"Jumbleum" Shuffle MP3 -musikafspiller: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Til dette projekt besluttede jeg mig for at lave en let at bruge, kraftfuld afspiller til at bruge i mit værksted.

Efter at have prøvet nogle andre MP3 -moduler valgte jeg det let tilgængelige, billige "DFPlayer Mini" -modul.

Det har en tilstand "Tilfældig afspilning", men fordi det er tilfældigt, er det muligt for melodier at gentage!

Mit design bruger en PIC-mikrokontroller til at "Jumble-Up" musikken til at afspille tilfældigt uden gentagelser. (mens den er tændt).

Det overvinder også begrænsningerne for filnavne og mapper forårsaget af DFPlayers 'begrænsede filsystem. Nu kan du lægge alle dine musikfiler direkte på et micro SD-kort eller USB-hukommelsesnøgle uden at skulle omdøbe dem eller bekymre sig om mappenavne.

Funktioner

• Ved opstart blandes melodierne sammen for at forhindre gentagelser.
• Blot styret af en knap, drej for lydstyrke, tryk for næste melodi!
• Bruger et færdigt "DFPlayer" MP3 -modul til at afspille op til 32 GB melodier!
• Melodier kan afspilles fra et Micro-SD-kort eller en USB-stick
• RGB -lysdioder til stemningsbelysning under afspilning og statusindikationer.
• Bruger to 60W klasse-D effektforstærkermoduler.
• En sensor sætter afspilningen på pause, når der ikke registreres brugerbevægelse.
• Kan også styres af en IR -fjernbetjening (NEC -protokol)
• Trykknap til valg og gemning af EQ-tilstande
• Lydstyrkeindstillingen gemmes, selv efter slukning.
• Forstærkeren er slået fra mellem spor og ved slukning for at forhindre "pop".

I sagen brugte jeg en gammel "Boxee Box" streaming tv -afspiller, der blev afbrudt af producenten tilbage i 2012.

Trin 1: Forbrugsvarer og værktøjer

• D-SUN 3 Amp Regulator modul (Ebay eller Aliexpress)
• DFPLAYER Mini MP3 -modul (Ebay eller Aliexpress)
• TPA3118 PBTL MONO 60W FORSTÆRKER MODUL (Ebay eller Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I/P PIC mikrokontroller (DIP-type)
• 100uF kondensator Radial elektrolytisk 25V arbejder
• 47uF kondensator Radial elektrolytisk 16V arbejder
• 0.1uF kondensator 2.5mm Y5V Keramik 50V arbejder X 5
• 0.47uF kondensator 2.5mm Y5V keramik 50V arbejder
• 100uF kondensator Radial elektrolytisk 16V Working X 2
• BAT85 Schottky barriere diode
• Sikring 3A poly Resettable (30v Working)
• Længder på 2,54 mm Pin Header Strip til at skære efter behov
• "Dupont" type 2,54 mm hunstik. 2-vejs X 3 & 3-vejs X 3
• 2,1 mm DC -stik PCB R/vinkelmontering
• USB A Female Through Hole PCB Socket
• BC327 Transistor TO-92L
• 10k 1/8W kulfilmmodstand (5%)
• 22R 1/8W kulfilmmodstand (5%) X 2
• 470R 1/8W kulfilmmodstand (5%)
• 10K 1/8W kulfilmmodstand (5%) X 9
• 100R 1/8W kulfilmmodstand (5%)
• 1K 1/8W kulfilmmodstand (5%)
• 10k forudindstillet potentiometer 6mm X 2
• Rotary Encoder Med switch type EC11 (Ebay eller Aliexpress)
• Adresserbar LED PL9823 5mm eller WS2812B SMD (1 eller flere)
• TL1838 VS1838B HX1838 Infrarød modtager - VALGFRIT (Ebay eller Aliexpress) (Se trin 6)
• Mikrobølge radarsensor RCWL -0516 -modul - VALGFRIT (Ebay eller Aliexpress)
• 28-benet DIP / DIL PCB IC-stik (0,3”) (til PIC)
• Lille trykknap (normalt åben)
• IR infrarød fjernbetjening (NEC -protokol) - VALGFRIT (Ebay) (Se trin 6)
• Knap til Rotary Encoder
• 4 -vejs Push Spring Load Speaker Terminaler (Ebay)
• Dobbeltsidet 1,6 mm tyk PCB-plade i kobber
• DC -strømadapter (12V 5 Amp eller 19,5V 4 Amp PC power brick)
• Højttalere X 2 (jeg brugte 6 Ohm impedans, der er klassificeret til op til 65W)
• Lodde
• Udstyrstråd
• "Toneroverførsel" laserprinterpapir
• PCB ætsningsværktøjer - Ferriklorid og plastbeholder mv.
• PCB -plastskruer og møtrikker X 4
• M3 skruer og møtrikker (til højttalerterminaler) X 4

