Аудио предупреждение: 18 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Проектираната от мен платка се нарича Audio Alert. Тази платка е поставена между стерео аудио източник и стерео аудио потребител като FM предавател или усилвател. Когато платката получи безжично кодирано съобщение, тя прониква в аудио потока от текущия източник и възпроизвежда MP3 звуковия клип, свързан с полученото съобщение. След като клипът завърши възпроизвеждането, дъската се връща към първоначалния източник (в моя случай iPod.)

Проектирах тази дъска като придружаваща дъска за дъска, която проектирах да открива, когато колекторът ми за прах в дърводелски магазин е пълен. Въпреки че пълният пансион на прахосмукачката щеше да включи мигащ строб, все пак от време на време нямаше да го забележа. Магазинът е доста силен, когато прахосмукачката и други стационарни инструменти работят, така че почти винаги нося протектора на слуха си с вграден FM приемник. Използвайки тази дъска, сега чувам „Прахоуловител пълен“през протектора за слуха. Вижте

Използваният MCU е ATmega328p. Mcu получава известие от трансивер RFM69CW. Аудио превключвателят е чип PT2314, контролиран от I2C. PT2314 е стерео превключвател 4 към 1. Платката излага 2 от 4 -те възможни входа като стандартни 3,5 мм стерео жакове. Третият източник е вграден чип за MP3 плейър, а четвъртият източник не се използва. Изходът е през стандартен 3,5 мм стерео жак.

MP3 плейърът има 3 възможни източника: SD карта, USB стик и NOR Flash.

MP3 плейърът е същият чип YX5200-24SS, който се намира в много модули DF Player (въпреки че повечето от по-евтините версии на този модул използват фалшиви чипове, на които липсва цялата функционалност на оригиналния чип.) Основната разлика в това изпълнение, използвайки YX5200 -24SS чипът е, че е стерео и поддържа NOR Flash EEPROM.

Можете да заредите предварително NOR Flash с MP3 клипове или да използвате някой от другите източници. При стартиране MP3 плейърът по подразбиране ще бъде USB, ако е наличен, последван от SD картата и след това NOR Flash. Можете да промените софтуера, за да промените приоритета на източника, или да използвате MP3 източника въз основа на полученото съобщение.

Както е програмирано, външният вход се предава към изхода. Както при източника на MP3, това поведение може да бъде променено в софтуера. Също така силата на звука, баланса, високите честоти и няколко други функции за превключване на аудио могат да се контролират чрез софтуера.

Платката има и възможност за добавяне на усилвател за слушалки. Използвам усилвателя в моята конфигурация, защото изходът захранва FM предавател и предавателят се представя по -добре с усилвателя, отколкото когато се подава аудио на ниво линия.

Всички неизползвани щифтове са доведени до ръба на дъската. Платката има I2C конектор с линия за прекъсване за бъдещо развитие (дисплей, клавиатура и др.)

Схемата е включена в следващата стъпка.

Както при другите платки, които съм проектирал, гербер файловете на тази дъска се споделят на PCBWay.

3D отпечатан корпус е достъпен на Thingiverse:

Стъпка 1: Инструкции за сглобяване на борда

Следват инструкциите за сглобяване на дъската (или почти всяка малка дъска). В следващите стъпки сглобявам дъска без допълнителния усилвател за слушалки.

Ако вече знаете как да изградите SMD платка, преминете към стъпка 13.

Стъпка 2: Съберете части

Започвам с залепване на лист хартия към работната маса с етикети за всички много малки части (резистори, кондензатори, светодиоди). Избягвайте поставянето на кондензатори и светодиоди един до друг. Ако се смесят, може да е трудно да ги различите.

След това попълвам хартията с тези части. Около ръба добавям другите, лесни за разпознаване части. (Обърнете внимание, че използвам същото парче хартия за други табла, които съм проектирал, така че само няколко от местата на снимката имат части до/върху етикетите)

Стъпка 3: Монтирайте дъската

Използвайки малко парче дърво като монтажен блок, забивам печатната платка между две парчета прототипна дъска за скрап. Прототипните платки се държат към монтажния блок с двойно залепваща лента (без лента на самата платка). Харесва ми да използвам дърво за монтажния блок, защото е естествено непроводим/антистатичен. Също така е лесно да го премествате, когато е необходимо, когато поставяте части.

