De "Jumbleum" Shuffle MP3-muziekspeler - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Voor dit project heb ik besloten om een gebruiksvriendelijke, krachtige speler te maken die ik in mijn werkplaats kan gebruiken.

Na wat andere MP3-modules geprobeerd te hebben, koos ik de gemakkelijk verkrijgbare, goedkope "DFPlayer Mini"-module.

Het heeft een "Random play"-modus MAAR omdat het willekeurig is, is het mogelijk dat deuntjes worden herhaald!

Mijn ontwerp maakt gebruik van een PIC-microcontroller om de muziek in willekeurige volgorde af te spelen zonder herhalingen. (terwijl ingeschakeld).

Het overwint ook de beperkingen op bestandsnamen en mappen die worden veroorzaakt door het beperkte bestandssysteem van de DFPlayers. Nu kunt u al uw muziekbestanden rechtstreeks op een micro SD-kaart of USB-geheugenstick plaatsen zonder ze te hernoemen of u druk te maken over mapnamen.

Functies

• Bij het inschakelen worden de deuntjes door elkaar gegooid om herhalingen te voorkomen.
• Eenvoudig te bedienen met één knop, draai voor volume, druk voor het volgende deuntje!
• Gebruikt een kant-en-klare "DFPlayer" MP3-module om tot 32Gb aan muziek af te spelen!
• Tunes kunnen worden afgespeeld vanaf een Micro-SD-kaart of USB-stick
• RGB-leds voor sfeerverlichting tijdens het spelen en statusindicaties.
• Gebruikt twee 60W klasse-D eindversterkermodules.
• Een sensor pauzeert het afspelen wanneer er geen beweging van de gebruiker wordt gedetecteerd.
• Kan ook worden bediend met een IR-afstandsbediening (NEC-protocol)
• Drukknop voor het kiezen en opslaan van EQ-modi
• De volume-instelling wordt opgeslagen, zelfs na het uitschakelen.
• De versterker wordt gedempt tussen tracks en bij het uitschakelen om "ploffen" te voorkomen.

Voor het geval gebruikte ik een oude "Boxee Box" streaming tv-speler die in 2012 door de fabrikant werd stopgezet.

Stap 1: Benodigdheden & Gereedschap

• D-SUN 3 Amp Regulator module (Ebay of Aliexpress)
• DFPLAYER Mini MP3-module (Ebay of Aliexpress)
• TPA3118 PBTL MONO 60W VERSTERKERMODULE (Ebay of Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I/P PIC-microcontroller (DIP-type)
• 100uF Condensator Radiaal Elektrolytisch 25V Werkend
• 47uF Condensator Radiaal Elektrolytisch 16V Werkend
• 0.1uF Condensator 2.5mm Y5V Keramiek 50V werkend X 5
• 0.47uF Condensator 2.5mm Y5V Keramiek 50V werkend
• 100uF Condensator Radiaal Elektrolytisch 16V Werkend X 2
• BAT85 Schottky-barrièrediode
• Zekering 3A poly Resetbaar (30v Werkend)
• Lengtes van 2,54 mm Pin Header Strip om te snijden zoals vereist
• "Dupont" type 2,54 mm vrouwelijke krimpbussen. 2-weg X 3 & 3-weg X 3
• 2,1 mm DC-aansluiting PCB R / hoekmontage
• USB A Female Through Hole PCB-aansluiting
• BC327 Transistor TO-92L
• 10k 1/8W koolstoffilmweerstand (5%)
• 22R 1/8W koolstoffilmweerstand (5%) X 2
• 470R 1/8W koolstoffilmweerstand (5%)
• 10K 1/8W koolstoffilmweerstand (5%) X 9
• 100R 1/8W koolstoffilmweerstand (5%)
• 1K 1/8W koolstoffilmweerstand (5%)
• 10k Vooraf ingestelde Potentiometer 6mm X 2
• Rotary Encoder Met Schakelaar type EC11 (Ebay of Aliexpress)
• Adresseerbare LED PL9823 5 mm of WS2812B SMD (1 of meer)
• TL1838 VS1838B HX1838 Infraroodontvanger - OPTIONEEL (Ebay of Aliexpress) (zie stap 6)
• Magnetron Radar Sensor RCWL-0516 Module - OPTIONEEL (Ebay of Aliexpress)
• 28-pins DIP / DIL PCB IC-aansluiting (0,3”) (voor de PIC)
• Kleine drukknop (normaal open)
• IR-infraroodafstandsbediening (NEC-protocol) - OPTIONEEL (Ebay) (zie stap 6)
• Knop voor roterende encoder
• 4-weg Push Spring Load Speaker Terminals (Ebay)
• Dubbelzijdige 1,6 mm dikke koperen printplaat
• DC-voedingsadapter (12V 5 Amp of 19.5V 4 Amp pc-voedingssteen)
• Luidsprekers X 2 (ik gebruikte een impedantie van 6 Ohm voor maximaal 65W)
• Soldeer
• Apparatuur draad:
• "Toner transfer" laserprinterpapier
• PCB-etsgereedschappen - IJzerchloride en plastic container enz.
• PCB plastic afstandhouders en moeren X 4"
• M3 schroeven en moeren (voor luidsprekeraansluitingen) X 4

