El reproductor de música MP3 "Jumbleum" barreja: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Per a aquest projecte, vaig decidir crear un reproductor potent i fàcil d'utilitzar al meu taller.

Després de provar alguns altres mòduls MP3, vaig triar el mòdul "DFPlayer Mini" de baix cost i fàcilment disponible.

Té el mode "Reproducció aleatòria" PERUT perquè és aleatori, és possible que les melodies es repeteixin.

El meu disseny utilitza un microcontrolador PIC per "Jumble-Up" de la música per reproduir-la a l'atzar sense repeticions. (mentre està engegat).

També supera les restriccions dels noms de fitxers i les carpetes causades pel sistema de fitxers limitat de DFPlayers. Ara podeu col·locar tots els fitxers de música directament a una targeta micro SD o un llapis de memòria USB sense haver de canviar-los el nom ni preocupar-vos dels noms de les carpetes.

Característiques

• En engegar-se, les melodies es combinen per evitar que es repeteixin.
• Simplement controlat per un comandament, gireu per obtenir el volum i premeu per a la següent sintonia.
• Utilitza un mòdul MP3 “DFPlayer” ja preparat per reproduir fins a 32 GB de cançons.
• Les cançons es poden reproduir des d’una targeta Micro-SD o una memòria USB
• LED RGB per il·luminar l'estat d'ànim durant la reproducció i indicacions d'estat.
• Utilitza dos mòduls d'amplificador de potència de classe D de 60W.
• Un sensor posa en pausa la reproducció quan no es detecta cap moviment de l'usuari.
• També es pot controlar mitjançant un comandament a distància IR (protocol NEC)
• Polsador per triar i desar els modes EQ
• La configuració del volum es desa fins i tot després d’apagar-la.
• L'amplificador es silencia entre pistes i apagat per evitar que aparegui.

Per al cas, he utilitzat un vell reproductor de TV de transmissió "Boxee Box" que el fabricant va deixar de fabricar el 2012.

Pas 1: subministraments i eines

• Mòdul regulador D-SUN 3 Amp (Ebay o Aliexpress)
• Mini mòdul DFPLAYER MP3 (Ebay o Aliexpress)
• TPA3118 MBDUL AMPLIFICADOR PBTL MONO 60W (Ebay o Aliexpress) X 2
• Microcontrolador PIC PIC18F14K50-I / P (tipus DIP)
• Condensador 100uF Radial electrolític de 25V funcionant
• Condensador radial 47uF electrolític de 16V funcionant
• Condensador 0,1 uF 2,5 mm Y5V Ceràmica 50 V treballant X 5
• Condensador de 0,47 uF 2,5 mm Y5V Ceràmica de 50 V funcionant
• Condensador 100uF radial electrolític de 16V en funcionament X 2
• Diodo barrera Schottky BAT85
• Fusible 3A poli Resetable (30V Funcionament)
• Longituds de 2,54 mm de capçal de pinça per tallar segons es requereixi
• Preses femelles femelles de 2,54 mm tipus "Dupont". 2 vies X 3 i 3 vies X 3
• Muntatge en angle R / PCB de sòcol de 2,1 mm
• Connector de PCB USB A forat passant femella
• BC327 Transistor TO-92L
• Resistència de pel·lícula de carboni 10k 1 / 8W (5%)
• Resistència de la pel·lícula de carboni 22R 1 / 8W (5%) X 2
• 470R 1 / 8W resistència de la pel·lícula de carboni (5%)
• Resistència de pel·lícula de carboni 10K 1 / 8W (5%) X 9
• Resistència de film de carboni 100R 1 / 8W (5%)
• Resistència de pel·lícula de carboni 1K 1 / 8W (5%)
• Potenciòmetre predefinit de 10 k de 6 mm x 2
• Codificador rotatiu amb commutador tipus EC11 (Ebay o Aliexpress)
• LED adreçable PL9823 de 5 mm o WS2812B SMD (1 o més)
• Receptor d'infrarojos TL1838 VS1838B HX1838 - OPCIONAL (Ebay o Aliexpress) (vegeu el pas 6)
• Mòdul de sensor de radar de microones RCWL-0516 - OPCIONAL (Ebay o Aliexpress)
• Connector IC de PCB DIP / DIL de 28 pins (0,3”) (per al PIC)
• Botó petit (normalment obert)
• Control per infrarrojos IR (protocol NEC) - OPCIONAL (Ebay) (vegeu el pas 6)
• Pom per al codificador rotatiu
• Terminals d'altaveus de càrrega de molla de 4 vies (Ebay)
• Tauler de PCB de coure de 1,6 mm de doble cara de gruix
• Adaptador de corrent continu (maó de 12V 5 Amp o 19,5V 4 Amp PC)
• Altaveus X 2 (he utilitzat una impedància de 6 Ohm de fins a 65 W)
• Soldar
• Cable d'equip
• Paper per a impressora làser "Transferència de tòner"
• Eines de gravat de PCB: contenidor de clorur fèrric i plàstic, etc.
• Cargols i femelles de separació de plàstic PCB X 4
• Cargols i femelles M3 (per a terminals dels altaveus) X 4