• Varmekrympemuffe

Værktøjer

• Lille, fin spids Loddejern.
• Beskyttelsesbriller til brug under lodning, ætsning osv.
• Laserprinter med manuel papirindføring (til PCB -metode til toneroverførsel)
• Husholdningsjern (til toneroverførsel PCB -metode)
• ESD Håndledsrem (til håndtering af statiske følsomme dele)
• PCB boremaskine
• PCB-bor, 0,8 mm, 1 mm og et trinbor (3-13 mm)
• Tænger, fræsere, fin hacksav, fil
• PC
• Mikrochip PIC -programmør (f.eks. Pickit2)
• Microchip MPLAB eller PICkit2 selvstændig programmeringssoftware
• Smeltepistol og limpinde
• Rotary "Dremel" type værktøj
• Krympeværktøj (SN-28B) til "Dupont" -stikdåser (Ebay eller Aliexpress)

Trin 2: Kredsløbsdiagram og hvordan det fungerer

Mikrochip PIC mikrokontroller

Kredsløbets hjerte er en Microchip PIC18F14K50 mikrokontroller. Denne chip blev valgt, da den har lige nok hukommelse til rådighed til at blande musikken sammen, temmelig lille (20 pins) og lave omkostninger. Det er programmeret i Assembler Language til at styre et DFPlayer Mini MP3 -modul ved hjælp af en seriel dataprotokol. (9600 Baud).

Dfplayer MP3 -modul

DFPlayer-modulet er en meget billig enhed til afspilning af MP3-filer ved hjælp af en indbygget Mini-SDCard-holder eller via en ekstern USB-stick, hvis den er monteret. Den har en 24-bit DAC-udgang og 2 Watt forstærker (bruges ikke i dette projekt). Dette modul er let tilgængeligt fra Ebay.

Det har et par problemer.

• Modullayoutet forårsager nogle hørbare støjforstyrrelser (især når du vælger en melodi eller spiller meget stille sektioner.
• Ikke alle sælgere forsyner modulerne med den originale YX5200-24SS-chip. (Nogle af de alternative chips fungerer muligvis ikke som forventet.)

Dette design forsøger at minimere støjproblemet ved at dæmpe forstærkermodulerne, når der ikke afspilles musik.

PCB'et har jordplaner til at reducere støj. (Brug ikke brødbræt!).

Ved opstart anmoder PIC om det samlede antal melodier, der er tilgængelige på DFplayers sd-kort eller USB-stick.

Det blander disse melodier sammen og beordrer derefter afspilleren til at begynde at spille.

Den fulde afspilningssekvens opbevares i PIC-hukommelsen, mens den er tændt. Dette sikrer, at mens en melodi er tændt, kan den ikke gentages, før hver melodi på SD-CARD er blevet afspillet.

Når en melodi er færdig, går spillerens travle linje højt, PIC'en vælger den næste melodi og sender afspilningskommandoen til spilleren.

Rotary Encoder

Spillerens lydstyrke styres af en roterende encoder. Ved hver drejning af knappen registrerer PIC'en drejeretningen og sender kommandoer til afspilleren for at indstille det nye lydstyrkeniveau. Det valgte lydstyrkeniveau gemmes på PIC-eeprom, der skal bevares, selv efter slukning.

Knappen Rotary Encoder

Et kort tryk instruerer PIC'en i at vælge en ny melodi. Hvis knappen holdes inde i et par sekunder, stopper PIC'en den aktuelle melodi og dæmper forstærkerne. Næste tryk på knappen vælger og afspiller en ny melodi.

EQ -knappen

Hvert tryk på EQ -knappen gør PIC -cyklussen gennem de tilgængelige EQ -tilstande og sender kommandoen til afspilleren. Den valgte tilstand gemmes på eeprom.

