Altoids Tin Speaker: 15 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

Kolejny projekt blaszanych głośników Altoids. Głośnik, obwody, pojedyncza bateria AA i męski-męski kabel audio 3,5 mm pasują do siebie w puszce. Zasilanie jest dostarczane z chipem Maxim MAX756 z obwodami bezpośrednio z arkusza danych (patrz także MintyBoost! zarówno tutaj, jak i na ladyada.net) i wzmocnieniem z układem op-amp LM386 z obwodami bezpośrednio z arkusza danych (zainspirowany Crackerbox Make Magazine Amp). Każdy, kto podejmie się tego projektu, powinien mieć dostęp do standardowych narzędzi – szczypiec, przecinaków ukośnych, przecinaków do drutu i ściągaczy izolacji, lutownicy i lutownicy, multimetru, wiertarki elektrycznej i szpikulców (więcej o nich później). Niezbędne jest również doświadczenie w tworzeniu płytek PCB. Wyrwij się ze swojego kapsuły -- Low Fidelity Audio -- High Fidelity CoolPictures Kilku wczesnych komentatorów zauważyło brak zdjęć. Dostępne są teraz zdjęcia szczegółowo opisujące przygotowanie puszki Altoids, uchwytu baterii, głośnika, przełącznika, gniazda audio, kabla audio oraz ogólnej instalacji części i końcowego montażu. Istnieje również kilka zdjęć płyty z zainstalowanymi wszystkimi komponentami elektronicznymi, ale nie ma szczegółowego opisu tego procesu. Główny obraz w kroku 5 (Lutowanie części do PCB) zawiera notatki obrazkowe identyfikujące każdą z części. Jeśli są jakieś dodatkowe zdjęcia, które Twoim zdaniem mogłyby pomóc w procesie budowy, daj mi znać.

Krok 1: Części

Części można uzyskać od dowolnego z wielu dostawców elektroniki. Zastąp, jak wydaje się rozsądna. Jedynymi kluczowymi podzespołami są głośnik (bo tak ładnie pasuje do puszki) oraz układy scalone Maxim MAX756 i LM386 (bo do nich przeznaczona jest płytka). Łącza pod częściami odnoszą się do DigiKey i całej elektroniki. Układy scalone 1 x U1 -- Wzmacniacz audio LM386 DIP -- LM386N-1-ND1 x U2 -- MAX756CPA DC/DC 3,3/5V DIP -- MAX756CPA+-ND2 x Ux -- Gniazdo IC 8-pinowe DIP -- A32878-NDRezystory 1 x R1 -- 10,1/4W 1% metalowa folia -- 10,0XBK-ND Kondensatory1 x C1 -- 0,01F -- 399-4150-ND1 x C2 -- 0,047. F -- 399-4189-ND2 x C7, C8 -- 0.1. F -- 399-4151-ND3 x C3, C5, C6 -- 100. F -- P5152-ND1 x C4 -- 220. F -- P5153-NDInduktor1 x L1 -- 22. H promieniowy -- M9985-NDDiode1 x D1 -- 1N5818 Schottky 1A 30V -- 1N5818-E3/1GI-NDGłośnik różne 8 1/2W 57mm kwadratowy (1) GF0576-ND Uchwyt baterii 1- Przewody AA 6" (1) 2461K-NDPhone jack stereo 3,5 mm (1) MJW-22Kabel audio 3,5 mm męski-męski 12" (1) CB-400 Przełącznik SPDT 1/4" on-on (1) MTS-4Image wszystkich części wraz z notatkami graficznymi identyfikującymi każdą część

Krok 2: Schemat i układ PCB

Jak wspomniano we wstępie, obwody otaczające układy Maxim MAX 756 i LM386 pochodzą bezpośrednio z odpowiednich arkuszy danych. Schemat i PCB zostały zaprojektowane przy użyciu darmowej wersji EAGLE Layout Editor firmy CadSoft.

Krok 3: Wykonanie i przygotowanie PCB

Istnieje wiele zasobów w Internecie, które opisują proces tworzenia płytek PCB. TransferMiałem (i nadal mam) spore trudności z uzyskaniem spójnych transferów na płytkę miedzianą. Obecnie używam Press-n-Peel Blue Transfer Film z Techniks.com. Próbowałem również postępować zgodnie z procesem opisanym przez riccibitti z niewielkim sukcesem (moja niecierpliwość). Wygląda na to, że każdy ma preferowaną i bezbłędną metodę, a żadna z nich nie działa dla mnie dobrze! W końcu używam Sharpie do wypełnienia maski. Jest to ogólnie słabe ogniwo w produkcji PCB. Wytrawianie Po kilku przerażających próbach wytrawiania chlorkiem żelazowym nad rondelkiem z ciepłą wodą w mojej kuchni, przeniosłem się do laboratorium chemicznego i zastosowałem technikę opisaną w Instruktażowym zatrzymaniu użycia żelaza Chlorek. Materiały były tańsze, łatwiej dostępne (lokalny sklep z narzędziami i CVS), czystsze i bezpieczniejsze. Początkowe trawienie było szybkie i agresywne, chociaż z kolejnymi partiami miałem problemy. Cięcie Nie mam dobrej metody na cięcie PCB. Sugestie i zalecenia będą mile widziane. Wiercenie Do wiercenia otworów użyłem narzędzia Dremel z przedłużeniem wiertła i wiertłem 1/32" do większości otworów. Do diody i otworów na głośnik, baterię, przełącznik i połączenie audio użyłem Bit 3/64". Bity pochodzą z Lee Valley.

