Alertă audio: 18 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

PCB-ul pe care l-am proiectat este denumit Audio Alert. Această placă este plasată între o sursă audio stereo și un consumator audio stereo, cum ar fi un transmițător FM sau un amplificator. Când placa primește fără fir un mesaj codat, acesta intră în fluxul audio de la sursa curentă și redă clipul audio MP3 legat de mesajul primit. După terminarea redării clipului, placa revine la sursa originală (în cazul meu un iPod).

Am proiectat această placă ca o placă de însoțire pentru o placă pe care am proiectat-o pentru a detecta când colectorul de praf al magazinului meu de lemn este plin. Chiar dacă placa completă a colectorului de praf ar porni un stroboscop intermitent, totuși nu l-aș observa ocazional. Magazinul este destul de puternic atunci când colectorul de praf și alte instrumente staționare funcționează, așa că port aproape întotdeauna protecția auditivă cu un receptor FM încorporat. Folosind această placă, aud acum „Colector de praf plin”, deși aparatul meu auditiv. Consultați

MCU folosit este un ATmega328p. MCU primește notificări de la un transceiver RFM69CW. Comutatorul audio este un cip PT2314 controlat de I2C. PT2314 este un comutator stereo 4 la 1. Placa expune 2 dintre cele 4 intrări posibile ca mufe stereo standard de 3,5 mm. O a treia sursă este un cip MP3 player integrat, iar a 4-a sursă este neutilizată. Ieșirea se face printr-o mufă stereo standard de 3,5 mm.

MP3 playerul are 3 surse posibile: card SD, stick USB și flash NOR.

MP3 player-ul este același cip YX5200-24SS găsit pe multe module DF Player (deși majoritatea versiunilor mai ieftine ale acestui modul folosesc cipuri contrafăcute care nu dispun de toate funcționalitățile cipului original.) Diferența majoră a acestei implementări folosind YX5200 Cipul -24SS este că este stereo și acceptă NOR Flash EEPROM.

Puteți preîncărca NOR Flash cu clipuri MP3 sau puteți utiliza oricare dintre celelalte surse. La pornire, playerul MP3 va fi implicit USB dacă este disponibil, urmat de cardul SD și apoi de NOR Flash. Puteți modifica software-ul pentru a schimba prioritatea sursei sau puteți avea sursa MP3 pe baza mesajului primit.

După cum este programat, intrarea externă este transmisă către ieșire. Ca și în cazul sursei MP3, acest comportament poate fi modificat în software. De asemenea, volumul, echilibrul, înălțimea și alte câteva caracteristici ale comutatorului audio pot fi controlate prin intermediul software-ului.

Placa are, de asemenea, opțiunea de a adăuga un modul de amplificare pentru căști. Folosesc amplificatorul în configurația mea, deoarece ieșirea alimentează un transmițător FM, iar transmițătorul funcționează mai bine cu amplificatorul decât atunci când este alimentat audio la nivel de linie.

Toți pinii neutilizați au fost aduși la marginea plăcii. Placa are un conector I2C cu o linie de întrerupere pentru dezvoltarea viitoare (afișaj, tastatură etc.)

Schema este inclusă în pasul următor.

Ca și în cazul celorlalte plăci pe care le-am proiectat, fișierele gerber ale acestei plăci sunt partajate pe PCBWay.

O incintă tipărită 3D este disponibilă pe Thingiverse:

Pasul 1: Instrucțiuni pentru asamblarea consiliului

Urmează instrucțiunile pentru asamblarea plăcii (sau aproape a oricărei plăci mici). În următorii pași, asamblez o placă fără amplificator opțional pentru căști.

Dacă știți deja cum să construiți o placă SMD, treceți la pasul 13.

Pasul 2: Adunați părți

Încep prin a lipi o bucată de hârtie pe masa de lucru cu etichete pentru toate părțile foarte mici (rezistențe, condensatori, LED-uri). Evitați amplasarea condensatoarelor și a LED-urilor una lângă cealaltă. Dacă se amestecă, poate fi greu să le deosebești.

Apoi populez hârtia cu aceste părți. În jurul marginii adaug și celelalte părți, ușor de identificat. (Rețineți că folosesc aceeași bucată de hârtie pentru alte plăci pe care le-am proiectat, așa că doar câteva dintre locațiile din fotografie au piese lângă / pe etichete)

Pasul 3: Montați placa

Folosind o bucată mică de lemn ca bloc de montaj, pun panoul PCB între două bucăți de bord prototip de resturi. Plăcile prototip sunt ținute de blocul de montare cu bandă dublă (fără bandă pe PCB în sine). Îmi place să folosesc lemn pentru blocul de montaj, deoarece este în mod natural neconductiv / antistatic. De asemenea, este ușor să îl mișcați după cum este necesar atunci când plasați piese.

