DIY Bluetooth Audio Adapter - BluFi: 9 kroków (ze zdjęciami)

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

Nie ma ani jednego audiofila czy gracza, który nie odczuwałby potrzeby bezprzewodowych słuchawek, głośników itp. lub po prostu bezprzewodowej transmisji dźwięku. Nie lubię też kłopotów, jakie napotykają moje przewodowe słuchawki podczas próby oglądania z daleka, a to doprowadziło do powstania BluFi.

Ten adapter BluFi przekształca dowolne akcesorium audio w bezprzewodowe akcesorium audio. Ponieważ ma wbudowane żeńskie gniazdo TRS, dlatego każde akcesorium audio posiadające męskie gniazdo TRS/TRRS można z łatwością podłączyć do odbioru dźwięku Bluetooth. Na przykład słuchawki przewodowe mogą być bezprzewodowe, po prostu podłączając gniazdo audio do adaptera, a następnie sparując adapter z telefonem.

BluFi bazuje na module XS3868, który jest zasilany akumulatorem litowo-jonowym 3,7 V, dzięki czemu nie musisz się martwić o wymianę baterii. Zawiera również żeńskie gniazdo wyjściowe USB 5 V DC do zasilania dowolnych głośników USB bezpośrednio przez nie. Zintegrowano z nim również moduł ładowania TP4056, który zapewnia bezproblemowe i szybkie ładowanie za pomocą naszych znanych ładowarek do smartfonów z systemem Android (port USB-C).

Powodem, dla którego wolałem adapter niż integrowanie go z akcesoriami audio, jest to, że w ten sposób nasze drogie akcesoria audio nie zostaną naruszone. Potrzebowałem też czegoś do przerobienia głośników mojego samochodu na Bluetooth bez żadnych modyfikacji w samochodzie (bo mi tego nie wolno było zrobić) i tak powstało BluFi. Dodatkowo BluFi jako adapter jest przenośny i znacznie bardziej kompaktowy.

Krok 1: Zbierz trochę rzeczy

Wymagania dla tego projektu są bardzo podstawowe. Jedyne, czego potrzebujesz dodatkowo, to moduł XS3868, który możesz kupić online.

BluFi to połączenie dwóch obwodów, a mianowicie obwodu XS3868 i obwodu wzmacniającego DC-DC MC34063A. Dlatego podzielę wymagania na dwie sekcje, aby lepiej je zrozumieć.

Jeśli chodzi o mikrofon, jeśli chcesz zapewnić wejście mikrofonowe przez słuchawki lub gniazdo TRRS, zignoruj połączenie GND mikrofonu na schemacie i podłącz pin MIC gniazda TRRS do rezystora i kondensatora, jak pokazano na schemacie bez żadnych zmian.

XS3868 Wymagania dotyczące obwodu:

XS3868 PCB

Nie można go kupić. Będziemy musieli zrobić to sami. Procedura jest pokazana od następnego kroku.

Moduł XS3868 - 1 szt

Kupiłem go z Aliexpress. To jest link.

• TRS żeńskie gniazdo audio - 1 szt.
• Mikrofon - 1 szt. (Opcjonalny)
• Akumulator litowo-jonowy (3,7 V) - 1 szt.
• Moduł ładowania TP4056 - 1 szt.
• Przełącznik dotykowy (wciskany) - 5 szt. (Opcjonalny)

• Kondensatory:

  • 47uF -1 szt.
  • 220uF - 1 szt.
  • 0,1uF-1 szt.
  • 2,2 uF - 1 szt. (opcjonalnie, do mikrofonu)

• Rezystory:

  • 2,2k - 1 szt. (Opcjonalnie, do mikrofonu)
  • 10k - 1 szt.
  • 470R - 1szt.
• LED - 1 szt. (opcjonalnie)
• Żeńskie gniazdo USB
• Kobiece nagłówki.
• Przełącznik suwakowy - 1 szt. (Opcjonalne)

Na zdjęciu brakuje przełącznika, ponieważ początkowo planowałem użyć listew zaciskowych do zasilania obwodu.

Wymagania dotyczące obwodu wzmacniacza 3.7 V:

MC34063A Płytka wzmacniająca

Procedura wykonania jest omówiona później.

MC34063A - 1 szt

Możesz go kupić z Aliexpress z tego linku.

• 8-pinowa podstawa IC - 1 szt. (Opcjonalny)
• Cewka 100uH - 1 szt.
• 1N5819 Dioda Schottky'ego - 1 szt.

