LIGHT BOX - een draagbare Bluetooth-luidspreker met Vu-meter - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Wat ik heb gemaakt, is een draagbare stereoluidsprekereenheid die is gekoppeld aan een VU-meter (d.w.z. volume-eenheidsmeter). Het bestaat ook uit een vooraf gebouwde audio-eenheid die Bluetooth-connectiviteit mogelijk maakt, AUX-poort, USB-poort, SD-kaartpoort en FM-radio, volumeregeling, optie voor vorige en voorwaartse muziekselectie en tenslotte bestaat het ook uit een kleine afstandsbediening. Terwijl de VU-meter bestaat uit 19 horizontaal geplaatste LED-strips (elke strip bestaat uit 9 individuele LED's). De voeding gebeurt met een 12V, 1A adapter. Het geheel is ingesloten in een transparante cilindrische voedselcontainer.

De lichtbak bestaat uit 4 hoofdunits

1) De 6w versterkerprintplaat met 12v & 5v spanningsregelaars

2) De printplaat van de vu-meter

3) De audio-eenheid (bestaat uit Bluetooth, Aux-poort, enz.)

4) Twee luidsprekers (7w 8ohm elk)

Laten we beginnen

Stap 1: De versterkereenheid samen met 7805 & 7812 Regulator IC

Hier heb ik een 6w bridge (stereotype) versterkercircuit gebouwd met 12v-voeding die betere prestaties kan leveren tijdens het kijken naar films op laptops. De versterker wordt geassocieerd met de gemakkelijk verkrijgbare IC LA4440. Het juiste koellichaam moet vóór gebruik aan het IC worden bevestigd (ik gebruikte een vierkant aluminium kanaal met een lengte van 6 cm, een breedte van 2 cm en een breedte van 2 cm). Het kan worden gebruikt als een 6w-stereo- of 19w-monoversterker en ik heb het stereocircuit gebruikt. De geluidskwaliteit van het IC is goed, maar de basweergave is gemiddeld. Het schakelschema uit de datasheet en de PCB-lay-out die ik heb ontworpen, is ook bij het artikel gevoegd.

Samen met het versterkerbord heb ik ook de regelaar IC 7805 & 7812 gebruikt. De input voor alle circuits wordt gevoed vanuit deze IC's. Het versterkercircuit en de vu-meter worden gevoed vanuit 7812, terwijl de Bluetooth-eenheid wordt gevoed vanuit 7805. Hoewel het niet nodig is, bestaat mijn lichtbak ook uit een koelventilator, gevoed vanuit 7812. De regelaar-IC's moeten worden bevestigd met een klein koellichaam (finned type met hoogte 2cm, breedte 1.5cm, breedte 1.1cm).

De klemmen in de PCB-layout van de versterkerprint

Ik heb express PCB-software gebruikt voor het maken van de PCB-lay-out en toneroverdrachtsmethode om de PCB te maken.

Aan de linkerkant - links, rechts en aarde geven de aansluitingen voor audio-invoer aan. Aarding is gebruikelijk voor zowel de audio-ingang als de uitgang voor de luidsprekers.

OPMERKING - de audio-ingangen worden geleverd via een 10k dubbele potentiometer voor de volumeknop.

In het midden - spk 1 & spk 2 geven de aansluitingen voor de 2 luidsprekers aan. Zoals hierboven vermeld is grond gebruikelijk.

Aan de rechterkant - +12v & -12v geeft de voeding van de 12v adapter aan. Aarding voor vu-meter & Bluetooth kan worden genomen van de negatieve 12v-toevoerlijn. +12v voor vu-meter & koelventilator (optioneel) kan worden overgenomen van 7812 IC (genoemd als +vu). +5v voor Bluetooth-audio-eenheid kan worden overgenomen van 7805 IC (genoemd als Bluetooth +).

OPMERKING: de + ve ingangsaansluitingen van zowel 7812 als 7805 IC's moeten met een externe draad worden verbonden. Aangegeven door de groene lijn in PCB layout.

Koellichamen moeten worden aangesloten voor LA4440, 7812, 7805 IC's.

OPMERKING - Als de printplaat eenmaal in de container is bevestigd, is het onmogelijk om de verbinding op de kaart te solderen, dus heb ik draad gesoldeerd (die iets langer is dan de lengte van de kaart) aan alle klemmen van waaruit verbindingen zijn gemaakt en alle draden zijn boven de niet-koperen kant genomen en warm gelijmd om op hun plaats te blijven. De draden zijn ook gelabeld om verwarring bij de eindmontage te voorkomen.