Pasul 4: Aplicați lipirea lipirii

Aplicați pastă de lipit pe plăcuțele SMD, lăsând toate plăcile goale goale. Fiind dreptaci, în general lucrez de la stânga sus la dreapta jos pentru a minimiza șansele de a murdări pasta de lipit pe care am aplicat-o deja. Dacă ungi pasta, folosește o ștergere fără scame, precum cele pentru demachierea. Evitați utilizarea unui Kleenex / țesut. Controlul cantității de pastă aplicată fiecărui tampon este un lucru pe care îl prindeți prin încercări și erori. Vrei doar un mic tampon pe fiecare tampon. Dimensiunea tamponului este relativă la dimensiunea și forma tamponului (aproximativ 50-80% acoperire). Când aveți dubii, utilizați mai puțin. Pentru pinii care sunt apropiați, cum ar fi CI-urile dintr-un pachet TSSOP, aplicați o bandă foarte subțire pe toate plăcuțele, mai degrabă decât să încercați să aplicați un tampon separat pentru fiecare dintre aceste plăcuțe foarte înguste. Când lipirea este topită, masca de lipit va face ca lipirea să migreze către tampon, un fel ca și cum apa nu se va lipi de o suprafață uleioasă. Lipirea se va muta sau se va deplasa într-o zonă cu un tampon expus.

Folosesc o pastă de lipit cu punct de topire scăzut (Punct de topire 137C)

Pasul 5: Plasați piesele SMD

Așezați piesele SMD. Fac asta de sus în stânga în jos dreapta, deși nu are prea multă diferență în afară de faptul că este mai puțin probabil să pierdeți o parte. Piesele sunt așezate cu ajutorul unei pensete electronice. Prefer penseta cu capăt curbat. Ridicați o piesă, rotiți blocul de montare dacă este necesar, apoi așezați piesa. Dați fiecărei părți o ușoară atingere pentru a vă asigura că este așezată pe tablă. Când așez o piesă, folosesc două mâini pentru a ajuta la amplasarea precisă. Când plasați un mcu pătrat, ridicați-l în diagonală din colțurile opuse.

Inspectați placa pentru a vă asigura că condensatorii polarizați sunt în poziția corectă și că toate cipurile sunt orientate corect.

Pasul 6: Timp pentru arma cu aer cald

Folosesc un pistol cu aer cald YAOGONG 858D SMD. (Pe Amazon pentru mai puțin de 40 USD.) Pachetul include 3 duze. Folosesc cea mai mare duză (8mm). Acest model / stil este realizat sau vândut de mai mulți furnizori. Am văzut evaluări peste tot. Arma asta a funcționat impecabil pentru mine.

Folosesc o pastă de lipit la temperatură scăzută. Pentru modelul meu de pistol am temperatura setată la 275C, debitul de aer setat la 7. Țineți pistolul perpendicular pe tablă la aproximativ 4cm deasupra plăcii. Lipirea în jurul primelor piese durează ceva timp pentru a începe să se topească. Nu vă lăsați tentați să accelerați lucrurile deplasând arma aproape de tablă. Acest lucru duce în general la suflarea pieselor din jur. Odată ce lipirea se topește, treceți la următoarea secțiune suprapusă a plăcii. Lucrează-ți drumul în jurul tabloului.

Pasul 7: Consolidați-vă dacă este necesar

În cazul în care placa are un conector pentru card SD montat la suprafață sau o mufă audio montată la suprafață etc., aplicați o lipire suplimentară de sârmă pe tampoanele utilizate pentru a-l atașa la placă. Am constatat că pasta de lipit singură nu este în general suficient de puternică pentru a asigura aceste părți în mod fiabil.

