DISSENYAR I CONSTRUIR EL SEU PROPIO ALTAVEU BLUETOOTH PORTÀTIL CUM POWER BANK: 15 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Projectes Fusion 360 »

Hola a tothom, així que aquí teniu una instrucció per a les persones que estimen la música i desitgen dissenyar i construir els seus propis altaveus Bluetooth portàtils. Aquest és un altaveu fàcil de construir que sona increïble, té un aspecte preciós i prou petit per portar-lo a la bossa. Es pot utilitzar també com a banc d’energia perquè no us hàgiu de preocupar de carregar el telèfon en moviment. Sempre he sentit que els altaveus cilíndrics sonen millor que els cuboïdals, així que aquesta vegada he decidit provar aquest disseny. L’altaveu inclou la tecnologia d’altaveus més recent, com ara controladors de gamma completa de neodimi, radiadors passius i un amplificador estèreo de classe D.

Especificacions dels altaveus: -

• Potència de 12 watts
• Longitud: 160 mm, diàmetre: 75 mm
• Bateria recarregable de 5200 mah, 6-8 hores de joc
• Controladors de gamma completa de neodimi d’1,75 polzades
• Radiador passiu doble cara a cara per obtenir el màxim de greus i vibracions mínimes.
• Capacitat de banc de potència de 5200 mah.
• Indicador de bateria led

Pas 1: CAD a Autodesk Fusion 360

FUSION 360 és una d’aquestes plataformes increïbles que us permet convertir aquestes idees de disseny dins del vostre cap en realitat. Realment ajuda a expressar la vostra idea sobre alguna cosa als altres. És molt fàcil d’aprendre i d’utilitzar. El muntatge dels components es pot fer fàcilment i ajuda a la validació del vostre disseny comprovant si hi ha col·lisions i altres problemes

A diferència d'altres programes CAD, una cosa interessant de fusion 360 és que permet el disseny de múltiples components a la mateixa pantalla amb referència a altres components, és a dir, que el model es pot dissenyar de manera assemblada. Fusion 360 també ens permet triar l’aspecte i el material dels components de manera que el vostre disseny final sembli real. Fusion 360 també ens permet convertir i guardar els components dissenyats directament en format STL, cosa que facilita la següent etapa de la impressió 3D.

Per a aquest projecte, primer vaig prendre les mesures de cada component utilitzant una pinça vernier, utilitzant aquestes dimensions junt amb les dimensions del volum d’aire cilíndric d’altaveus de tipus similar que ja existien al mercat, vaig determinar la longitud i el diàmetre òptims necessaris per obtenir el millor rendiment. Per obtenir el màxim rendiment, la cambra de l’altaveu s’ha de mantenir hermètica durant tota la vida de l’altaveu. Per tant, vaig dissenyar dues càmeres separades per als futurs components reemplaçables, com ara les bateries i els mòduls de càrrega, als quals es pot accedir fàcilment des de l’exterior sense entrar a la càmera dels altaveus principals.

Pas 2: COMPONENTS I EINES

COMPONENTS:

1. Altaveus X 2 de 1,75 polzades i 8 Ohm 7W (AliExpress)
2. Radiador passiu de 62 mm X 2 (AliExpress)
3. Receptor estèreo de 6W + 6W Amplificador Bluetooth X 1 (AliExpress)
4. Taula de protecció 1s 18650 X 1 (AliExpress)
5. Bateria recarregable 2600 mah 18650 X 2 (AliExpress)
6. Mòdul USB boost X 1 (AliExpress)
7. Polsador LED impermeable de 12 mm X 1 (AliExpress)
8. Placa de contacte de la bateria i molla X 2 (AliExpress)
9. Embolcall de vinil de gra de fusta (AliExpress)
10. Envoltura de vinil de fibra de carboni (AliExpress)
11. BC547 transistor X 1
12. 1K resistència X 1
13. Condensador de 16-25 volts, 1000uf X 2
14. Femelles i femelles M3

EINES:

