Разбърканият MP3 музикален плейър "Jumbleum": 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

За този проект реших да направя лесен за използване, мощен плейър за използване в моята работилница.

След като опитах някои други MP3 модули, избрах лесно достъпния, евтин "DFPlayer Mini" модул.

Той има режим "Случайно възпроизвеждане" НО тъй като е случаен, възможно е мелодиите да се повтарят!

Моят дизайн използва микроконтролер PIC, за да "Jumble-Up" музиката да играе на случаен принцип без повторения. (докато е включен).

Той също така преодолява ограниченията за имена на файлове и папки, причинени от ограничената файлова система на DFPlayers. Сега можете да поставите всичките си музикални файлове директно върху микро SD карта или USB памет, без да се налага да ги преименувате или да се притеснявате за имената на папките.

Характеристика

• При включване мелодиите се смесват, за да се предотврати повторение.
• Просто се контролира с едно копче, завъртете за сила на звука, натиснете за следващата мелодия!
• Използва готов „DFPlayer” MP3 модул за възпроизвеждане на до 32Gb мелодии!
• Мелодиите могат да се възпроизвеждат от Micro-SD карта или USB стик
• RGB светодиоди за осветяване на настроението по време на игра и индикации за състоянието.
• Използва два 60W Модула за усилване на мощност Class-D.
• Сензорът спира играта, когато не се открие движение на потребителя.
• Може да се управлява и чрез IR дистанционно (NEC протокол)
• Бутон за избор и запазване на EQ режими
• Настройката на силата на звука се запазва дори след изключване на захранването.
• Усилвателят е заглушен между песни и при изключване на захранването, за да се предотврати „изскачане“.

За случая използвах стар "Boxee Box" стрийминг телевизионен плейър, който бе спрян от производителя през 2012 г.

Стъпка 1: Консумативи и инструменти

• D-SUN 3 Amp регулаторен модул (Ebay или Aliexpress)
• Мини MP3 модул DFPLAYER (Ebay или Aliexpress)
• TPA3118 PBTL MONO 60W УСИЛИТЕЛЕН МОДУЛ (Ebay или Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I/P PIC микроконтролер (тип DIP)
• 100uF кондензатор Радиално електролитен 25V Работен
• 47uF кондензаторен радиално електролитен 16V работен
• 0.1uF кондензатор 2.5mm Y5V керамичен 50V работен X 5
• 0.47uF Кондензатор 2.5mm Y5V Керамичен 50V работещ
• 100uF кондензаторен радиално електролитен 16V Работен X 2
• BAT85 бариерен диод Шотки
• Предпазител 3A поли сменяем (30v работещ)
• Дължини на 2,54 мм лента за закрепване на щифтове, за да се отреже според нуждите
• "Dupont" тип 2,54 мм женски гнезда за кримпване. 2-посочен X 3 и 3-посочен X 3
• 2.1 мм DC гнездо за печатна платка R/ъглов монтаж
• USB A Женски гнездо за печатна платка
• BC327 Транзистор TO-92L
• 10k 1/8W въглероден филмов резистор (5%)
• 22R 1/8W въглероден филмов резистор (5%) X 2
• 470R 1/8W въглероден филмов резистор (5%)
• 10K 1/8W въглероден филмов резистор (5%) X 9
• 100R 1/8W въглероден филмов резистор (5%)
• 1K 1/8W въглероден филмов резистор (5%)
• 10k предварително зададен потенциометър 6 мм X 2
• Ротационен енкодер с превключвател тип EC11 (Ebay или Aliexpress)
• Адресируем LED PL9823 5 мм или WS2812B SMD (1 или повече)
• TL1838 VS1838B HX1838 Инфрачервен приемник - ОПЦИОНАЛНО (Ebay или Aliexpress) (Вижте Стъпка 6)
• Сензор за микровълнова печка RCWL -0516 - ОПЦИОНАЛЕН (Ebay или Aliexpress)
• 28-пинов DIP / DIL PCB IC гнездо (0.3”) (за PIC)
• Малък бутон (нормално отворен)
• IR инфрачервено дистанционно управление (NEC протокол) - ОПЦИОНАЛНО (Ebay) (Вижте Стъпка 6)
• Копче за въртящ се енкодер
• 4 -кратни клеми за високоговорители с пружинно зареждане (Ebay)
• Двустранна медна PCB платка с дебелина 1,6 мм
• DC захранващ адаптер (12V 5 Amp или 19.5V 4 Amp компютърна тухла)
• Високоговорители X 2 (използвах 6 ома импеданс с мощност до 65 W)
• Припой
• Оборудване тел
• Хартия за лазерен принтер "Прехвърляне на тонер"
• Инструменти за ецване на печатни платки - железен хлорид и пластмасов контейнер и др.
• Пластмасови винтове и гайки за печатна платка X 4
• Винтове и гайки M3 (за клемите на високоговорителите) X 4

