Odtwarzacz muzyczny MP3 Shuffle „Jumbleum”: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Do tego projektu postanowiłem stworzyć łatwy w obsłudze, potężny odtwarzacz do wykorzystania w moim warsztacie.

Po wypróbowaniu kilku innych modułów MP3 wybrałem łatwo dostępny, tani moduł "DFPlayer Mini".

Ma tryb „Odtwarzanie losowe”, ALE ponieważ jest losowy, możliwe jest powtarzanie utworów!

Mój projekt wykorzystuje mikrokontroler PIC do "Jumble-Up" muzyki, aby odtwarzać ją losowo bez powtórzeń. (przy włączonym zasilaniu).

Pokonuje również ograniczenia dotyczące nazw plików i folderów spowodowane przez ograniczony system plików DFPlayer. Teraz możesz umieścić wszystkie swoje pliki muzyczne bezpośrednio na karcie micro SD lub pamięci USB bez konieczności zmiany ich nazwy lub zawracania sobie głowy nazwami folderów.

Cechy

• Po włączeniu melodie są pomieszane, aby zapobiec powtórkom.
• Po prostu steruj jednym pokrętłem, obróć, aby uzyskać głośność, naciśnij, aby przejść do następnego utworu!
• Wykorzystuje gotowy moduł MP3 „DFPlayer” do odtwarzania do 32 GB utworów!
• Melodie można odtwarzać z karty Micro-SD lub pamięci USB
• Diody LED RGB do nastrojowego oświetlenia podczas gry i wskazania statusu.
• Wykorzystuje dwa moduły wzmacniacza mocy klasy D o mocy 60 W.
• Czujnik wstrzymuje odtwarzanie, gdy nie zostanie wykryty żaden ruch użytkownika.
• Może być również sterowany za pomocą pilota na podczerwień (protokół NEC)
• Przycisk do wyboru i zapisywania trybów EQ
• Ustawienie głośności jest zapisywane nawet po wyłączeniu zasilania.
• Wzmacniacz jest wyciszony między ścieżkami i przy wyłączeniu, aby zapobiec „trzaśnięciu”.

W tym przypadku użyłem starego odtwarzacza strumieniowego „Boxee Box”, który został wycofany przez producenta w 2012 roku.

Krok 1: Materiały i narzędzia

• Moduł regulatora D-SUN 3 Amp (Ebay lub Aliexpress)
• Moduł DFPLAYER Mini MP3 (Ebay lub Aliexpress)
• TPA3118 MODUŁ WZMACNIACZA PBTL MONO 60W (Ebay lub Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I/P Mikrokontroler PIC (typ DIP)
• 100uF kondensator promieniowy elektrolityczny 25V
• 47uF Kondensator Radialny Elektrolityczny 16V Roboczy
• 0.1uF Kondensator 2.5mm Y5V Ceramiczny 50V pracujący X 5
• 0,47uF Kondensator 2.5mm Y5V Ceramiczny 50V pracujący
• 100uF kondensator promieniowy elektrolityczny 16V roboczy X 2
• BAT85 dioda barierowa Schottky'ego
• Bezpiecznik Poli 3A resetowalny (praca 30 V)
• Długości 2,54 mm Pin Header Strip do przycięcia zgodnie z wymaganiami
• Gniazda zaciskane żeńskie typu "Dupont" 2,54 mm. 2-drożny X 3 i 3-drożny X 3
• Gniazdo PCB 2,1 mm DC R/Montaż pod kątem
• USB A żeńskie gniazdo PCB przez otwór
• Tranzystor BC327 TO-92L
• Rezystor węglowy 10k 1/8W (5%)
• Rezystor węglowy 22R 1/8W (5%) X 2
• Rezystor węglowy 470R 1/8W (5%)
• Rezystor węglowy 10K 1/8W (5%) X 9
• Rezystor węglowy 100R 1/8W (5%)
• Rezystor węglowy 1K 1/8W (5%)
• Potencjometr nastawny 10k 6mm X 2
• Enkoder obrotowy z przełącznikiem typu EC11 (Ebay lub Aliexpress)
• Adresowalna dioda LED PL9823 5mm lub WS2812B SMD (1 lub więcej)
• Odbiornik podczerwieni TL1838 VS1838B HX1838 - OPCJONALNIE (Ebay lub Aliexpress) (patrz krok 6)
• Moduł mikrofalowego czujnika radarowego RCWL-0516 - OPCJONALNY (Ebay lub Aliexpress)
• 28-pinowe gniazdo IC DIP / DIL PCB (0,3”) (dla PIC)
• Mały przycisk (normalnie otwarty)
• Pilot na podczerwień na podczerwień (protokół NEC) - OPCJONALNIE (Ebay) (patrz krok 6)
• Pokrętło enkodera obrotowego
• 4-drożne zaciski głośnikowe Push Spring Load (Ebay)
• Dwustronna miedziana płytka PCB o grubości 1,6 mm
• Zasilacz prądu stałego (12 V 5 A lub 19,5 V 4 A zasilacz PC)
• Głośniki X 2 (użyłem impedancji 6 Ohm do 65W)
• Lutować
• Drut sprzętowy
• Papier do drukarek laserowych „Toner transfer”
• Narzędzia do wytrawiania PCB - pojemnik na chlorek żelaza i plastik itp.
• Plastikowe śruby dystansowe i nakrętki do PCB X 4
• Śruby i nakrętki M3 (do zacisków głośnikowych) X 4