Krok 4: Przygotowanie Altoids Tin

Puszka potrzebuje dwóch zestawów otworów. Używam metalowego dziurkacza do zaznaczania lokalizacji otworów i szpikulców (do drewna) do wiercenia otworów. Końcówki sztyftowe mają punkt środkowy i dwie krawędzie tnące. Nie będą jeździć, a krawędzie powoli przecinają metal. Bity punktowe Brad są dostępne w Lee Valley (między innymi). Pierwszy to zestaw otworów 1/8" bezpośrednio nad głośnikiem w wybranym przez Ciebie wzorze. Wzór zaznaczam na papierze milimetrowym 6 x 6 i przyklejam papier na wieczko puszki umieszczonej mniej więcej nad głośnikiem. Aby zapobiec wpychaniu górnej części puszki do środka, oprzyj wewnętrzną część wieczka na małym kawałku drewna podczas przebijania i wiercenia w wieczku. w miejscu, wgłębiam w puszce za pomocą stempla. Podczas wiercenia najpierw rób powoli. Krawędzie tnące szpikulców powinny tworzyć równy okrąg. Wiercenie wiertłem nie prostopadle do powierzchni może spowodować chwycenie i rozerwanie wiertła metal. Drugi zestaw składa się z dwóch otworów 1/4" po lewej stronie puszki na przełącznik i gniazdo audio. Rozstaw te dość szerokie, ale tak daleko od siebie, że spadają na zakrzywioną część puszki. Wyśrodkuj je pionowo na części boku widocznej po zamknięciu pokrywy. Znakować stemplem i bardzo ostrożnie wywiercić. Ostrożność dotycząca wędzideł chwytających puszkę obowiązuje mocniej w przypadku większych kawałków.

Krok 5: Lutowanie części do PCB

W Internecie istnieje wiele zasobów opisujących proces lutowania elementów elektronicznych do płytek PCB. Zobacz na przykład samouczek lutowania na ladyada.net. Kolejność, w jakiej instalujesz komponenty, tak naprawdę nie ma znaczenia, chociaż uważam, że najłatwiej jest pracować od najmniejszych do największych. Płytkę montuję w następującej kolejności. Zworki Używam zworek (małych kawałków drutu) w kilku miejscach zamiast płytki dwustronnej. W tym projekcie jest kilka miejsc, w których nie mogłem wymyślić prostego sposobu na przeniesienie przewodu z jednego miejsca do drugiego bez skrzyżowania drugiego przewodu. Zworki były moim rozwiązaniem. Zauważ, że schemat wymaga drugiej diody (D2), gdzie zasilanie wchodzi do układu LM386. Było to konieczne, gdy obwód składał się tylko z części wzmacniacza; Myślę, że nie jest to już potrzebne i zastępuję go zworką. Uchwyty na chipy Wkładam uchwyty na chipy w następnej kolejności. Oba zapewniają stosunkowo stabilną powierzchnię, na której można zrównoważyć płytę do góry nogami w celu przyszłego lutowania. Orientacja uchwytów na chipy ma znaczenie - upewnij się, że karbowany koniec jest umieszczony tak, jak pokazano na ilustracji, aby chipy były prawidłowo zorientowane po włożeniu. Małe kondensatory Cztery małe kondensatory są umieszczone dalej. RezystorRezystor jest ustawiony pionowo Dioda Otwory na diodę powinny mieć 3 64. Odstęp między otworami jest trochę mały, dlatego należy zachować ostrożność podczas montażu diody na miejscu. Ważniejsze jednak jest uzyskanie poprawnej orientacji diody. Duże kondensatory i cewka indukcyjnaWchodzą łatwo i tworzą rodzaj ściany podtrzymującej uchwyt baterii. Należy zachować ostrożność, aby zapewnić prawidłową orientację kondensatorów elektrolitycznych. Zwróć uwagę na położenie białego paska na każdym kondensatorze. Orientacja cewki indukcyjnej nie ma znaczenia. Sprawdź swoją pracę Uważaj, aby prawidłowo zorientować komponenty. Orientacja uchwytów chipów, kondensatory elektrolityczne i dioda mają znaczenie. Sprawdź schemat układu i schemat lub po prostu upewnij się, że wszystko pasuje do zdjęć!