• Impressora 3D
• Joc de claus Allen
• Soldador
• fulla d’afaitar
• tisores
• Tornavís
• Adhesiu a base de cautxú (fevi bond)
• Cinta de doble cara a base d'escuma
• Cola calenta
• Alicates

Pas 3: COMPONENTS IMPRESSOS EN 3D I ELS SEUS ARXIUS STL

Totes les peces es van imprimir amb PLA negre amb un 100% d’ompliment per a la màxima durabilitat. El cos cilíndric i les tapes laterals s’han d’imprimir verticalment per obtenir un millor acabat i resistència. L'alçada de la capa es va establir per obtenir el millor acabat de manera que l'embolcall de vinil s'enganxés fàcilment. Només s’ha d’imprimir el cos principal amb suports.

Impressora 3D: Tevo Tarantula

Material: PLA, NEGRE

Temperatura: 212 C

Alçada de la capa: 0,1 mm

Emplenament: 100%

Pas 4: PREPARACIÓ DEL CIRCUIT

La majoria de les plaques amplificadores xineses estan dissenyades de manera que siguin més econòmiques i petites. Hi ha alguns trucs fàcils per millorar la seva qualitat de rendiment.

Així, doncs, el primer que vaig notar d’aquest tauler és que, tot i tenir un port de bateria i un port femella micro USB per carregar les bateries, a la placa faltaven components IC per protegir la sobrecàrrega i la descàrrega de la bateria. Per tant, he connectat un BMS 1s separat entre el terminal de la bateria de la placa i les bateries, tal com es veu al diagrama del circuit i a les imatges. Això garanteix que les bateries estiguin sempre segures.

El segon que vaig notar va ser una lleugera interrupció quan es va maximitzar el volum. Això passava perquè els condensadors diminuts connectats paral·lelament a cadascuna de les entrades de potència de l’IC de l’amplificador no eren capaços de mantenir la càrrega suficient per alimentar l’amplificador a volums elevats. Per tant, aquest problema es va resoldre utilitzant dos condensadors més grans paral·lels als antics.

Un cop fet això, es van soldar dos cables de prou longituds als terminals de sortida dels altaveus de la placa.

Pas 5: Sincronització del LED integrat amb la llum de l'anell del botó d'alimentació

La placa amplificador té un petit LED SMD integrat que s’encén i parpelleja segons l’estat de la connexió Bluetooth i la música. Però el problema és que aquest led no serà visible des de l'exterior un cop s'hagi fixat la placa amplificadora a l'interior dels altaveus.

Per tant, aquest led s'ha de sincronitzar amb la llum de l'anell al voltant del botó d'engegada. El senyal de voltatge utilitzat per alimentar el SMD no pot alimentar directament la llum de l'anell ja que la llum de l'anell necessita més energia. Per tant, aquest senyal de tensió s’utilitza per activar o canviar un transistor que al seu torn encén la llum de l’anell mitjançant l’alimentació directa de les bateries.

1. Les connexions de cable per fer-ho es mostren al diagrama de circuits del pas anterior.
2. Connecteu una resistència 1K al pin D1 del xip Bluetooth
3. Connecteu l'altre extrem de la resistència a la base del transistor BC547
4. Connecteu l’emissor del transistor a terra.
5. Connecteu el col·lector del transistor al terminal negatiu de la llum de l'anell.
6. Connecteu el terminal positiu de la llum de l'anell al terminal positiu de la bateria

Pas 6:

1. Els cables d’alimentació s’extreuen pels orificis previstos a la cambra on s’ha de col·locar la placa del banc de potència.
2. Aquests cables es solden acuradament al mòdul del banc de potència segons la polaritat correcta i després s’aboca cola al voltant del forat per on van entrar els cables per evitar fuites d’aire.
3. S’aplica una cinta de doble cara al mòdul del banc de potència i s’adjunta a la seva cambra tal com es veu a la imatge.
4. S’aplica cola a la placa amplificadora i s’uneix a l’interior del cos de l’altaveu tal com es veu a la imatge.

