"Jumbleum" Shuffle MP3 -musikspelare: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

För detta projekt bestämde jag mig för att göra en lättanvänd, kraftfull spelare att använda i min verkstad.

Efter att ha provat några andra MP3 -moduler valde jag den lättillgängliga, billiga "DFPlayer Mini" -modulen.

Den har ett "slumpmässigt spel" -läge MEN eftersom det är slumpmässigt är det möjligt för låtar att upprepa!

Min design använder en PIC-mikrokontroller för att "Jumble-Up" musiken för att spela slumpmässigt utan upprepningar. (medan den är påslagen).

Det övervinner också begränsningarna för filnamn och mappar som orsakas av DFPlayers begränsade filsystem. Nu kan du lägga alla dina musikfiler direkt på ett micro SD-kort eller USB-minne utan att behöva byta namn på dem eller bry dig om mappnamn.

Funktioner

• Vid uppstart blandas melodierna för att förhindra upprepningar.
• Helt enkelt styrt med en knapp, vrid för volym, tryck för nästa låt!
• Använder en färdig "DFPlayer" MP3 -modul för att spela upp till 32 GB låtar!
• Låtar kan spelas från ett Micro-SD-kort eller USB-minne
• RGB -lysdioder för stämningsbelysning under uppspelning och statusindikationer.
• Använder två 60 W klassförstärkarmoduler.
• En sensor pausar uppspelningen när ingen användarrörelse detekteras.
• Kan också styras av en IR -fjärrkontroll (NEC -protokoll)
• Tryckknapp för att välja och spara EQ-lägen
• Volyminställningen sparas även efter avstängning.
• Förstärkaren stängs av mellan spåren och vid avstängning för att förhindra "pop".

För fallet använde jag en gammal "Boxee Box" streaming TV -spelare som avbröts av tillverkaren 2012.

Steg 1: Tillbehör och verktyg

• D-SUN 3 Amp Regulator modul (Ebay eller Aliexpress)
• DFPLAYER Mini MP3 -modul (Ebay eller Aliexpress)
• TPA3118 PBTL MONO 60W AMPLIFIER MODULE (Ebay or Aliexpress) X 2
• PIC18F14K50-I/P PIC mikrokontroller (DIP-typ)
• 100uF kondensator Radial elektrolytisk 25V arbetar
• 47uF kondensator Radial elektrolytisk 16V arbetar
• 0.1uF kondensator 2.5mm Y5V Keramik 50V arbetar X 5
• 0.47uF kondensator 2.5mm Y5V keramik 50V arbetar
• 100uF kondensator Radial elektrolytisk 16V Working X 2
• BAT85 Schottky -barriärdiod
• Säkring 3A poly Återställbar (30v arbetar)
• Längder på 2,54 mm Pin Header Strip att klippa efter behov
• "Dupont" typ 2,54 mm hona -hylsa. 2-vägs X 3 & 3-vägs X 3
• 2,1 mm DC -uttag PCB R/vinkelfäste
• USB A Kvinna genomgående hål PCB -uttag
• BC327 Transistor TO-92L
• 10k 1/8W kolfilmresistor (5%)
• 22R 1/8W kolfilmmotstånd (5%) X 2
• 470R 1/8W kolfilmmotstånd (5%)
• 10K 1/8W kolfilmmotstånd (5%) X 9
• 100R 1/8W kolfilmmotstånd (5%)
• 1K 1/8W kolfilmresistor (5%)
• 10k förinställd potentiometer 6mm X 2
• Rotary Encoder With Switch type EC11 (Ebay eller Aliexpress)
• Adresserbar LED PL9823 5mm eller WS2812B SMD (1 eller fler)
• TL1838 VS1838B HX1838 infraröd mottagare - VALFRITT (Ebay eller Aliexpress) (Se steg 6)
• Mikrovågsradarsensor RCWL -0516 -modul - VALFRITT (Ebay eller Aliexpress)
• 28-stifts DIP / DIL PCB IC-uttag (0,3”) (för PIC)
• Liten tryckknapp (normalt öppen)
• IR -infraröd fjärrkontroll (NEC -protokoll) - VALFRITT (Ebay) (se steg 6)
• Vred för vridkodare
• 4 -vägs Push Spring Load Speaker Terminaler (Ebay)
• Dubbelsidig 1,6 mm tjock kopparkretskort
• DC -nätadapter (12V 5 Amp eller 19,5V 4 Amp PC power brick)
• Högtalare X 2 (jag använde en impedans på 6 Ohm upp till 65W)
• Löda
• Utrustningstråd
• "Toneröverföring" laserskrivarpapper
• Etsverktyg för kretskort - järnklorid och plastbehållare etc.
• Skruvar och muttrar av plastskiva i plast X 4
• M3 skruvar och muttrar (för högtalaruttag) X 4

