Alerto sa Audio: 18 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang dinisenyo kong PCB ay pinangalanang Audio Alert. Ang board na ito ay inilalagay sa pagitan ng isang stereo audio source at isang stereo audio consumer tulad ng isang FM transmitter o amplifier. Kapag ang board ay wireless na natatanggap ng isang naka-encode na mensahe ito break sa audio stream mula sa kasalukuyang mapagkukunan at nagpe-play ang clip ng tunog ng MP3 na may kaugnayan sa natanggap na mensahe. Matapos matapos ang pag-play ng clip sa board ay babalik sa orihinal na mapagkukunan (sa aking kaso isang iPod.)

Dinisenyo ko ang board na ito bilang isang kasamang board para sa isang board na dinisenyo ko upang matukoy kapag ang aking kahoy na kolektor ng alikabok ay puno na. Kahit na ang buong board ng kolektor ng alikabok ay magbubukas ng isang flashing strob, paminsan-minsan ay hindi ko pa rin ito mapapansin. Medyo malakas ang shop kapag tumatakbo ang dust collector at iba pang mga tool na nakatigil kaya't palagi kong sinusuot ang aking tagapagtanggol sa pandinig na may built-in na FM na tatanggap. Gamit ang board na ito naririnig ko ngayon ang "Buong kolektor ng alikabok" kahit na tagapagtanggol ko sa pandinig. Tingnan ang

Ang ginamit na mcu ay isang ATmega328p. Ang mcu ay tumatanggap ng abiso mula sa isang RFM69CW transceiver. Ang audio switch ay isang I2C na kinokontrol na PT2314 chip. Ang PT2314 ay isang 4 hanggang 1 stereo switch. Inilantad ng board ang 2 sa 4 na posibleng mga input bilang karaniwang 3.5mm stereo jacks. Ang ika-3 mapagkukunan ay isang onboard MP3 player chip, at ang ika-4 na mapagkukunan ay hindi nagamit. Ang output ay sa pamamagitan ng isang pamantayang 3.5mm stereo jack.

Ang MP3 player ay may 3 posibleng mapagkukunan: SD card, USB Stick, at NOR Flash.

Ang MP3 player ay ang parehong YX5200-24SS chip na matatagpuan sa maraming mga module ng DF Player (bagaman ang karamihan sa mga mas murang bersyon ng modyul na ito ay gumagamit ng mga pekeng chips na walang lahat ng pagpapaandar ng orihinal na maliit na tilad.) Ang pangunahing pagkakaiba ng pagpapatupad na ito gamit ang YX5200 -24SS chip ay na ito ay stereo at sinusuportahan nito ang NOR Flash EEPROM.

Maaari mong i-preload ang NOR Flash gamit ang mga MP3 clip o gamitin ang alinman sa iba pang mga mapagkukunan. Sa pagsisimula ang MP3 player ay gagawing default sa USB kung ito ay magagamit, na sinusundan ng SD card, at pagkatapos ay ang NOR Flash. Maaari mong baguhin ang software upang mabago ang precedence ng mapagkukunan, o magkaroon ng mapagkukunang MP3 batay sa natanggap na mensahe.

Tulad ng na-program ang panlabas na input ay naipasa sa output. Tulad ng pinagmulan ng MP3, ang pag-uugali na ito ay maaaring mabago sa software. Gayundin ang dami, balanse, treble, at maraming iba pang mga tampok na audio switch ay maaaring makontrol sa pamamagitan ng software.

Ang board ay mayroon ding pagpipilian ng pagdaragdag ng isang module ng headphone amplifier. Ginagamit ko ang amplifier sa aking pagsasaayos dahil ang output ay nagpapakain ng isang FM transmitter at ang transmitter ay gumaganap nang mas mahusay sa amplifier kaysa sa kapag pinakain nito ang antas ng audio.

Ang lahat ng mga hindi nagamit na pin ay dinala sa gilid ng board. Ang board ay may isang konektor ng I2C na may isang nakakagambalang linya para sa pag-unlad sa hinaharap (display, keypad, atbp.)

Ang eskematiko ay nakapaloob sa susunod na hakbang.

Tulad ng iba pang mga board na dinisenyo ko, ang mga gerber file ng board na ito ay ibinabahagi sa PCBWay.