• Funda termorretractable

Eines

• Soldador de punta petita i fina.
• Ulleres de seguretat per utilitzar durant la soldadura, gravat, etc.
• Impressora làser amb alimentació manual de paper (per al mètode PCB de transferència de tòner)
• Planxa domèstica (per al mètode de transferència de tòner PCB)
• Corretja de canell ESD (per manipular peces sensibles a l'estàtica)
• Trepant de PCB
• Broques de PCB de 0,8 mm, 1 mm i una broca de pas (3-13 mm)
• Alicates, talladores, serra fina, arxiu
• PC
• Programador PIC de microxips (per exemple, Pickit2)
• Programari autònom de microprocessador MPLAB o PICkit2
• Pistola de cola en calent i pals de cola
• Eina rotativa tipus "Dremel"
• Eina de crimpat (SN-28B) per a endolls "Dupont" (Ebay o Aliexpress)

Pas 2: diagrama del circuit i com funciona

Microcontrolador Microchip PIC

El cor del circuit és un microcontrolador Microchip PIC18F14K50. Aquest xip es va escollir, ja que només disposa de prou memòria per barrejar la música, bastant petita (20 pins) i de baix cost. Està programat en Assembler Language per controlar un mòdul Mini MP3 DFPlayer mitjançant un protocol de dades en sèrie. (9600 Baud).

Mòdul MP3 Dfplayer

El mòdul DFPlayer és un dispositiu de baix cost per reproduir fitxers MP3 mitjançant un suport Mini-SDCard integrat o mitjançant una memòria USB externa, si hi ha instal·lat. Té una sortida DAC de 24 bits i un amplificador de 2 watts (no s’utilitza en aquest projecte). Aquest mòdul està fàcilment disponible a Ebay.

Té alguns problemes.

• El disseny del mòdul provoca alguna interferència sonora (sobretot quan es selecciona una melodia o quan es reprodueixen seccions molt silencioses).
• No tots els venedors subministren els mòduls amb el xip original YX5200-24SS. (És possible que alguns dels xips alternatius no funcionin com s’esperava.)

Aquest disseny intenta minimitzar el problema de soroll en silenciar els mòduls d'amplificador sempre que no es reprodueixi música.

El PCB té plans de terra per ajudar a reduir el soroll. (No utilitzeu taulers de suport!).

A l’engegada, el PIC sol·licita el nombre total de cançons disponibles a la targeta SD o la memòria USB DFplayer.

Es confonen aquestes melodies i després ordena al jugador que comenci a jugar.

La seqüència de reproducció completa es manté a la memòria PIC mentre està engegada. Això garanteix que, mentre està engegada, una melodia no es pugui repetir fins que no s'hagi reproduït cada melodia de la targeta SD.

Quan s’acaba una melodia, la línia ocupada del jugador augmenta, el PIC selecciona la següent melodia i envia l’ordre play al jugador.

Codificador rotatiu

El volum del reproductor està controlat per un codificador rotatiu. A cada gir del comandament, el PIC detecta la direcció del gir i envia ordres al jugador per establir el nou nivell de volum. El nivell de volum seleccionat es desa al PIC eeprom per conservar-lo fins i tot després d’apagar-lo.

El botó del codificador rotatiu

Una premsa breu indica al PIC que seleccioni una nova melodia. Si es manté premut el botó durant uns segons, el PIC atura la melodia actual i silencia els amplificadors. La següent pulsació del botó selecciona i reprodueix una nova melodia.

El botó EQ

Cada vegada que premeu el botó EQ, el PIC fa un cicle a través dels modes EQ disponibles i envia l'ordre al jugador. El mode triat es desa a eeprom.

