Hudební přehrávač MP3 „Jumbleum“Shuffle: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Pro tento projekt jsem se rozhodl vytvořit snadno použitelný a výkonný přehrávač pro použití v mé dílně.

Po vyzkoušení některých dalších modulů MP3 jsem zvolil snadno dostupný a levný modul „DFPlayer Mini“.

Má režim „Náhodné přehrávání“ALE, protože je náhodný, je možné, aby se melodie opakovaly!

Můj návrh používá PIC mikrokontrolér k "Jumble-Up" hudbě, která se přehrává náhodně bez opakování. (při zapnutí).

Překonává také omezení názvů souborů a složek způsobená omezeným systémem souborů DFPlayers. Nyní můžete všechny své hudební soubory vložit přímo na kartu micro SD nebo USB, aniž byste je museli přejmenovávat nebo se obtěžovat názvy složek.

Funkce

• Při zapnutí jsou melodie promíchány, aby se zabránilo opakování.
• Jednoduše se ovládá jedním knoflíkem, otáčením nastavíte hlasitost a stisknutím spustíte další melodii!
• K přehrávání až 32 Gb melodií používá připravený modul MP3 „DFPlayer“!
• Tuny lze přehrávat z karty Micro-SD nebo USB
• RGB LED diody pro náladové osvětlení při hraní a indikace stavu.
• Používá dva 60W moduly výkonového zesilovače třídy D.
• Senzor pozastaví přehrávání, pokud není detekován žádný pohyb uživatele.
• Lze také ovládat pomocí IR dálkového ovladače (protokol NEC)
• Tlačítko pro výběr a uložení režimů EQ
• Nastavení hlasitosti se uloží i po vypnutí.
• Zesilovač je ztlumen mezi stopami a při vypnutí, aby se zabránilo „prasknutí“.

Pro tento případ jsem použil starý streamovací televizní přehrávač „Boxee Box“, který výrobce v roce 2012 ukončil.

Krok 1: Spotřební materiál a nástroje

• Modul D-SUN 3 Amp Regulator (Ebay nebo Aliexpress)
• Modul MP3 MP3 DFPLAYER (Ebay nebo Aliexpress)
• MODUL ZESILOVAČE TPA3118 PBTL MONO 60 W (Ebay nebo Aliexpress) X 2
• Mikrokontrolér PIC PIC18F14K50-I/P PIC (typ DIP)
• Radiální elektrolytický kondenzátor 100uF 25V pracovní
• Radiální elektrolytický kondenzátor 47uF, 16V, pracovní
• Kondenzátor 0,1uF 2,5 mm Y5V keramický 50V pracovní X 5
• 0,47uF kondenzátor 2,5 mm Y5V keramický 50V pracovní
• Radiální elektrolytický kondenzátor 100uF 16V pracovní X 2
• BAT85 Schottkyho bariérová dioda
• Vratná pojistka 3A poly (30v pracovní)
• Délky kolíkových lišt 2,54 mm lze zkrátit podle potřeby
• Krimpovací zásuvky 2,54 mm typu „Dupont“. 2cestný X 3 a 3cestný X 3
• 2,1 mm DC zásuvka PCB R/úhlová montáž
• USB Zásuvka PCB s vnitřním otvorem
• BC327 Tranzistor TO-92L
• 10k 1/8W uhlíkový filmový rezistor (5%)
• 22R 1/8W rezistor z uhlíkové fólie (5%) X 2
• 470R 1/8W rezistor z uhlíkové fólie (5%)
• 10K 1/8W rezistor z uhlíkové fólie (5%) X 9
• 100R 1/8W rezistor z uhlíkové fólie (5%)
• 1K 1/8W rezistor z uhlíkové fólie (5%)
• 10k přednastavený potenciometr 6 mm X 2
• Rotační kodér s přepínačem typu EC11 (Ebay nebo Aliexpress)
• Adresovatelná LED PL9823 5 mm nebo WS2812B SMD (1 nebo více)
• Infračervený přijímač TL1838 VS1838B HX1838 - VOLITELNĚ (Ebay nebo Aliexpress) (viz krok 6)
• Mikrovlnný radarový snímač RCWL -0516 modul - VOLITELNÉ (Ebay nebo Aliexpress)
• 28pinová zásuvka DIP / DIL PCB IC (0,3”) (pro PIC)
• Malé tlačítko (normálně otevřené)
• IR infračervené dálkové ovládání (protokol NEC) - VOLITELNÉ (Ebay) (viz krok 6)
• Knoflík pro rotační kodér
• 4pásmové tlačné pružinové konektory (Ebay)
• Oboustranná měděná deska plošných spojů o tloušťce 1,6 mm
• Napájecí adaptér DC (napájecí 5 V 5 A nebo 19,5 V 4 A napájecí PC)
• Reproduktory X 2 (použil jsem impedanci 6 Ohm s jmenovitým výkonem až 65 W)
• Pájka
• Drát vybavení
• Papír pro laserovou tiskárnu „Přenos toneru“
• Nástroje pro leptání desek plošných spojů - chlorid železitý a plastové nádoby atd.
• Šrouby a matice plastových distančních desek plošných spojů X 4
• Šrouby a matice M3 (pro svorky reproduktorů) X 4

