Оловянный динамик Altoids: 15 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Очередной проект оловянной акустической системы Altoids. Динамик, электрическая схема, одна батарейка AA и аудиокабель «папа-вилка» 3,5 мм помещаются вместе в жестяную коробку. Питание обеспечивается микросхемой Maxim MAX756 со схемой прямо из таблицы данных (см. Также MintyBoost! Здесь и на ladyada.net) и усилением с помощью микросхемы операционного усилителя LM386 со схемой снова прямо из таблицы (на основе Crackerbox от Make Magazine. Любой, кто занимается этим проектом, должен иметь доступ к стандартным инструментам - плоскогубцам, диагональным кусачкам, кусачкам и инструментам для снятия изоляции, паяльнику и припоям, мультиметру, электродрели и наконечникам для продольной резки (подробнее об этом позже). Также требуется опыт изготовления печатных плат. Вырваться из вашего модуля - Низкое качество звука - Высокое качество CoolPictures Несколько первых комментаторов отметили отсутствие изображений. Теперь есть фотографии, на которых подробно описана подготовка олова Altoids, держателя батареи, динамика, переключателя, аудиоразъема, аудиокабеля, а также общая установка деталей и окончательная сборка. Также есть несколько изображений платы со всеми установленными электронными компонентами, но нет пошагового описания этого процесса. Основное изображение для шага 5 (Пайка деталей на печатной плате) содержит примечания к изображению, идентифицирующие каждую из частей. Если есть какие-либо дополнительные изображения, которые, по вашему мнению, могут помочь в процессе сборки, сообщите мне.

Шаг 1: Детали

Детали можно приобрести у любого из множества поставщиков электроники. Заменить, как кажется разумным. Единственные важные компоненты - это динамик (потому что он так хорошо помещается в жестяную банку) и микросхемы Maxim MAX756 и LM386 (потому что плата предназначена для них). Ссылки, следующие за деталями, относятся к DigiKey и всей электронике. Интегрированные схемы 1 x U1 - DIP аудиоусилителя LM386 - LM386N-1-ND1 x U2 - MAX756CPA DC / DC 3.3 / 5V DIP - MAX756CPA + -ND2 x Ux - Гнездо IC 8-контактный DIP - A32878-NDR Резисторы 1 x R1 - 10 1 / 4Вт 1% металлическая пленка - 10,0XBK-NDC Конденсаторы 1 x C1 - 0,01 мкФ - 399-4150-ND1 x C2 - 0,047 F - 399-4189-ND2 x C7, C8 - 0,1 мкФ - 399-4151-ND3 x C3, C5, C6 - 100 мкФ - P5152-ND1 x C4 - 220 мкФ - P5153-NDИндуктор 1 x L1 - 22 мкГн радиальный - M9985-ND Диод 1 x D1 - 1N5818 Шоттки 1 А, 30 В - 1N5818-E3 / 1GI-ND Прочее Громкоговоритель 8 мм 1/2 Вт 57 мм квадрат (1) GF0576-ND Держатель аккумулятора 1- 6-дюймовые провода типа AA (1) 2461K-NDPhone jack стерео 3,5 мм (1) MJW-22 Аудиокабель 3,5 мм вилка-вилка 12 дюймов (1) CB-400 Тумблер SPDT 1/4 дюйма вкл. (1) MTS-4 Изображение всех частей вместе с примечаниями к изображениям, идентифицирующими каждую часть

Шаг 2: Схема и компоновка печатной платы

Как отмечалось во введении, схемы микросхем Maxim MAX 756 и LM386 взяты непосредственно из их соответствующих таблиц данных. Схема и печатная плата были разработаны с использованием бесплатной версии EAGLE Layout Editor от CadSoft.