• Krimpkous

Gereedschap

• Kleine soldeerbout met fijne punt.
• Veiligheidsbril voor gebruik tijdens het solderen, etsen etc.
• Laserprinter met handmatige papierinvoer (voor printplaat-methode voor toneroverdracht)
• Huishoudijzer (voor printplaatmethode voor toneroverdracht)
• ESD Polsband (voor het hanteren van statische gevoelige onderdelen)
• PCB-boor:
• PCB-boren, 0,8 mm, 1 mm en een stappenboor (3-13 mm)
• Tangen, frezen, fijne ijzerzaag, vijl
• pc
• Microchip PIC-programmeur (bijv. Pickit2)
• Microchip MPLAB of PICkit2 standalone programmeersoftware
• Hotmelt lijmpistool en lijmstiften
• Roterend gereedschap van het type "Dremel"
• Krimptang (SN-28B) voor "Dupont" sockets (Ebay of Aliexpress)

Stap 2: Schakelschema en hoe het werkt

Microchip PIC-microcontroller

Het hart van het circuit is een Microchip PIC18F14K50 microcontroller. Deze chip is gekozen omdat deze net genoeg geheugen heeft om de muziek door elkaar te gooien, redelijk klein (20 pinnen) en goedkoop. Het is geprogrammeerd in Assembler Language om een DFPlayer Mini MP3-module te bedienen met behulp van een serieel dataprotocol. (9600 baud).

Dfplayer MP3-module

De DFPlayer-module is een zeer goedkoop apparaat voor het afspelen van MP3-bestanden met behulp van een ingebouwde Mini-SDCard-houder of via een externe USB-stick, indien aanwezig. Het heeft een 24-bit DAC-uitgang en een versterker van 2 Watt (niet gebruikt in dit project). Deze module is gemakkelijk verkrijgbaar via Ebay.

Het heeft een paar problemen.

• De lay-out van de module veroorzaakt enige hoorbare ruisinterferentie (vooral bij het selecteren van een melodie of bij het spelen van zeer stille secties.
• Niet alle verkopers leveren de modules met de originele YX5200-24SS-chip. (Sommige van de alternatieve chips werken mogelijk niet zoals verwacht.)

Dit ontwerp probeert het geluidsprobleem te minimaliseren door de versterkermodules te dempen wanneer er geen muziek wordt afgespeeld.

De printplaat heeft grondvlakken om ruis te verminderen. (Gebruik geen breadboard!).

Bij het inschakelen vraagt de PIC om het totale aantal beschikbare melodieën op de DFplayer sd-kaart of USB-stick.