Ang isang naka-print na enclosure na 3D ay magagamit sa Thingiverse:

Hakbang 1: Mga Tagubilin para sa pagtitipon ng Lupon

Ang mga tagubilin para sa pagtitipon ng pisara (o halos anumang maliit na board) ay sumusunod. Sa mga sumusunod na hakbang nagtitipon ako ng isang board nang walang opsyonal na headphone amplifier.

Kung alam mo na kung paano bumuo ng isang SMD board, laktawan ang hakbang 13.

Hakbang 2: Ipunin ang Mga Bahagi

Nagsisimula ako sa pamamagitan ng pag-tap sa isang piraso ng papel sa worktable na may mga label para sa lahat ng napakaliit na bahagi (resistors, capacitor, LEDs). Iwasang maglagay ng mga capacitor at LED sa tabi ng bawat isa. Kung maghalo sila, maaaring mahirap paghiwalayin sila.

Pagkatapos ay pinalamanan ko ang papel sa mga bahaging ito. Sa paligid ng gilid idaragdag ko ang iba pa, madaling makilala ang mga bahagi. (Tandaan na ginagamit ko ang parehong piraso ng papel para sa iba pang mga board na dinisenyo ko, kaya ilan lamang sa mga lokasyon sa larawan ang may mga bahagi sa tabi / sa mga label)

Hakbang 3: I-mount ang Lupon

Paggamit ng isang maliit na piraso ng kahoy bilang isang mounting block, pinagsama ko ang board ng PCB sa pagitan ng dalawang piraso ng scrap prototype board. Ang mga board ng prototype ay gaganapin sa mounting block na may dobleng stick tape (walang tape sa mismong PCB). Gusto kong gumamit ng kahoy para sa mounting block dahil natural na hindi kondaktibo / antistatic. Madali ring ilipat ito sa paligid kung kinakailangan kapag naglalagay ng mga bahagi.

Hakbang 4: Mag-apply ng Solder Paste

Mag-apply ng solder paste sa mga SMD pad, na iniiwan ang alinman sa mga butas na pad na hubad. Ang pagiging kanang kamay, sa pangkalahatan ay nagtatrabaho ako mula sa kaliwa sa itaas hanggang sa kanang ibaba upang mabawasan ang mga pagkakataong pahid sa patong na panghinang na inilapat ko na. Kung pahid mo ang i-paste, gumamit ng isang lint free wipe tulad ng mga para sa pagtanggal ng makeup. Iwasang gumamit ng isang Kleenex / tisyu. Ang pagkontrol sa dami ng i-paste na inilapat sa bawat pad ay isang bagay na nakakuha ka ng hang sa pamamagitan ng pagsubok at error. Gusto mo lang ng isang maliit na dab sa bawat pad. Ang laki ng dab ay kaugnay sa laki at hugis ng pad (halos 50-80% na saklaw). Kapag may pag-aalinlangan, gumamit ng mas kaunti. Para sa mga pin na magkakasama, tulad ng mga IC sa isang pakete ng TSSOP, naglalapat ka ng isang napaka manipis na strip sa lahat ng mga pad sa halip na subukang maglapat ng isang hiwalay na dab sa bawat isa sa mga makitid na pad na ito. Kapag natunaw ang solder, ang solder mask ay magdudulot ng paglipat ng solder sa pad, uri tulad ng kung paano ang tubig ay hindi mananatili sa isang may langis na ibabaw. Ang solder ay bead o lilipat sa isang lugar na may isang nakalantad na pad.

Gumagamit ako ng isang mababang melting point solder paste (137C Melting Point)

Hakbang 5: Ilagay ang Mga Bahagi ng SMD

Ilagay ang mga bahagi ng SMD. Ginagawa ko ito mula sa kaliwang tuktok hanggang kaliwa sa ibaba, kahit na hindi ito malaki ang pagkakaiba bukod sa mas malamang na makaligtaan ka ng isang bahagi. Ang mga bahagi ay inilalagay gamit ang mga electronics tweezer. Mas gusto ko ang tweezer na may isang hubog na dulo. Pumili ng isang bahagi, i-on ang mounting block kung kinakailangan, pagkatapos ay ilagay ang bahagi. Bigyan ang bawat bahagi ng isang light tap upang matiyak na nakaupo ito sa pisara. Kapag naglalagay ng isang bahagi gumagamit ako ng dalawang kamay upang makatulong sa tumpak na pagkakalagay. Kapag naglalagay ng isang square mcu, kunin ito sa pahilis mula sa tapat ng mga sulok.

