Bluetooth-динамик Paper Mache: 23 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Откуда взялась эта идея? У большинства из нас есть хотя бы одна старая неработающая электроника, лежащая где-то в доме или сарае. Недавно я нашел старый неработающий телевизор с ЭЛТ, первое решение - просто выбросить этот кусок истории, но подождите … Мне всегда весело разбирать электронику, и этот старый телевизор с ЭЛТ не исключение, в нем много мелких ненужных и неизвестных части, но одна часть мне хорошо известна, и это динамик. Первое решение - сохранить эту очень полезную часть. И вот этот спикер нашел новое место для новой жизни.

Сколько?

• Время, затраченное на собственно сборку: около недели
• Время ожидания запчастей: несколько недель
• Стоимость: 40 у.е.

Некоторые Спекс

• Размеры (В: Ш: Г): 8,5 см x 14 см x 16 см
• Вес: 660 г
• Мощность: 3 Вт
• Напряжение зарядки: 8,4-15 В
• Рабочее расстояние: 8-10 м (открытое пространство)

Пожалуйста, обрати внимание! Английский не мой родной язык, если вы обнаружите какие-либо ошибки или вводящие в заблуждение фразы, вы всегда можете связаться со мной, используя личные сообщения или комментарии в разделе ниже.

Шаг 1. Выбор дизайна, материалов и инструментов

Нет никаких ограничений, когда вы создаете что-то вроде динамика bluetooth, но когда вы устанавливаете требования, вы также сталкиваетесь со множеством ограничений.

Дизайн Здесь у нас есть только несколько ограничений, громкость, необходимая для основных компонентов, и громкость, необходимая для правильного смещения звука, вес также очень важен.

Материалы Основным преимуществом этой конструкции является портативность и стоимость, твердая древесина, бумага и ткань доступны по цене и легки. Также для работы с ними не требуются специальные инструменты.

Инструменты

Без сомнения, этот станок с ЧПУ и лазерной резкой - отличные инструменты, но есть небольшая проблема, доступность этих инструментов весьма ограничена. Поэтому я решил использовать в основном ручные инструменты, потому что они широко доступны. Тем не менее, если у вас есть доступ к ЧПУ или лазерному резаку, просто пропустите много шагов и используйте их.

Компоненты Усилитель TPA3110D2, предназначенный для использования в телевизоре, динамик, тоже спасенный от телевизора, выглядит идеальной парой:)

Шаг 2: материалы

Оргалит (HDF) Толщина: 3,5 мм Размер: 40 см x 40 см

Эпоксидный клей 20 грамм будет достаточно.

Бумага 25 листов A4 или Letter Газета

Кусок льняной ткани около 30 см x 30 см

Клей ПВА (столярный клей) 250-300мл флакон

Двусторонние ленты, чувствительные к давлению

• Прозрачная лента 15 мм
• Двусторонняя лента из вспененного материала, чувствительная к давлению, 20 см x 10 мм
• Двусторонняя самоклеящаяся лента из вспененного материала 2 м x 24 мм

Паракорд (550 шнур)

• Черный 4мм, 12м;
• Желтый 4мм, 3м;
• Красный 4мм, 1м.

Офисная бумага 4 листа Офисная бумага «A4» или «Letter» плотностью 80 г / м2

Паяльная проволока 5 гр, припоя 0,3 или 0,4 мм, с флюсовым сердечником

Пластиковая пленка Пищевая пластиковая пленка

Шаг 3: Инструменты

Это полный список инструментов, необходимых и используемых в этом проекте. Многие инструменты взаимозаменяемы, например, можно использовать «Трехквадратный файл», который содержит шаблоны одиночных и поперечных разрезов, пластиковую линейку в качестве средства для удаления пузырей и т. Д.

Множество инструментов должно быть доступно в ваших местных магазинах товаров для дома или в магазинах товаров для дома.

Копировальная пила Копировальная пила с рабочей глубиной не менее 20 см.

Запасные полотна Поскольку копировальная пила - это хрупкий ручной инструмент, для которого требуется много запасных пильных полотен, 50 штук должно быть достаточно.