• Teplem smrštitelná manžeta

Nástroje

• Malá, jemná špička Páječka.
• Ochranné brýle pro použití při pájení, leptání atd.
• Laserová tiskárna s ručním podáváním papíru (metoda přenosu PCB s tonerem)
• Domácí žehlička (pro metodu přenosu PCB s tonerem)
• ESD poutko na zápěstí (pro manipulaci s částmi citlivými na statickou elektřinu)
• Vrtačka na DPS
• Vrtáky do DPS, 0,8 mm, 1 mm a krokový vrták (3-13 mm)
• Kleště, řezačky, jemná pila, pilník
• PC
• Microchip PIC programátor (např. Pickit2)
• Samostatný programovací software Microchip MPLAB nebo PICkit2
• Tavná lepicí pistole a lepicí tyčinky
• Rotační nástroj typu „Dremel“
• Krimpovací nástroj (SN-28B) pro zásuvky "Dupont" (Ebay nebo Aliexpress)

Krok 2: Schéma zapojení a jak to funguje

Mikroprocesor Microchip PIC

Srdcem obvodu je mikrokontrolér Microchip PIC18F14K50. Tento čip byl vybrán, protože má k dispozici dostatek paměti pro míchání hudby, poměrně malý (20 pinů) a nízké náklady. Je naprogramován v jazyce Assembler pro ovládání modulu MP3 MP3 DFPlayer pomocí protokolu sériových dat. (9600 Baudů).

Modul Dfplayer MP3

Modul DFPlayer je velmi levné zařízení pro přehrávání souborů MP3 pomocí vestavěného držáku karty Mini-SDCard nebo přes externí USB klíč, je-li součástí. Má 24bitový výstup DAC a 2 W zesilovač (v tomto projektu se nepoužívá). Tento modul je snadno dostupný z Ebay.

Má to několik problémů.

• Rozložení modulu způsobuje určité slyšitelné rušení šumem (zejména při výběru melodie nebo při přehrávání velmi tichých sekcí.
• Ne všichni prodejci dodávají modulům originální čip YX5200-24SS. (Některé alternativní čipy nemusí fungovat podle očekávání.)

Tento návrh se snaží minimalizovat problém s hlukem ztlumením modulů zesilovače, kdykoli nehraje hudba.

Deska plošných spojů má pozemní roviny, které pomáhají snižovat hluk. (Nepoužívejte prkénko!).

Při zapnutí vyžaduje PIC celkový počet melodií dostupných na sdplay kartě DFplayer nebo USB flash disku.

Tyto melodie to promíchá a poté přikáže hráči, aby začal hrát.

Kompletní hrací sekvence je při zapnutí uložena v paměti PIC. Tím je zajištěno, že když je melodie zapnutá, nemůže se opakovat, dokud nebudou přehrány všechny melodie na kartě SD.

Když melodie skončí, zaneprázdněná řada hráče se zvýší, PIC vybere další melodii a odešle hráči příkaz k přehrávání.

Rotační kodér

Hlasitost přehrávače je ovládána otočným kodérem. Při každém otočení knoflíku PIC snímá směr otáčení a vysílá hráči příkazy k nastavení nové úrovně hlasitosti. Vybraná úroveň hlasitosti se uloží do PIC eeprom, aby byla zachována i po vypnutí.

Tlačítko rotačního kodéru

Krátký stisk dá PIC pokyn k výběru nové melodie. Pokud tlačítko podržíte stisknuté několik sekund, PIC zastaví aktuální melodii a ztlumí zesilovače. Dalším stisknutím tlačítka vyberete a přehrajete novou melodii.

Tlačítko EQ

Každé stisknutí tlačítka EQ provede cyklus PIC dostupnými režimy EQ a pošle příkaz hráči. Zvolený režim se uloží do eeprom.