• Rękaw termokurczliwy

Narzędzia

• Mała, cienka końcówka lutownica.
• Okulary ochronne do użytku podczas lutowania, trawienia itp.
• Drukarka laserowa z ręcznym podawaniem papieru (dla metody transferu tonera PCB)
• Żelazko do użytku domowego (do metody transferu tonera PCB)
• Pasek na nadgarstek ESD (do obsługi części wrażliwych na ładunki elektrostatyczne)
• Wiertarka PCB
• Wiertła do PCB 0,8mm, 1mm i wiertło stopniowe (3-13mm)
• Szczypce, noże, drobna piła do metalu, pilnik
• PC
• Programator Microchip PIC (np. Pickit2)
• Samodzielne oprogramowanie programatora Microchip MPLAB lub PICkit2;
• Pistolet do klejenia na gorąco i sztyfty kleju
• Narzędzie obrotowe typu „Dremel”
• Zaciskarka (SN-28B) do gniazd "Dupont" (Ebay lub Aliexpress)

Krok 2: Schemat obwodu i sposób jego działania

Mikrokontroler PIC firmy Microchip

Sercem układu jest mikrokontroler Microchip PIC18F14K50. Ten układ został wybrany, ponieważ ma wystarczająco dużo pamięci, aby pomieszać muzykę, dość mały (20 pinów) i niski koszt. Jest zaprogramowany w języku asemblera do sterowania modułem DFPlayer Mini MP3 za pomocą szeregowego protokołu danych. (9600 bodów).

Moduł odtwarzacza Dfplayer MP3

Moduł DFPlayer to bardzo tanie urządzenie do odtwarzania plików MP3 za pomocą wbudowanego uchwytu na kartę Mini-SDCard lub zewnętrznej pamięci USB, jeśli jest zamontowana. Posiada 24-bitowe wyjście DAC i wzmacniacz o mocy 2 W (nieużywany w tym projekcie). Ten moduł jest łatwo dostępny w serwisie eBay.

Ma kilka problemów.

• Układ modułu powoduje pewne słyszalne zakłócenia (szczególnie podczas wybierania melodii lub podczas grania bardzo cichych sekcji.
• Nie wszyscy sprzedawcy dostarczają moduły z oryginalnym układem YX5200-24SS. (Niektóre z alternatywnych chipów mogą nie działać zgodnie z oczekiwaniami.)

Ten projekt stara się zminimalizować problem szumów poprzez wyciszenie modułów wzmacniacza, gdy muzyka nie jest odtwarzana.

PCB ma płaszczyzny uziemienia, które pomagają zredukować hałas. (Nie używaj deski do krojenia chleba!).

Po włączeniu PIC żąda całkowitej liczby utworów dostępnych na karcie SD lub pamięci USB DFplayer.

Miesza te melodie, a następnie nakazuje graczowi rozpoczęcie gry.