De seks tilgængelige EQ -tilstande er angivet med RGB -farven:

1. Fra (ingen EQ)
2. Rød (Pop)
3. Grøn (Rock)
4. Blå (Jazz)
5. Hvid (klassisk)
6. Magenta (bas)

Disse EQ -tilstande synes ikke at passe særlig godt til deres beskrivelse! (Den blå (Jazz) -tilstand er min favorit).

D-SUN Spændingsregulator modul

PIC-mikrokontrolleren, DFplayermodulet og RGB-lysdioderne drives af 5V af et D-Sun 3 Amp højeffektiv switchmodul. (fås fra Ebay).

Regulatormodulet har en variabel modstand, som skal justeres til at levere nøjagtigt 5 volt, før den tilsluttes nogen del af kredsløbet. Alternativt er der en lignende version af D-SUN-regulatormodulet tilgængelig fra nogle Ebay-sælgere, der har en fast 5V-udgang. Det ser identisk ud med det originale modul, bortset fra at den lille variable modstand er blevet erstattet af en 44,2KOhm (63C) SMD -modstand.

TPA3118 forstærkermoduler

De to TPA3118 klasse D (digitale) 60W effektforstærkermoduler drives direkte fra en ekstern jævnstrømforsyning, der kan være mellem 8 og 19,5 volt vurderet til mindst 3 ampere. (En 12V eller 19,5V bærbar strømstik kan bruges).

TPA3118 -chippen er faktisk en 30W stereoforstærker, der bruges i monotilstand (PBTL) for at opnå maksimalt 60W effekt ved 10% THD (ved hjælp af en 4 Ohm højttaler og 21V strømforsyning).

I virkeligheden er maksimalt 30W pr. Modul muligt ved mindre end 1% THD, da de ikke har en køleplade. Der er en "Standby" (lydløs) input på hvert modul. Dette skiftes af PNP -transistor Q1. PIC'en sætter dem i standby, når de ikke spiller melodier, og også under slukning opretholder dioden D1 og kondensatoren C11 en spænding til at holde Q1 tilstrækkeligt længe til at forhindre højttaleren "pop".

Jumper JP1 indstiller standby -polaritetssignalet til at matche forstærkermodulet (dette gør det muligt at bruge forskellige forstærkermodultyper, hvis du vil).

Adresserbar RGB LED/s

Humør og statusbelysning leveres af en eller flere adresserbare RGB -lysdioder. Enten kan en 5 mm hul PL9823 eller SMD WS2812B type bruges.

Jumper JP2 skal indstilles til at matche LED -typen, da de har lidt forskellige farvetabeller. Dette sikrer, at de korrekte statusfarver altid vises.

Hvis der bruges mere end én LED, kan den tilsluttes parallelt med den første. (Data OUT -stiften bruges ikke).

Fjernbetjening

En VS1838B IR 38Khz fjernbetjeningssensor kan monteres på J4. Dette gør det muligt for spilleren valgfrit at blive styret af en NEC -protokol IR -fjernbetjening.

Fjernbetjeningen udfører de samme funktioner (volumen, næste nummer, stop og valg af EQ) plus pause/genoptag. Fjernbetjeningen blev hentet fra Ebay.

Spilleren er forprogrammeret til at arbejde med NEC-nøglekoderne for den nøjagtige model. Andre typer, der bruger NEC -protokollen, kan konfigureres (se afsnittet Fjernbetjeningsopsætning nedenfor).

Bevægelsessensor

Dette sætter afspilleren på pause, hvis ingen lytter til den. En kropsbevægelsessensor kan tilsluttes J5. Et mikrobølgeovn "radar" -type RCWL-0516-modul fungerer godt, da det har god bevægelsesfølsomhed/rækkevidde og let kan monteres inde i mp3-afspillerhuset (ikke metal).

Enhver registreret bevægelse holder melodierne i spil. Hvis der ikke er nogen bevægelse inden for 5 minutter, sætter afspilleren pausen på melodien og sætter forstærkerne i standbytilstand. Når bevægelse registreres igen, genoptages melodien.

Hvis bevægelsessensoren ikke er installeret, timeouter afspilleren ikke.

Trin 3: Konstruktion

Jeg lavede printkortet ved hjælp af "Toneroverførselsmetoden" på et dobbeltsidet bord (ca. 10,3 x 7,3 cm). Se de to PDF-filer i slutningen af dette afsnit (en for hvert kobberlag). Udskriv dem til toneroverførsel papir ved hjælp af en laserprinter i 100% skala. De to overførselsark skal justeres præcist. (Jeg fik de bedste resultater ved hjælp af specielt overførselspapir (tynde blanke gule ark) hentet fra Ebay eller Aliexpress).