Стъпка 4: Нанесете Solder Paste

Нанесете спояваща паста върху SMD подложките, като оставите всички подложки с отвори голи. Като съм с дясна ръка, обикновено работя от горе вляво надолу вдясно, за да сведем до минимум шансовете да размажа паяната паста, която вече съм нанесла. Ако все пак намажете пастата, използвайте кърпа без власинки, като тези за премахване на грим. Избягвайте използването на Kleenex/кърпа. Контролирането на количеството паста, приложено към всяка подложка, е нещо, което можете да разберете чрез опити и грешки. Искате само едно малко натриване на всяка подложка. Размерът на тампона е спрямо размера и формата на подложката (приблизително 50-80% покритие). Когато се съмнявате, използвайте по -малко. За щифтове, които са близо един до друг, като интегрални схеми в пакет TSSOP, прилагате много тънка лента върху всички подложки, вместо да се опитвате да приложите отделен тампон към всяка от тези много тесни подложки. Когато спойката се стопи, маската за запояване ще предизвика припоя да мигрира към подложката, нещо като това как водата няма да се залепи за мазна повърхност. Припоят ще се наниже или ще се премести в зона с открита подложка.

Използвам паста за ниска точка на топене (точка на топене 137C)

Стъпка 5: Поставете SMD частите

Поставете SMD частите. Правя това от горе вляво надолу вдясно, въпреки че няма голяма разлика освен че е по -малко вероятно да пропуснете част. Частите се поставят с помощта на пинцета за електроника. Предпочитам пинсета с извит край. Вземете част, завъртете монтажния блок, ако е необходимо, след което поставете детайла. Леко докоснете всяка част, за да се уверите, че тя стои плоска на дъската. Когато поставям част, използвам две ръце, за да помогна за точното поставяне. Когато поставяте квадратна mcu, я вземете по диагонал от противоположните ъгли.

Огледайте платката, за да се уверите, че всички поляризирани кондензатори са в правилното положение и че всички чипове са ориентирани правилно.

Стъпка 6: Време за пистолет с горещ въздух

Използвам пистолет за горещ въздух YAOGONG 858D SMD. (В Amazon за по -малко от $ 40.) Пакетът включва 3 дюзи. Използвам най -голямата (8 мм) дюза. Този модел/стил се произвежда или продава от няколко доставчици. Виждал съм рейтинги навсякъде. Този пистолет ми работи безупречно.

Използвам нискотемпературна паста за спойка. За моя модел пистолет имам зададена температура 275C, въздушен поток настроен на 7. Дръжте пистолета перпендикулярно на дъската на около 4 см над дъската. Запояването около първите части отнема известно време, за да започне да се топи. Не се изкушавайте да ускорите нещата, като преместите пистолета близо до дъската. Това обикновено води до издухване на частите наоколо. След като спойката се стопи, преминете към следващата припокриваща се част на дъската. Работете по целия път.

Стъпка 7: Подсилете, ако е необходимо

Ако платката има повърхностно монтиран конектор за SD карта или повърхностно монтиран аудио жак и т.н., нанесете допълнителна жична спойка върху подложките, използвани за закрепването й към платката. Открих, че само спояващата паста обикновено не е достатъчно здрава, за да закрепи надеждно тези части.

Стъпка 8: Почистване/премахване на SMD Flux

Припойната паста, която използвам, се рекламира като „нечиста“. Трябва да почистите дъската, тя изглежда много по -добре и ще премахне всички малки частици спойка на дъската. Използвайки латексови, нитрилови или гумени ръкавици в добре проветриво помещение, изсипете малко количество препарат за отстраняване на флуса в малка чиния от керамика или неръждаема стомана. Затворете отново бутилката за отстраняване на потоци. С помощта на твърда четка натрийте четката в препарата за отстраняване на потоци и изтъркайте част от дъската. Повторете, докато изтриете напълно повърхността на дъската. За тази цел използвам четка за почистване на пистолет. Четините са по -твърди от повечето четки за зъби.