Pełna sekwencja odtwarzania jest przechowywana w pamięci PIC po włączeniu. Gwarantuje to, że po włączeniu, utwór nie może się powtórzyć, dopóki nie zostanie odtworzony każdy utwór na karcie SD.

Kiedy melodia się kończy, zajęta linia gracza staje się wysoka, PIC wybiera następną melodię i wysyła polecenie odtwarzania do gracza.

Enkoder obrotowy

Głośność odtwarzacza jest kontrolowana za pomocą obrotowego enkodera. Przy każdym obrocie pokrętła PIC wyczuwa kierunek obrotu i wysyła polecenia do odtwarzacza, aby ustawić nowy poziom głośności. Wybrany poziom głośności jest zapisywany w eepromie PIC, aby zachować go nawet po wyłączeniu zasilania.

Przycisk enkodera obrotowego

Krótkie naciśnięcie powoduje, że PIC wybierze nową melodię. Jeśli przycisk zostanie przytrzymany przez kilka sekund, PIC zatrzymuje bieżącą melodię i wycisza wzmacniacze. Kolejne naciśnięcie przycisku wybiera i odtwarza nową melodię.

Przycisk EQ

Każde naciśnięcie przycisku EQ powoduje, że PIC przechodzi przez dostępne tryby EQ i wysyła polecenie do odtwarzacza. Wybrany tryb jest zapisywany w eepromie.

Sześć dostępnych trybów korektora jest oznaczonych kolorem diody RGB:

1. Wyłączony (bez korektora)
2. Czerwony (pop)
3. Zielony (Skała)
4. Niebieski (jazz)
5. Biały (klasyczny)
6. Magenta (bas)

Te tryby korektora wydają się niezbyt pasować do ich opisu! (Moim ulubionym jest tryb Blue (Jazz)).

Moduł regulatora napięcia D-SUN

Mikrokontroler PIC, moduł DFplayer i diody LED RGB są zasilane napięciem 5V przez wysokowydajny moduł regulatora przełączania D-Sun 3 Amp. (dostępny w serwisie eBay).

Moduł regulatora posiada zmienny rezystor, który przed podłączeniem do dowolnej części obwodu należy wyregulować tak, aby wyprowadzał dokładnie 5 V. Alternatywnie istnieje podobna wersja modułu regulatora D-SUN dostępna u niektórych sprzedawców w serwisie eBay, która ma stałe wyjście 5V. Wygląda identycznie jak oryginalny moduł, z wyjątkiem małego rezystora zmiennego, który został zastąpiony rezystorem SMD 44,2 KOhm (63C).

Moduły wzmacniacza TPA3118

Dwa moduły wzmacniacza mocy TPA3118 klasy D (cyfrowe) 60 W są zasilane bezpośrednio z zewnętrznego zasilacza prądu stałego, który może mieć napięcie od 8 do 19,5 V o wartości znamionowej co najmniej 3 A (można użyć zasilacza do laptopa 12 V lub 19,5 V).

Układ TPA3118 jest w rzeczywistości wzmacniaczem stereo o mocy 30 W, który jest używany w trybie mono (PBTL), aby osiągnąć maksymalnie 60 W mocy przy 10% THD (przy użyciu głośnika 4 Ohm i zasilacza 21 V).

W rzeczywistości możliwe jest około 30 W na moduł przy mniej niż 1% THD, ponieważ nie mają one radiatora. Każdy moduł posiada wejście „Standby” (wyciszenie). Jest to przełączane przez tranzystor PNP Q1. PIC przełącza je w stan gotowości, gdy nie odtwarzają melodii, a także podczas wyłączania zasilania, dioda D1 i kondensator C11 utrzymują napięcie, aby utrzymać Q1 włączony wystarczająco długo, aby zapobiec „trzaśnięciu” głośnika.

Zworka JP1 ustawia polaryzację sygnału gotowości tak, aby odpowiadała modułowi wzmacniacza (pozwala to na użycie różnych typów modułów wzmacniacza, jeśli chcesz).

Adresowalne diody LED RGB

Oświetlenie nastrojowe i statusowe zapewnia jedna lub więcej adresowalnych diod LED RGB. Można zastosować otwór przelotowy 5 mm PL9823 lub SMD WS2812B.