Сверло Нам нужно всего несколько отверстий, с этим справится любое сверло.

Универсальный нож Отламывающееся лезвие (18 мм) или нож с фиксированным лезвием

Пистолет для горячего клея

Набор файлов

• 8-дюймовый плоский напильник с одинарной резкой;
• 8-дюймовый круглый напильник с поперечной резкой;
• 8-дюймовый плоский напильник с поперечной резкой;
• Набор малых надфилей.

Линейка 30 см линейка

Мультиметр Любой мультиметр, показывающий напряжение.

Паяльник Этот проект требует небольшой пайки, любой паяльник, подходящий для этого проекта, только одна рекомендация, паяльное жало должно быть шириной около 1,6-2,4 мм.

Bench Vise Достаточно тисков 60 мм

Отвертки плоские для потенциометра и крестовины для винтов M3.

Сверла

• Сверло по дереву 3,2 мм
• Сверло по дереву 7 мм
• Лопаточное сверло 12 мм

Чаша 500 мл.

Малярная кисть 15мм синтетическая кисть для рисования

Лазерный принтер

Шаг 4: электронные компоненты

Динамик 3 Вт, 8 Ом, динамик 4 дюйма (90X50 мм).

Аудиоплата Bluetooth на основе TPA3110D2, аудиоплата Bluetooth.

Батареи 2x 18650 Li-Pol батареи

Держатель батареи 2S Держатель батареи для литий-полимерных аккумуляторов 18650.

Плата повышения напряжения Плата повышения напряжения постоянного и постоянного тока 3,2-35 В, 2 А. Плата повышения напряжения.

Плата для зарядки Поскольку мы используем конфигурацию 2S, плата зарядного устройства TP5100 удовлетворяет наши потребности, это не идеальное решение, подробнее об этом ниже.

Плата защиты аккумулятора 2S Li-Ion BMS

Винты, гайки и шайбы

• 10 винтов M3 или M2,5, 20 мм;
• Шайбы 10x M3 или M2,5;
• 10 гаек M3 или M2,5.

Магниты 4x (диаметр 10 мм, высота 3 мм) неодимовые магниты.

Провода 5 пар проводов с разъемами JST

Зарядное гнездо 5.5x2.1mm DC Barrel socket.

Светодиодные индикаторы красный и зеленый 5 мм, светодиоды 2 В.

Держатели для светодиодных индикаторов 2x, 5 мм резьбовые металлические держатели для светодиодов.

Самоблокирующаяся кнопка 2-штырьковая, 16мм.

Термоусадочные трубки

• Трубка 5 мм мин. 20 см для паракорда
• Набор трубок разного размера

Шаг 5: Распечатайте трафареты

Это уже законченный дизайн, но вы всегда можете скорректировать размер по своему вкусу.

Чертежи для печати прилагаются для двух форматов бумаги «Letter» и «A4», причина того, что размер трафарета в соотношении сторон 1: 1. Вы можете просто распечатать весь документ без каких-либо изменений. Можно печатать прямо с телефона, используя совместимый принтер.

Уведомление! Некоторые принтеры не поддерживают печать без полей и могут масштабировать изображения, это случается со мной, не имеет большого значения, но в некоторых случаях различия могут быть заметны.

Шаг 6: нанесите трафареты на оргалит

Существует множество различных способов переноса печатного изображения на дерево, для этого проекта мы можем просто приклеить трафареты к дереву, потому что все части рамы будут скрыты.

Для этого вам понадобится клей ПВА. Нанесите тонкую полоску клея на участок размером с трафарет, разгладьте клей пластиковой линейкой. Наносите клей тонким слоем, он может быть неровным, главное - получить участок, полностью покрытый клеем. Поскольку клей ПВА сохнет очень медленно, мы можем легко переместить трафарет в нужное место, но не пытайтесь сдвинуть трафареты через 15-20 минут. Когда все трафареты будут готовы, дайте им высохнуть не менее 10 часов (это идеальные условия для высыхания), рекомендуемое время высыхания - 24 часа.

Уведомление! Клей ПВА имеет водную основу, это означает, что линии, отпечатанные при струйной печати, могут растворяться во время склеивания. Лучше использовать лазерный принтер или, если это невозможно, попробуйте нанести очень тонкий слой клея.