Шаг 3: Изготовление и подготовка печатной платы

В Интернете есть множество ресурсов, описывающих процесс создания печатных плат. TransferI испытывал (и все еще испытываю) значительные трудности с получением согласованных переводов на медную плату. В настоящее время я использую синюю трансферную пленку Press-n-Peel от Techniks.com. Я также безуспешно пытался следовать процессу, описанному Рикчибитти (мое нетерпение). Кажется, что у всех есть предпочтительный и безупречный метод, и ни один из них не работает для меня! В конце концов я использую Sharpie, чтобы заполнить маску. В целом это слабое звено в производстве печатных плат. Заливка После нескольких пугающих попыток протравливания хлористым железом над кастрюлей с теплой водой на моей кухне я перешел в химическую лабораторию и применил технику, описанную в Руководстве по прекращению использования феррика. Хлористый. Материалы были дешевле, доступнее (местный хозяйственный магазин и CVS), чище и безопаснее. Первоначальное травление было быстрым и агрессивным, хотя у меня были некоторые проблемы с последующими партиями. Резка У меня нет хорошего метода резки печатных плат. Будем признательны за предложения и рекомендации. Сверление Для сверления отверстий я использовал инструмент Dremel с удлинителем для сверления и сверло 1/32 дюйма для большинства отверстий. Для диода и отверстий для динамика, батареи, переключателя и аудиоподключения я использовал Бит 3/64 дюйма. Биты из долины Ли.

Шаг 4: подготовка олова для альтоидов

В банке нужно два набора отверстий. Я использую металлический пробойник, чтобы отметить места отверстий, и битумы (для дерева), чтобы просверлить отверстия. Биты с острием штифта имеют центральную точку и две режущие кромки. Они не будут кататься на коньках, а края медленно прорезают металл. Насадки для точек Брэда можно приобрести в компании Lee Valley (среди прочего). Первая представляет собой набор отверстий диаметром 1/8 дюйма прямо над динамиком в соответствии с выбранным вами шаблоном. Я размечаю рисунок на миллиметровой бумаге 6 x 6 и склеиваю скотчем. бумагу на крышке банки, примерно расположенной над динамиком. Чтобы верхняя часть банки не проталкивалась внутрь, поддержите внутреннюю часть крышки на небольшом деревянном бруске при пробивании и сверлении верхней части. С бумагой и деревом на месте, я долблю олово с помощью пробойника. При сверлении делайте сначала медленно. Режущие кромки штифтов должны образовывать ровный круг. Сверление сверлом чего-либо, кроме перпендикулярного поверхности, может привести к захвату и разрыву сверла Второй набор состоит из двух отверстий диаметром 1/4 дюйма на левой стороне банки для переключателя и аудиоразъема. Разместите их довольно широко, но так далеко друг от друга, чтобы они упали на изогнутую часть банки. Отцентрируйте их вертикально на той части стороны, которая видна при закрытой крышке. Сделайте отметки пробойником и просверлите очень осторожно. Предостережение относительно того, что биты захватывают олово, сильнее относится к большим битам.

Шаг 5: Припаивание деталей к печатной плате

В Интернете есть множество ресурсов, описывающих процесс пайки электронных компонентов на печатные платы. См., Например, руководство по пайке на сайте ladyada.net. Порядок, в котором вы устанавливаете компоненты, на самом деле не имеет значения, хотя я считаю, что работать от самых маленьких до самых больших проще всего. Я собираю плату в следующем порядке: перемычки Я использую перемычки (небольшие кусочки проволоки) в нескольких местах вместо двухсторонней платы. В этой конструкции есть несколько мест, где я не мог придумать простой способ перенести провод из одного места в другое, не пересекая второй провод. Мое решение - перемычки. Обратите внимание, что на схеме указан второй диод (D2), через который питание поступает на микросхему LM386. Это было необходимо, когда схема состояла только из усилителя; Я не считаю это необходимым и заменяю на перемычку. Держатели для чипов. Следующими вставляю держатели для чипов. Они обеспечивают относительно стабильную поверхность, на которой можно уравновесить плату вверх ногами для будущей пайки. Ориентация держателей микросхем имеет значение - убедитесь, что конец с надрезом расположен, как показано на рисунке, чтобы микросхемы были ориентированы правильно при установке. Небольшие конденсаторы Четыре небольших конденсатора вставляются следующими. Резистор Резистор расположен вертикально Диод Отверстия для диода должны быть 3 / 64. Расстояние между отверстиями немного мало, поэтому необходимо соблюдать осторожность при установке диода на место. Однако более важным является правильная ориентация диода. Большие конденсаторы и катушка индуктивности легко входят в состав и образуют своего рода стену для поддержки держателя батареи. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить правильную ориентацию электролитических конденсаторов. Обратите внимание на расположение белой полосы на каждом конденсаторе. Ориентация индуктора не имеет значения. Проверьте свою работу Будьте осторожны, правильно сориентируйте компоненты. Ориентация держателей микросхем, электролитических конденсаторов и диода имеет значение. Проверьте схему расположения и схему или просто убедитесь, что все соответствует изображениям!