OPMERKING - Door te labelen wat ik bedoelde, was het schrijven van de tekst (zoals '+v voor vu' of 'pin no.1') op een heel klein stukje papier en het vervolgens op de draad plakken met transparant plakband zodat de tekst zichtbaar is.

OPMERKING - De achterkant, d.w.z. de koperen kant van de printplaat, is bedekt met een dun plastic vel met behulp van een lijmpistool om kortsluiting te voorkomen.

Stap 2: De VU METER

De vu-meter is gebaseerd op de IC LM3915N. Dit IC is bedoeld voor vu-metercircuits en het biedt ook 2 soorten verlichtingspatronen, d.w.z. de punt- en balkmodus voor de ledstrips, dit wordt in de latere secties besproken. Het IC bestaat uit 18 pinnen, waarbij de pin no.1 & pin nos. van 10 tot 18 (dus in totaal 10 pinnen) zijn de uitgangssignalen voor de LED's. Eigenlijk is de schakeling bedoeld voor 10 enkele LED's, maar ik heb op internet een schakeling gevonden, waarin de schakeling is aangepast met extra transistoren waardoor de schakeling een veel grotere capaciteit aan LED's heeft. Maar vanwege de beperkte afmetingen heb ik hier 19 LED-strips geplaatst, elk met 9 LED's (in totaal dus 171 LED's). Het schakelschema en de print-layout zijn bij dit artikel gevoegd. Aangezien de versterker, Bluetooth-eenheid, koelventilator en de VU-meter moeten worden voldaan met 12V 1A-voeding, kan het plaatsen van meer dan 200 LED's het probleem veroorzaken om de juiste stroomvereisten te krijgen.

De klemmen in de printlayout van de VU mete

Bestaat uit een 18-pins LM3915N IC en tien 2N3906-transistoren. De VU-meter heeft twee ingangen nodig. Een audio-ingang en een 12v-spanningsingang.

Aan de linkerkant geeft audio-ingang L/R aan dat het linker- of rechterkanaalaudiosignaal van de versterker erop kan worden aangesloten. Daaronder kan een aardingssignaal worden aangesloten. LET OP dat de vu-meter niet werkt met de directe audiosignalen van muziekapparaten, in plaats daarvan moeten de signalen na versterking (d.w.z. van de uitgang van de versterker) als audio-ingang worden geleverd. Het is de betere optie om de audio-invoer van een van de luidsprekers te nemen.

In het midden - pin nr. 6 van het IC moet worden aangesloten op de +ve-uitgang van de 47k-potentiometer. Deze potentiometer wordt gebruikt voor het wijzigen van het responsniveau van het LED-display van de VU-meter. Pin nr. 9 is de toggle-pin, waarmee u kunt schakelen tussen punt- en balkmodus. Als de pin 9 vrij zweeft, is deze in de puntmodus, als pin nr. 9 is aangesloten op +12v, dan wordt de balkmodus weergegeven. De tuimelaansluitingen zijn gelabeld in de printplaatlay-out. Hiervoor kan een wisselschakelaar worden gebruikt.

Aan de rechterkant - De tien +ve uitgangen voor de LED strips zijn genummerd aan de rechterkant. De grond voor alle LED-strips in de vu-meter is gebruikelijk en kan worden genomen uit het rechthoekige gedeelte dat als grond wordt genoemd.

OPMERKING - Zodra de printplaat in de container is bevestigd, is het onmogelijk om de verbinding op de kaart te solderen, dus heb ik draad gesoldeerd (die iets langer is dan de lengte van de kaart) aan alle klemmen van waaruit verbindingen zijn gemaakt en alle draden zijn boven de niet-koperen kant genomen en warm gelijmd om op hun plaats te blijven. De draden zijn ook gelabeld om verwarring bij de eindmontage te voorkomen.

OPMERKING - In het geval van een VU-meter moeten de 10 uitgangsdraden voor de LED's correct worden geëtiketteerd. Etikettering volgens het bijbehorende pinnr. van de IC zal een goede optie zijn. We hebben pinnr. 1 & de pin nr van 10 t/m 18.

OPMERKING - De achterkant, d.w.z. de koperen kant van de printplaat, is bedekt met een dun plastic vel met behulp van een lijmpistool om kortsluiting te voorkomen.