Els sis modes EQ disponibles s’indiquen amb el color LED RGB:

1. Desactivat (sense equalitzador)
2. Vermell (Pop)
3. Verd (roca)
4. Blau (Jazz)
5. Blanc (clàssic)
6. Magenta (baix)

Sembla que aquests modes d’equalització no coincideixen molt bé amb la seva descripció. (El mode Blau (Jazz) és el meu preferit).

Mòdul regulador de tensió D-SUN

El microcontrolador PIC, el mòdul DFplayer i els LED RGB s’alimenten a 5V mitjançant un mòdul regulador de commutació d’alta eficiència D-Sun 3 Amp. (disponible a Ebay).

El mòdul regulador té una resistència variable que s'ha d'ajustar per produir exactament 5 volts abans de connectar-lo a qualsevol part del circuit. Alternativament, hi ha una versió similar del mòdul regulador D-SUN disponible per a alguns venedors d’Ebay que té una sortida fixa de 5 V. Sembla idèntic al mòdul original, tret que la resistència variable petita s'ha substituït per una resistència SMD de 44,2KOhm (63C).

Mòduls d'amplificador TPA3118

Els dos mòduls d’amplificador de potència TPA3118 de classe D (digital) de 60W s’alimenten directament des d’una font d’alimentació externa de CC que pot oscil·lar entre 8 i 19,5 volts amb una potència mínima de 3 amperis (es podria utilitzar un maó d’alimentació portàtil de 12V o 19,5V).

El xip TPA3118 és en realitat un amplificador estèreo de 30W que s’utilitza en mode mono (PBTL) per aconseguir una potència màxima de 60W al 10% THD (mitjançant un altaveu de 4 Ohm i una font d’alimentació de 21V).

En realitat, és possible uns 30W màxims per mòdul a menys de l’1% de THD, ja que no tenen dissipador de calor. Hi ha una entrada "Standby" (silenci) a cada mòdul. Això és canviat pel transistor PNP Q1. El PIC els posa en espera sempre que no reprodueixi cançons i també durant l’apagada, el díode D1 i el condensador C11 mantenen una tensió per mantenir Q1 prou llarg per evitar que els altaveus “saltin”.

Jumper JP1 estableix el senyal de polaritat en espera perquè coincideixi amb el mòdul d'amplificador (això permet utilitzar diferents tipus de mòduls d'amplificador si voleu).

LED / s RGB adreçables

La il·luminació d’estat i estat es proporciona mitjançant un o més LED RGB adreçables. Es pot utilitzar un forat passant de 5 mm PL9823 o SMD WS2812B.

Cal configurar el pont JP2 perquè coincideixi amb el tipus de LED, ja que tenen taules de colors lleugerament diferents. Això garanteix que sempre es mostrin els colors d’estat correctes.

Si s’utilitza més d’un LED, es pot connectar en paral·lel al primer. (No s’utilitza el pin Data OUT).

Control remot

Es pot instal·lar un sensor remot IR 38Khz VS1838B a J4. Això permet que el jugador estigui controlat opcionalment per un control remot IR del protocol NEC.

El comandament a distància realitza les mateixes funcions (volum, seguiment següent, parada i selecció EQ) més Pausa / Reprendre. El comandament a distància es va obtenir a Ebay.

El reproductor està preprogramat per treballar amb els codis de claus NEC per a aquest model exacte. Es poden configurar altres tipus que utilitzen el protocol NEC (vegeu la secció de configuració del control remot a continuació).

Sensor de moviment

Això posa en pausa el reproductor si ningú l'escolta. Es pot connectar un sensor de moviment del cos a J5. Un mòdul RCWL-0516 de tipus "radar" de microones funciona bé, ja que té una bona sensibilitat / abast de moviment i es pot instal·lar fàcilment dins de la caixa del reproductor de mp3 (no de metall).

Qualsevol moviment detectat fa que les melodies es reprodueixin. Si no es produeix cap moviment en un termini de 5 minuts, el jugador posa en pausa la melodia i posa els amplificadors en mode d’espera. Quan es torna a detectar moviment, la melodia es reprèn.

Si el sensor de moviment no està instal·lat, el reproductor no espera.

Pas 3: construcció

Vaig fabricar el PCB amb el mètode de "transferència de tòner" en una placa de doble cara (aproximadament 10,3 x 7,3 cm). Vegeu els dos fitxers PDF al final d'aquesta secció (un per a cada capa de coure). Imprimiu-los a la transferència de tòner paper amb una impressora làser a escala 100%. Els dos fulls de transferència han d’estar alineats amb precisió. (He obtingut els millors resultats amb paper de transferència especial (fulls grocs brillants fins) obtinguts d’Ebay o Aliexpress).

