"Jumbleum" Shuffle MP3 -musikkspiller: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

For dette prosjektet bestemte jeg meg for å lage en brukervennlig, kraftig spiller å bruke på verkstedet mitt.

Etter å ha prøvd noen andre MP3 -moduler, valgte jeg den lett tilgjengelige, billige "DFPlayer Mini" -modulen.

Den har modusen "Tilfeldig avspilling", men fordi den er tilfeldig, er det mulig for melodier å gjenta!

Designet mitt bruker en PIC-mikrokontroller for å "Jumble-Up" musikken for å spille tilfeldig uten gjentagelser. (mens den er slått på).

Det overvinner også restriksjonene på filnavn og mapper forårsaket av DFPlayers begrensede filsystem. Nå kan du sette alle musikkfilene dine direkte på et micro SD-kort eller en USB-minnepinne uten å måtte gi dem nytt navn eller bry deg om mappenavn.

Funksjoner

• Ved oppstart blandes melodiene for å forhindre gjentagelser.
• Bare styrt av en knapp, skru for volum, trykk for neste melodi!
• Bruker en ferdiglaget “DFPlayer” MP3 -modul for å spille opptil 32 GB melodier!
• Melodier kan spilles av fra et Micro-SD-kort eller en USB-pinne
• RGB -lysdioder for stemningsbelysning mens du spiller og statusindikasjoner.
• Bruker to 60W klasse-D effektforsterker moduler.
• En sensor setter spillingen på pause når ingen brukerbevegelse oppdages.
• Kan også styres av en IR -fjernkontroll (NEC -protokoll)
• Trykknapp for valg og lagring av EQ-moduser
• Voluminnstillingen lagres selv etter at den er slått av.
• Forsterkeren dempes mellom sporene og slås av for å forhindre "pop".

I saken brukte jeg en gammel "Boxee Box" streaming TV -spiller som ble avviklet av produsenten tilbake i 2012.

Trinn 1: Rekvisita og verktøy

• D-SUN 3 Amp regulator modul (Ebay eller Aliexpress)
• DFPLAYER Mini MP3 -modul (Ebay eller Aliexpress)
• TPA3118 PBTL MONO 60W FORSTERKER MODUL (Ebay eller Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I/P PIC mikrokontroller (DIP-type)
• 100uF kondensator Radial elektrolytisk 25V arbeider
• 47uF kondensator radial elektrolytisk 16V arbeider
• 0.1uF kondensator 2.5mm Y5V keramikk 50V arbeider X 5
• 0.47uF kondensator 2.5mm Y5V keramikk 50V arbeider
• 100uF kondensator Radial elektrolytisk 16V Working X 2
• BAT85 Schottky barriere diode
• Sikring 3A poly Resettable (30v Working)
• Lengder på 2,54 mm Pin Header Strip for å kutte etter behov
• "Dupont" type 2,54 mm hunkontakt. 2-veis X 3 og 3-veis X 3
• 2,1 mm DC Socket PCB R/vinkelfeste
• USB En kvinnelig gjennomgående PCB -kontakt
• BC327 Transistor TO-92L
• 10k 1/8W karbonfilmmotstand (5%)
• 22R 1/8W karbonfilmmotstand (5%) X 2
• 470R 1/8W karbonfilmmotstand (5%)
• 10K 1/8W karbonfilmmotstand (5%) X 9
• 100R 1/8W karbonfilmmotstand (5%)
• 1K 1/8W karbonfilmmotstand (5%)
• 10k forhåndsinnstilt potensiometer 6mm X 2
• Rotary Encoder With Switch type EC11 (Ebay eller Aliexpress)
• Adresserbar LED PL9823 5mm eller WS2812B SMD (1 eller flere)
• TL1838 VS1838B HX1838 infrarød mottaker - VALGFRITT (Ebay eller Aliexpress) (Se trinn 6)
• Mikrobølgeovn radarsensor RCWL -0516 -modul - VALGFRITT (Ebay eller Aliexpress)
• 28-pinners DIP / DIL PCB IC-kontakt (0,3”) (for PIC)
• Liten trykknapp (normalt åpen)
• IR infrarød fjernkontroll (NEC -protokoll) - VALGFRITT (Ebay) (se trinn 6)
• Knott for roterende encoder
• 4 veis Push Spring Load Speaker Terminaler (Ebay)
• Dobbeltsidig 1,6 mm tykk PCB-plate av kobber
• DC -strømadapter (12V 5 Amp eller 19,5V 4 Amp PC power brick)
• Høyttalere X 2 (jeg brukte 6 Ohm impedans klassifisert for opptil 65W)
• Lodding
• Utstyrsledning
• "Toneroverføring" laserskriverpapir
• PCB etsingsverktøy - Ferriklorid og plastbeholder etc.
• PCB -avstandsskruer og muttere X 4
• M3 skruer og muttere (for høyttalerterminaler) X 4