• Термосвиваема втулка

Инструменти

• Малък, фин поялник.
• Предпазни очила за използване при запояване, офорт и др.
• Лазерен принтер с ръчно подаване на хартия (за печатна платка за прехвърляне на тонер)
• Домакинска ютия (за пренасяне на тонер PCB метод)
• ESD каишка за китка (за боравене със статично чувствителни части)
• Свредло за печатни платки
• Свредла за печатни платки, 0,8 мм, 1 мм и стъпаловидно свредло (3-13 мм)
• Клещи, фрези, фина ножовка, пила
• настолен компютър
• PIC програмист на микрочип (напр. Pickit2)
• Самостоятелен софтуерен програмист за микрочип MPLAB или PICkit2
• Пистолет за лепило и лепило
• Ротационен инструмент тип "Dremel"
• Инструмент за кримпване (SN-28B) за гнезда "Dupont" (Ebay или Aliexpress)

Стъпка 2: Електрическа схема и как работи

Микрочип PIC Микроконтролер

Сърцето на веригата е микрочип PIC18F14K50 на Microchip. Този чип е избран, тъй като разполага с достатъчно памет за съчетаване на музика, сравнително малък (20 пина) и ниска цена. Той е програмиран на език за асемблер за управление на DFPlayer Mini MP3 модул, използвайки сериен протокол за данни. (9600 бод).

Dfplayer MP3 модул

Модулът DFPlayer е много евтино устройство за възпроизвеждане на MP3 файлове с помощта на вграден държач за Mini-SDCard или чрез външен USB стик, ако има такъв. Той има 24-битов DAC изход и 2 ватов усилвател (Не се използва в този проект). Този модул е лесно достъпен от Ebay.

Той има няколко проблема.

• Разположението на модула причинява някои звукови смущения (особено при избор на мелодия или при възпроизвеждане на много тихи секции.
• Не всички продавачи доставят модулите с оригиналния чип YX5200-24SS. (Някои от алтернативните чипове може да не работят според очакванията.)

Този дизайн се опитва да сведе до минимум проблема с шума, като заглушава усилвателните модули, когато музиката не се възпроизвежда.

ПХБ има заземени равнини, които помагат за намаляване на шума. (Не използвайте макет!).

При включване, PIC изисква общия брой мелодии, налични на sd-картата или USB паметта на DFplayer.

Той смесва тези мелодии и след това заповядва на играча да започне да свири.

Пълната последователност на възпроизвеждане се съхранява в PIC паметта, докато е включена. Това гарантира, че докато е включена, една мелодия не може да се повтори, докато не се пусне всяка мелодия на SD-CARD.

Когато една мелодия завърши, натоварената линия на играча се покачва високо, PIC избира следващата мелодия и изпраща командата за възпроизвеждане на плейъра.

Ротационен енкодер

Силата на звука на плейъра се контролира от въртящ се енкодер. При всяко завъртане на копчето PIC усеща посоката на завъртане и изпраща команди до плейъра, за да зададе новото ниво на силата на звука. Избраното ниво на силата на звука се записва в PIC eeprom, за да се запази дори след изключване на захранването.

Бутон за въртящ се енкодер

Кратко натискане инструктира PIC да избере нова мелодия. Ако бутонът се задържи натиснат за няколко секунди, PIC спира текущата мелодия и заглушава усилвателите. Следващото натискане на бутона избира и възпроизвежда нова мелодия.

Бутонът EQ

Всяко натискане на бутона EQ прави PIC цикъла през наличните режими на EQ и изпраща командата до плейъра. Избраният режим се записва в eeprom.