Zworka JP2 musi być ustawiona tak, aby pasowała do typu LED, ponieważ mają one nieco inne tabele kolorów. Dzięki temu zawsze wyświetlane są prawidłowe kolory stanu.

Jeśli używana jest więcej niż jedna dioda LED, można ją podłączyć równolegle z pierwszą. (Pin Data OUT nie jest używany).

Zdalne sterowanie

Do J4 można zamontować czujnik zdalny VS1838B IR 38 Khz. Dzięki temu odtwarzacz może być opcjonalnie sterowany za pomocą pilota na podczerwień protokołu NEC.

Pilot zdalnego sterowania wykonuje te same funkcje (głośność, następny utwór, zatrzymanie i wybór korektora) oraz pauza/wznowienie. Pilot został zakupiony w serwisie eBay.

Odtwarzacz jest wstępnie zaprogramowany do pracy z kodami kluczy NEC dla tego konkretnego modelu. Można skonfigurować inne typy korzystające z protokołu NEC (patrz sekcja Konfiguracja zdalnego sterowania poniżej).

Czujnik ruchu

Powoduje to zatrzymanie odtwarzacza, jeśli nikt go nie słucha. Czujnik ruchu ciała można podłączyć do J5. Moduł mikrofalowy typu „radar” RCWL-0516 działa dobrze, ponieważ ma dobrą czułość ruchu/zasięg i można go łatwo zmieścić w obudowie odtwarzacza mp3 (nie metalowej).

Każdy wykryty ruch sprawia, że melodie są odtwarzane. Jeśli w ciągu 5 minut nie nastąpi żaden ruch, odtwarzacz wstrzymuje melodię i przełącza wzmacniacze w tryb gotowości. Po ponownym wykryciu ruchu melodia zostanie wznowiona.

Jeśli czujnik ruchu nie jest zainstalowany, odtwarzacz nie wyłącza się.

Krok 3: Budowa

Płytkę wykonałem metodą „Toner transfer method” na dwustronnej płytce (ok. 10,3 x 7,3 cm). Zobacz dwa pliki PDF na końcu tej sekcji (po jednym dla każdej warstwy miedzi). Wydrukuj je na transferze tonera papier przy użyciu drukarki laserowej w skali 100%. Dwa arkusze transferowe muszą być dokładnie wyrównane. (najlepsze wyniki uzyskałem używając specjalnego papieru transferowego (cienkie błyszczące żółte arkusze) otrzymanego z Ebay lub Aliexpress).

Regulator D-SUN należy przygotować lutując pary kołków rozgałęźnych 2,54 mm po stronie komponentów otworów wejściowych i wyjściowych modułu, jak pokazano na zdjęciu. (pozwala to na późniejszy montaż modułu do góry nogami na płytce drukowanej). Podłącz zasilanie DC (około 9-12 V) do pinów IN+ i IN- i zmierz napięcie na pinach OUT+ i OUT-. Dostosuj mały rezystor zmienny, aby uzyskać napięcie jak najbliżej 5,00 V. Regulacja rezystora jest bardzo czuła, jeśli 5,00 V jest trudne do osiągnięcia, ustaw ją nieco poniżej.

Dwa moduły wzmacniacza TPA3118 mogą być wyposażone w styki na spodzie do montażu na płytce drukowanej. Można dokonać niewielkiej modyfikacji, aby poprawić jakość dźwięku. Domyślnie wzmocnienie wzmacniacza jest ustawione na bardzo wysokie (36dB) dla maksymalnej głośności. Powoduje to pewien syk i niestabilność. Można go opcjonalnie zmniejszyć do 20dB, co skutkuje znacznie mniejszym syczeniem i lepszą jakością dźwięku (kosztem maksymalnej głośności) poprzez usunięcie jednego rezystora SMD R27 na każdym module.

Rezystor R27 (patrz zdjęcie) można usunąć, ostrożnie podgrzewając go cienką końcówką lutownicy, a następnie usuwając go pęsetą. (Jest to bardzo mały rezystor, do tego może być potrzebne szkło powiększające!).