El regulador D-SUN s’ha de preparar soldant parells de pins de capçalera de 2,54 mm al costat dels orificis d’entrada i sortida del mòdul, tal com es mostra a la foto. (això permet que el mòdul es pugui instal·lar cap per avall al pcb més endavant). Connecteu una font de corrent continu (uns 9-12 V) als pins IN + i IN- i mesureu la tensió dels pins OUT + i OUT-. Ajusteu la resistència variable petita per obtenir el voltatge el més a prop possible de 5,00 V. L’ajust de la resistència és molt sensible, si és difícil d’aconseguir 5,00 V, ajusteu-lo lleugerament per sota.

Els dos mòduls TPA3118 Amp es poden equipar amb passadors de capçalera a la part inferior per adaptar-se al PCB. Es pot fer una petita modificació per millorar la qualitat del so. Per defecte, el guany de l'amplificador està predefinit (36dB) per obtenir un volum màxim. Això provoca algun xiulet i inestabilitat. Es pot reduir opcionalment a 20 dB, donant com a resultat un soroll molt menor i una millor qualitat d’àudio (a costa del volum màxim) en treure una resistència SMD R27 a cada mòdul.

La resistència R27 (veure foto) es pot eliminar escalfant-la amb cura amb una punta de soldador fina i després traient-la amb unes pinces. (És una resistència molt petita, pot ser que calgui una lupa per fer-ho!).

Jumper JP1 (polaritat de muting de l'amplificador)

Quan s’utilitza el mòdul TPA3118 per defecte. Saltar els dos coixinets esquerres de JP1 tal com es mostra a la foto.

Jumper JP2 (tipus LED RGB)

Si utilitzeu el LED WS2812, feu saltar els dos coixinets esquerres de JP2 tal com es mostra a la foto.

Per als LED tipus PL9223, feu el salt dels dos coixinets de la dreta de JP2.

Pas 4: programari

Aquí teniu el firmware del fitxer HEX per al microcontrolador PIC18F14K50.

Pas 5: Preparació de la targeta de memòria i els fitxers MP3

El reproductor pot utilitzar una targeta Micro-SD o una memòria USB amb una capacitat de fins a 32 GB.

Abans d’utilitzar-se per primer cop, s’haurà de formatar la targeta / memòria de memòria mitjançant un PC.

Si la capacitat de la targeta és inferior a 4 GB, els ordinadors solen utilitzar automàticament el sistema de fitxers FAT o FAT16 (que està bé).

Si la targeta supera els 4 GB, és possible que hàgiu de seleccionar manualment el sistema de fitxers FAT32 quan formateu perquè funcioni.

Si teniu una col·lecció de música massa gran per cabre-la a la targeta de memòria, utilitzeu un programa de gestor de música com ara MediaMonkey per crear una nova llista de reproducció. Editeu la nova llista de reproducció i ordeneu per "aleatòriament" per barrejar tota la vostra col·lecció de música. A continuació, trieu l'opció "Enviar a" i després "Copia carpeta" i seleccioneu per copiar a la lletra de la unitat de la vostra targeta de memòria. A continuació, MediaMonkey copiarà una selecció aleatòria de la vostra col·lecció de música a la targeta de memòria fins que estigui plena.

Pas 6: comprovacions inicials i configuració

A l’encesa, el LED RGB ha de brillar en blau. El DFPlayer té un led vermell o blau que s’hauria d’encendre quan comença a reproduir-se. El LED RGB hauria de començar a canviar de color lentament. Gireu el comandament per comprovar que controla el volum correctament. (Si baixa quan es gira en sentit horari, cal transposar les connexions de pin A i B del codificador). Premeu el botó i es reproduirà la següent sintonia. Ajusteu les dues resistències variables per obtenir el millor volum i equilibri dels altaveus.

Configuració del control remot

Només s’admet el protocol de control remot NEC. El reproductor està preprogramat per treballar amb el comandament a distància que es mostra a la foto superior.

L’he obtingut d’Ebay (descrit com: Kits de mòduls de sensor de control remot sense fils IR infraroig per Arduino HX1838 VS1838). Va venir complet amb el sensor IR en un petit PCB.

Té els botons de fletxa a sota del teclat, tal com es mostra a la foto.