Krok 6: Przygotowanie uchwytu baterii

Aby chronić przewody na uchwycie baterii, wsuń mały kawałek rurki termokurczliwej 1/16" do otworów, przez które przewody wychodzą z uchwytu. Uchwyt baterii ledwo mieści się w puszce, a rurka termokurczliwa chroni przewody przed ścieraniem Orientacja uchwytu baterii w puszce jest dobrana tak, aby utrzymać długi przewód po stronie elementów cyny. Zaciśnij dwa przewody razem na górnym końcu uchwytu krótkim kawałkiem rurki termokurczliwej 1/8". Utnij końcówkę rurki termokurczliwej pod kątem, aby lepiej dopasować ją do uchwytu. Użyj przecinaków ukośnych, aby odciąć dwie wypustki, które przytrzymują baterię. Ułatwi to wymianę baterii, gdy wszystko jest już zmontowane

Krok 7: Przygotowanie głośnika

Zaokrąglone rogi głośnika nie pasują ładnie do rogów puszki Altoids. Użyj szczypiec do cięcia ukośnego, aby odciąć dwa lewe rogi i zwiększyć promień łuku. Przed montażem sprawdź, czy głośnik jest dobrze dopasowany pod lewą krawędzią cyny. Podczas lutowania przeprowadź przewody przez otwory w uszach, aby uzyskać dodatkowe wzmocnienie. Dodaj kawałki rurki termokurczliwej 1/16 , aby zapobiec ścieraniu. Zwróć uwagę, że przewody biegną w lewo, gdy głośnik jest do góry nogami, a poprowadzą prawidłowo w prawo, gdy głośnik znajduje się prawą stroną do góry w puszce. Zwróć uwagę, że czerwony drut znajduje się nad czarnym drutem.

Krok 8: Przygotowanie przełącznika

Przeciągnij przewody przez otwory w uchwytach i przylutuj i wzmocnij połączenia rurkami termoizolacyjnymi 1/16". Jeśli ta rurka nie zakrywa w pełni występu, wsuń dodatkowy kawałek rury 1/8" w dół, aby zakryć ucho i połączenie lutowane. Zaciśnij przewody razem krótkim kawałkiem rurki termokurczliwej 1/8 cala. W razie potrzeby odetnij dodatkowy występ z przełącznika DPST (może stykać się z dolną częścią głośnika i nie jest używany w tym projekcie). Przewody muszą być wygięte dwukrotnie, aby zmieściły się wokół głośnika. Powinny one podążać za ściankami cyny. Zauważ, że czerwony przewód znajduje się nad czarnym przewodem.

Krok 9: Przygotowanie gniazda audio

To najbardziej skomplikowany kawałek do wykonania. Zacznij od wyprostowania występów za pomocą szczypiec. Następnie odegnij wszystkie zaciski, które są częścią zintegrowanego przełącznika. Połącz lewe i prawe końcówki sygnałowe małym kawałkiem drutu. Ma to na celu połączenie lewego i prawego sygnału z urządzenia wejściowego -- mam nadzieję, że tak! To jeden z trudniejszych lutów. Ostrożnie przyciąłem kawałek (zielonego) drutu na odpowiednią długość, rozebrałem końce i dokładnie wygiąłem. Kiedy już mam dobre dopasowanie, nakładam trochę lutowia na końcówki, umieszczam drut, a następnie topię lut i wciskam końce na miejsce. Zwykle palę sobie palce. Musisz działać szybko i uważać, aby nie stopić przełącznika. Zwróć uwagę na orientację gniazda audio w puszce. Mam przewód wejściowy (czerwony) wychodzący z górnego ucha i przewód uziemiający (czarny). Przylutuj przewody do dwóch końcówek na przełączniku i wzmocnij połączenia rurkami termokurczliwymi. Zaciśnij przewody razem krótkim kawałkiem rurki termokurczliwej 1/8 cala. Zwróć uwagę, że czerwony przewód znajduje się nad czarnym przewodem. Przewody należy zagiąć do tyłu i podążać za ściankami cyny. sprawdzenie ciągłości w tym momencie. Podłącz kabel i upewnij się, że dwa przewody sygnałowe są połączone, a uziemienie jest połączone z masą.

Krok 10: Przygotowanie kabla audio

Końce kabla audio są kruche i należy je zabezpieczyć rurkami termokurczliwymi. Zakryj każdy koniec gniazda rurką termokurczliwą 1/4.