Stap 3: LED-STRIP OPSTELLING

Het idee was om de strips op een halfronde PVC-buis te plaatsen en vervolgens de hele unit in de transparante container te plaatsen. De omsluitende transparante container die ik gebruikte had een diameter van iets meer dan 4 inch en een lengte van ongeveer 18,5 cm. Dus ik gebruikte een standaard PVC-buis met een diameter van 4 inch en een lengte van 17 cm en sneed deze verticaal doormidden. De LED-strips (12v-strips) worden boven elkaar over de halfronde PVC-buis aangebracht zonder enige ruimte tussen de strips. Ik heb een combinatie van blauwe en rode LED-strips gebruikt, zodat 12 LED-strips vanaf de onderkant blauw zijn en de rest rood. Doordat de strips aan de achterzijde voorzien zijn van plakband, was het uitlijnen van de strips eenvoudig. Vanwege de groottebeperkingen kon ik slechts 19 horizontaal geplaatste LED-strips hebben (elke strip bestaat uit 9 individuele LED's). Alle –ve-aansluitingen (aarde) van de LED-strips zijn met elkaar verbonden met behulp van kleine stukjes draad, zodat ik uiteindelijk een enkele aardingsdraad kon krijgen die alle –ve-aansluitingen van de strips verbindt. Aangezien er slechts 10 uitgangen van het IC zijn, is het beter om twee aangrenzende strips parallel aan te sluiten en de laatste ongepaarde 19e strip wordt afzonderlijk aangesloten. Dus eindelijk kon ik een positieve draad van elk paar krijgen en in totaal 10 +ve aansluitdraad en 1 gemeenschappelijke aardedraad maken. Al deze draden zijn aan het ene uiteinde van de strips gesoldeerd (d.w.z. links of rechts) en de draden worden aan de achterkant goed vastgemaakt met een lijmpistool. Deze draden zijn van boven naar beneden gelabeld als 1, 2…tot 10. Zorg ervoor dat deze van boven naar beneden is gelabeld, anders werkt het VU-display in omgekeerde richting.

OPMERKING - Zorg ervoor dat alle strips goed werken door elke terminal afzonderlijk te bedienen met een 12v dc-voeding.

Omdat de strips bestaan uit weerstanden tussen de LED's, heb ik een zwarte isolatietape gebruikt om de strips zo te verbergen dat alleen de LED's zichtbaar zijn. Hoewel het tijdrovend is, is het de moeite waard om te doen en creëert het een goede aantrekkingskracht. U krijgt een beter idee als u de foto van het arrangement ziet.

Stap 4: DE TRANSPERENTE CONTAINER

Omdat het LED-display in de container wordt geplaatst, is het belangrijk om een transparante container te hebben, ook om de printplaten en luidsprekers tijdens de eindmontage gemakkelijk te kunnen bevestigen. De diameter van de container was iets meer dan 4 inch en de lengte was ongeveer 18,5 cm. Het heeft een deksel van het type met schroefdraad. De head-unit met twee potentiometers, 3 schakelaars en de Bluetooth-audio-eenheid bevinden zich op het deksel van de container. Kies dus een container met de juiste ruimte voor deze arrangementen. Het is beter om de container te kiezen nadat al het andere klaar is. Het voorste halve gedeelte van de container wordt gebruikt voor het LED-display en het achterste halve gedeelte is voorzien van gaten voor de luidsprekers.

Het maken van de gaten of de luidsprekerroosters op de container is een tijdrovend proces. Kijk eens naar de roosters op mijn container. Wat ik heb gedaan, is dat ik heb gegoogled om verschillende luidsprekerroosters te zien en een geschikte op A4-papier afgedrukt. Nadat ik deze lay-outafbeelding tijdelijk aan de achterkant van de container had bevestigd met plakband, heb ik soldeerbout gebruikt om het plastic te smelten om de gaten in de lay-out te vormen en vervolgens een schaar gebruikt om uit te breiden en het juiste gat te vormen. Snijd het extra plastic dat uit het gat steekt af met een snijmes. Het gebruik van een boormachine is de snelste optie, maar mijn container kraakte tijdens het boren en ik ging naar de andere optie.

Ook moet een stroompoort (vrouwelijke poort voor 12v-adapter) aan de onderkant van de container worden bevestigd. Aangezien de poort waarschijnlijk na een bepaalde tijd zal bewegen, heb ik tijdens het repareren extra voorzichtigheid betracht. Ik bevestigde het op een kleine printplaat en soldeerde de +ve & -ve terminals met draden. De draden en de poort zijn weer vastgezet met harde hars (ik gebruikte M-zegelhars) verder heb ik 2 gaten op de printplaat gemaakt, zodat ik deze stevig aan de basis van de container kon bevestigen met behulp van bouten en moeren. Bekijk de haven in het fotogedeelte.