• Värmekrymphylsa

Verktyg

• Liten, fin spets Lödkolv.
• Skyddsglasögon för användning vid lödning, etsning etc.
• Laserskrivare med manuell pappersmatning (för PCB -metod för toneröverföring)
• Hushållsjärn (för PCB -metod för toneröverföring)
• ESD Handledsrem (för hantering av statiska känsliga delar)
• PCB -borr
• PCB-borr, 0,8 mm, 1 mm och en stegborr (3-13 mm)
• Tång, skärare, fin bågfil, fil
• PC
• Mikrochip PIC -programmerare (t.ex. Pickit2)
• Microchip MPLAB eller PICkit2 fristående programmeringsprogramvara
• Smältlimpistol och limpinnar
• Rotary "Dremel" typ verktyg
• Crimpverktyg (SN-28B) för "Dupont" -uttag (Ebay eller Aliexpress)

Steg 2: Kretsdiagram och hur det fungerar

Mikrochip PIC mikrokontroller

Hjärtat i kretsen är en Microchip PIC18F14K50 mikrokontroller. Detta chip valdes eftersom det har precis tillräckligt med minne tillgängligt för att röra ihop musiken, ganska liten (20 stift) och låg kostnad. Den är programmerad på Assembler Language för att styra en DFPlayer Mini MP3 -modul med ett seriellt dataprotokoll. (9600 Baud).

Dfplayer MP3 -modul

DFPlayer-modulen är en mycket billig enhet för uppspelning av MP3-filer med hjälp av en inbyggd Mini-SDCard-hållare eller via ett externt USB-minne om det är monterat. Den har en 24-bitars DAC-utgång och 2 Watt förstärkare (används inte i detta projekt). Denna modul är lätt tillgänglig från Ebay.

Det har några problem.

• Modullayouten orsakar viss ljudstörning (särskilt när du väljer en låt eller när du spelar mycket tysta sektioner.
• Alla säljare levererar inte modulerna med det ursprungliga YX5200-24SS-chipet. (Vissa alternativa marker fungerar kanske inte som förväntat.)

Denna design försöker minimera brusproblemet genom att stänga av förstärkarmodulerna när musik inte spelas.

Kretskortet har markplan för att minska buller. (Använd inte brödbräda!).

Vid uppstart begär PIC det totala antalet låtar som är tillgängliga på DFplayers sd-kort eller USB-minne.

Det blandar ihop dessa låtar och beordrar sedan spelaren att börja spela.

Hela uppspelningssekvensen förvaras i PIC-minnet medan den är påslagen. Detta säkerställer att medan en melodi är påslagen kan den inte upprepas förrän varje låt på SD-CARD har spelats.

När en låt är klar går spelarens upptagna linje högt, PIC väljer nästa låt och skickar uppspelningskommandot till spelaren.

Rotary Encoder

Spelarvolymen styrs av en roterande kodare. Vid varje varv på vredet känner PIC: n av svängriktningen och skickar kommandon till spelaren för att ställa in den nya volymnivån. Den valda volymnivån sparas i PIC-eepromet för att behållas även efter avstängning.