Шаг 6: Подготовка держателя батареи

Чтобы защитить провода на держателе батареи, вставьте небольшой кусок термоусадочной трубки 1/16 дюйма в отверстия, через которые провода выходят из держателя. Держатель батареи с трудом входит в олово, а термоусадочная трубка защищает провода от истирания. • Ориентация держателя батареи в олове выбрана так, чтобы длинный вывод находился на стороне компонентов олова. Скрепите два провода вместе на верхнем конце держателя с помощью короткого отрезка термоусадочной трубки 1/8 дюйма. Обрежьте конец термоусадочной трубки под углом, чтобы плотнее прилегать к держателю. С помощью диагональных ножей отрежьте два выступа, удерживающих батарею. Это значительно упростит замену батареи после того, как все будет собрано

Шаг 7: подготовка динамика

Закругленные углы динамика плохо вписываются в углы олова Altoids. Используйте диагональные фрезы, чтобы отрезать два левых угла и увеличить радиус изгиба. Перед сборкой убедитесь, что динамик плотно прилегает к левой кромке жести. При пайке проденьте провода через отверстия в ушках для дополнительного усиления. Добавьте куски термоусадочной трубки 1/16 дюйма, чтобы предотвратить истирание. Обратите внимание, что провода идут влево, когда динамик перевернут, и правильно идут вправо, когда динамик находится в жестяной банке правой стороной вверх. Обратите внимание, что красный провод находится над черным проводом.

Шаг 8: Подготовка коммутатора

Проденьте провода через отверстия в ушках, припаяйте и укрепите соединения с помощью термоусаживаемой трубки 1/16 дюйма. Если эта трубка не полностью закрывает наконечник, сдвиньте дополнительный кусок трубки 1/8 дюйма вниз, чтобы закрыть наконечник. и паяное соединение. Сожмите провода вместе с помощью короткого отрезка термоусадочной трубки 1/8 дюйма. При необходимости отрежьте дополнительный выступ от переключателя DPST (он может касаться нижней части динамика и не используется в этом проекте). согнуты дважды, чтобы обхватить динамик. Они должны следовать за стенками жестяной коробки. Обратите внимание, что красный провод находится над черным проводом.

Шаг 9: Подготовка аудиоразъема

Это сложнее всего сделать. Начните с выпрямления выступов плоскогубцами. Затем согните все клеммы, которые являются частью встроенного переключателя, в сторону. Соедините левый и правый сигнальные наконечники с помощью небольшого отрезка провода. Это должно объединить левый и правый сигналы от устройства ввода - я надеюсь, что это так! Это один из самых хитрых солдатиков. Я аккуратно отрезаю кусок (зеленой) проволоки до нужной длины, зачищаю концы и сгибаю точно по размеру. После того, как у меня все получилось, я наливаю немного припоя на наконечники, размещаю провод, затем расплавляю припой и вставляю концы на место. Обычно обжигаю пальцы. Работать нужно быстро и осторожно, чтобы не расплавить переключатель. Обратите внимание на ориентацию аудиоразъема в банке. У меня есть входной провод (красный), идущий от верхнего наконечника и провод заземления (черный). Припаяйте провода к двум ушкам на переключателе и укрепите соединения термоусадочной трубкой. Сожмите провода вместе с помощью короткого отрезка термоусадочной трубки 1/8 дюйма. Обратите внимание, что красный провод находится над черным проводом. Провода должны быть загнуты назад и следовать вдоль стенок жести. Это хорошая идея. на этом этапе проверьте целостность. Подключите кабель и убедитесь, что два сигнальных провода соединены, а земля соединена с землей.

Шаг 10: Подготовка аудиокабеля

Концы аудиокабеля хрупкие и должны быть защищены термоусадочной трубкой. Закройте каждый конец домкрата термоусадочной трубкой 1/4 дюйма.