Шестте налични режима на EQ са обозначени с RGB светодиоден цвят:

1. Изключено (без еквалайзер)
2. Червено (поп)
3. Зелено (рок)
4. Синьо (джаз)
5. Бял (класически)
6. Магента (бас)

Тези режими на EQ изглежда не отговарят много добре на описанието им! (Режимът Blue (Jazz) ми е любим).

D-SUN модул за регулиране на напрежението

Микроконтролерът PIC, модулът DFplayer и RGB светодиодите се захранват при 5V от високоефективен превключващ регулаторен модул D-Sun 3 Amp. (налично от Ebay).

Регулаторният модул има променлив резистор, който трябва да бъде настроен да извежда точно 5 волта, преди да го свържете към която и да е част от веригата. Като алтернатива има подобна версия на регулаторния модул D-SUN, наличен от някои продавачи на Ebay, който има фиксиран 5V изход. Изглежда идентичен с оригиналния модул, с изключение на това, че малкият променлив резистор е заменен с SMD резистор 44.2KOhm (63C).

TPA3118 усилвателни модули

Двата модула на усилвател на мощност TPA3118 клас D (цифров) с мощност 60 W се захранват директно от външно захранване с постоянен ток, което може да бъде между 8 до 19,5 волта с номинал поне 3 ампера.

Чипът TPA3118 всъщност е 30 W стерео усилвател, който се използва в моно режим (PBTL) за постигане на максимална мощност от 60 W при 10% THD (използвайки 4 ома високоговорител и 21 V захранване).

В действителност около 30 W максимум на модул е възможно при по-малко от 1% THD, тъй като те нямат радиатор. На всеки модул има вход „Standby“(без звук). Това се превключва от PNP транзистор Q1. PIC ги поставя в режим на готовност, когато не пускат мелодии, а също и по време на изключване на захранването, диодът D1 и кондензаторът C11 поддържат напрежение, за да поддържат Q1 достатъчно дълъг, за да предотвратят „изскачането“на високоговорителя.

Jumper JP1 настройва сигнала за полярност в режим на готовност да съответства на усилвателния модул (това позволява да се използват различни типове усилвателни модули, ако желаете).

Адресен RGB LED/и

Осветлението за настроение и състояние се осигурява от един или повече адресируеми RGB светодиоди. Може да се използва или 5 мм отвор PL9823 или SMD WS2812B.

Jumper JP2 трябва да бъде настроен да съответства на типа LED, тъй като те имат малко по -различни цветови таблици. Това гарантира, че правилните цветове на състоянието винаги се показват.

Ако се използват повече от един светодиод, той може да бъде свързан паралелно с първия. (ПИНът Data OUT не се използва).

Дистанционно

Към J4 може да се монтира дистанционен сензор VS1838B IR 38Khz. Това позволява на плейъра по избор да се управлява чрез IR дистанционно управление с протокол NEC.

Дистанционното управление изпълнява същите функции (Сила на звука, Следваща песен, Стоп и Еквалайзер) плюс Пауза/Възобновяване. Дистанционното управление е получено от Ebay.

Плейърът е предварително програмиран да работи с ключовите кодове на NEC за този точен модел. Други типове, които използват протокола NEC, могат да бъдат конфигурирани (вижте раздела за настройка на дистанционното управление по -долу).

Сензор за движение

Това спира играча, ако никой не го слуша. Сензор за движение на тялото може да бъде свързан към J5. Модул RCWL-0516 тип микровълнов „радар“работи добре, тъй като има добра чувствителност/обхват на движение и може лесно да се монтира в корпуса на mp3 плейъра (не метален).

Всяко открито движение запазва мелодиите. Ако няма движение в рамките на 5 минути, плейърът спира паузата и превключва усилвателите в режим на готовност. Когато отново се открие движение, мелодията се възобновява.

Ако сензорът за движение не е инсталиран, плейърът няма таймаут.

Стъпка 3: Строителство

Направих печатната платка, използвайки "Метод за прехвърляне на тонер" на двустранна дъска (приблизително 10,3 x 7,3 см). Вижте двата PDF файла в края на този раздел (по един за всеки меден слой). Отпечатайте ги върху прехвърлянето на тонер хартия, използваща лазерен принтер в 100% мащаб. Двата листа за прехвърляне трябва да бъдат точно подравнени. (Получих най -добри резултати, използвайки специална хартия за прехвърляне (тънки лъскави жълти листове), получена от Ebay или Aliexpress).