Шаг 7: Предварительная резка

Для этого шага есть причина. Поскольку копировальная пила имеет ограниченную рабочую глубину, использовать даже половину ее потенциала довольно неудобно.

Для этого мы можем использовать Jig Saw, это сэкономит много времени, если у вас его нет, вы можете использовать «Hack Saw», но это сэкономит много времени.

Шаг 8: Подготовка копировальной пилы

Работая над этим проектом, я обнаружил, что копировальная пила довольно проста в использовании, но только после многих часов работы с ней.

Вот несколько советов, которые значительно облегчат процесс:

• Вставьте пильный диск при нажатии;
• Максимальное натяжение пильного полотна значительно упрощает процесс резки и делает рез более гладким;
• Не торопись;
• Отдохните после 15 минут работы, особенно для глаз.

Шаг 9: Внешний разрез

Теперь, когда у нас есть части в формате RAW, мы можем начать делать основные вырезы, следуя трафарету.

Этот шаг требует много времени, не торопитесь и постарайтесь сделать разрезы максимально плавными. Не бойтесь, если что-то пойдет не так, небольшие ошибки потом легко исправить.

Шаг 10: Обрезка стыков

Нет смысла делать тугие швы, швы после копировальной пилы лучше отполировать надфилем.

Всего точек стыковки более 80, на то, чтобы пройти все, нужно около 4 часов.

Вертикальные линии

Сначала мы должны вырезать вертикальные линии, это самая простая часть, вы можете сначала проделать эту процедуру для всех частей, это будет более эффективно.

Горизонтальные линии

Когда все детали готовы, берем канцелярский нож и слегка нарезаем горизонтальные линии с обеих сторон, после этого мы можем легко сломать и вытащить мелкие кусочки. Не беспокойтесь о сколах на поверхности, это нормально.

Отделка

Поскольку этот метод далек от совершенства, стыки следует отполировать. Для этого нам понадобится небольшой плоский напильник и один квадратный напильник. Плоским напильником можно сгладить вертикальные стороны, дно отполировать квадратным надфилем.

Кончик! Чтобы предотвратить скалывание HDF, мы можем просто сгладить все острые углы.

Уведомление! Этот шаг нужно сделать до того, как будут сделаны внутренние разрезы, причина этого - жесткость конструкции, после снятия внутренней части трудно правильно зафиксировать часть в тисках, и конструктивная часть становится более слабой.

Шаг 11: внутренний разрез

Этот шаг должен пройти намного проще, потому что у нас уже есть навыки после наружной резки, главное - удобно размещать деталь каждый раз, когда вы достигаете трудных точек.

Пилотные отверстия

Для этого мы можем использовать лопаточное сверло и проделать как минимум два больших отверстия с обеих сторон, но я предпочитаю делать маленькие отверстия, нет необходимости в 4 отверстиях, но иногда вам нужно сделать перерыв между разрезами или поменять руку, дополнительные отверстия делают процесс намного проще, вам не нужно перемещать копировальную пилу в начальной точке или полностью снимать лезвие, просто перейдите к следующей точке, и вы можете оставить свою работу;)

Размещение полотна копирующей пилы

Это довольно простая процедура, просто отвинтите одну сторону полотна, протяните полотно пилы в отверстие, затем снова натяните пилу, после этого закрепите деталь в тисках и все, вы готовы к резке.

Отделка

После того, как внутренняя часть вырезана, возьмите «напильник полукруглый» и разгладьте шероховатую поверхность.

Кончик! Старайтесь разрезать внутреннюю часть как одно целое, это позволит зафиксировать всю раму в тисках, а также это уменьшит раскачивание и значительно упростит процесс резки.

Шаг 12: временная сборка и измерения

На этом этапе мы можем аккуратно собрать наш каркас, как показано на картинках, а также сделать необходимые измерения для наших внутренних частей.