(Un tipus similar disponible marcat amb "TECLES" amb els botons de fletxa que hi ha a sobre del teclat té diferents codis de teclat que requereixen programar-lo com es mostra a continuació)

Si el vostre comandament a distància no és exactament el mateix que la foto anterior, haureu de configurar-lo:

• Manteniu premut el botó Codificador i engegueu l’alimentació. (El LED ha de parpellejar de color verd clar)
• Deixeu anar el botó (el LED deixa de parpellejar i es manté de color verd clar).
• Premeu el botó remot que voleu utilitzar per a NEXT Tune, per exemple. ">"
• El jugador hauria de començar a tocar una melodia i el LED es posarà en vermell.
• Premeu el botó remot per utilitzar-lo per augmentar el volum, per exemple. "^"
• El LED hauria de quedar groc.
• Premeu el botó remot per utilitzar-lo per baixar el volum, per exemple. "v"
• El LED hauria de posar-se verd
• Premeu el botó remot per utilitzar-lo per a STOP, per exemple. "D'ACORD"
• El LED hauria d’anar en cel blau • Premeu el botó del comandament a distància per utilitzar-lo per PAUSE, p. "#"
• El LED hauria d’estar en color violeta • Premeu el botó del comandament a distància per utilitzar-lo per a l’equalització. "1"
• El LED s’ha de posar en blanc durant 1,5 segons
• Llavors el LED parpelleja de color verd
• Premeu el botó Codificador fins que el LED deixi de parpellejar, per desar la configuració.

Pas 7: codis d'error

El LED parpelleja ràpidament de color blau: no es troba cap targeta sd, memòria USB ni fitxers

Si això passa a l’engegada: comproveu que la targeta sdcard o usb estigui formatada correctament i que hi hagi fitxers mp3. Si això passa mentre es reprodueix, podria ser un problema en llegir un fitxer a causa d’un sdcard / usb lent o incompatible. un altre sdcard / usb.

El LED parpelleja ràpidament en vermell: temps d'espera esperant la inicialització del mòdul Dfplayer

Això es pot produir a l’encesa si el mòdul dfplayer no s’inicialitza en un termini de 5 segons. Pot ser causat per una targeta sdcard / usb lenta o incompatible, un mòdul Dfplayer defectuós o un error de circuit.

Proveu d’utilitzar un altre sdcard / usb. Si segueix sent el mateix, traieu la targeta sdcard / usb i engegueu-la. Ara el LED hauria de parpellejar en verd si el Dfplayer funciona. Si continua parpellejant en vermell, comproveu tots els cables o substituïu el mòdul Dfplayer.

El LED parpelleja ràpidament de color verd: no es troba cap targeta sd ni una memòria USB a l’encesa

Inseriu una targeta sdcard o usb.

Pas 8: posar-lo en un estoig

Probablement només el podríeu posar en una funda de plàstic d’ús general o en una altra funda d’equip redundant.

Tenia una antiga caixa de transmissió de TV "Boxee Box" des que el fabricant va deixar de donar-hi suport el 2012

Vaig retirar les plaques electròniques i vaig tornar a muntar les dues meitats de xassís metàl·lic que contenien la placa principal. Vaig perforar forats a la part superior del xassís i vaig instal·lar separadors de plàstic per subjectar la nova placa (només es podien instal·lar tres separadors perquè el xassís boxee tenia una retall gran on ha d’anar el quart separador.)

Vaig mantenir el polsador i el cable boxee (alimentació) per tornar a utilitzar-lo com a botó EQ.

El boxejat tenia un logotip il·luminat a la vora al tauler frontal. Vaig eliminar els dos leds originals i els vaig substituir per dos leds de píxels RGB WS2812 fixats amb cola de fusió en calent.

(També he canviat el logotip "BOXEE" per mostrar "BOX" amb una mica de pintura negra.)

Es va practicar un forat a la part superior per al codificador rotatiu.

El tauler posterior havia de tenir diversos retalls curosament fets amb un tallador rotatiu "Dremel" i un fitxer per a l'alimentació, la presa USB, la ranura per a targeta SD i els dos connectors dels altaveus.

El receptor remot IR es va instal·lar al tauler frontal a prop del logotip perforant un petit forat parcialment al plàstic negre prou lluny per arribar a la fulla de plàstic transparent del tauler frontal (i traient el revestiment posterior negre). col·loqueu-lo amb cola calenta.

El sensor de moviment "radar" estava aïllat amb un mànec termoencongible i enganxat al panell frontal.

La caixa es va tornar a muntar junts (és complicat aconseguir que tots tornin junts!).