Pasul 8: Curățarea / îndepărtarea fluxului SMD

Pasta de lipit pe care o folosesc este promovată ca fiind „nu curată”. Trebuie să curățați placa, arată mult mai bine și va elimina orice margele mici de lipit de pe tablă. Folosind mănuși de latex, nitril sau cauciuc într-un spațiu bine ventilat, turnați o cantitate mică de Flux Remover într-un vas mic din ceramică sau oțel inoxidabil. Resigilați sticla de îndepărtare a fluxului. Folosind o perie rigidă, introduceți peria în îndepărtarea fluxului și frecați o zonă a plăcii. Repetați până când ați spălat în întregime suprafața plăcii. În acest scop, folosesc o perie de curățat arma. Părul este mai rigid decât majoritatea periilor de dinți.

Am turnat agentul de îndepărtare a fluxului neutilizat înapoi în sticlă. Nu știu dacă este corect sau nu. Nu am observat nicio problemă legată de acest lucru.

Pasul 9: Plasați și lipiți toate piesele găurii de canal

După ce agentul de îndepărtare a fluxului s-a evaporat de pe tablă, așezați și lipiți toate piesele orificiului jgheabului, de la cea mai scurtă la cea mai înaltă, una câte una.

Pasul 10: Îndepărtați știfturile găurilor

Folosind un clește de tăiat la nivel, tăiați știfturile orificiului traversant de pe partea inferioară a plăcii. Acest lucru facilitează îndepărtarea reziduurilor de flux.

Pasul 11: Reîncălziți prin știfturile găurilor după tăiere

Pentru un aspect frumos, reîncălziți lipirea pe știfturile orificiului traversant după decupare. Aceasta elimină urmele de forfecare lăsate de tăietorul de curățare.

Pasul 12: Îndepărtați fluxul orificiului traversant

Folosind aceeași metodă de curățare ca înainte, curățați partea din spate a plăcii.

Pasul 13: Aplicați puterea consiliului

Alimentați placa (6 până la 12V). Dacă nu se prăjește nimic, măsurați 5V și 3,3V din fila mare de pe cele două jetoane de regulator.

Pasul 14: Încărcați Bootloader-ul

Acest pas setează viteza procesorului, sursa ceasului și alte setări ale siguranței, precum și încărcarea bootloaderului.

Veți avea nevoie de un ISP pentru acest pas. Puteți utiliza orice ISP, cum ar fi Arduino, ca ISP, cu condiția ca ISP să fie 3v3. ISP-ul pe care l-am proiectat are un conector ISP 3v3. Consultați

Foarte important: trebuie să utilizați un ISP 3v3 sau puteți deteriora componentele de pe placă

Din meniul Arduino IDE Tools, selectați „Arduino Pro sau Pro Mini” pentru placă și „ATmega328P (3,3V 8MHz)” pentru procesor.

Deconectați alimentarea de la placă dacă utilizați un cablu ISP cu 6 fire.

Conectați cablul ISP de la antetul ICSP de pe placă la ISP-ul 3v3. Setați comutatorul DPDT lângă antetul ICSP la „PROG”.

Selectați „Arduino ca ISP” din elementul de meniu Instrumente-> programator (sau orice este adecvat pentru ISP-ul pe care îl utilizați), apoi selectați arde bootloader. În plus față de descărcarea bootloader-ului, acest lucru va seta corect siguranțele. În fotografie, tabloul din stânga este ținta. Placa din dreapta este ISP.

Deconectați cablul ISP.

Pasul 15: încărcați schița

Atașați un adaptor serial 3v3 TTL la conectorul serial de pe placă.

Actualizare: 18-mart-2021: Am făcut câteva modificări minore la schiță pentru a remedia o eroare care apare atunci când alerta este deja redată atunci când primește un alt mesaj. Contactați-mă dacă doriți versiunea actualizată a schiței

Descărcați software.zip atașat la acest pas. Puteți fie să amestecați aceste surse în folderul dvs. Arduino, fie să schimbați locația Sketchbook din preferințele Arduino pentru a indica aceste surse. Metoda preferată este menținerea acestor surse separate.

Verificați / Compilați schița AudioAlertRFM69.

Încărcați schița dacă se compilează fără erori.

Pasul 16: Creați fișierul hexagonal MP3 FAT

Acest pas presupune că intenționați să utilizați cipul NOR Flash integrat ca sursă MP3. Puteți trece la pasul 18 dacă nu intenționați să utilizați cipul NOR Flash ca sursă MP3. Aceasta înseamnă că veți utiliza un card SD sau un stick USB ca sursă MP3.

Scopul acestui pas este de a obține o imagine a unui sistem de fișiere FAT16 care conține clipurile MP3 pentru a fi redate din NOR Flash ca sursă pe NOR Flash EEPROM. Ordinea fișierelor din directorul rădăcină FAT determină indexul MP3 pe care îl veți face referire din software atunci când redați o alertă.