Knappen Rotary Encoder

En kort tryckning instruerar PIC att välja en ny låt. Om knappen hålls intryckt i några sekunder, stoppar PIC den aktuella låten och stänger av förstärkarna. Nästa tryck på knappen väljer och spelar en ny låt.

EQ -knappen

Varje tryck på EQ -knappen gör PIC -cykeln genom tillgängliga EQ -lägen och skickar kommandot till spelaren. Det valda läget sparas i eeprom.

De sex tillgängliga EQ -lägena indikeras av RGB -ledfärgen:

1. Av (ingen EQ)
2. Röd (Pop)
3. Grön (Rock)
4. Blå (Jazz)
5. Vit (klassisk)
6. Magenta (bas)

Dessa EQ -lägen verkar inte matcha deras beskrivning särskilt bra! (Blå (Jazz) -läget är min favorit).

D-SUN Spänningsregulator modul

PIC-mikrokontrollern, DFplayer-modulen och RGB-lysdioderna drivs med 5V med en D-Sun 3 Amp högeffektiv omkopplingsregulatormodul. (finns på Ebay).

Regulatormodulen har ett variabelt motstånd som måste justeras för att mata ut exakt 5 volt innan det ansluts till någon del av kretsen. Alternativt finns en liknande version av D-SUN-regulatormodulen tillgänglig från vissa Ebay-säljare som har en fast 5V-utgång. Det ser identiskt ut med den ursprungliga modulen förutom att det lilla variabla motståndet har ersatts av ett 44,2KOhm (63C) SMD -motstånd.

TPA3118 förstärkarmoduler

De två TPA3118 klass D (digitala) 60W effektförstärkarmodulerna drivs direkt från en extern DC -strömförsörjning som kan vara mellan 8 och 19,5 volt märkt med minst 3 ampere. (En 12V eller 19,5V laptop power brick kan användas).

TPA3118 -chipet är faktiskt en 30W stereoförstärkare som används i monoläge (PBTL) för att uppnå maximalt 60W effekt vid 10% THD (med en 4 Ohm högtalare och 21V strömförsörjning).

I verkligheten är cirka 30W max per modul möjlig vid mindre än 1% THD eftersom de inte har en kylfläns. Det finns en "Standby" (tyst) ingång på varje modul. Denna kopplas av PNP -transistorn Q1. PIC: n ställer dem i beredskap när de inte spelar melodier och även under avstängning upprätthåller dioden D1 och kondensatorn C11 en spänning för att hålla Q1 tillräckligt länge för att förhindra att högtalaren "dyker upp".

Bygel JP1 ställer in standby -polaritetssignalen för att matcha förstärkarmodulen (detta möjliggör olika typer av förstärkarmoduler om du vill).

Adresserbar RGB LED/s

Humör- och statusbelysning tillhandahålls av en eller flera adresserbara RGB -lysdioder. Antingen kan en 5 mm genomgående hål PL9823 eller SMD WS2812B -typ användas.

Bygel JP2 måste ställas in för att matcha LED -typen eftersom de har lite olika färgtabeller. Detta säkerställer att rätt statusfärger alltid visas.

Om mer än en lysdiod används kan den anslutas parallellt med den första. (Data OUT -stiftet används inte).

Fjärrkontroll

En VS1838B IR 38Khz fjärrsensor kan monteras på J4. Detta gör att spelaren eventuellt kan styras av ett NEC -protokoll IR -fjärrkontroll.

Fjärrkontrollen utför samma funktioner (volym, nästa spår, stopp och val av EQ) plus paus/fortsätt. Fjärrkontrollen erhölls från Ebay.

Spelaren är förprogrammerad att arbeta med NEC-nyckelkoder för just den modellen. Andra typer som använder NEC -protokollet kan konfigureras (se fjärrkontrollens inställningsavsnitt nedan).