Stap 5: DE BOVENSTE EENHEID

De head-unit bestaat uit 2 potentiometers, 3 schakelaars en een Bluetooth-audio-eenheid

Gebruikte potentiometers zijn 10K (volume rocker voor versterker) en 47K (voor vu-meter)

De gebruikte schakelaars zijn:

Een voor hoofdvoeding aan/uit

Eén voor VU-meter aan/uit

Eén schakelaar (tweewegschakelaar) voor punt-/balkweergave van VU-meter

Maak geschikte gaten en spleten aan de bovenkant van het deksel om op de bovengenoemde items te passen.

Bevestig de schakelaars, potentiometers met behulp van een lijmpistool. Het gebruik van kleine stukjes plastic om het te ondersteunen en vervolgens hete lijm te gebruiken, kan de fysieke sterkte van de hechting verbeteren. Gewoonlijk wordt de Bluetooth-audio-eenheid geleverd met schroefgaten om het te bevestigen, gebruik het om het te repareren. Ik heb ook een klein plastic vel en een heet lijmpistool gebruikt om de audio-eenheid te bedekken nadat ik alle draden van de terminals had gehaald. Kijk eens naar de foto van mijn head-unit.

Stap 6: DE LAATSTE MONTAGE

Nu hebben we de 2 printplaten (LA4440 & LM3915N), 2 luidsprekers, de head-unit en de container. Zorg ervoor dat de voedingspoort eerst op de container is bevestigd voordat u de andere hieronder vermelde voorzieningen bevestigt.

Nu moeten de luidsprekers goed worden vastgezet. Het rechtstreeks bevestigen van de luidsprekers aan de houder zal moeilijk zijn, dus het is beter om de twee luidsprekers op een stijf oppervlak te bevestigen (op een dun triplex of op een plastic bord). Ik kreeg een stijf plastic bord van de achterkant van een spiegelframe, teken vervolgens de lay-out van de luidspreker en knip deze zo uit dat de twee luidsprekers erin passen. Vervolgens met bouten en moeren aan de plaat bevestigd.

OPMERKING - In het fotogedeelte is de luidspreker bevestigd in een kleiner PVC-buisgedeelte. Dit was mijn eerste idee, maar het ergste van PVC is dat het veel buigt wanneer het wordt vastgedraaid met bouten en moeren en niet goed kan worden bevestigd. Dus heb ik het vervangen door een stijver en minder flexibel plastic bord om de luidsprekers te bevestigen. Helaas kon ik de foto van de plastic bordversie niet maken. De foto van de PVC-versie is alleen om u een idee te geven van de opstelling.

OPMERKING – Voordat u de luidsprekers aan de houder bevestigt, moet u ervoor zorgen dat u de draden van de luidsprekers soldeert. Massa kan voor beide luidsprekers gemeenschappelijk worden gemaakt, dus uiteindelijk krijgen we 3 draden. Twee individuele signaaldraden voor de twee luidsprekers en één gemeenschappelijke aardedraad.

Dit hele bord werd vervolgens in de container geplaatst en aan de boven- en onderkant vastgeschroefd aan het gebogen oppervlak van de container. Omdat de luidsprekers zwaar waren, is het belangrijk om het bord ook vanaf de onderkant vast te zetten. Daarvoor gebruikte ik kleine aluminium L-klemmen met gaten aan beide loodrechte zijden. Een kant van de klem wordt met moer en bout aan het bord bevestigd. Terwijl aan de andere kant met behulp van een lijmpistool een moer op de bovenkant van het gat werd bevestigd. Nu kan met behulp van een bout het bord vanaf de bodem van de container worden vastgezet nadat een geschikt gat in de bodem van de container is gemaakt. L-klem & onderaanzicht is toegevoegd in het fotogedeelte.

Op dezelfde manier wordt het versterker- en vu-meterbord met L-klemmen aan de onderkant bevestigd. Indien mogelijk kunnen lange L-klemmen of plastic strips aan de bovenkant van het bord worden bevestigd, zodat het kan worden gebruikt om aan het gebogen oppervlak van de container te bevestigen. Indien nodig kan een kleine koelventilator in de container in de buurt van de grill worden geplaatst en met behulp van schroeven naar het koellichaam gericht zijn.