D-SUN-regulatoren skal forberedes ved at lodde par på 2,54 mm headerstifter til komponentsiden af modulets input- og outputhuller som vist på billedet. (dette gør det muligt at montere modulet på hovedet på printkortet senere). Tilslut en jævnstrømforsyning (ca. 9-12 V) til IN+ og IN-stifterne, og mål spændingen på OUT+ og OUT-stifterne. Juster den lille variable modstand for at få spændingen så tæt på 5,00V som muligt. Modstandsjusteringen er meget følsom, hvis 5.00V er vanskelig at opnå, skal du sætte den lidt under.

De to TPA3118 Amp -moduler kan forsynes med headerstifter på undersiden til montering på printkortet. En lille ændring kan foretages for at forbedre lydkvaliteten. Som standard er forstærkerforstærkningen forudindstillet meget høj (36dB) for maksimal lydstyrke. Dette forårsager noget hvæsen og ustabilitet. Det kan valgfrit reduceres til 20dB, hvilket resulterer i meget mindre sus og bedre lydkvalitet (på bekostning af maksimal volumen) ved at fjerne en SMD -modstand R27 på hvert modul.

Modstand R27 (se foto) kan fjernes ved omhyggeligt at varme den op med en fin loddejernspids og derefter fjerne den med en pincet. (Det er en meget lille modstand, et forstørrelsesglas kan være nødvendigt for at gøre dette!).

Jumper JP1 (forstærker muting polaritet)

Ved brug af standard TPA3118 -modulet. Jumper de to venstre puder på JP1 som vist på billedet.

Jumper JP2 (RGB LED type)

Hvis du bruger WS2812 LED, Jumper de to venstre puder på JP2 som vist på billedet.

For lysdioder af PL9223 -type skal du i stedet springe de to højre puder på JP2 i stedet.

Trin 4: Software

Her er HEX -filfirmwaren til PIC18F14K50 mikrokontroller.

Trin 5: Forberedelse af hukommelseskort og MP3 -filer

Spilleren kan enten bruge et Micro-SD-kort eller en USB-stick med en kapacitet på op til 32 GB.

Før første brug skal hukommelseskortet/pinden formateres ved hjælp af en pc.

Hvis kortets kapacitet er mindre end 4 GB, bruger pc'er normalt automatisk FAT- eller FAT16 -filsystemet (hvilket er fint).

Hvis kortet er mere end 4 GB, skal du muligvis manuelt vælge FAT32 -filsystem, når det formateres, så det kan fungere.

Hvis du har en musiksamling for stor til at passe på dit hukommelseskort, skal du bruge et musikhåndteringsprogram som MediaMonkey til at oprette en ny afspilningsliste. Rediger den nye afspilningsliste og sorter efter "tilfældig" for at blande hele din musiksamling. Vælg derefter indstillingen "Send til" og derefter "Mappekopi", og vælg at kopiere til drevbogstavet til dit hukommelseskort. MediaMonkey kopierer derefter et tilfældigt udvalg af din musiksamling til hukommelseskortet, indtil det er fuldt.

Trin 6: Indledende kontrol og opsætning

Ved tænding skal RGB-LED'en lyse blåt. DFPlayer har en rød eller blå lysdiode, der skal lyse, når den begynder at afspille. RGB-LED'en skal begynde langsomt at ændre farve. Drej knappen for at kontrollere, at den styrer lydstyrken korrekt. (Hvis den går lavere, når den drejes med uret, skal A- og B -stikforbindelserne på encoderen transponeres). Tryk på knappen, og den næste melodi skal afspilles. Juster de to variable modstande for at få den bedste lydstyrke og balance fra højttalerne.

Opsætning af fjernbetjening

Kun NEC-fjernbetjeningsprotokollen understøttes. Afspilleren er forudprogrammeret til at arbejde med fjernbetjeningen vist på billedet ovenfor.

Jeg fik det fra Ebay (beskrevet som: HX1838 VS1838 Arduino Infrared IR Wireless Remote Control Sensor Modul Kits). Den kom komplet med IR -sensoren på et lille printkort.

Den har piletasterne under tastaturet som vist på billedet.