Шаг 11: Установка дополнительных деталей

Отрежьте провода внешних частей по одной длине, вставив плату в жестяную банку и поместив часть поверх нее. Лучше слишком долго, чем слишком коротко. Припаяйте их в следующем порядке - выключатель, аудиоразъем, держатель батареи, динамик.

Шаг 12: Тестирование цепи

Перед окончательной сборкой рекомендуется проверить схему. Убедитесь, что две микросхемы вставлены и правильно заряженный аккумулятор установлен в правильной ориентации. Включите Altoids Tin Speaker и надейтесь на лучшее. Вы должны услышать слабый гул из динамика. Прикрепите устройство, создающее шум. Надеюсь, вы услышите музыку. Ты сам по себе.

Шаг 13: Окончательная сборка

Вырежьте кусок плотного картона (я использую либо куски картона для обрамления картинок, либо картонные подставки для пива), чтобы он поместился внутри дна банки Altoids. Радиус углов и Altoids олова может быть приблизительно на четверть. Эта деталь изолирует плату от металлической жести. Обратите внимание, что для того, чтобы аудиокабель 3,5 штекер-папа поместился в банку, этот кусок не должен доходить до правой стороны банки. Он должен соответствовать размеру всей печатной платы. Сначала вставьте и прикрепите аудиоразъем и выключите. Для этого сложите динамик вверх и в сторону. Затем вставьте плату в жестяную банку, вставьте резьбовые части аудиоразъема и переключите их через соответствующие отверстия. Затяните и сложите динамик на место. Вам придется немного выдвинуть длинные стороны банки, чтобы фланец динамика защелкнулся под скрученным краем банки. Сдвиньте динамик до упора влево. Если он не помещается под левым закругленным краем, подрежьте два угла еще немного. Пока стороны банки все еще выступают, вставьте держатель батареи на место. Будьте осторожны, чтобы не бояться выводов. Обратите внимание, что держатель батареи расположен так, чтобы его красный вывод проходил вверх по стороне рядом с электронными компонентами. Выровняйте стороны жестяной коробки и убедитесь, что фланец динамика находится под скрученной кромкой жести., закройте банку и наслаждайтесь!

Шаг 14: Управление усилением - простой способ

Коэффициент усиления LM386, в том виде, в каком он сейчас построен, установлен только на 20. Эффект от этого состоит в том, что ATS не очень громкий. Я обнаружил, что для получения желаемой громкости мне пришлось увеличить громкость моего MP3-плеера почти до максимального уровня. Это искажало сигнал и звук от ATS, и, если не считать плохой динамик, приводило к очень плохому звуку. Усиление системы должно происходить в LM386 (где он и принадлежит), а не в источнике, обеспечивающем сигнал. При внимательном осмотре печатной платы можно обнаружить две контактные площадки чуть выше контактов 1 и 8 LM386. Соединив эти два контакта куском провода, коэффициент усиления будет установлен на 200, и ATS будет значительно громче. В таблице данных LM386 указано, что к этим контактам должен подключаться конденсатор емкостью 10 мкФ, а для контакта 7 требуется байпасный конденсатор. Я не заметил никаких проблем с простым проводом - это простой способ изменить усиление. Более элегантный и сложный подход подробно описан на следующей странице.

Шаг 15: управление усилением - элегантный способ

Усиление микросхемы усилителя LM386 регулируется резистором (и конденсатором) между контактами 1 и 8. Я заменил тумблер на конический стерео аудио потенциометр ALPS RK097 10 кОм с переключателем питания из магазина запчастей Tangent (и недоступен больше нигде, похоже, что это). Я использовал один из двух потенциометров для управления сопротивлением между контактами 1 и 8 на LM386 и выключатель питания для управления мощностью. Эффект от этого изменения заключается в том, что усиление установлено на максимум (сопротивление как можно ниже)., ATS довольно громкий, и с полным понижением усиления (максимальное сопротивление) ATS несколько громче, чем без каких-либо модификаций. В любом случае, как простые, так и элегантные модификации возлагают на LM386 бремя усиления, и звук становится значительно лучше на большей громкости.