Siyasatin ang board upang matiyak na ang anumang polarized capacitors ay nasa tamang posisyon, at lahat ng mga chips ay oriented nang tama.

Hakbang 6: Oras para sa Hot Air Gun

Gumagamit ako ng isang YAOGONG 858D SMD Hot Air Gun. (Sa Amazon nang mas mababa sa $ 40.) Kasama sa package ang 3 mga nozel. Gumagamit ako ng pinakamalaking (8mm) na nguso ng gripo. Ang modelo / istilong ito ay ginawa o ipinagbibili ng maraming mga vendor. Nakita ko ang mga rating sa buong lugar. Ang baril na ito ay gumana nang walang kamali-mali para sa akin.

Gumagamit ako ng isang mababang temperatura solder paste. Para sa aking modelo ng baril mayroon akong temperatura na itinakda sa 275C, ang daloy ng hangin ay itinakda sa 7. Hawakan ang baril patayo sa pisara sa halos 4cm sa itaas ng pisara. Ang maghinang sa paligid ng mga unang bahagi ay tumatagal upang simulang matunaw. Huwag matuksong bilisan ang mga bagay sa pamamagitan ng paglipat ng baril malapit sa pisara. Sa pangkalahatan nagreresulta ito sa pamumulaklak ng mga bahagi sa paligid. Kapag natunaw ang solder, magpatuloy sa susunod na magkakapatong na seksyon ng board. Gumawa ng iyong paraan sa buong pisara.

Hakbang 7: Palakasin Kung Kailangan

Kung ang board ay may isang nakakabit na konektor ng SD card o naka-mount na audio jack, at iba pa, maglagay ng labis na wire solder sa mga pad na ginamit upang ilakip ito sa board. Nalaman ko na ang solder paste lamang ay hindi karaniwang sapat na malakas upang ma-secure ang mga bahaging ito ng mapagkakatiwalaan.

Hakbang 8: Nililinis / inaalis ang SMD Flux

Ang ginamit kong solder paste ay na-advertise bilang "walang malinis". Kailangan mong linisin ang board, mukhang mas mahusay ito at aalisin ang anumang maliit na kuwintas ng panghinang sa pisara. Gamit ang latex, nitrile, o guwantes na goma sa isang maayos na maaliwalas na espasyo, ibuhos ang isang maliit na halaga ng Flux Remover sa isang maliit na ceramic o stainless steel dish. Muling alisin ang bote ng remover ng flux. Paggamit ng isang matigas na brush, idunot ang brush sa flux remover at i-scrub ang isang lugar ng board. Ulitin hanggang sa ganap mong ma-scrub ang ibabaw ng board. Gumagamit ako ng isang brush sa paglilinis ng baril para sa hangaring ito. Ang bristles ay mas matigas kaysa sa karamihan ng mga brushes ng ngipin.

Ibinuhos ko muli sa bote ang hindi nagamit na flux remover. Hindi ko alam kung tama ito o hindi. Hindi ko napansin ang anumang mga isyu na nauugnay sa paggawa nito.

Hakbang 9: Lugar at Paghinang Lahat ng Mga Bahagi ng Trough Hole

Matapos ang remover ng pagkilos ng bagay ay sumingaw sa board, ilagay at panghinang ang lahat ng mga bahagi ng butas ng labangan, pinakamaikli hanggang sa pinakamataas, nang paisa-isa.

Hakbang 10: Flush Cut Through Hole Pins

Gamit ang isang flush cutter plier, i-trim ang mga hole hole sa ilalim ng board. Ang paggawa nito ay ginagawang mas madali ang pag-aalis ng nalalabi sa pagkilos ng bagay.

Hakbang 11: Reheat Through Hole Pins After Clipping

Para sa isang magandang hitsura, initin muli ang panghinang sa pamamagitan ng mga pin ng butas pagkatapos ng paggupit. Tinatanggal nito ang mga marka ng paggupit na naiwan ng flush cutter.

Hakbang 12: Alisin ang Through Hole Flux

Gamit ang parehong pamamaraan ng paglilinis tulad ng dati, linisin ang likod ng board.

Hakbang 13: Mag-apply ng Lakas sa Lupon

Mag-apply ng lakas sa pisara (6 hanggang 12V). Kung walang fries, sukatin ang 5V at 3.3V mula sa malaking tab sa dalawang chips ng regulator.