Регулаторът D-SUN трябва да бъде подготвен чрез запояване на двойки 2,54-милиметрови щифтове към задната част на компонента на входните и изходните отвори на модула, както е показано на снимката. (това позволява по-късно модулът да бъде монтиран с главата надолу върху печатната платка). Свържете DC захранване (около 9-12 V) към входовете IN+ и IN и измервайте напрежението на изходите OUT+ и OUT. Регулирайте малкия променлив резистор, за да достигнете напрежението възможно най -близо до 5.00V. Регулирането на резистора е много чувствително, ако 5.00V е трудно да се постигне, задайте го малко по -долу.

Двата модула TPA3118 Amp могат да бъдат снабдени с щифтове за заглавки от долната страна за монтаж към печатната платка. Може да се направи малка модификация за подобряване на качеството на звука. По подразбиране усилването на усилвателя е предварително зададено много високо (36dB) за максимален обем. Това причинява известно съскане и нестабилност. По желание може да се намали до 20dB, което води до много по -малко съскане и по -добро качество на звука (за сметка на максималния обем) чрез премахване на един SMD резистор R27 на всеки модул.

Резисторът R27 (вижте снимката) може да бъде премахнат чрез внимателно загряване с фин накрайник за поялник и след това отстраняване с пинсета. (Това е много малък резистор, може да е необходима лупа за това!).

Jumper JP1 (усилвател, заглушаващ полярността)

Когато използвате модула TPA3118 по подразбиране. Свържете двете леви подложки на JP1, както е показано на снимката.

Jumper JP2 (RGB LED тип)

Ако използвате WS2812 LED, прекъснете двете леви подложки на JP2, както е показано на снимката.

За светодиоди тип PL9223, вместо това джъмперирайте двете десни подложки на JP2.

Стъпка 4: Софтуер

Ето HEX файловия фърмуер за микроконтролера PIC18F14K50.

Стъпка 5: Подготовка на карти с памет и MP3 файлове

Плейърът може да използва Micro-SD карта или USB стик с капацитет до 32GB.

Преди първото използване картата/картата с памет ще трябва да бъде форматирана с помощта на компютър.

Ако капацитетът на картата е по -малък от 4 GB, компютрите обикновено автоматично използват файловата система FAT или FAT16 (което е добре).

Ако картата е повече от 4 GB, може да се наложи ръчно да изберете файлова система FAT32, когато форматирате, за да работи.

Ако имате музикална колекция, твърде голяма, за да се побере на картата с памет, използвайте програма за музикален мениджър, като MediaMonkey, за да създадете нов плейлист. Редактирайте новия плейлист и го сортирайте по „произволно“, за да смесите цялата си музикална колекция. След това изберете опцията „Изпрати до“и след това „Копиране на папка“и изберете да копирате в буквата на устройството за вашата карта с памет. След това MediaMonkey ще копира произволен избор от вашата музикална колекция на картата с памет, докато се запълни.

Стъпка 6: Първоначални проверки и настройка

При включване RGB светодиодът трябва да свети в синьо. DFPlayer има червен или син светодиод, който трябва да светне, когато започне да играе. RGB светодиодът трябва да започне бавно да променя цвета си. Завъртете копчето, за да проверите дали контролира правилно силата на звука. (Ако се понижи, когато се завърти по посока на часовниковата стрелка, трябва да се транспонират щифтовите връзки A и B на енкодера.) Натиснете бутона и следващата мелодия трябва да се възпроизведе. Регулирайте двата променливи резистора, за да получите най -добрия обем и баланс от високоговорителите.

Настройка на дистанционното управление

Поддържа се само протокол за дистанционно управление NEC. Плейърът е предварително програмиран да работи с дистанционното управление, показано на снимката по-горе.

Получих го от Ebay (описан като: HX1838 VS1838 Arduino Инфрачервен IR Безжичен комплект сензорни модули за сензор за дистанционно управление). Той идва в комплект с IR сензора на малка печатна платка.

Той има бутоните със стрелки под клавиатурата, както е показано на снимката.