• Krympemuff

Verktøy

• Liten, fin spiss Loddejern.
• Vernebriller for bruk under lodding, etsing etc.
• Laserskriver med manuell papirmating (for PCB -metode for toneroverføring)
• Husholdningsjern (for PCB -metode for overføring av toner)
• ESD håndleddsrem (for håndtering av statiske følsomme deler)
• PCB drill
• PCB-bor, 0,8 mm, 1 mm og et trinnbor (3-13 mm)
• Tang, kuttere, Fin baufil, fil
• PC
• Mikrochip PIC -programmerer (f.eks. Pickit2)
• Microchip MPLAB eller PICkit2 frittstående programmeringsprogramvare
• Smeltepistol og limpinner
• Rotary "Dremel" type verktøy
• Krympeverktøy (SN-28B) for "Dupont" -kontakter (Ebay eller Aliexpress)

Trinn 2: Kretsdiagram og hvordan det fungerer

Mikrochip PIC mikrokontroller

Hjertet i kretsen er en Microchip PIC18F14K50 mikrokontroller. Denne brikken ble valgt da den har akkurat nok minne tilgjengelig for å blande musikken, ganske liten (20 pins) og lav pris. Den er programmert i Assembler Language for å kontrollere en DFPlayer Mini MP3 -modul ved hjelp av en seriell dataprotokoll. (9600 Baud).

Dfplayer MP3 -modul

DFPlayer-modulen er en rimelig enhet for å spille MP3-filer ved hjelp av en innebygd Mini-SDCard-holder eller via en ekstern USB-pinne hvis den er montert. Den har en 24-biters DAC-utgang og 2 Watt forsterker (brukes ikke i dette prosjektet). Denne modulen er lett tilgjengelig fra Ebay.

Den har noen få problemer.

• Moduloppsettet forårsaker noe hørbar støyforstyrrelse (spesielt når du velger en melodi eller spiller veldig stille seksjoner.
• Ikke alle selgere leverer modulene den originale YX5200-24SS-brikken. (Noen av de alternative sjetongene fungerer kanskje ikke som forventet.)

Dette designet prøver å minimere støyproblemet ved å dempe forsterkermodulene når musikk ikke spilles.

PCB har bakkeplan for å redusere støy. (Ikke bruk brødbrett!).

Ved oppstart ber PIC om totalt antall låter tilgjengelig på DFplayer sd-kortet eller USB-minnepinnen.

Den forvirrer disse låtene og kommandoer deretter spilleren til å begynne å spille.

Hele avspillingssekvensen beholdes i PIC-minnet mens den er slått på. Dette sikrer at mens en melodi er slått på, kan den ikke gjentas før hver melodi på SD-CARD er spilt.

Når en melodi er ferdig, går spillerens travle linje høyt, PIC velger neste melodi og sender spillkommandoen til spilleren.

Rotary Encoder

Spillervolumet styres av en roterende encoder. Ved hver sving av knappen registrerer PIC svingretningen og sender kommandoer til spilleren for å angi det nye volumnivået. Det valgte volumnivået lagres i PIC-eeprom for å beholde det selv etter at det er slått av.

Knappen Rotary Encoder

Et kort trykk gir PIC beskjed om å velge en ny melodi. Hvis knappen holdes inne i noen sekunder, stopper PIC gjeldende melodi og demper forsterkere. Neste trykk på knappen velger og spiller en ny melodi.

EQ -knappen

Hvert trykk på EQ -knappen gjør at PIC går gjennom de tilgjengelige EQ -modusene og sender kommandoen til spilleren. Den valgte modusen lagres på eeprom.

De seks tilgjengelige EQ -modusene er indikert med RGB -fargen:

1. Av (ingen EQ)
2. Rød (Pop)
3. Grønn (stein)
4. Blå (Jazz)
5. Hvit (klassisk)
6. Magenta (bass)

Det ser ikke ut til at disse EQ -modusene stemmer overens med beskrivelsen! (Blue (Jazz) -modus er min favoritt).