Šest dostupných režimů EQ je indikováno barvou RGB LED:

1. Vypnuto (bez ekvalizéru)
2. Červená (Pop)
3. Zelená (skála)
4. Modrá (Jazz)
5. Bílá (klasická)
6. Purpurová (baskytara)

Zdá se, že tyto režimy EQ neodpovídají jejich popisu příliš dobře! (Režim Blue (Jazz) je můj oblíbený).

D-SUN Modul regulátoru napětí

Mikrokontrolér PIC, modul DFplayer a RGB LED jsou napájeny 5V vysoce účinným spínacím regulátorem D-Sun 3 Amp. (k dispozici na Ebay).

Modul regulátoru má variabilní odpor, který je třeba před připojením k jakékoli části obvodu upravit tak, aby měl výstup přesně 5 voltů. Alternativně je u některých prodejců Ebay k dispozici podobná verze regulátoru D-SUN, která má pevný 5V výstup. Vypadá shodně s původním modulem, kromě toho, že malý variabilní odpor byl nahrazen odporem 44,2 KOhm (63C) SMD.

Moduly zesilovače TPA3118

Dva moduly 60W výkonového zesilovače TPA3118 třídy D (digitální) 60 W jsou napájeny přímo z externího stejnosměrného napájecího zdroje, který může mít napětí od 8 do 19,5 voltů s jmenovitým výkonem alespoň 3 ampéry. (Lze použít napájecí zdroj 12 V nebo 19,5 V).

Čip TPA3118 je ve skutečnosti 30W stereofonní zesilovač, který se používá v mono režimu (PBTL) k dosažení maximálního výkonu 60 W při 10% THD (pomocí reproduktoru 4 Ohm a napájení 21 V).

Ve skutečnosti je možné maximálně 30 W na modul při méně než 1% THD, protože nemají chladič. Na každém modulu je vstup „Standby“(ztlumení). Toto je spínáno PNP tranzistorem Q1. PIC je uvede do pohotovostního režimu, kdykoli nehrají melodie, a také během vypnutí diody D1 a kondenzátor C11 udržují napětí, aby udržely Q1 dostatečně dlouho, aby se zabránilo „popu“reproduktorů.

Propojka JP1 nastaví signál polarity pohotovostního režimu tak, aby odpovídal modulu zesilovače (to umožňuje použití různých typů modulů zesilovače, pokud chcete).

Adresovatelné RGB LED/s

Osvětlení nálady a stavu je zajištěno jednou nebo více adresovatelnými LED diodami RGB. Lze použít buď 5 mm průchozí otvor PL9823 nebo SMD WS2812B.

Propojku JP2 je třeba nastavit tak, aby odpovídala typu LED, protože mají mírně odlišné barevné tabulky. Tím je zajištěno, že se vždy zobrazí správné stavové barvy.

Pokud je použito více LED diod, lze je zapojit paralelně s první. (Pin Data OUT se nepoužívá).

Dálkové ovládání

Na J4 lze namontovat dálkový senzor VS1838B IR 38Khz. To umožňuje hráči volitelně ovládat IR dálkové ovládání s protokolem NEC.

Dálkový ovladač plní stejné funkce (hlasitost, další stopa, zastavení a výběr ekvalizéru) plus pozastavení/pokračování. Dálkové ovládání bylo získáno od společnosti Ebay.

Přehrávač je předprogramován tak, aby pracoval s klíčovými kódy NEC pro tento přesný model. Lze konfigurovat i jiné typy, které používají protokol NEC (viz část Nastavení dálkového ovládání níže).

Senzor pohybu

Pokud jej nikdo neposlouchá, přehrávač se pozastaví. K J5 lze připojit snímač pohybu těla. Mikrovlnný modul RCWL-0516 mikrovlnného „radaru“funguje dobře, protože má dobrou pohybovou citlivost/dosah a snadno se vejde do pouzdra mp3 přehrávače (ne kovového).

Jakýkoli detekovaný pohyb udrží melodie ve hře. Pokud do 5 minut nedojde k žádnému pohybu, hráč pozastaví melodii a přepne zesilovače do pohotovostního režimu. Když je pohyb znovu detekován, melodie se obnoví.

Pokud není nainstalován pohybový senzor, přehrávač nemá časový limit.

Krok 3: Konstrukce

PCB jsem vyrobil pomocí „metody přenosu toneru“na oboustranné desce (přibližně 10,3 x 7,3 cm). Podívejte se na dva soubory PDF na konci této části (jeden pro každou měděnou vrstvu). Vytiskněte je na přenos toneru papír pomocí laserové tiskárny ve 100% měřítku. Oba přenosové listy je třeba přesně zarovnat. (Nejlepších výsledků jsem dosáhl pomocí speciálního přenosového papíru (tenké lesklé žluté listy) získaného od společnosti Ebay nebo Aliexpress).