Zworka JP1 (biegunowość wyciszania wzmacniacza)

W przypadku korzystania z domyślnego modułu TPA3118. Zworki dwa lewe klocki JP1, jak pokazano na zdjęciu.

Zworka JP2 (typ RGB LED)

Jeśli używasz WS2812 LED, połącz dwa lewe pady JP2, jak pokazano na zdjęciu.

W przypadku diod LED typu PL9223 połącz dwa prawe pady JP2.

Krok 4: Oprogramowanie

Oto oprogramowanie układowe pliku HEX dla mikrokontrolera PIC18F14K50.

Krok 5: Przygotowanie karty pamięci i plików MP3

Odtwarzacz może korzystać z karty Micro-SD lub pendrive'a o pojemności do 32GB.

Przed pierwszym użyciem kartę pamięci / pendrive należy sformatować za pomocą komputera.

Jeśli pojemność karty jest mniejsza niż 4 GB, komputery zazwyczaj automatycznie używają systemu plików FAT lub FAT16 (co jest w porządku).

Jeśli karta ma więcej niż 4 GB, może być konieczne ręczne wybranie systemu plików FAT32 podczas formatowania, aby działała.

Jeśli masz zbyt dużą kolekcję muzyki, aby zmieścić się na karcie pamięci, użyj programu do zarządzania muzyką, takiego jak MediaMonkey, aby utworzyć nową listę odtwarzania. Edytuj nową listę odtwarzania i sortuj według „losowo”, aby pomieszać całą swoją kolekcję muzyki. Następnie wybierz opcję „Wyślij do”, a następnie „Kopiuj folder” i wybierz kopiowanie na literę dysku dla karty pamięci. MediaMonkey następnie skopiuje losowy wybór Twojej kolekcji muzycznej na kartę pamięci, aż się zapełni.

Krok 6: Wstępna kontrola i konfiguracja

Po włączeniu zasilania dioda LED RGB powinna świecić na niebiesko. Odtwarzacz DFPlayer ma czerwoną lub niebieską diodę LED, która powinna zaświecić się po rozpoczęciu odtwarzania. Dioda LED RGB powinna powoli zmieniać kolor. Przekręć pokrętło, aby sprawdzić, czy prawidłowo reguluje głośność. (Jeśli obniży się po obróceniu zgodnie z ruchem wskazówek zegara, należy transponować połączenia pinów A i B na enkoderze). Naciśnij przycisk, a następny utwór powinien zostać odtworzony. Wyreguluj dwa zmienne rezystory, aby uzyskać najlepszą głośność i równowagę z głośników.

Konfiguracja pilota

Obsługiwany jest tylko protokół zdalnego sterowania NEC. Odtwarzacz jest wstępnie zaprogramowany do współpracy z pilotem pokazanym na powyższym zdjęciu.

Uzyskałem go z serwisu Ebay (opisany jako: HX1838 VS1838 Arduino Infrared IR Wireless Remote Control Module Kits). W komplecie z czujnikiem podczerwieni na małej płytce drukowanej.

Posiada przyciski strzałek pod klawiaturą, jak pokazano na zdjęciu.

(Podobny typ dostępny oznaczony jako „KLUCZE” z przyciskami strzałek nad klawiaturą ma różne kody klawiszy, które wymagają zaprogramowania, jak pokazano poniżej)

Jeśli Twój pilot nie jest dokładnie taki sam jak na powyższym zdjęciu, należy go skonfigurować:

• Przytrzymaj wciśnięty przycisk enkodera i włącz zasilanie. (Dioda LED powinna migać na zielono)
• Zwolnij przycisk (dioda LED przestanie migać i zaświeci się na zielono).
• Naciśnij przycisk pilota, którego chcesz użyć do NEXT Tune, np. ">"
• Gracz powinien wtedy zacząć grać melodię, a dioda LED zaświeci się na czerwono.
• Naciśnij przycisk pilota, aby użyć do zwiększenia głośności, np. "^"
• Dioda powinna zmienić kolor na żółty.
• Naciśnij przycisk pilota, aby użyć do ZMNIEJSZANIA GŁOŚNOŚCI, np. „v”
• Dioda powinna świecić na zielono
• Naciśnij przycisk pilota, aby użyć do STOP, np. "OK"
• Dioda powinna zaświecić się na niebiesko • Naciśnij przycisk pilota, aby użyć do wstrzymania np. „#”
• Dioda powinna zaświecić się na fioletowo • Naciśnij przycisk pilota, aby użyć korektora, np. „1”
• Dioda powinna świecić na biało przez 1,5 sekundy
• Następnie dioda LED miga na zielono
• Naciśnij przycisk Encoder, aż dioda LED przestanie migać - aby zapisać ustawienia.