Stap 7: DE LAATSTE VERBINDINGEN

Dus in het eindmontagegedeelte hebben we de stroompoort, het versterkerbord, het vu-meterbord, het PVC-gedeelte met het LED-display en tot slot de koelventilator geïnstalleerd.

Omdat alle draden van de printplaten worden afgetapt, hoeven we niet verder te solderen op de printplaten. We hoeven alleen de juiste draden met elkaar te verbinden, soldeer de draden, dat is alles. Zorg ervoor dat de draden na het solderen goed worden vastgezet met een geïsoleerde tape. Neem alle draden naar de bovenzijde om de aansluitingen te maken.

Begin eerst met de printplaat van de versterker

1) Het ingangssignaal (links, rechts & aarde) van de Bluetooth-eenheid is verbonden met een dubbele potentiometer (10k). Sluit de potentiometer aan op de linker, rechter en aarde van het versterkerbord. Alle aardklemmen zijn gemeenschappelijk. Als de audio-eenheid FM-radio ondersteunt, soldeer dan een draad (ongeveer 18 cm is prima) in de gespecificeerde aansluiting, die als antenne fungeert.

2) Sluit de audio-uitgangsaansluitingen spk1, spk2 op de versterkerkaart aan op de luidsprekers.

3) Sluit de 12v-voedingslijn van de voedingspoort aan op de klemmen 12v & -12v op het versterkerbord.

4) sluit de 5v-voedingslijn aan op de Bluetooth-audio-eenheid vanaf de terminals Bluetooth +ve en Bluetooth -ve

Nu het VU-meterbord

5) Sluit de klemmen +VU en aarde voor de vu-meter (in de versterkerkaart) respectievelijk aan op de positieve ingangspen en aarde van een 47k-potentiometer. Sluit de positieve uitgangspen van de potentiometer en de negatieve pen aan op de klemmen pin6 en aarde respectievelijk (in de VU-meterkaart). Op de negatieve lijn kan een schakelaar worden geplaatst. Van de positieve ingangspen van de 47k-potentiometer verbinden met de terminal +12v-voeding.

6) Sluit de 2 tuimelklemmen aan op een wisselschakelaar.

OPMERKING - dat pin 9 indien links zwevend de puntmodus weergeeft en indien aangesloten op +12v-voeding de barmodus weergeeft.

7) De pinnummers 1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 (in het VU-meterbord) zijn verbonden met de gelabelde draden 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 (in het Led-display) respectievelijk.

OPMERKING - de aanduiding van het LED-display gebeurt van boven naar beneden als 1, 2,.. Tot 10. De gemeenschappelijke aardedraad is verbonden met de aarde van de klem.

Nadat alle verbindingen zijn gemaakt, bevestigt u het bovenstuk met schroeven of bouten en moeren. Wat ik heb gedaan, is de gaten in het deksel en de bovenkant van de container gemaakt en vervolgens een moer aan de binnenkant van de container vastgemaakt met hete lijm. Aan de andere kant is een andere moer bevestigd. Na het plaatsen van het deksel draai ik de bout van buitenaf vast.

Stap 8: OVER HET PROJECT…

Mijn eerste poging was om een stereoversterkercircuit van 2,5 W te maken en ik was teleurgesteld over de geluidskwaliteit. Toen probeerde ik het 6w-versterkercircuit met LA4440 IC en het bleek een goede te zijn. Omdat er meer ruimte over was in de container, dacht ik om iets op te tellen met de luidsprekers en ging verder met het idee van een vu-meter. Dit project is ideaal voor muziek en films kijken op laptops. Zoals ik al zei, is de basrespons gemiddeld, dus voor die jongens die een hogere bas nodig hebben, kunnen ze de versterker vervangen door de geschikte. het kopen van voorgebouwde versterkerborden kan dit project ook heel eenvoudig maken. Ik heb veel suggesties voor het gebruik van het PAM 8403-bord, een 3W (met 5v-voeding) stereoversterkerbord en het kan betere prestaties leveren. Maar ik dacht om mijn eigen te bouwen.

dus dit zijn het mijn vrienden, dit is mijn eerste instructable, dus help me alsjeblieft om te verbeteren door je waardevolle suggesties en vragen te geven.

Bedankt

Stap 9: AANSLUITINGEN VOOR VERSTERKERCIRCUIT

Stap 10: BIJLAGEN VOOR VU-METERCIRCUIT

Tweede plaats in de Make Noise Challenge