• Kondensatory:

  • 100uF-1 szt.
  • 10uF - 1 szt.
  • 1nF - 1 szt.

• Rezystory:

  • 180R - 1 szt.
  • 22R - 1 szt.
  • 12k - 1 szt.
  • 3,9 tys. - 1 szt.

To wszystko dla wymagań. Idźmy dalej i zacznijmy tworzyć płytki PCB.

Zamieszczam schematy w celach referencyjnych i modyfikacji.

Jeśli nie jesteś w stanie zebrać materiałów potrzebnych do wzmacniacza 3,7 V, możesz alternatywnie kupić to lub to zamiast robić. Nawet ja napotkałem wiele trudności w znalezieniu cewki indukcyjnej 100uH.

Krok 2: Płytka XS3868

Wymagania:

Będę robił tę płytkę drukowaną metodą transferu tonera. Aby wykonać tę płytkę drukowaną, będziesz potrzebować:

• Płyta platerowana miedzią - Ok. 6,5 cm * 3,5 cm
• Wiertło PCB

Nie masz? Oto jak możesz go zrobić.

• Papier ścierny o zerowej jakości
• Żelazko
• Papier błyszczący (rodzaj o gładkiej fakturze)
• Roztwór do wytrawiania

Będę używał chlorku żelaza.

Dowolne narzędzie do cięcia PCB

Będę używał mojego noża Thermocol i nożyczek w połączeniu.

Stały znacznik

W przypadku, gdy toner nie zostanie idealnie przeniesiony, ten znacznik zostanie użyty do zakrycia niekompletnych śladów.

Dokonywanie PCB:

Ponieważ tworzenie samej płytki PCB jest całkowicie pouczające, nie wdałbym się w szczegóły na ten temat. Oto instrukcja, do której możesz się odnieść przy tworzeniu płytek drukowanych.

Na marginesie chciałbym dodać, że szlifowanie pokrytej miedzią płyty papierem ściernym o zerowej jakości przed prasowaniem daje lepsze wyniki.

Załączam plik PDF z układem, a także oryginalny plik tablicy EagleCAD, abyś mógł go samodzielnie modyfikować.

Po pomyślnym wykonaniu PCB. Możesz wykonać kolejne kroki:

1. Wywierć otwory.
2. Dodaj topnik do całej sieci śladów, a następnie pokryj ślady lutem, delikatnie dociskając końcówkę lutownicy pod małym kątem do śladów. Ten krok jest ważny, ponieważ ślady po tej płytce są cienkie i dodanie lutowia je wzmacnia. Ułatwia również lutowanie.
3. Dodaj zworki. Zobacz obrazek „Zworki” powyżej.

Użyłem do tego celu miedzianych przewodów pokrytych emalią (uratowanych z niedziałających słuchawek), ponieważ można je nakładać na siebie bez zwarcia i zajmują bardzo mało miejsca. Wyglądają też całkiem schludnie!

Na tym kończy się produkcja PCB XS3868. Nawiasem mówiąc, schemat, na którym opiera się ta płytka drukowana, został dołączony w poprzednim kroku. Możesz się do niego odwołać w celu skutecznego sprawdzenia śladów PCB.

Krok 3: Wzmacniacz PCB 3,7 V

Wykonanie tej płytki wymaga tych samych rzeczy i tej samej procedury, dlatego nie ma potrzeby tego wszystkiego powtarzać.

Ponieważ jednak ślady w tej płytce drukowanej nie są cienkie, można zignorować lutowanie części ze śladami.

Załączam pliki projektu w formacie PDF i Proteus.

Należy pamiętać, że pliki Proteus Project i układ PCB zostały zmodyfikowane. Ale nadal trzymają się tego samego schematu. Dlatego rozmieszczenie komponentów może nie być identyczne.

Krok 4: Wykończenie płytki XS3868

Płytka drukowana XS386, jak jest teraz, jest jak bezduszne ciało. Ożywmy go, lutując wszystkie elementy obwodu!

Nie ma określonej kolejności wykonania tego obwodu, jednak dla celów ilustracyjnych zademonstruję wszystko krok po kroku.

Lutowanie modułu XS3868:

Podnieś moduł XS3868 i umieść go na polach lutowniczych PCB tak, aby żadne pola nie były ze sobą połączone. Trzymając moduł na miejscu, ostrożnie przylutuj podkładki narożne.

Jeśli chcesz zachować szczególną ostrożność przy umieszczaniu modułu, możesz użyć niewielkiej ilości kleju, aby przykleić moduł do płytki drukowanej.