Этот динамик Bluetooth исправен, по крайней мере, некоторые части, это означает, что мы должны оставить достаточно провода, чтобы гарантировать, что:

• Задняя панель легко снимается, при этом (порт зарядки, светодиод и переключатель включения / выключения) прикреплены;
• Батарейный модуль и аудиоплата Bluetooth должны выходить из корпуса, не отсоединяя их от динамика.

Аудиоплата Bluetooth, повышающий преобразователь и батареи в этом держателе сборки установлены на монтажной пластине, зарядная плата - на задней пластине, она будет прикреплена к опоре, все точки маркировки и измерения для этих частей должны быть выполнены на этом этапе.

Шаг 13: динамик

Теперь мы можем прикрепить динамик к передней панели. На трафарете нет отверстий, но на этом этапе мы их сделаем.

Правильное размещение Самый простой способ правильно разместить динамик: высота пластины минус высота динамика и разделить на два, мы должны сделать одинаковые отметки сверху и снизу в центре пластины, та же процедура для ширины. Теперь, используя эти отметки в качестве ориентиров, мы можем разместить динамик точно по центру и временно зафиксировать его горячим клеем.

Сверление отверстий и крепление

У динамика есть отверстия M4, но в моем местном магазине их было только M2,5, потому что они более распространены в использовании, это не имеет большого значения. Поскольку древесина твердых пород по-прежнему легко ломается, а болты M2,5 очень маленькие, нам дополнительно потребуются 4 шайбы.

Шаг 14: аудиоплата Bluetooth

Согласно техническому описанию TPA3110D2, этот усилитель класса D может обеспечить до 15 Вт на канал, это большая мощность, особенно для динамика 3 Вт, без сомнения, этот динамик может вместить гораздо больше, вопрос только в том, как долго.

Главный недостаток этой платы - отсутствие названия Bluetooth-чипа. Этот модуль Bluetooth неплох, но стальной бард на базе CSR намного лучше.

Моя аудиоплата Bluetooth прибыла поврежденной, 2 конденсатора не использовались, но для меня это не проблема, потому что для этого проекта требуется только один канал.

Подготовка основной платы невелика, простая пайка проводов динамика и силовых проводов. В моем случае это кабели с разъемами JST.

Кончик! Еще одна небольшая деталь, которую можно добавить, - это крошечные радиаторы из комплекта Raspberry Pi.

Шаг 15: Цепь питания

Как упоминалось ранее, усилитель TPA3110D2 может обеспечить до 15 Вт на канал, такое количество мощности может легко повредить наш динамик за секунды.

Поэтому конфигурация 2S выглядит разумной. При максимальном заряде Li-Ion аккумуляторы могут обеспечивать выходное напряжение до 4,2 Вольт 2S = 8,4, минимальное необходимое напряжение для усилителей 8 Вольт, звучит нормально, по крайней мере, на данный момент. Но напряжение литий-ионного аккумулятора может упасть до 3 вольт, что намного ниже необходимого минимума.

Я обнаружил, что даже при использовании динамика мощностью 3 Вт плата Bluetooth обеспечивает чистый звук только при максимальном напряжении. Для решения этой проблемы нам понадобится повышающий преобразователь напряжения. Надежно подключите повышающий преобразователь к источнику питания (в нашем случае полностью заряженный литий-ионный блок 2S, подробнее об этом в следующем шаге), а другой конец - к мультиметру. На плате наддува мы можем найти небольшой потенциометр, постепенно поворачиваем его по часовой стрелке, пока мультиметр не покажет напряжение около 12-16 Вольт, и все.

При 16 вольт мы можем получить около 0,55 ампер, согласно паспорту усилителя, мы должны получить мощность 8 ватт. Я перепробовал много различных пресетов напряжений и все же при низком напряжении звук не очень хороший, при высоком - приемлемый, но на максимальной громкости слушать нельзя, золотой точки нет. Если вы знаете причину этого, пожалуйста, оставьте комментарий или отправьте мне личное сообщение.

Шаг 16: Схема зарядки

Схема зарядки основана на микросхеме TP5100, этот чип для меня новый, но есть несколько причин, по которым этот модуль использовался в этой сборке:

• Поддерживается широкий диапазон входных напряжений, от 5 до 15, это означает, что мы можем использовать даже блок питания роутера для зарядки или даже автомобильный аккумулятор, но для 2S минимальное входное напряжение 8,4 В:);
• Выделенные точки пайки для светодиода состояния;
• Режимы зарядки 1S / 2S.