Krok 7: Kody błędów

Dioda LED szybko miga na niebiesko - Nie znaleziono karty SD, pamięci USB lub plików

Jeśli tak się dzieje po włączeniu - sprawdź, czy karta sdcard lub pamięć USB jest prawidłowo sformatowana, a pliki mp3 są obecne. Jeśli tak się stanie podczas odtwarzania, może to oznaczać problem z odczytem pliku z powodu wolnej lub niezgodnej karty sd/usb. Spróbuj użyć inny sdcard/pamięć USB.

Dioda LED szybko miga na czerwono - limit czasu oczekiwania na inicjalizację modułu Dfplayer

Może się to zdarzyć po włączeniu zasilania, jeśli moduł dfplayer nie zainicjuje się w ciągu 5 sekund. Może to być spowodowane powolną lub niezgodną pamięcią sdcard/usb, wadliwym modułem dfplayer lub awarią obwodu.

Spróbuj użyć innej karty SD/pamięci USB. Jeśli nadal jest taki sam, wyjmij kartę sdcard / pamięć USB i włącz zasilanie. Dioda LED powinna teraz migać na zielono, jeśli Dfplayer działa. Jeśli nadal miga na czerwono, sprawdź całe okablowanie lub wymień moduł Dfplayer.

Dioda LED szybko miga na zielono - po włączeniu nie znaleziono karty SD lub pamięci USB

Włóż kartę sdcard lub pamięć USB.

Krok 8: Umieszczenie go w etui

Prawdopodobnie mógłbyś po prostu umieścić go w plastikowej walizce ogólnego przeznaczenia lub w innym zbędnym walizce na sprzęt.

Miałem stare pudełko do przesyłania strumieniowego telewizora „Boxee Box”, odkąd producent przestał go wspierać w 2012 r.

Usunąłem płytki elektroniczne, a następnie ponownie zmontowałem dwie połówki metalowej obudowy, która trzymała płytę główną. Wywierciłem otwory w górnej części obudowy i zamontowałem plastikowe przekładki, aby utrzymać nową płytkę (można było zamontować tylko trzy przekładki, ponieważ obudowa boxee miała duże wycięcie w miejscu, w którym powinna znaleźć się czwarta przekładka.)

Zachowałem przycisk boxee (zasilania) i kabel do ponownego użycia jako przycisku EQ.

Boxee miał podświetlone krawędziowo logo na przednim panelu. Usunąłem oryginalne dwie diody i zastąpiłem je dwiema diodami WS2812 RGB z pikselami przymocowanymi klejem topliwym.

(Zmieniłem również logo „BOXEE”, aby pokazać „BOX” przy użyciu odrobiny czarnej farby.)

W górnej części wywiercono otwór na enkoder obrotowy.

Tylny panel musiał mieć kilka wycięć starannie wykonanych za pomocą frezu obrotowego „Dremel” i pilnika na zasilanie, gniazdo USB, gniazdo kart SD i dwa złącza głośnikowe.

Odbiornik podczerwieni został przymocowany do przedniego panelu w pobliżu logo poprzez wywiercenie małego otworu częściowo w czarnym plastiku na tyle daleko, aby dosięgnąć przezroczystego plastikowego arkusza przedniego panelu (i zeskrobując czarną tylną powłokę). Następnie został zamocowany w miejsce za pomocą kleju topliwego.

Czujnik ruchu „radarowy” został zaizolowany koszulką termokurczliwą i przyklejony do panelu przedniego.

Pudełko zostało następnie ponownie zmontowane (trudno jest zestawić wszystko z powrotem w całość!).