Gdy to zrobisz, postępuj ostrożnie z resztą podkładek. Trzeba uważać, bo klocki łatwo wypinają się z modułu przy dłuższym ogrzewaniu. Dlatego spróbuj zrobić to wszystko za jednym razem!

Lutowanie pozostałych komponentów:

1. Podnieś żeńskie gniazdo USB i żeńskie gniazdo audio TRS. Umieść je na PCB i przylutuj.
2. Chwyć moduł ładujący TP4056 i przyklej go do górnej warstwy za pomocą kleju superglue. Jeśli otwory modułu i płytki PCB nie zlewają się ze sobą, nie martw się, zostawiłem wystarczająco dużo miejsca na wiercenie. Dlatego po prostu wywierć nowe otwory zgodnie z nowym położeniem. Gdy to zrobisz, połącz końcówki mocy modułu z płytką PCB od góry do dołu za pomocą pozostałych, przyciętych nóżek komponentów.
3. Następnie przylutuj rezystor 470R po stronie miedzi, jak pokazano na powyższym obrazku. Zamiast tego użyłem rezystora 4,7k, ponieważ nie chciałem, aby dioda LED świeciła zbyt jasno.
4. Teraz czas na wskaźnik LED. Dokładnie sprawdź polaryzację i przylutuj tak, jak pokazano na rysunku.
5. Podnieś rezystor 10k i umieść go i przylutuj tak, jak pokazano na rysunku.
6. Zrób to samo z kondensatorami.
7. Teraz dodajmy żeńskie nagłówki.
8. Teraz pozostaje tylko włącznik i bateria. Wyłącznik będzie służył do włączania/wyłączania obwodu. Zdjęcia z tego kroku również zostały opublikowane jako odniesienie.

Nagłówki w 7. punkcie powyżej mogą być używane do dodawania elementów sterujących przyciskami, takich jak Odtwórz, Wstrzymaj, Dalej, Wstecz, Zwiększanie głośności i Zmniejszanie głośności. Mogą być również użyte do dodania zewnętrznego mikrofonu! To samo dotyczy komunikacji UART. Konfiguracja pinów gniazd zostanie opisana w jednym z kolejnych kroków.

Przy okazji, jeśli zastanawiasz się nad krokiem zmiany. Początkowo nie myślałem o dodaniu przełącznika, ponieważ jedna z moich baterii ma dołączony zewnętrzny przełącznik.

To kończy pracę na płytce PCB XS3868.

Krok 5: Wykończenie obwodu wzmacniacza 3,7 V

Ten obwód zostanie wykorzystany do zwiększenia napięcia wejściowego 3,7 V z akumulatorów litowo-jonowych do 5 V DC, które może być później wykorzystane do zasilania naszych głośników USB.

Aby ukończyć tę płytkę, zapoznaj się z instrukcją rozmieszczenia komponentów na płytce drukowanej zamieszczoną powyżej i przylutuj wszystko poprawnie. Przypominam jeszcze raz, że ze względu na modyfikacje układu zdjęcia mojej płytki mogą różnić się od układu. Dlatego nadaj wyższy priorytet przewodnikowi rozmieszczania komponentów.

Zamieściłem również moje zdjęcia PCB.

Brakuje zdjęć i instrukcji postępowania na płytce Booster, bo zapomniałem zrobić zdjęcia. Opublikuję na ten temat osobną instrukcję bardziej szczegółowo. Do tego czasu proszę zarządzać plikami schematów i projektów PCB.

Krok 6: Testowanie obwodu XS3868

Nadszedł czas, kiedy po raz pierwszy możemy posmakować owoców naszych wysiłków, ponieważ jest to faza testowania.

Następnie przetestuj obwód, wykonaj następujące kroki:

1. Podłącz dowolne akcesorium audio do obwodu, podłączając jego gniazdo do gniazda TRS Female.
2. Włącz obwód, przesuwając przełącznik. Powinieneś usłyszeć dźwięk z akcesoriów audio. Jeśli tego nie zrobisz, ponownie sprawdź poprzednie kroki.
3. Połącz telefon z modułem XS3868 i zacznij odtwarzać muzykę. Jeśli pomyślnie odbierasz dźwięk przez akcesoria audio, możesz przejść do następnego kroku.

Moduł XS3868 domyślnie wyświetla się jako POR1007BT podczas wyszukiwania przez dowolne urządzenie.