Изсипвам неизползвания препарат за отстраняване на флюс обратно в бутилката. Не знам дали това е правилно или не. Не съм забелязал никакви проблеми, свързани с това.

Стъпка 9: Поставете и запоявайте всички части на отворите на коритото

След като препаратът за отстраняване на потока се изпари от дъската, поставете и запоявайте всички части на отворите, най -къси до най -високи, една по една.

Стъпка 10: Флаш отрязани отвори

С помощта на клеща за изрязване на фреза отрежете щифтовете на проходните отвори от долната страна на дъската. Това прави отстраняването на остатъците от флюса по -лесно.

Стъпка 11: Затоплете отново през отворите след изрязване

За хубав външен вид затоплете спойката на щифтовете след отрязване. Това премахва следите от срязване, оставени от фреза за промиване.

Стъпка 12: Отстранете потока през отворите

Използвайки същия метод на почистване, както преди, почистете гърба на дъската.

Стъпка 13: Приложете захранване към дъската

Приложете захранване към платката (6 до 12V). Ако нищо не се запържи, измерете 5V и 3.3V от голямото гнездо на двата регулаторни чипа.

Стъпка 14: Заредете Bootloader

Тази стъпка задава скоростта на процесора, източника на часовник и други настройки на предпазителите, както и зареждането на зареждащия механизъм.

За тази стъпка ще ви е необходим ISP. Можете да използвате всеки ISP като Arduino като ISP, при условие че ISP е 3v3. ISP, който проектирах, има 3v3 ISP конектор. Вижте

Много важно: Трябва да използвате Iv 3v3 или може да повредите компоненти на платката

От менюто Arduino IDE Tools изберете „Arduino Pro или Pro Mini“за платката и „ATmega328P (3.3V 8MHz)“за процесора.

Изключете захранването от платката, ако използвате 6 -жичен ISP кабел.

Свържете ISP кабела от ICSP заглавката на дъската към 3v3 ISP. Поставете превключвателя DPDT близо до заглавката на ICSP в положение „PROG“.

Изберете „Arduino като ISP“от менюто Инструменти-> програмист (или каквото и да е подходящо за ISP, който използвате), след което изберете записване на зареждащо устройство. В допълнение към изтеглянето на буутлоудъра, това също ще настрои правилно предпазителите. На снимката таблото вляво е мишената. Таблото вдясно е ISP.

Изключете кабела на ISP.

Стъпка 15: Качете скицата

Прикрепете модул за сериен адаптер 3v3 TTL към серийния конектор на платката.

Актуализация: 18-март-2021: Направих някои малки промени в скицата, за да поправя грешка, която възниква, когато предупреждението вече се възпроизвежда, когато получи друго съобщение. Свържете се с мен, ако искате актуализираната версия на скицата

Изтеглете software.zip, приложен към тази стъпка. Можете или да смесите тези източници във вашата папка Arduino, или да промените местоположението на Sketchbook в предпочитанията на Arduino, за да посочите тези източници. Предпочитаният метод е тези източници да бъдат отделени.

Проверете/Компилирайте скицата на AudioAlertRFM69.

Качете скицата, ако се компилира без грешки.

Стъпка 16: Създайте MP3 FAT шестнадесетичен файл

Тази стъпка предполага, че планирате да използвате вградения чип NOR Flash като източник на MP3. Можете да преминете към стъпка 18, ако не планирате да използвате чипа NOR Flash като източник на MP3. Това означава, че ще използвате SD карта или USB памет като източник на MP3.

Целта на тази стъпка е да получите изображение на файлова система FAT16, съдържаща MP3 клиповете, които да се възпроизвеждат от NOR Flash като източник на NOR Flash EEPROM. Редът на файловете в основната директория на FAT определя MP3 индекса, към който ще се позовавате от софтуера при възпроизвеждане на сигнал.

