 19-я полоска подключена поодиночке. Итак, наконец, я смог получить положительный провод от каждой пары и сделать в общей сложности 10 + клеммных проводов и 1 общий заземляющий провод. Все эти провода припаяны на одном конце полос (то есть на левой или правой стороне), а провода должным образом закреплены сзади с помощью клеевого пистолета. Эти провода обозначены сверху вниз как 1, 2… до 10. Убедитесь, что они маркированы сверху вниз, в противном случае дисплей ЦТ будет работать в обратном направлении.

ПРИМЕЧАНИЕ. Убедитесь, что все полоски работают должным образом, отдельно подключив каждую клемму к источнику питания 12 В постоянного тока.

Поскольку полоски состоят из резисторов между светодиодами, я использовал черную изоляционную ленту, чтобы скрыть полоски так, чтобы были видны только светодиоды. Хотя это отнимает время, оно того стоит и создает хорошую привлекательность. Вы получите лучшее представление, когда увидите изображение композиции.

Шаг 4: ПРОЗРАЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР

Поскольку светодиодный дисплей размещается внутри контейнера, важно иметь прозрачный контейнер, а также упростить фиксацию плат PCB и динамиков во время окончательной сборки. Диаметр контейнера был немногим более 4 дюймов, а длина - около 18,5 см. Имеет крышку с верхней резьбой. Головное устройство, которое включает в себя два потенциометра, 3 переключателя и аудиоустройство Bluetooth, расположено на крышке контейнера. Поэтому выбирайте контейнер с достаточным свободным пространством для этих устройств. Лучше выбирать емкость после того, как все остальное будет готово. Передняя половина контейнера используется для светодиодного дисплея, а задняя половина имеет отверстия для динамиков.

Изготовление отверстий или решеток динамика на контейнере - процесс трудоемкий. Взгляни на решетки на моем контейнере. Что я сделал, так это то, что я погуглил, чтобы увидеть различные шаблоны решеток динамиков, и напечатал подходящий на бумаге формата A4. После того, как я временно закрепил этот макет на задней стороне контейнера с помощью липкой ленты, я использовал паяльник, чтобы расплавить пластик, чтобы сформировать отверстия в макете, а затем использовал ножницы, чтобы расширить и сформировать правильное отверстие. Отколите лишний пластик, выступающий из отверстия, с помощью ножа для резки. Использование сверлильного станка - самый быстрый вариант, но мой контейнер треснул во время бурения, и я перешел к другому варианту.

Также порт питания (гнездовой порт для адаптера 12 В) должен быть закреплен на нижней стороне контейнера. Поскольку через некоторое время порт, скорее всего, переместится, я проявил особую осторожность при его установке. Я установил его на небольшой плате и припаял положительные и отрицательные клеммы с проводами. Провода и порт снова закреплены твердой смолой (я использовал уплотнительную смолу M). Далее я сделал 2 отверстия на печатной плате, чтобы я мог надежно прикрепить ее к основанию контейнера с помощью гаек и болтов. Посмотрите на порт в разделе изображений.

Шаг 5: ВЕРХНИЙ ГОЛОВНОЙ БЛОК

Головное устройство состоит из 2 потенциометров, 3 переключателей и аудиоустройства Bluetooth.

Используемые потенциометры: 10K (качелька регулировки громкости для усилителя) и 47K (для измерителя громкости).

Используемые переключатели:

Один для включения / выключения основного питания

Один для включения / выключения VU-метра

Один переключатель (двухпозиционный) для отображения точек / полос на измерителе уровня громкости

Сделайте соответствующие отверстия и прорези в верхней части крышки, чтобы они соответствовали вышеупомянутым предметам.

Закрепите переключатели, потенциометры с помощью клеевого пистолета. Использование небольших пластиковых деталей для поддержки, а затем использование горячего клея может улучшить физическую прочность склеивания. Обычно аудиоустройство Bluetooth поставляется с отверстиями для винтов, чтобы закрепить его, используйте его, чтобы зафиксировать. Я также использовал небольшой пластиковый лист и пистолет для горячего клея, чтобы накрыть аудиосистему после того, как отсоединил все провода от его клемм. Взгляните на фото моей магнитолы.

Шаг 6: ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ СБОРКА

Теперь у нас есть 2 платы PCB (LA4440 и LM3915N), 2 динамика, головное устройство и контейнер. Перед установкой других устройств, упомянутых ниже, убедитесь, что порт питания прикреплен к контейнеру.

Теперь динамики необходимо закрепить как следует. Непосредственно прикрепить динамики к контейнеру будет сложно, поэтому лучше закрепить два динамика на жесткой поверхности (либо на тонкой фанере, либо на пластиковой доске). Я взял жесткую пластиковую доску с обратной стороны рамы зеркала, затем нарисовал расположение динамика и вырезал его так, чтобы два динамика могли поместиться внутри. Затем закрепите на листе гайками и болтами.

ПРИМЕЧАНИЕ - На изображении динамик закреплен внутри меньшего участка трубы из ПВХ. Это была моя первая идея, но хуже всего в ПВХ то, что он сильно изгибается при затягивании гайками и болтами и не может быть закреплен должным образом. Поэтому я заменил его на более жесткую и менее гибкую пластиковую плату для крепления динамиков. К сожалению, я не смог сфотографировать версию с пластиковой платой. Изображение версии PVC просто для того, чтобы дать вам представление о настройке.