Krok 7: Integracja obwodu wspomagającego z obwodem XS3868

Skończyliśmy już większość pracy, wszystko, co pozostało, aby dokończyć BluFi, to zintegrowanie obwodu wzmacniającego moc z obwodem XS3868.

Można to zrobić, podłączając podkładki Power Out PCB Booster do gniazda USB Female. W tym celu pod gniazdem USB znajdują się otwory. Po tym podłączeniu musimy dać coś do boostera do doładowania, czyli 3,7V w. Można to zrobić, podłączając zaciski wejściowe do przełączanych zacisków akumulatora litowo-jonowego.

Możesz zapoznać się z powyższym obrazkiem, aby uzyskać więcej pomocy.

Po wykonaniu tej czynności spróbuj podłączyć do niego dowolny gadżet zasilany przez USB i powinien się włączyć. Za jego pomocą włączyłem moje Arduino UNO (zaprogramowane za pomocą migającego szkicu).

Krok 8: Nagłówki

Skończyłeś tworzyć BluFi, ale nadal nie znasz jego możliwości i aktualizacji. Dlatego ten krok będzie całkowicie poświęcony żeńskim nagłówkom na płytce PCB XS3868, które mogą być używane do wielu rzeczy!

Nagłówek kontroli przycisków:

BluFi obsługuje maksymalnie 5 przycisków, a mianowicie zwiększanie głośności, zmniejszanie głośności, następny utwór, poprzedni utwór, pauza/odtwarzanie. Aby móc używać tych elementów sterujących, musisz podłączyć przełączniki dotykowe z dowolnego gniazda nagłówka Button Controls do gniazda COM znajdującego się na końcu tego samego nagłówka. Można to zrobić dla wszystkich kontroli.

Powyżej zamieściłem zdjęcie mojego rozszerzenia kontroli przycisków. Możesz odnieść się do nich, robiąc sobie jedno. Żółty przewód (krótszy) został celowo skrócony, aby wyglądał inaczej niż pozostałe, ponieważ jest to pin COM, który należy włożyć na końcu żeńskiego złącza.

Nagłówek mikrofonu:

Jeśli zamierzasz używać mikrofonu również z BluFi, możesz to zrobić. Aby to zrobić, po prostu wykonaj mały obwód oparty na schemacie MIC zamieszczonym powyżej. Następnie podłącz odpowiednio przewody obwodu MIC do nagłówków.

Nagłówek UART:

W rzeczywistości moduł XS3868 może komunikować się za pośrednictwem protokołu UART. Dzięki temu użytkownik może skonfigurować chip zgodnie ze swoimi potrzebami. Podstawowe zastosowania tego nagłówka obejmują zmianę nazwy, pinu, tonów i innych ustawień adaptera. Omówiłem wszystkie te operacje w innej instrukcji tutaj. Możesz również użyć tego nagłówka do integracji adaptera z urządzeniami we/wy lub z Arduino, umożliwiając im pracę w tandemie za pomocą poleceń zawartych w arkuszu danych OVC3860. Zapoznaj się z krokiem 5 i okablowaniem powyższej instrukcji, aby zobaczyć, w jaki sposób wysyłane są polecenia AT. Załączam plik PDF zawierający szczegóły dotyczące poleceń AT poniżej. Gniazda Rx i Tx zostały zaznaczone na powyższych zdjęciach.

Krok 9: Gratulacje

Otóż to! Zakończyłeś tworzenie BluFi i możesz go używać zgodnie ze swoimi potrzebami.

Ponieważ nie jestem zbyt dobry w pakowaniu rzeczy, zamykam część BluFi zostawiam tobie. Proszę zamieścić zdjęcia, w jaki sposób zamieściłeś to w "Zrobiłem to". Ten, który uznam za dobry, zostanie opublikowany w tym kroku z wymienioną również nazwą przesyłającego.

W każdym razie, teraz masz własny adapter Bluetooth i możesz teraz słuchać dźwięku bezprzewodowo. A najlepsze jest to, że sam to zrobiłeś!

Słuchawki bezprzewodowe?

Jeśli chcesz używać go ze słuchawkami, po prostu zwiąż kable słuchawek, aby je skrócić i podłącz je do adaptera. Umieść adapter na górze słuchawek za pomocą rzepa lub czegokolwiek i voila! słuchawki są teraz bezprzewodowe.

To wszystko w przypadku tej instrukcji.

Byłbym wdzięczny za wsparcie mnie na Patreon.

Za pomocą:

Utkarsh Verma

Podziękowania dla Ashisha Choudhary'ego za wypożyczenie aparatu.