Hakbang 14: I-load ang Bootloader

Itinatakda ng hakbang na ito ang bilis ng processor, mapagkukunan ng orasan at iba pang setting ng piyus pati na rin ang paglo-load ng bootloader.

Kakailanganin mo ang isang ISP para sa hakbang na ito. Maaari mong gamitin ang anumang ISP tulad ng Arduino bilang ISP, sa kondisyon na ang ISP ay 3v3. Ang ISP na dinisenyo ko ay may isang konektor ng 3v3 ISP. Tingnan ang

Napakahalaga: Dapat kang gumamit ng isang 3v3 ISP o maaari mong mapinsala ang mga sangkap sa pisara

Mula sa menu ng Arduino IDE Tools, piliin ang "Arduino Pro o Pro Mini" para sa board, at "ATmega328P (3.3V 8MHz)" para sa processor.

Idiskonekta ang kuryente mula sa pisara kung gumagamit ka ng isang 6 wire ISP cable.

Ikonekta ang ISP cable mula sa header ng ICSP sa board sa 3v3 ISP. Itakda ang switch ng DPDT malapit sa header ng ICSP sa "PROG".

Piliin ang "Arduino bilang ISP" mula sa item na menu ng programmer ng Tools-> (o kung ano ang naaangkop para sa ISP na iyong ginagamit), pagkatapos ay piliin ang burn bootloader. Bilang karagdagan sa pag-download ng bootloader, maitatakda din nito nang tama ang mga piyus. Sa larawan, ang board sa kaliwa ang target. Ang board sa kanan ay ang ISP.

Idiskonekta ang ISP cable.

Hakbang 15: I-upload ang Sketch

Maglakip ng isang 3v3 TTL serial module ng adapter sa serial konektor sa pisara.

Update: 18-Mar-2021: Gumawa ako ng ilang mga menor de edad na pagbabago sa sketch upang ayusin ang isang bug na nangyayari kapag nagpapa-play na ang alerto kapag nakatanggap ito ng isa pang mensahe. Makipag-ugnay sa akin kung nais mo ang na-update na bersyon ng sketch

I-download ang software.zip na nakakabit sa hakbang na ito. Maaari mong ihalo ang mga mapagkukunang ito sa iyong Arduino folder o baguhin ang Lokasyon ng Sketchbook sa mga kagustuhan ng Arduino upang ituro ang mga mapagkukunang ito. Ang ginustong pamamaraan ay panatilihing magkahiwalay ang mga mapagkukunang ito.

I-verify / Compile ang AudioAlertRFM69 sketch.

I-upload ang sketch kung nagsusulat ito nang walang anumang mga error.

Hakbang 16: Lumikha ng MP3 FAT Hex File

Ipinapalagay ng hakbang na ito na plano mong gamitin ang onboard NOR Flash chip bilang isang mapagkukunan ng MP3. Maaari kang lumaktaw sa hakbang 18 kung hindi ka nagpaplano na gamitin ang NOR Flash chip bilang isang mapagkukunan ng MP3. Nangangahulugan ito na gagamit ka ng isang SD card o USB stick bilang mapagkukunan ng MP3.

Ang layunin ng hakbang na ito ay upang makakuha ng isang imahe ng isang system ng file na FAT16 na naglalaman ng mga MP3 clip upang i-play mula sa NOR Flash bilang mapagkukunan sa NOR Flash EEPROM. Tinutukoy ng pagkakasunud-sunod ng file sa loob ng direktoryo ng root ng FAT ang MP3 index na iyong isangguni mula sa software kapag nagpe-play ng isang alerto.

Ang MP3 FAT Hex file ay maaaring malikha gamit ang aking aplikasyon sa Mac OS FatFsToHex.

Kung nagmamay-ari ka ng isang Mac, o may access sa isa, i-download ang FatFsToHex application mula sa GitHub:

Tandaan na hindi mo kailangang itayo ang application, mayroong isang zip file sa repository na ito na naglalaman ng built na application.

Matapos mong magpasya sa mga MP3 file na nais mong i-play sa pisara, ilunsad ang application na FatFsToHex at i-drag ang mga file sa listahan ng file. Itakda ang pagkakasunud-sunod ng pag-play sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga file sa listahan. Kung ito ay isang hanay ng mga MP3 sa palagay mo maaari kang gumamit ng higit sa isang beses, i-save ang set sa disk gamit ang save command (⌘-S). I-export (⌘-E) ang MP3 hex file sa isang SD card, pinangalanan ang file na FLASH. HEX. Ito lang dapat ang file sa SD card na ito.