Есть и один недостаток, этот модуль может заряжать две литий-ионные батареи последовательно, но нет мониторинга отдельных ячеек. Это не имеет большого значения, если мы будем использовать защищенные батареи или аналогичные батареи с той же емкостью и напряжением, но все же это небезопасно.

Эта зарядная плата имеет 7 точек пайки и одну точку перемычки:

• Порт зарядки, точки пайки;
• Точки пайки светодиода состояния;
• Точки пайки АКБ, в нашем случае точки 2S BMS (P + и P-).

Защита аккумулятора

Для этого я использую плату защиты 2S BMS на основе МОП-транзистора AO4406.

Эта плата имеет 5 точек пайки:

• (B + и B-) точки пайки 2-х литий-ионных аккумуляторов по очереди;
• (BM) - соединение между батареями;
• (P + и P-) - точки пайки нагрузки и платы зарядки TP5100. Схемы и окончательную сборку вы можете увидеть на картинках.

Уведомление! Последовательная зарядка двух литий-ионных / полимерных аккумуляторов с разной емкостью и напряжением может привести к повреждению аккумуляторов.

Шаг 17: Тестирование

Перед началом окончательной сборки следует проверить всю схему.

1. Светодиодный индикатор состояния должен правильно отображать этапы зарядки;
2. Overcharge - измеряйте напряжение батареи по очереди, после полной зарядки;
3. Чрезмерный разряд - это займет некоторое время.
4. Воспроизведите несколько песен на разных уровнях громкости и на разных расстояниях от динамика Bluetooth;
5. Проверить температуру усилителя и микросхемы Bluetooth.

Шаг 18: Сборка рамы

После пайки можно приступать к сборке каркаса.

1. Вставьте опорный стержень сбоку, вставьте его только наполовину, это позволяет намного легче разместить другие опорные стержни, не повредив другие детали.
2. После того, как боковые опоры наполовину установлены, мы можем вставить верхнюю и нижнюю опоры. Определенного порядка установки нижних опор нет, но на этом этапе они тоже должны быть установлены наполовину.
3. Подготовьте эпоксидный клей. На этом этапе нам понадобится капля клея примерно 3-4 см. Смешайте два компонента и перемешайте их одноразовой пластиковой или деревянной палочкой.
4. Прежде всего, нанесите немного эпоксидного клея внутрь места соединения, затем аккуратно забейте их, одну за другой, но сначала попробуйте вставить каждую часть вручную, когда это станет трудным или потребуется дополнительная сила, попробуйте использовать отвертку рукой или небольшой молоток.
5. Когда клей высохнет, аккуратно поместите все электронные компоненты на монтажную пластину, используя винты M2,5.
6. Вставьте опорную пластину и нанесите немного горячего клея в местах соприкосновения с опорами.

Шаг 19: ракушка из бумаги маше

Отсюда проект и получил свое название. Есть много разных способов сделать оболочку, но оболочка из папье-маше сразу была выбрана для этой Bluetooth-колонки как наиболее доступная и простая в изготовлении.

Для папье-маше нам понадобится не менее 250 мл клея ПВА, точного измерения нет, потому что вы можете сделать стены любой толщины, около двух-трех десятков офисной бумаги или газет, газеты намного предпочтительнее, вы можете прочитать подробнее о это здесь.

1. Смешайте теплую воду с клеем в пропорции 1: 1 (также можно 1: 2);
2. Измельчите бумагу кусочками размером примерно 2х2 сантиметра;
3. Поместите измельченные кусочки бумаги в эту смесь примерно на 10 минут;
4. Оберните каркас полиэтиленовой пленкой;
5. Половину рамки Bluetooth-динамика закройте картонным листом, закрепите малярным скотчем или скотчем;
6. Накладываем на поверхность картона измельченные кусочки бумаги, слой за слоем, примерно 12 слоев;
7. Оставьте скорлупу папье-маше сохнуть примерно на сутки, этот процесс зависит от условий, вы можете проверить скорлупу через 12 часов. Если вы используете офисную бумагу, время ее высыхания значительно больше, а структура значительно слабее, поэтому я не рекомендую ее использовать;
8. Повторите те же шаги для верхней части рамы динамика.