Het gooit deze deuntjes door elkaar en geeft de speler het bevel om te beginnen met spelen.

De volledige afspeelvolgorde wordt in het PIC-geheugen bewaard terwijl hij is ingeschakeld. Dit zorgt ervoor dat een deuntje niet wordt herhaald als het is ingeschakeld totdat elk deuntje op de SD-CARD is afgespeeld.

Wanneer een deuntje is afgelopen, gaat de bezette lijn van de speler hoog, de PIC selecteert het volgende deuntje en stuurt het afspeelcommando naar de speler.

Roterende encoder

Het volume van de speler wordt geregeld door een roterende encoder. Bij elke draai aan de knop detecteert de PIC de draairichting en stuurt hij commando's naar de speler om het nieuwe volumeniveau in te stellen. Het geselecteerde volumeniveau wordt opgeslagen op de PIC eeprom en blijft behouden, zelfs na het uitschakelen.

De roterende encoderknop

Een korte druk geeft de PIC opdracht om een nieuwe melodie te selecteren. Als de knop een paar seconden wordt ingedrukt, stopt de PIC de huidige melodie en dempt de versterkers. De volgende druk op de knop selecteert en speelt een nieuwe melodie.

De EQ-knop

Elke druk op de EQ-knop laat de PIC door de beschikbare EQ-modi bladeren en stuurt het commando naar de speler. De gekozen modus wordt opgeslagen in eeprom.

De zes beschikbare EQ-modi worden aangegeven door de RGB-ledkleur:

1. Uit (geen EQ)
2. Rood (Pop)
3. Groen (rots)
4. Blauw (jazz)
5. Wit (klassiek)
6. Magenta (bas)

Deze EQ-modi lijken niet goed overeen te komen met hun beschrijving! (De Blue (Jazz)-modus is mijn favoriet).

D-SUN Spanningsregelaarmodule

De PIC-microcontroller, DFplayer-module en RGB-LED's worden gevoed op 5V door een D-Sun 3 Amp high-efficiency schakelende regelmodule. (verkrijgbaar op Ebay).

De regelmodule heeft een variabele weerstand die moet worden afgesteld om precies 5 volt uit te voeren voordat deze op een deel van het circuit wordt aangesloten. Als alternatief is er een vergelijkbare versie van de D-SUN-regelaarmodule verkrijgbaar bij sommige Ebay-verkopers met een vaste 5V-uitgang. Het lijkt identiek aan de originele module, behalve dat de kleine variabele weerstand is vervangen door een 44.2KOhm (63C) SMD-weerstand.

TPA3118 versterkermodules

De twee TPA3118 Klasse D (digitale) 60W eindversterkermodules worden rechtstreeks gevoed door een externe gelijkstroomvoeding die tussen 8 en 19,5 volt kan zijn met een nominaal vermogen van ten minste 3 ampère (een 12V of 19,5V laptopvoedingssteen kan worden gebruikt).

De TPA3118-chip is eigenlijk een 30W-stereoversterker die in monomodus (PBTL) wordt gebruikt om een maximaal vermogen van 60W te bereiken bij 10% THD (met een luidspreker van 4 Ohm en een voeding van 21V).

In werkelijkheid is maximaal 30W per module mogelijk bij minder dan 1% THD omdat ze geen koellichaam hebben. Er is een "Standby" (mute) ingang op elke module. Deze wordt geschakeld door PNP-transistor Q1. De PIC zet ze in stand-by wanneer ze geen deuntjes spelen en ook tijdens het uitschakelen, de diode D1 en condensator C11 behouden een spanning om Q1 lang genoeg aan te houden om te voorkomen dat de luidspreker gaat "ploffen".

Jumper JP1 stelt het standby-polariteitssignaal in op de versterkermodule (hierdoor kunnen desgewenst verschillende typen versterkermodules worden gebruikt).