D-SUN Spenningsregulator modul

PIC-mikrokontrolleren, DFplayer-modulen og RGB-lysdiodene drives av 5V med en D-Sun 3 Amp høyeffektiv koblingsregulatormodul. (tilgjengelig fra Ebay).

Regulatormodulen har en variabel motstand som må justeres for å levere nøyaktig 5 volt før den kobles til noen del av kretsen. Alternativt er det en lignende versjon av D-SUN-regulatormodulen tilgjengelig fra noen Ebay-selgere som har en fast 5V-utgang. Den ser identisk ut med den opprinnelige modulen bortsett fra at den lille variable motstanden er erstattet av en 44,2KOhm (63C) SMD -motstand.

TPA3118 forsterkermoduler

De to TPA3118 klasse D (digitale) 60W effektforsterkermodulene drives direkte fra en ekstern likestrømforsyning som kan være mellom 8 og 19,5 volt med en verdi på minst 3 ampere. (En 12V eller 19,5V bærbar strømstein kan brukes).

TPA3118 -brikken er faktisk en 30W stereoforsterker som brukes i monomodus (PBTL) for å oppnå maksimalt 60W effekt ved 10% THD (ved bruk av en 4 Ohm høyttaler og 21V strømforsyning).

I virkeligheten er maksimalt 30W per modul mulig med mindre enn 1% THD siden de ikke har en kjøleribbe. Det er en "Standby" (demp) inngang på hver modul. Denne byttes av PNP -transistor Q1. PIC setter dem i standby når de ikke spiller melodier, og også når strømmen slås av, opprettholder dioden D1 og kondensatoren C11 en spenning for å holde Q1 på lenge nok til å forhindre at høyttaleren "popper".

Jumper JP1 angir standby -polaritetssignalet for å matche forsterkermodulen (dette gjør at forskjellige forsterkermodultyper kan brukes hvis du vil).

Adresserbar RGB LED/s

Humør og statusbelysning leveres av en eller flere adresserbare RGB -lysdioder. Enten kan en 5 mm gjennomgående PL9823- eller SMD WS2812B -type brukes.

Jumper JP2 må settes for å matche LED -typen ettersom de har litt forskjellige fargetabeller. Dette sikrer at de riktige statusfargene alltid vises.

Hvis det brukes mer enn én LED, kan den kobles parallelt med den første. (Data OUT -pinnen brukes ikke).

Fjernkontroll

En VS1838B IR 38Khz fjernkontrollsensor kan monteres på J4. Dette gjør at spilleren eventuelt kan styres av en NEC -protokoll IR -fjernkontroll.

Fjernkontrollen utfører de samme funksjonene (volum, neste spor, stopp og valg av EQ) pluss pause/fortsett. Fjernkontrollen ble hentet fra Ebay.

Spilleren er forhåndsprogrammert til å arbeide med NEC-nøkkelkodene for den eksakte modellen. Andre typer som bruker NEC -protokollen, kan konfigureres (se avsnittet om oppsett for fjernkontroll nedenfor).

Bevegelsessensor

Dette setter spilleren på pause hvis ingen lytter til den. En kroppsbevegelsessensor kan kobles til J5. En mikrobølgeovn "radar" -type RCWL-0516-modul fungerer godt, da den har god bevegelsesfølsomhet/rekkevidde og lett kan monteres inne i mp3-spillerhuset (ikke metall).

Enhver oppdaget bevegelse holder melodiene i gang. Hvis det ikke er noen bevegelse innen 5 minutter, stopper spilleren melodien og setter forsterkere i standby -modus. Når det oppdages bevegelse igjen, fortsetter melodien.

Hvis bevegelsessensoren ikke er installert, tar spilleren ikke timeout.

Trinn 3: Konstruksjon

Jeg lagde kretskortet ved hjelp av "Toneroverføringsmetoden" på et tosidig brett (ca. 10,3 x 7,3 cm). Se de to PDF-filene på slutten av denne delen (en for hvert kobberlag). Skriv dem ut for å overføre toner papir ved hjelp av en laserskriver i 100% skala. De to overføringsarkene må justeres nøyaktig. (Jeg fikk de beste resultatene ved å bruke spesialoverføringspapir (tynne, blanke gule ark) hentet fra Ebay eller Aliexpress).