Regulátor D-SUN je třeba připravit pájením párů kolíků 2,54 mm na straně komponent vstupních a výstupních otvorů modulu, jak je znázorněno na fotografii. (to umožňuje, aby byl modul později namontován obráceně na desku plošných spojů). Připojte stejnosměrné napájení (asi 9–12 V) k pinům IN+ a IN a změřte napětí na pinech OUT+ a OUT. Upravte malý variabilní odpor, aby se napětí dostalo co nejblíže k 5,00V. Nastavení odporu je velmi citlivé, pokud je obtížné dosáhnout 5,00 V, nastavte jej mírně níže.

Dva moduly zesilovače TPA3118 mohou být na spodní straně opatřeny kolíky pro připojení k desce plošných spojů. Pro zlepšení kvality zvuku lze provést malou úpravu. Ve výchozím nastavení je zisk zesilovače přednastaven velmi vysoký (36 dB) pro maximální hlasitost. To způsobuje určité syčení a nestabilitu. Lze jej volitelně snížit na 20 dB, což má za následek mnohem menší syčení a lepší kvalitu zvuku (na úkor maximální hlasitosti) odstraněním jednoho rezistoru SMD R27 na každém modulu.

Rezistor R27 (viz foto) lze vyjmout tak, že jej opatrně zahřejete jemnou špičkou páječky a poté vyjmete pinzetou. (Je to velmi malý odpor, k tomu může být potřeba lupa!).

Propojka JP1 (polarita ztlumení zesilovače)

Při použití výchozího modulu TPA3118. Propojte dvě levé podložky JP1, jak je znázorněno na fotografii.

Propojka JP2 (typ RGB LED)

Pokud používáte LED WS2812, propojte dvě levé podložky JP2, jak je znázorněno na fotografii.

U LED diod typu PL9223 místo toho propojte dvě pravé podložky JP2.

Krok 4: Software

Zde je firmware souboru HEX pro mikrokontrolér PIC18F14K50.

Krok 5: Příprava souborů na paměťové kartě a MP3

Přehrávač může používat buď kartu Micro SD nebo USB flash disk s kapacitou až 32 GB.

Před prvním použitím bude nutné paměťovou kartu/kartu naformátovat pomocí počítače.

Pokud je kapacita karty menší než 4 GB, počítače obvykle automaticky používají systém souborů FAT nebo FAT16 (což je v pořádku).

Je -li karta větší než 4 GB, bude možná nutné při formátování, aby fungovala, ručně vybrat systém souborů FAT32.

Pokud máte hudební sbírku příliš velkou na to, aby se vešla na paměťovou kartu, vytvořte nový seznam skladeb pomocí programu pro správu hudby, jako je MediaMonkey. Upravte nový seznam skladeb a seřaďte jej podle „náhodnosti“, čímž zamícháte celou svou hudební sbírku. Poté vyberte možnost „Odeslat do“a poté „Kopírování složky“a vyberte zkopírování na písmeno jednotky pro vaši paměťovou kartu. MediaMonkey pak zkopíruje náhodný výběr vaší hudební sbírky na paměťovou kartu, dokud nebude plná.

Krok 6: Počáteční kontroly a nastavení

Při zapnutí by měla LED RGB svítit modře. DFPlayer má červenou nebo modrou LED, která by se měla rozsvítit, když začne hrát. RGB LED by měla začít pomalu měnit barvu. Otočením knoflíku zkontrolujte, zda správně ovládá hlasitost. (Pokud se při otáčení ve směru hodinových ručiček sníží, je třeba transponovat pinové připojení A a B na kodéru). Stiskněte tlačítko a mělo by se hrát další melodie. Upravte dva variabilní odpory, abyste získali nejlepší hlasitost a vyvážení z reproduktorů.

Nastavení dálkového ovládání

Podporován je pouze protokol dálkového ovládání NEC. Přehrávač je předprogramován tak, aby fungoval s dálkovým ovladačem zobrazeným na fotografii výše.

Získal jsem to od Ebay (popsáno jako: HX1838 VS1838 Arduino Infrared IR Wireless Remote Sensor Module Kit). Bylo dodáno s infračerveným senzorem na malé desce plošných spojů.

Má tlačítka se šipkami pod klávesnicí, jak je znázorněno na fotografii.