Duda ako na may magtatayo talaga ng isa sa mga board na ito, ngunit kung may isang tao, at natigil ka sa paglikha ng MP3 hex file, makipag-ugnay sa akin at itatayo ko ito para sa iyo.

Hakbang 17: I-load ang Mga MP3 File Sa NOR Flash EEPROM

Para sa hakbang na ito kailangan mo ng isang Arduino bilang ISP (o ang board na dinisenyo ko), at isang 5 o 6 na wire ISP cable. Idiskonekta ang kapangyarihan sa pisara kung gumagamit ka ng isang 6 wire cable.

Kung hindi mo ginagamit ang ISP na dinisenyo ko, ang ISP na ginamit mo ay kailangang mai-load sa aking Hex Copier sketch at kailangan itong magkaroon ng isang module ng SD card ayon sa mga tagubilin sa HexCopier sketch. Ang HexCopier sketch ay maaaring patakbuhin sa anumang Arduino na may isang ATmega328p (at maraming iba pang mga ATMegas.) Ang sketch na ito ay nasa repository ng GitHub FatFsToHex.

Itakda ang switch ng DPDT malapit sa NOR Flash EEPROM sa PROG. Ikonekta ang ISP cable sa pagitan ng 3v3 ISP at ng NOR FLASH header gamit ang ground pin upang matukoy ang tamang oryentasyon ng konektor. Ito ang asul na konektor sa mga larawan.

Kapag naipatupad na ang kuryente sa ipinasok na SD card, at ang rate ng baud ng isang serial monitor na nakatakda sa 19200, ipadala ang sketch ng isang titik C at isang return character ("C / n" o "C / r / n"), upang magsimula ang kopya. Tingnan ang shot ng screen para sa inaasahang tugon mula sa copier sketch na tumatakbo sa ISP.

Tandaan na ang application ng FatFsToHex ay may serial monitor (tingnan ang larawan.)

Hakbang 18: Subukan ang Lupon

Ikonekta ang isang iPod o ibang mapagkukunan ng tunog sa 3.5mm audio jack na may label na "IN". Ikonekta ang isang pares ng mga headphone sa jack na may label na "OUT".

Mag-apply ng lakas sa pisara. Mag-play ng mga track sa iPod. Dapat mong marinig kung ano ang pinapatugtog sa pamamagitan ng mga headphone.

Maglakip ng isang 3v3 TTL serial adapter sa board. Itakda ang baud rate sa 9600.

Patugtugin ang isang alerto sa pamamagitan ng pagpapadala sa pisara ng "p1". Dapat mong marinig ang alerto na gupitin sa anumang nagmumula sa iPod. Napakaraming mga parameter ng pagsubok na maaaring maipadala nang serial sa board upang ilarawan dito. Tingnan ang pag-andar ng loop ng AudioAlertRFM69 sketch. Makakakita ka ng isang pahayag ng paglipat na naglilista ng lahat ng mga parameter ng pagsubok.

Upang subukan ang transceiver kailangan mo ng isa pang board tulad ng remote control na inilarawan sa aking Varmint Detector na itinuturo o buong dust board collector na dinisenyo ko. Tingnan ang https://www.thingiverse.com/thingastis657033 Ang mga board na ito ay maaaring mai-program upang magpadala ng mga mensahe sa audio alert board.

Maaari ka ring bumuo ng isang hanay ng pagsubok sa isang breadboard tulad ng ipinakita sa mga larawan. Dinisenyo ko ang mga breakout board para sa RFM69CW at HCW. Ang mga board na ito ay nagbibigay ng antas ng paglilipat upang magamit mo ang mga transceiver na ito na may 5V mcu. (Ang RFM69 ay 3v3.)

Kung ang sinuman sa US ay interesado sa pagkuha ng anuman sa aking mga board, hubad o built, mahirap hanapin ang mga piyesa, makipag-ugnay sa akin (sa pamamagitan ng mensahe, hindi bilang isang puna.) Tulad ng nabanggit sa pagpapakilala, ang mga file ng board Gerber ay ibinabahagi sa PCBWay.