Pas 7: ACCESSORI PER ALS ALTAVEUS

Com es va esmentar anteriorment, és molt important que la càmera dels altaveus sigui hermètica per al bon funcionament dels radiadors passius. Per tant, s’utilitza una peça de cinta de doble cara a base d’escuma com a rentadora suau per evitar fuites un cop els cargols s’estrenyen. Els altaveus s’uneixen mitjançant cargols i femelles M3 de 30 mm.

L’excés de cinta d’escuma es talla amb una fulla d’afaitar perquè quedi ben ordenat.

Pas 8:

1. Els punts de soldadura de la placa i el moll de la bateria s’introdueixen primer a través de les ranures que se li proporcionen a cada extrem de la cambra de la bateria.
2. La placa arriba al terminal positiu i la molla al terminal negatiu de la bateria.
3. Les plaques i els molls estan enganxats a la cambra tal com es veu a la imatge.
4. Els cables d’alimentació es solden als punts de soldadura inserits anteriorment.
5. S’utilitza cola per fer que la cambra sigui estanca a les insercions.

Pas 9: APLICACIÓ DE VINIL AL COS

1. Es retalla una tira de vinil una mica més ampla que el cos de l’altaveu i més llarga que la circumferència de l’altaveu.
2. El vinil s’aplica amb cura assegurant-se que el cos està ben cobert.
3. El vinil extra al voltant de les obertures i els ports de la cambra es talla amb una fulla d’afaitar.
4. Escalfeu el vinil al voltant del forat del botó d’engegada per doblegar-lo perfectament.

Pas 10: APLICACIÓ DE VINIL A LES TAPES LATERALS

1. Les tapes laterals es polen amb paper de vidre molt fi per fer que totes les superfícies siguin llises per enganxar-se.
2. El vinil de fibra de carboni són pomes a la cara i la circumferència de les tapes finals.
3. L’excés de vinil dels laterals es retalla amb tisores i es retalla perfectament el forat circular fent passar una navalla al llarg de la circumferència de l’obertura.

Pas 11:

1. L'adhesiu a base de goma s'aplica tant al radiador passiu com als taps finals al llarg de la circumferència.
2. Espereu 5 minuts perquè la cola s’assequi lleugerament.
3. Mantingueu premuts els radiadors passius sobre els taps finals amb una càrrega lleugera fins que s’assequi la cola.

Pas 12: COL·LEGAR EL BOTÓ D'ALIMENTACIÓ

1. Els quatre cables (led +, led-, bateria -, amplificador -) s’extreuen a través de la femella del botó.
2. A continuació, els quatre cables es treuen a través de l’obertura del botó del cos de l’altaveu.
3. Els cables es solden al commutador als terminals marcats correctament.
4. L'interruptor es fixa al cos mitjançant la femella amb l'ajuda d'una pinça.

Pas 13: TANCAMENT DE LA CAMBRA DE LA BATERIA

1. S'insereixen dues bateries completament carregades al compartiment de les bateries
2. Es fa servir una mica de cola calenta només per assegurar-se que les bateries es mantinguin al seu lloc.
3. La tapa de la bateria es tanca i es fixa mitjançant dos perns M3 amb l'ajut d'una clau Allen.

Pas 14: COL·LEGAR LES TAPES I LES REIXES LATERALS

1. L'adhesiu a base de goma s'aplica al llarg de la circumferència dels extrems del cos dels altaveus, així com a l'interior dels taps finals.
2. Espereu 5 minuts perquè la cola s’assequi lleugerament
3. Els taps finals es premen a banda i banda del cos de l’altaveu i es mantenen sota càrrega fins que s’assequi la cola.
4. De la mateixa manera, les reixes dels altaveus també s’enganxen al cos de l’altaveu.

Pas 15:

I aquí ho teniu, l’altaveu construït és complet. Si algú de vosaltres té algun dubte o consulta, no dubteu a esmentar-lo als comentaris. Definitivament respondré a totes les preguntes.

Gràcies

Segon classificat del Audio Challenge 2020