(Подобен тип с маркировка „KEYES“с бутоните със стрелки над клавиатурата има различни кодове на клавиши, изискващи от вас да го програмирате, както е показано по -долу)

Ако дистанционното ви управление не е точно същото като снимката по -горе, ще трябва да бъде настроено:

• Задръжте натиснат бутона на енкодера и включете захранването. (LED трябва да мига светло зелено)
• Отпуснете бутона (светодиодът спира да мига и остава светло зелен).
• Натиснете бутона за дистанционно управление, който искате да използвате за NEXT Tune напр. ">"
• След това плейърът трябва да започне да свири мелодия и светодиодът свети в червено.
• Натиснете бутона за дистанционно управление, за да използвате за УВЕЛИЧВАНЕ " ^"
• Светодиодът трябва да свети в жълто.
• Натиснете бутона за дистанционно управление, за да използвате за намаляване на силата на звука напр. "v"
• Светодиодът трябва да свети в зелено
• Натиснете бутона за дистанционно управление, за да използвате за СТОП напр. "ДОБРЕ"
• Светодиодът трябва да свети небесно синьо • Натиснете бутона за дистанционно управление, за да използвате за ПАУЗА напр. „#“
• Светодиодът трябва да свети Виолетов • Натиснете бутона за дистанционно, за да използвате за EQ напр. „1“
• Светодиодът трябва да свети в бяло за 1,5 секунди
• След това светодиодът мига в зелено
• Натискайте бутона Encoder, докато светодиодът спре да мига - за да запазите настройките.

Стъпка 7: Кодове на грешки

Светодиодът бързо мига в синьо - Или няма намерена sdcard, usb стик или файлове

Ако това се случи при включване - Проверете дали sdcard или usb стикът е правилно форматиран и дали има mp3 файлове. различна sdcard/usb стик.

Светодиодът бързо мига Червено - времето за изчакване чака Dfplayer модула да се инициализира

Това може да се случи при включване, ако модулът dfplayer не успее да се инициализира в рамките на 5 секунди. Това може да бъде причинено от бавна или несъвместима sdcard/usb стик, дефектен Dfplayer модул или грешка на веригата.

Опитайте да използвате друга sdcard/usb стик. Ако все още е същото, премахнете sdcard/usb стик и включете захранването. Светодиодът сега трябва да мига в зелено, ако Dfplayer работи. Ако все още мига в червено, проверете всички кабели или сменете модула Dfplayer.

Светодиодът бързо мига в зелено - няма sdcard или usb стик при включване

Поставете sdcard или usb стик.

Стъпка 8: Поставяне в калъф

Вероятно можете просто да го поставите в пластмасов калъф с общо предназначение или в някакъв друг излишен калъф за оборудване.

Имах една стара телевизионна кутия за предаване „Boxee Box“, откакто производителят спря поддръжката й през 2012 г.

Извадих електронните платки, след което отново сглобих двете половини метални шаси, които държаха основната платка. Пробих отвори в горната част на шасито и поставих пластмасови дистанционни елементи, за да държат новата платка (само три дистанционни елемента могат да бъдат монтирани, тъй като шасито с бокс е имало голям изрез, където трябва да отиде четвъртият дистанционер.)

Запазих бутона за захранване и кабела за повторно използване като бутон за еквалайзер.

Boxee имаше осветено с ръбове лого на предния панел. Премахнах оригиналните два светодиода и ги замених с два светодиода WS2812 RGB пиксела, фиксирани с горещо лепило.

(Също така промених логото „BOXEE“, за да се покаже „BOX“, използвайки парче черна боя.)

В горната част е пробита дупка за въртящия се енкодер.

Задният панел трябваше да има няколко изрези, внимателно направени с ротационен нож "Dremel" и файл за захранване, usb гнездо, слот за sdcard и двата конектора за високоговорители.

Инфрачервеният приемник за дистанционно управление беше монтиран на предния панел близо до логото чрез пробиване на малка дупка частично в черната пластмаса достатъчно далеч, за да достигне прозрачния пластмасов лист от предния панел (и изстъргване на черното задно покритие). След това беше фиксиран в поставете с горещо лепило.

Сензорът за движение "радар" беше изолиран с термоусадочна втулка и залепен към предния панел.

След това кутията се монтира отново (трудно е всичко да се събере отново!).