(Podobný dostupný typ s označením „KEYES“s tlačítky se šipkami nad klávesnicí má různé kódy klíčů, které vyžadují programování, jak je uvedeno níže)

Pokud váš dálkový ovladač není úplně stejný jako na fotografii výše, bude nutné jej nastavit:

• Podržte stisknuté tlačítko kodéru a zapněte napájení. (LED by měla blikat zeleně)
• Uvolněte tlačítko (LED přestane blikat a zůstane svítit zeleně).
• Stiskněte tlačítko na dálkovém ovládání, které chcete použít pro NEXT Tune např. ">"
• Poté by měl hráč začít hrát melodii a LED dioda začne svítit červeně.
• Stisknutím tlačítka na dálkovém ovladači použijete pro ZVÝŠENÍ HLASITOSTI např. " ^"
• LED by měla svítit žlutě.
• Stisknutím tlačítka na dálkovém ovladači použijete pro VOLUME DOWN např. "v"
• LED by měla svítit zeleně
• Stisknutím tlačítka na dálkovém ovladači použijete pro ZASTAVENÍ např. "OK"
• LED dioda by měla zhasnout Sky Blue • Stisknutím tlačítka na dálkovém ovladači použijete pro PAUSE např. "#"
• LED dioda by měla svítit fialově • Stisknutím tlačítka na dálkovém ovladači použijete pro EQ např. „1“
• LED dioda by měla svítit bíle po dobu 1,5 sekundy
• Poté LED bliká zeleně
• Stiskněte tlačítko Encoder, dokud LED nepřestane blikat - nastavení uložte.

Krok 7: Chybové kódy

LED rychle bliká modře - buď nebyla nalezena žádná sdcard, USB klíčenka nebo soubory

Pokud k tomu dojde při zapnutí - Zkontrolujte, zda je karta sdcard nebo USB správně naformátována a zda jsou k dispozici soubory mp3. Pokud k tomu dojde během přehrávání, může být problém se čtením souboru kvůli pomalé nebo nekompatibilní kartě sdcard/usb. Zkuste použít jiný sdcard/usb stick.

LED rychle bliká červeně - časový limit čeká na inicializaci modulu Dfplayer

K tomu může dojít při zapnutí, pokud se modulu dfplayer nepodaří inicializovat do 5 sekund. Může to být způsobeno pomalým nebo nekompatibilním sdcard/USB klíčem, vadným modulem Dfplayer nebo poruchou obvodu.

Zkuste použít jinou kartu sdcard/usb. Pokud je stále stejný, vyjměte sdcard/usb stick a zapněte jej. Pokud Dfplayer funguje, LED dioda by nyní měla blikat zeleně. Pokud stále bliká červeně, zkontrolujte veškeré zapojení nebo vyměňte modul Dfplayer.

LED rychle bliká zeleně - při zapnutí nebyla nalezena žádná sdcard ani USB klíčenka

Vložte kartu SD nebo USB.

Krok 8: Vložení do pouzdra

Pravděpodobně byste to mohli dát do plastového pouzdra pro všeobecné použití nebo jiného nadbytečného pouzdra na vybavení.

Ležel jsem kolem starého boxu pro streamování televize „Boxee Box“, protože výrobce pro něj v roce 2012 přestal podporovat

Odstranil jsem elektronické desky a znovu smontoval dvě poloviny kovového šasi, které drželo hlavní desku. Vyvrtal jsem otvory v horní části šasi a nasadil plastové distanční vložky pro uchycení nové desky (mohly být namontovány pouze tři rozpěrky, protože podvozek boxee měl velký výřez, kam by měla směřovat čtvrtá vložka.)

Ponechal jsem tlačítko boxe (napájení) a kabel, aby mohly být znovu použity jako tlačítko EQ.

Boxee měl na předním panelu logo s podsvícením. Odstranil jsem původní dvě diody a nahradil je dvěma LED pixely WS2812 RGB upevněnými tavným lepidlem.

(Také jsem změnil logo „BOXEE“na „BOX“pomocí kapky černé barvy.)

V horní části byla vyvrtána díra pro rotační kodér.

Zadní panel musel mít několik výřezů pečlivě vyrobených pomocí rotační řezačky „Dremel“a souboru pro napájení, zásuvku USB, slot pro sdcard a dva konektory reproduktorů.

IR dálkový přijímač byl připevněn k přednímu panelu poblíž loga vyvrtáním malého otvoru částečně do černého plastu tak daleko, aby dosáhl na průhledný plastový list předního panelu (a seškrábnutím černého zadního povlaku). místo tavným lepidlem.

„Radarový“snímač pohybu byl izolován teplem smrštitelnou manžetou a nalepen na přední panel.

Krabice byla poté znovu spojena dohromady (je složité dostat vše dohromady)!