Теперь у нас есть два куска папье-маше, которые нужно прикрепить к каркасу, для этого мы снова воспользуемся эпоксидной смолой или горячим клеем.

1. Достаньте картон из скорлупы;
2. Нанесите клей на стыки каркаса;
3. Прикрепите ракушку из папье-маше к каркасу, используя малярный скотч;
4. Трудно, но все же возможно, попробуйте нанести клей между корпусом и рамкой внутри динамика;
5. Нанесите клей на открытые части рамы.

Шаг 20: задняя панель

Чтобы сохранить тот же стиль, я решил использовать ткань с почти такой же структурой, что и передняя решетка.

1. Отрежьте кусок ткани немного больше, чем наша спинка;
2. Нанесите тонкий слой эпоксидного клея на заднюю панель;
3. Положите ткань на заднюю пластину и аккуратно разгладьте ее линейкой.
4. Когда клей высохнет, срежьте излишки материала с нижней стороны, используя заднюю пластину в качестве трафарета. Делать даже надрезы не нужно, потому что они будут скрыты;
5. Добавьте кнопку, порт зарядки и светодиодный индикатор, а также плату для зарядки, которые должны быть установлены на задней панели;
6. Прикрепите заднюю пластину к основной раме и закрепите горячим клеем.

Когда задняя пластина установлена, мы можем скрыть стыки, продолжая наматывать паракорд, но теперь используя много горячего клея или эпоксидной смолы.

Шаг 21: обертка из паракорда

Наша Bluetooth-колонка готова надеть какой-нибудь «костюм» и стать более привлекательной.

Паракорд - вещь очень распространенная и полезная, но, что важнее, у нее очень широкий выбор цветов.

Вот несколько шагов, чтобы красиво обернуть ваш Bluetooth-динамик:

1. Обернуть всю скорлупу двусторонним скотчем, на этом этапе не снимать защитный слой;
2. Один конец прикрепите к низу горячим клеем, оставьте около 3 см шнура, которым мы воспользуемся позже;
3. Снимите небольшое количество защитного слоя с двустороннего скотча и приступайте к намотке динамика, стараясь, чтобы каждый виток был как можно ближе к предыдущему;
4. Когда половинка Bluetooth-динамика обернута паракордом, самое время добавить еще один цвет:

• Обрезать лишний паракорд;
• Нанесите небольшое количество эпоксидного клея на конец паракорда;
• Наденьте термоусадочную трубку 3 мм на конец паракорда;
• Повторите предыдущий шаг для дополнительного цвета;
• Продолжайте наматывать, повторяя шаги выше, когда добавлен дополнительный цвет.

Если вы решили использовать только один цвет, просто прикрепите конец, как описано во втором абзаце этого шага.

Шаг 22: Передняя решетка

Процесс оклейки передней решетки будет немного отличаться от задней панели, но не так уж и сложен.

• Подготовьте ткань, как в предыдущем шаге, но теперь аккуратно оставьте лишнюю ткань: 15 мм сверху и снизу и 40 мм с боков;
• Отрежьте кусок плотной ткани по форме решетки и проделайте отверстия для магнитов;
• Приклейте магниты к корпусу Bluetooth-колонки.
• Отметьте ориентиры с помощью корректирующей жидкости;
• Прикрепите еще два магнита к нижней части решетки, используя эпоксидную смолу.

Вот и все, теперь можно крепить переднюю решетку с помощью магнитов.

Шаг 23: Заключение

При создании этого проекта было сделано много ошибок, изменений и улучшений.

Основная ошибка - масштабирование, и это моя вина, потому что я забыл о масштабировании принтера и не проверяю замеры после того, как были сделаны распечатки. Когда я это понял, то уже было проделано много работы и не было времени повторять весь процесс снова, поэтому конечный продукт имеет некоторые изменения.

Надеюсь тебе понравилось.