D-SUN-regulatoren må forberedes ved å lodde par med 2,54 mm toppstifter til komponentsiden av modulens inngangs- og utgangshull som vist på bildet. (dette gjør at modulen kan monteres opp-ned på kretskortet senere). Koble en likestrømforsyning (ca. 9-12 V) til IN+ og IN-pinnene og måle spenningen på OUT+ og OUT-pinnene. Juster den lille variable motstanden for å få spenningen så nær 5,00V som mulig. Motstandsjusteringen er veldig sensitiv, hvis 5.00V er vanskelig å oppnå, sett den litt under.

De to TPA3118 Amp -modulene kan utstyres med toppstifter på undersiden for montering på kretskortet. En liten modifikasjon kan gjøres for å forbedre lydkvaliteten. Som standard er forsterkerforsterkningen forhåndsinnstilt veldig høy (36dB) for maksimalt volum. Dette forårsaker litt sus og ustabilitet. Den kan eventuelt reduseres til 20dB, noe som resulterer i mye mindre sus og bedre lydkvalitet (på bekostning av maksimalt volum) ved å fjerne en SMD -motstand R27 på hver modul.

Motstand R27 (se bilde) kan fjernes ved å varme den forsiktig opp med en fin loddetinnsspiss og deretter fjerne den med pinsett. (Det er en veldig liten motstand, et forstørrelsesglass kan være nødvendig for å gjøre dette!).

Jumper JP1 (forsterker som demper polaritet)

Når du bruker standard TPA3118 -modulen. Hopp de to venstre putene til JP1 som vist på bildet.

Jumper JP2 (RGB LED type)

Hvis du bruker WS2812 LED, hopper de to venstre putene til JP2 som vist på bildet.

For lysdioder av PL9223 -type, hopper du i stedet med de to høyre putene på JP2.

Trinn 4: Programvare

Her er HEX -fil firmware for PIC18F14K50 mikrokontroller.

Trinn 5: Klargjøre minnekort og MP3 -filer

Spilleren kan bruke enten et Micro-SD-kort eller en USB-pinne med en kapasitet på opptil 32 GB.

Før første gangs bruk må minnekortet/minnepinnen formateres med en PC.

Hvis kortkapasiteten er mindre enn 4 GB, bruker PCer vanligvis automatisk FAT- eller FAT16 -filsystemet (som er greit).

Hvis kortet er mer enn 4 GB, må du kanskje velge FAT32 filsystem manuelt når det formateres for at det skal fungere.

Hvis du har en musikksamling som er for stor til å passe på minnekortet, kan du bruke et musikkbehandlingsprogram som MediaMonkey til å lage en ny spilleliste. Rediger den nye spillelisten og sorter etter "tilfeldig" for å blande sammen hele musikksamlingen din. Velg deretter "Send til" og deretter "Mappekopi" og velg for å kopiere til stasjonsbokstaven for minnekortet. MediaMonkey vil deretter kopiere et tilfeldig utvalg av musikksamlingen til minnekortet til den er full.

Trinn 6: Innledende kontroller og oppsett

Ved oppstart skal RGB-LED-en lyse blå. DFPlayer har en rød eller blå lysdiode som skal lyse når den begynner å spille. RGB-LED-en skal begynne å endre farge sakte. Vri på knappen for å kontrollere at den styrer volumet riktig. (Hvis den går lavere når den dreies med klokken, må A og B pin -tilkoblingene på encoderen transponeres.) Trykk på knappen og neste melodi skal spilles. Juster de to variable motstandene for å få det beste volumet og balansen fra høyttalerne.

Fjernkontrolloppsett

Bare NEC-fjernkontrollprotokollen støttes. Spilleren er forhåndsprogrammert til å fungere med fjernkontrollen vist på bildet ovenfor.

Jeg fikk det fra Ebay (beskrevet som: HX1838 VS1838 Arduino Infrared IR Wireless Remote Control Sensor Modul Kits). Den kom komplett med IR -sensoren på en liten PCB.

Den har piltastene under tastaturet som vist på bildet.