Adresseerbare RGB LED/s

Sfeer- en statusverlichting wordt verzorgd door een of meer adresseerbare RGB-leds. Ofwel een 5 mm doorgaand gat PL9823 of SMD WS2812B type kan worden gebruikt.

Jumper JP2 moet worden ingesteld om overeen te komen met het LED-type, omdat ze licht verschillende kleurentabellen hebben. Hierdoor worden altijd de juiste statuskleuren weergegeven.

Als er meer dan één LED wordt gebruikt, kan deze parallel worden geschakeld met de eerste. (De Data OUT-pin wordt niet gebruikt).

Afstandsbediening

Op de J4 kan een VS1838B IR 38Khz-afstandsbedieningssensor worden gemonteerd. Hierdoor kan de speler optioneel worden bediend met een NEC-protocol IR-afstandsbediening.

De afstandsbediening voert dezelfde functies uit (Volume, Volgende Track, Stop en EQ-selectie) plus Pauze/Hervatten. De afstandsbediening is verkregen van Ebay.

De speler is voorgeprogrammeerd om te werken met de NEC-sleutelcodes voor dat exacte model. Andere typen die gebruikmaken van het NEC-protocol kunnen worden geconfigureerd (zie het gedeelte Afstandsbediening instellen hieronder).

Bewegingssensor

Hierdoor wordt de speler gepauzeerd als er niemand naar luistert. Op J5 kan een lichaamsbewegingssensor worden aangesloten. Een microgolf "radar" type RCWL-0516 module werkt goed omdat hij een goede bewegingsgevoeligheid/bereik heeft en gemakkelijk in de mp3-spelerbehuizing past (niet van metaal).

Elke gedetecteerde beweging zorgt ervoor dat de deuntjes blijven spelen. Als er binnen 5 minuten geen beweging is, pauzeert de speler de melodie en zet de versterkers in de stand-bymodus. Als er weer beweging wordt gedetecteerd, wordt de melodie hervat.

Als de bewegingssensor niet is geïnstalleerd, treedt er geen time-out op voor de speler.

Stap 3: constructie

Ik heb de print gemaakt met behulp van de "Toner transfer methode" op een dubbelzijdig bord (ongeveer 10,3 x 7,3 cm). Zie de twee PDF-bestanden aan het einde van dit gedeelte (één voor elke koperlaag). Print ze op toner transfer papier met behulp van een laserprinter op 100% schaal. De twee transfervellen moeten precies worden uitgelijnd. (Ik kreeg de beste resultaten met speciaal transferpapier (dunne glanzende gele vellen) verkregen van Ebay of Aliexpress).

De D-SUN-regelaar moet worden voorbereid door paren van 2,54 mm header-pinnen aan de componentzijde van de ingangs- en uitgangsgaten van de module te solderen, zoals weergegeven op de foto. (hierdoor kan de module later ondersteboven op de print worden gemonteerd). Sluit een DC-voeding (ongeveer 9-12 V) aan op de IN+ en IN- pinnen en meet de spanning op de OUT+ en OUT- pinnen. Pas de kleine variabele weerstand aan om de spanning zo dicht mogelijk bij 5,00V te krijgen. De weerstandsaanpassing is erg gevoelig, als 5,00V moeilijk te bereiken is, stel deze dan iets lager in.

De twee TPA3118 Amp-modules kunnen aan de onderzijde worden voorzien van headerpinnen voor montage op de printplaat. Er kan een kleine wijziging worden aangebracht om de geluidskwaliteit te verbeteren. Standaard is de versterkerversterking zeer hoog (36dB) ingesteld voor maximaal volume. Dit veroorzaakt wat gesis en instabiliteit. Het kan optioneel worden teruggebracht tot 20dB, wat resulteert in veel minder ruis en een betere geluidskwaliteit (ten koste van het maximale volume) door één SMD-weerstand R27 op elke module te verwijderen.

Weerstand R27 (zie foto) kan worden verwijderd door deze voorzichtig op te warmen met een fijne soldeerboutpunt en vervolgens te verwijderen met een pincet. (Het is een heel kleine weerstand, hiervoor kan een vergrootglas nodig zijn!).