ПРИМЕЧАНИЕ - Перед тем, как прикрепить динамики к контейнеру, обязательно припаяйте провода от динамиков. Заземление можно сделать общим для обоих динамиков, так что в итоге мы получим 3 провода. Два отдельных сигнальных провода для двух динамиков и один общий заземляющий провод.

Затем всю эту доску поместили внутрь контейнера и прикрутили к изогнутой поверхности контейнера сверху и снизу. Поскольку динамики были тяжелыми, важно также закрепить плату снизу. Для этого я использовал маленькие алюминиевые L-образные зажимы с отверстиями с обеих перпендикулярных сторон. Одна сторона зажима крепится к доске болтом и гайкой. А с другой стороны на вершину отверстия с помощью клеевого пистолета закреплялась гайка. Теперь с помощью болта можно закрепить доску со дна контейнера, проделав соответствующее отверстие на дне контейнера. L зажим и вид снизу добавлены в раздел фото.

Таким же образом плата усилителя и измерителя громкости крепится к нижней части с помощью L-образных зажимов. Если возможно, с помощью длинных L-образных зажимов или пластиковых полосок можно закрепить наверху доски, чтобы ее можно было использовать для фиксации на изогнутой поверхности контейнера. При необходимости небольшой охлаждающий вентилятор можно разместить внутри емкости рядом с решеткой и повернуть к радиатору с помощью винтов.

Шаг 7: ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Итак, на этапе окончательной сборки мы установили порт питания, плату усилителя, плату измерителя VU, секцию ПВХ со светодиодным дисплеем и, наконец, охлаждающий вентилятор.

Поскольку все провода отводятся от печатных плат, дальнейшая пайка плат отсутствует. Нам просто нужно соединить соответствующие провода вместе, припаять провода, и все. Следите за тем, чтобы провода после пайки были надежно закреплены изолентой. Отведите все провода к верхней стороне, чтобы выполнить соединения.

Сначала начните с печатной платы усилителя

1) Входной сигнал (левый, правый и земля) от устройства Bluetooth подключается к двойному потенциометру (10 кОм). От потенциометра подключите к левой, правой и земле платы усилителя. Все клеммы заземления общие. Если аудиоблок поддерживает FM-радио, обязательно припаяйте провод (около 18 см) к указанному разъему, который действует как антенна.

2) Подключите клеммы аудиовыхода spk1, spk2 на плате усилителя к динамикам.

3) Подключите линию питания 12 В от порта питания к клеммам 12 В и -12 В на плате усилителя.

4) подключите линию питания 5В к аудиоблоку Bluetooth от клемм Bluetooth + ve и Bluetooth –ve.

Теперь плата измерителя VU

5) Подключите клеммы + VU и землю для измерителя уровня (на плате усилителя) к положительному входному контакту и заземлению потенциометра 47k соответственно. Подключите положительный выходной контакт потенциометра и отрицательный контакт к контактам 6 и заземления соответственно (на плате измерителя VU). Переключатель можно поставить на отрицательную линию. Подключите положительный вход потенциометра 47 кОм к клемме + 12 В.

6) Подключите 2 перекидных терминала к двухпозиционному переключателю.

ПРИМЕЧАНИЕ - этот контакт 9, если он оставлен в плавающем положении, отображает точечный режим, а если он подключен к источнику +12 В, отображает режим полосы.

7) Контакты с номерами 1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 (на плате измерителя VU) подключены к маркированным проводам 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7., 8, 9, 10 (на светодиодном дисплее) соответственно.

ПРИМЕЧАНИЕ. Маркировка светодиодного дисплея выполняется сверху вниз как от 1, 2,… до 10. Общий провод заземления подсоединяется к заземляющему контакту.

После того, как все соединения будут выполнены, закрепите верхний блок винтами или гайками и болтами. Что я сделал, так это проделал отверстия в крышке и верхней части контейнера, а затем закрепил гайку внутри контейнера горячим клеем. С противоположной стороны закреплена еще одна гайка. Затем, поставив крышку, закручиваю болт снаружи.

Шаг 8: О ПРОЕКТЕ…

Моя первая попытка заключалась в том, чтобы просто сделать схему стереоусилителя 2,5 Вт, и я был разочарован качеством звука. Затем я попробовал схему усилителя мощностью 6 Вт с микросхемой LA4440, и она оказалась хорошей. Поскольку в контейнере оставалось больше места, я подумал добавить что-нибудь с динамиками и продвинулся вперед с идеей вю-метра. Этот проект идеально подходит для музыки и просмотра фильмов на ноутбуках. Как я уже упоминал, басовый отклик средний, поэтому парни, которым нужны более высокие басы, могут заменить усилитель на подходящий. покупка готовых плат усилителей также может упростить этот проект. У меня есть много предложений по использованию платы PAM 8403, которая представляет собой плату стереоусилителя мощностью 3 Вт (при питании 5 В) и может обеспечить более высокую производительность. Но я думал построить свою.

Итак, это мои друзья, это моя первая инструкция, поэтому, пожалуйста, помогите мне стать лучше, давая ваши ценные предложения и вопросы.

Спасибо

Шаг 9: ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ЦЕПИ УСИЛИТЕЛЯ

Шаг 10: ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ ЦЕПИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ

Финалист конкурса Make Noise Challenge