Шестнадесетичният файл MP3 FAT може да бъде създаден с помощта на моето приложение Mac OS FatFsToHex.

Ако притежавате Mac или имате достъп до такъв, изтеглете приложението FatFsToHex от GitHub:

Обърнете внимание, че не е нужно да създавате приложението, в това хранилище има zip файл, съдържащ вграденото приложение.

След като сте решили MP3 файловете, които искате да пуснете на дъската, стартирайте приложението FatFsToHex и плъзнете файловете в списъка с файлове. Задайте реда на възпроизвеждане, като подредите файловете в списъка. Ако това е набор от MP3 файлове, които смятате, че можете да използвате повече от веднъж, запишете комплекта на диск, като използвате командата save (⌘-S). Експортирайте (⌘-E) шестнадесетичния MP3 файл на SD карта, именувайки файла FLASH. HEX. Това трябва да е единственият файл на тази SD карта.

Съмнявам се, че някой наистина ще изгради една от тези дъски, но ако някой го направи и вие се забиете при създаването на MP3 шестнадесетичен файл, свържете се с мен и аз ще го създам за вас.

Стъпка 17: Заредете MP3 файловете в NOR Flash EEPROM

За тази стъпка се нуждаете от Arduino като ISP (или платката, която проектирах) и 5 или 6 жичен ISP кабел. Изключете захранването от платката, ако използвате 6 -жичен кабел.

Ако не използвате ISP, който съм проектирал, ISP, който използвате, трябва да бъде зареден с моята скица на Hex Copier и трябва да има модул SD карта съгласно инструкциите в скицата HexCopier. Скицата на HexCopier може да се изпълнява на всеки Arduino с ATmega328p (и няколко други ATMegas.) Тази скица е в хранилището на GitHub FatFsToHex.

Поставете превключвателя DPDT близо до NOR Flash EEPROM в положение PROG. Свържете ISP кабела между 3v3 ISP и заглавката NOR FLASH, като използвате заземяващия щифт, за да определите правилната ориентация на конектора. Това е синият конектор на снимките.

След като се включи захранването с поставената SD карта и скоростта на предаване на сериен монитор е зададена на 19200, изпратете скицата буква C и знак за връщане ("C / n" или "C / r / n"), за да стартирате копието. Вижте снимката на екрана за очаквания отговор от скицата на копирна машина, работеща на ISP.

Обърнете внимание, че приложението FatFsToHex има сериен монитор (вижте снимката.)

Стъпка 18: Тествайте дъската

Свържете iPod или друг източник на звук към 3,5 мм аудио жак с надпис „IN“. Свържете чифт слушалки към жака с надпис „OUT“.

Приложете захранване към платката. Пускайте песни на iPod. Трябва да чуете какво се възпроизвежда през слушалките.

Прикрепете 3v3 TTL сериен адаптер към платката. Задайте скорост на предаване на 9600.

Пуснете сигнал, като изпратите дъската „p1“. Трябва да чуете предупреждението, изрязано във всичко, което идва от iPod. Има твърде много тестови параметри, които могат да се изпращат последователно на дъската, за да се опишат тук. Погледнете функцията на цикъла на скицата на AudioAlertRFM69. Ще видите оператор switch, който изброява всички параметри на теста.

За да тествате трансивъра, се нуждаете от друга платка, като например дистанционното управление, описано в инструкциите на моя детектор на Varmint, или пълния борд на колектора за прах, който проектирах. Вижте https://www.thingiverse.com/thing:2657033 Тези дъски могат да бъдат програмирани да изпращат съобщения до таблото за звукови сигнали.

Можете също така да изградите тестов набор върху макет, както е показано на снимките. Проектирах пробивни дъски за RFM69CW и HCW. Тези платки осигуряват промяна на нивото, така че можете да използвате тези трансивери с 5V mcu. (RFM69 е 3v3.)

Ако някой в САЩ има интерес да закупи някоя от моите дъски, голи или изградени, трудно намиращи се части, да се свърже с мен (чрез съобщение, а не като коментар.) Както е отбелязано във въведението, файловете Gerber на борда се споделят на PCBWay.