Jumper JP1 (muting-polariteit versterker)

Bij gebruik van de standaard TPA3118-module. Overbrug de twee linker pads van JP1 zoals weergegeven op de foto.

Jumper JP2 (RGB LED-type)

Als u WS2812 LED gebruikt, spring dan over de twee linker pads van JP2 zoals weergegeven op de foto.

Voor LED's van het type PL9223, plaatst u in plaats daarvan een jumper over de twee rechterpads van JP2.

Stap 4: Software

Hier is de HEX-bestandsfirmware voor de PIC18F14K50-microcontroller.

Stap 5: Geheugenkaart en MP3-bestanden voorbereiden

De speler kan zowel een Micro-SD-kaart als een USB-stick gebruiken met een capaciteit tot 32 GB.

Voor het eerste gebruik moet de geheugenkaart/stick met een pc worden geformatteerd.

Als de kaartcapaciteit minder is dan 4 GB, gebruiken pc's meestal automatisch het FAT- of FAT16-bestandssysteem (wat prima is).

Als de kaart meer dan 4 GB is, moet u mogelijk het FAT32-bestandssysteem handmatig selecteren tijdens het formatteren om het te laten werken.

Als je een muziekcollectie hebt die te groot is om op je geheugenkaart te passen, gebruik dan een muziekbeheerprogramma zoals MediaMonkey om een nieuwe afspeellijst te maken. Bewerk de nieuwe afspeellijst en sorteer op "willekeurig" om al je muziekverzameling door elkaar te halen. Kies vervolgens de optie "Verzenden naar" en vervolgens "Map kopiëren" en selecteer om te kopiëren naar de stationsletter voor uw geheugenkaart. MediaMonkey kopieert vervolgens een willekeurige selectie van uw muziekcollectie naar de geheugenkaart totdat deze vol is.

Stap 6: Eerste controles en instellingen

Bij het inschakelen moet de RGB-led blauw branden. De DFPlayer heeft een rode of blauwe led die moet gaan branden wanneer hij begint te spelen. De RGB-led zou langzaam van kleur moeten veranderen. Draai aan de knop om te controleren of deze het volume correct regelt. (Als het lager wordt wanneer het met de klok mee wordt gedraaid, moeten de A- en B-pinverbindingen op de encoder worden getransponeerd). Druk op de knop en het volgende deuntje zou moeten spelen. Pas de twee variabele weerstanden aan om het beste volume en de beste balans uit de luidsprekers te krijgen.

Afstandsbediening instellen

Alleen het NEC-afstandsbedieningsprotocol wordt ondersteund. De speler is voorgeprogrammeerd om te werken met de afstandsbediening die op de bovenstaande foto wordt getoond.

Ik heb het verkregen van Ebay (beschreven als: HX1838 VS1838 Arduino infrarood IR draadloze afstandsbedieningssensormodulekits). Het kwam compleet met de IR-sensor op een kleine PCB.

Het heeft de pijlknoppen onder het toetsenbord zoals weergegeven op de foto.

(Een soortgelijk type beschikbaar met de aanduiding "KEYES" met de pijltoetsen boven het toetsenbord heeft verschillende sleutelcodes waarvoor u het moet programmeren zoals hieronder weergegeven)

Als uw afstandsbediening niet precies hetzelfde is als de foto hierboven, moet deze worden ingesteld:

• Houd de Encoder-knop ingedrukt en schakel de stroom in. (De LED moet lichtgroen knipperen)
• Laat de knop los (LED stopt met knipperen en blijft lichtgroen).
• Druk op de afstandsbedieningsknop die u wilt gebruiken voor NEXT Tune, b.v. " >"
• De speler zou dan een deuntje moeten spelen en de LED wordt rood.
• Druk op de afstandsbedieningsknop om te gebruiken voor VOLUME OMHOOG, b.v. " ^"
• De LED moet geel worden.
• Druk op de afstandsbedieningsknop om VOLUME OMLAAG te gebruiken, b.v. "v"
• De LED moet groen worden
• Druk op de afstandsbedieningsknop om te gebruiken voor STOP, b.v. "OKE"
• De LED moet hemelsblauw worden • Druk op de afstandsbedieningsknop om bijv. PAUZE te gebruiken. “#”
• De LED moet paars worden • Druk op de afstandsbedieningsknop om te gebruiken voor EQ, b.v. “1”
• De LED moet 1,5 seconden wit worden
• Dan knippert de LED Groen
• Druk op de Encoder-knop totdat de LED stopt met knipperen - om de instellingen op te slaan.

Stap 7: Foutcodes

LED knippert snel Blauw - Ofwel Geen sd-kaart, usb-stick of bestanden gevonden

Als dit gebeurt bij het opstarten - Controleer of de sd-kaart of usb-stick correct is geformatteerd en mp3-bestanden aanwezig zijn. Als dit gebeurt tijdens het spelen, kan het een probleem zijn om een bestand te lezen vanwege een trage of incompatibele sd-kaart/usb-stick. Probeer het te gebruiken een andere sdcard/usb-stick.

LED knippert snel Rood - time-out wacht op Dfplayer-module om te initialiseren

Dit kan gebeuren bij het opstarten als de dfplayer-module niet binnen 5 seconden initialiseert. Dit kan worden veroorzaakt door een trage of incompatibele sdcard/usb-stick, een defecte Dfplayer-module of een circuitfout.

Probeer een andere sdcard/usb-stick te gebruiken. Als het nog steeds hetzelfde is, verwijder dan de sdcard/usb-stick en zet hem aan. De LED moet nu groen knipperen als de Dfplayer werkt. Als het nog steeds rood knippert, controleer dan alle bedrading of vervang de Dfplayer-module.

LED knippert snel Groen - Geen sd-kaart of usb-stick gevonden bij het inschakelen

Plaats een sdcard of usb-stick.

Stap 8: het in een koffer doen

U kunt het waarschijnlijk gewoon in een plastic koffer voor algemeen gebruik of een andere overbodige apparatuurkoffer plaatsen.

Ik had een oude "Boxee Box" tv-streamingbox rondslingeren sinds de fabrikant de ondersteuning ervoor in 2012 stopte

Ik heb de elektronische borden verwijderd en vervolgens de twee helften van het metalen chassis weer in elkaar gezet die het moederbord vasthielden. grote uitsparing waar de vierde afstandhouder moet komen.)

Ik heb de boxee (power) drukknop en kabel bewaard om opnieuw te gebruiken als de EQ-knop.

De boxee had een aan de rand verlicht logo op het voorpaneel. Ik heb de originele twee leds verwijderd en vervangen door twee WS2812 RGB-pixelleds die zijn vastgezet met smeltlijm.

(Ik heb ook het "BOXEE"-logo gewijzigd om "BOX" weer te geven met een beetje zwarte verf.)

In de bovenkant is een gat geboord voor de roterende encoder.

Het achterpaneel moest verschillende uitsparingen hebben, zorgvuldig gemaakt met een "Dremel" rolmes en vijl voor de stroom, usb-aansluiting, sd-kaartsleuf en de twee luidsprekeraansluitingen.

De IR-ontvanger voor afstandsbediening werd op het voorpaneel bij het logo gemonteerd door een klein gaatje gedeeltelijk in het zwarte plastic te boren, net ver genoeg om het transparante plastic vel van het voorpaneel te bereiken (en de zwarte coating aan de achterkant af te schrapen). plaats met smeltlijm.

De "radar" bewegingssensor werd geïsoleerd met een krimpkous en op het frontpaneel gelijmd.

Daarna is de doos weer in elkaar gezet (het is lastig om alles weer in elkaar te krijgen!).