Krok 11: Instalowanie dodatkowych części

Przytnij pojedynczo wyprowadzenia części zewnętrznych na długość, wkładając płytkę do puszki i umieszczając nad nią część. Lepiej za długo niż za krótko. Przylutuj je w następującej kolejności - przełącznik, gniazdo audio, uchwyt baterii, głośnik.

Krok 12: Testowanie obwodu

Przed ostatecznym montażem dobrze jest sprawdzić obwód. Upewnij się, że oba chipy są w środku, a prawidłowo naładowany akumulator jest zainstalowany we właściwej orientacji. Włącz głośnik Altoids Tin i miej nadzieję na najlepsze. Z głośnika powinno słyszeć słabe buczenie. Podłącz urządzenie wytwarzające hałas. Mamy nadzieję, że usłyszysz muzykę. Rozwiązywanie problemów? Jesteś na swoim.

Krok 13: Montaż końcowy

Wytnij kawałek ciężkiego kartonu (ja używam kawałków maty do ramek do zdjęć lub tekturowych podstawek pod piwo), aby zmieścił się na dnie puszki Altoids. Promień naroży cyny i Altoids może być przybliżony do jednej czwartej. Ten kawałek izoluje deskę od metalowej puszki. Zwróć uwagę, że aby kabel audio 3,5 męsko-męski zmieścił się w puszce, element ten nie może sięgać do prawej strony puszki. Powinien być dopasowany do całej płytki drukowanej. Najpierw włóż i podłącz gniazdo audio i przełącznik. Aby to zrobić, złóż głośnik do góry i na bok. Następnie wsuń płytkę do puszki i wepchnij gwintowane części gniazda audio i przełącz przez odpowiednie otwory. Dokręć. Złóż głośnik na miejsce. Będziesz musiał nieco wypchnąć dłuższe boki puszki, aby kołnierz głośnika zatrzasnął się pod zwiniętym brzegiem puszki. Przesuń głośnik maksymalnie w lewo. Jeśli nie mieści się pod lewą wywiniętą krawędzią, przytnij nieco bardziej dwa rogi. Gdy boki puszki są jeszcze rozchylone, wsuń uchwyt baterii na miejsce. Uważaj, aby nie zaciąć przewodów. Zwróć uwagę, że uchwyt baterii jest umieszczony w taki sposób, że czerwony przewód biegnie z boku obok elementów elektronicznych. Wyprostuj boki puszki i upewnij się, że kołnierz głośnika jest osadzony pod zwiniętą krawędzią puszki. Włóż baterię, zamknij puszkę i ciesz się!

Krok 14: Kontrolowanie wzmocnienia – łatwy sposób

Wzmocnienie LM386, w obecnej konstrukcji ATS, jest ustawione tylko na 20. Efektem tego jest to, że ATS nie jest strasznie głośny. Odkryłem, że aby uzyskać pożądaną głośność, musiałem zwiększyć głośność mojego odtwarzacza MP3 prawie do maksymalnego poziomu. To zniekształciło sygnał i dźwięk z ATS i, pomijając słabe głośniki, skutkuje bardzo słabym dźwiękiem. Wzmocnienie systemu powinno odbywać się w LM386 (tam, gdzie należy), a nie w źródle dostarczającym sygnał. Dokładne sprawdzenie PCB ujawni dwa pady tuż nad pinami 1 i 8 LM386. Łącząc te dwa piny kawałkiem drutu, wzmocnienie zostanie ustawione na 200, a ATS będzie znacznie głośniejszy. Arkusz danych LM386 wskazuje, że kondensator 10uF powinien dołączyć do tych pinów, a pin 7 wymaga kondensatora obejściowego. Nie zauważyłem żadnych problemów z prostym przewodem. Jest to prosty sposób na modyfikację wzmocnienia. Bardziej eleganckie i skomplikowane podejście opisano na następnej stronie.

Krok 15: Kontrolowanie zysku – elegancki sposób

Wzmocnienie układu wzmacniacza LM386 jest kontrolowane przez rezystor (i kondensator) między pinami 1 i 8. Zamieniłem przełącznik na potencjometr stożkowy audio ALPS RK097 10K ohm z wyłącznikiem zasilania z Tangent's Parts Shop (i nie dostępny nigdzie indziej, wydaje się). Użyłem jednego z dwóch potencjometrów do kontroli rezystancji między pinami 1 i 8 na LM386 oraz wyłącznika zasilania do kontroli mocy. Efektem tej zmiany jest to, że przy wzmocnieniu podkręconym do góry (rezystancja jak najmniejsza), ATS jest dość głośny, a przy całkowicie obniżonym wzmocnieniu (opór tak wysoki, jak to możliwe) ATS jest nieco głośniejszy niż bez żadnych modyfikacji. W każdym razie zarówno proste, jak i eleganckie modyfikacje nakładają na LM386 ciężar wzmocnienia i dźwięk jest znacznie lepszy przy wyższych głośnościach.