(En lignende type tilgængelig mærket "NØGLER" med piletasterne over tastaturet har forskellige tastaturkoder, der kræver, at du programmerer den som vist herunder)

Hvis din fjernbetjening ikke er den samme som billedet ovenfor, skal den konfigureres:

• Hold Encoder -knappen nede, og tænd for strømmen. (LED'en skal blinke grønt)
• Slip knappen (LED holder op med at blinke og forbliver lysegrønt).
• Tryk på den fjernbetjeningsknap, du vil bruge til NEXT Tune f.eks. ">"
• Spilleren skal derefter begynde at spille en melodi, og LED'en lyser rødt.
• Tryk på fjernbetjeningsknappen for at bruge til VOLUME UP f.eks. " ^"
• LED'en skal lyse gul.
• Tryk på fjernbetjeningsknappen for at bruge til VOLUME DOWN f.eks. "v"
• LED'en skal lyse grønt
• Tryk på fjernbetjeningsknappen for at bruge til STOP f.eks. "OKAY"
• Lysdioden skal lyse Himmelblå • Tryk på fjernbetjeningsknappen for at bruge til PAUSE f.eks. “#”
• Lysdioden skal lyse Violet • Tryk på fjernbetjeningsknappen for at bruge den til EQ f.eks. “1”
• LED'en skal blive hvid i 1,5 sekunder
• Derefter blinker LED'en grønt
• Tryk på knappen Encoder, indtil LED'en holder op med at blinke - for at gemme indstillingerne.

Trin 7: Fejlkoder

LED blinker hurtigt Blåt - Enten Ingen sdcard, usb -stick eller filer fundet

Hvis dette sker ved opstart - Kontroller, at sdcard eller usb -stick er korrekt formateret, og at mp3 -filer er til stede. Hvis dette sker under afspilning, kan det være et problem at læse en fil på grund af en langsom eller inkompatibel sdcard/usb -stick. Prøv at bruge en anden sdcard/usb -stick.

LED blinker hurtigt rødt - timeout venter på, at Dfplayer -modulet initialiseres

Dette kan forekomme ved opstart, hvis dfplayermodulet ikke initialiseres inden for 5 sekunder. Det kan skyldes en langsom eller inkompatibel sdcard/usb-stick, et defekt Dfplayermodul eller en kredsløbsfejl.

Prøv at bruge en anden sdcard/usb -stick. Hvis det stadig er det samme, skal du fjerne sdcard/usb-stick og tænde. LED'en skal nu blinke grønt, hvis Dfplayer fungerer. Hvis det stadig blinker rødt, skal du kontrollere alle ledninger eller udskifte Dfplayer -modulet.

LED blinker hurtigt grønt - Der findes ikke noget sdcard eller usb -stick ved tænding

Indsæt et sdcard eller en usb -stick.

Trin 8: Læg det i en sag

Du kan sandsynligvis bare lægge det i en almindelig plastkasse eller en anden redundant udstyrskasse.

Jeg havde en gammel "Boxee Box" TV -streamingboks liggende, siden producenten stoppede supporten til den i 2012

Jeg fjernede de elektroniske brædder og samlede derefter de to halvdele af metalchassis, der holdt hovedkortet. Jeg borede huller i toppen af chassiset og monterede plastafstandsstykker til at holde det nye bord (kun tre afstandsstykker kunne monteres, fordi boxee -chassiset havde en stor udskæring, hvor den fjerde afstandsstykke skal gå.)

Jeg beholdt boxee (strøm) -knappen og kablet til at blive genbrugt som EQ-knappen.

Boxee havde et kantbelyst logo på frontpanelet. Jeg fjernede de originale to lysdioder og erstattede dem med to WS2812 RGB pixel lysdioder fastgjort med smeltelim.

(Jeg har også ændret "BOXEE" -logoet til at vise "BOX" ved hjælp af en klat sort maling.)

Der blev boret et hul i toppen til den roterende encoder.

Bagpanelet skulle have flere udskæringer omhyggeligt foretaget med en "Dremel" roterende fræser og fil til strømmen, usb -stik, sdcard -slot og de to højttalerstik.

IR-fjernmodtageren blev monteret på frontpanelet nær logoet ved at bore et lille hul delvist i den sorte plastik lige langt nok til at nå det gennemsigtige plastpanel på frontpanelet (og skrabe den sorte bagbeklædning af). Det blev derefter fastgjort i sted med smeltelim.

"Radar" bevægelsessensoren blev isoleret med varmekrympemuffe og limet til frontpanelet.

Boksen blev derefter monteret tilbage (det er svært at få alt til at gå sammen igen!).