(En lignende type tilgjengelig merket "NØKLER" med piltastene over tastaturet har forskjellige tastekoder som krever at du programmerer den som vist nedenfor)

Hvis fjernkontrollen ikke er akkurat den samme som bildet ovenfor, må den konfigureres:

• Hold inne Encoder -knappen og slå på strømmen. (LED -lampen skal blinke grønt)
• Slipp knappen (LED slutter å blinke og lyser grønt).
• Trykk på fjernkontrollknappen du vil bruke til NESTE Tune f.eks. ">"
• Spilleren bør deretter begynne å spille en melodi, og LED -en lyser rødt.
• Trykk på fjernkontrollknappen for å bruke for VOLUME UP f.eks. " ^"
• Lysdioden skal lyse gult.
• Trykk på fjernkontrollknappen for å bruke for VOLUME NED f.eks. "v"
• LED -lampen skal lyse grønt
• Trykk på fjernkontrollknappen for å bruke for STOP f.eks. “OK”
• Lysdioden skal gå Himmelblå • Trykk på fjernkontrollknappen for å bruke PAUSE f.eks. “#”
• Lysdioden skal gå Violet • Trykk på fjernkontrollknappen for å bruke for EQ f.eks. "1"
• Lysdioden skal gå hvit i 1,5 sekunder
• Deretter blinker LED -en grønt
• Trykk på Encoder -knappen til LED -en slutter å blinke - for å lagre innstillingene.

Trinn 7: Feilkoder

LED blinker raskt blått - Enten ingen SD -kort, USB -pinne eller filer funnet

Hvis dette skjer ved oppstart - Kontroller at SD -kortet eller usb -pinnen er riktig formatert og at mp3 -filer er tilstede. Hvis dette skjer mens du spiller, kan det være et problem å lese en fil på grunn av en langsom eller inkompatibel SD -kort/USB -pinne. Prøv å bruke en annen sdcard/usb -pinne.

LED blinker raskt rødt - timeout venter på at Dfplayer -modulen skal initialiseres

Dette kan skje ved oppstart hvis dfplayermodulen ikke initialiseres innen 5 sekunder. Det kan skyldes en langsom eller inkompatibel sdcard/usb-pinne, en defekt Dfplayer-modul eller en kretsfeil.

Prøv å bruke en annen sdcard/usb -pinne. Hvis det fortsatt er det samme, fjern sdcard/usb-pinnen og slå den på. Lysdioden skal nå blinke grønt hvis Dfplayer fungerer. Hvis den fortsatt blinker rødt, må du kontrollere alle ledninger eller bytte ut Dfplayer -modulen.

LED blinker raskt grønt - Ingen SD -kort eller usb -pinner ble funnet ved oppstart

Sett inn et SD -kort eller en USB -pinne.

Trinn 8: Legge den i et etui

Du kan sannsynligvis bare sette den i en plasthylse eller et annet redundant utstyrshus.

Jeg hadde en gammel "Boxee Box" TV -streamingboks liggende siden produsenten stoppet støtten for den i 2012

Jeg fjernet de elektroniske kortene og monterte deretter de to halvdelene av metallchassis som holdt hovedkortet. Jeg boret hull i toppen av chassiset og monterte avstandsstykker i plast for å holde det nye brettet (bare tre avstandsstykker kunne monteres fordi boxee -chassiset hadde en stor utskjæring der den fjerde avstandsstykket skal gå.)

Jeg beholdt boksen (strøm) -knappen og kabelen for å bli brukt på nytt som EQ-knappen.

Boxeeen hadde en kantbelyst logo på frontpanelet. Jeg fjernet de to originale lysdiodene og erstattet dem med to WS2812 RGB-pikselledninger festet med smeltelim.

(Jeg har også endret "BOXEE" -logoen til å vise "BOX" med en klatt svart maling.)

Det ble boret et hull i toppen for den roterende omkoderen.

Bakpanelet måtte ha flere utskjæringer nøye laget med en "Dremel" roterende kutter og fil for strøm, usb -kontakt, sdcard -spor og de to høyttalerkontaktene.

IR-fjernmottakeren ble montert på frontpanelet i nærheten av logoen ved å bore et lite hull delvis i den svarte plasten akkurat langt nok til å nå det gjennomsiktige plastpanelet på frontpanelet (og skrape av det svarte bakbelegget). Det ble deretter festet i sted med smeltelim.

Bevegelsessensoren "radar" ble isolert med varmekrympemuff og limt på frontpanelet.

Boksen ble deretter montert sammen igjen (det er vanskelig å få alt til å gå sammen igjen!).