Fișierul MP3 FAT Hex poate fi creat folosind aplicația mea Mac OS FatFsToHex.

Dacă dețineți un Mac sau aveți acces la unul, descărcați aplicația FatFsToHex de pe GitHub:

Rețineți că nu trebuie să creați aplicația, există un fișier zip în acest depozit care conține aplicația construită.

După ce ați decis fișierele MP3 pe care doriți să le redați pe tablă, lansați aplicația FatFsToHex și trageți fișierele în lista de fișiere. Setați ordinea de joc aranjând fișierele din listă. Dacă acesta este un set de MP3-uri pe care credeți că le puteți folosi de mai multe ori, salvați setul pe disc folosind comanda save (⌘-S). Exportați (⌘-E) fișierul hexagonal MP3 pe un card SD, denumind fișierul FLASH. HEX. Acesta ar trebui să fie singurul fișier de pe acest card SD.

Mă îndoiesc că cineva va construi una dintre aceste plăci, dar dacă cineva o face și te blochezi creând fișierul hexagonal MP3, contactează-mă și îl voi construi pentru tine.

Pasul 17: Încărcați fișierele MP3 pe EEPROM NOR Flash

Pentru acest pas aveți nevoie de un Arduino ca ISP (sau de placa pe care am proiectat-o) și de un cablu ISP cu 5 sau 6 fire. Deconectați alimentarea de la placă dacă utilizați un cablu cu 6 fire.

Dacă nu utilizați ISP-ul pe care l-am proiectat, ISP-ul pe care îl utilizați trebuie încărcat cu schița mea Hex Copier și trebuie să aibă un modul de card SD conform instrucțiunilor din schița HexCopier. Schița HexCopier poate fi rulată pe orice Arduino cu un ATmega328p (și alte câteva ATMegas.) Această schiță se află în depozitul GitHub FatFsToHex.

Setați comutatorul DPDT lângă NOR Flash EEPROM la PROG. Conectați cablul ISP între ISP 3v3 și antetul NOR FLASH folosind pinul de masă pentru a determina orientarea corectă a conectorului. Acesta este conectorul albastru din fotografii.

Odată ce puterea este aplicată cu cardul SD introdus și rata de transmisie a unui monitor serial setată la 19200, trimiteți schiței o literă C și un caracter de returnare ("C / n" sau "C / r / n"), pentru a începe copia. Vedeți captura de ecran pentru răspunsul așteptat din schița copiatorului care rulează pe ISP.

Rețineți că aplicația FatFsToHex are un monitor serial (a se vedea fotografia.)

Pasul 18: Testați placa

Conectați un iPod sau o altă sursă de sunet la mufa audio de 3,5 mm etichetată „IN”. Conectați o pereche de căști la mufa etichetată „OUT”.

Aplicați putere plăcii. Redați melodii pe iPod. Ar trebui să auziți ce se redă prin căști.

Atașați un adaptor serial 3v3 TTL la placă. Setați rata de transmisie la 9600.

Redați o alertă trimițând tabloul „p1”. Ar trebui să auziți alerta tăiată în orice vine de pe iPod. Există prea mulți parametri de testare care pot fi trimiși în serie pe tablă pentru a fi descriși aici. Uitați-vă la funcția de buclă a schiței AudioAlertRFM69. Veți vedea o declarație de comutare care listează toți parametrii de testare.

Pentru a testa transmițătorul, aveți nevoie de o altă placă, cum ar fi telecomanda descrisă în detectorul meu Varmint Detector sau placa completă a colectorului de praf pe care am proiectat-o. Consultați https://www.thingiverse.com/thing:2657033 Aceste placi pot fi programate pentru a trimite mesaje către placa de alertă audio.

Puteți, de asemenea, să construiți un set de test pe o placă de calcul, așa cum se arată în fotografii. Am proiectat plăci pentru RFM69CW și HCW. Aceste plăci oferă schimbarea nivelului, astfel încât să puteți utiliza aceste emițătoare-receptoare cu un mcu de 5V. (RFM69 este 3v3.)

Dacă cineva din SUA este interesat să achiziționeze vreuna dintre plăcile mele, goale sau construite, piese greu de localizat, contactați-mă (prin mesaj, nu ca un comentariu.) După cum sa menționat în introducere, fișierele Gerber ale plății sunt partajate pe PCBWay.