Rörelsessensor

Detta pausar spelaren om ingen lyssnar på den. En kroppsrörelsessensor kan anslutas till J5. En mikrovågsugn av”radar” -typ RCWL-0516 fungerar bra eftersom den har bra rörelsekänslighet/räckvidd och kan enkelt monteras inuti mp3-spelarfodralet (inte metall).

Varje upptäckt rörelse gör att låtarna spelas. Om det inte rör sig inom 5 minuter, pausar spelaren melodin och sätter förstärkarna i vänteläge. När rörelse detekteras igen, fortsätter melodin.

Om rörelsessensorn inte är installerad tar inte spelaren timeout.

Steg 3: Konstruktion

Jag gjorde kretskortet med "Toner transfer method" på ett dubbelsidigt kort (ca 10,3 x 7,3 cm). Se de två PDF-filerna i slutet av detta avsnitt (en för varje kopparlager). Skriv ut dem för att överföra toner papper med en laserskrivare i 100% skala. De två överföringsarken måste justeras exakt. (Jag fick bäst resultat med specialöverföringspapper (tunna glansiga gula ark) från Ebay eller Aliexpress).

D-SUN-regulatorn måste förberedas genom att lödningspar med 2,54 mm huvudstift på komponentsidan av modulens ingångs- och utgångshål enligt bilden. (detta gör att modulen kan monteras upp och ner på kretskortet senare). Anslut en likström (ca 9-12 V) till IN+ och IN-stiften och mät spänningen på OUT+ och OUT-stiften. Justera det lilla variabla motståndet för att få spänningen så nära 5,00V som möjligt. Motståndsjusteringen är mycket känslig, om 5.00V är svårt att uppnå, ställ in den något under.

De två TPA3118 förstärkarmodulerna kan utrustas med huvudstiften på undersidan för montering på kretskortet. En liten ändring kan göras för att förbättra ljudkvaliteten. Som standard är förstärkarförstärkningen förinställd mycket hög (36dB) för maximal volym. Detta orsakar viss susning och instabilitet. Den kan valfritt reduceras till 20dB, vilket resulterar i mycket mindre väsningar och bättre ljudkvalitet (på bekostnad av maximal volym) genom att ta bort ett SMD -motstånd R27 på varje modul.

Motstånd R27 (se foto) kan tas bort genom att försiktigt värma upp det med en fin lödkolvspets och sedan ta bort den med en pincett. (Det är ett mycket litet motstånd, ett förstoringsglas kan behövas för att göra detta!).

Bygel JP1 (Amplifier muting polarity)

När du använder standard TPA3118 -modulen. Byt de två vänstra kuddarna på JP1 som visas på bilden.

Bygel JP2 (RGB LED -typ)

Om du använder WS2812 LED, Jumper de två vänstra kuddarna på JP2 som visas på bilden.

För lysdioder av PL9223 -typ, hoppa istället de två högra kuddarna på JP2.

Steg 4: Programvara

Här är HEX -filens fasta programvara för PIC18F14K50 mikrokontroller.

Steg 5: Förbereda minneskort och MP3 -filer

Spelaren kan använda antingen ett Micro-SD-kort eller USB-minne med en kapacitet på upp till 32 GB.

Innan första användning måste minneskortet/minneskortet formateras med en dator.

Om kortets kapacitet är mindre än 4 GB använder datorer vanligtvis automatiskt FAT- eller FAT16 -filsystemet (vilket är bra).

Om kortet är mer än 4 GB kan du behöva välja FAT32 filsystem manuellt när det formateras för att det ska fungera.

Om du har en musiksamling för stor för att passa på ditt minneskort, använd ett musikhanteringsprogram som MediaMonkey för att skapa en ny spellista. Redigera den nya spellistan och sortera efter "slumpmässigt" för att blanda ihop hela din musiksamling. Välj sedan alternativet "Skicka till" och sedan "Mappkopiering" och välj att kopiera till enhetsbokstaven för ditt minneskort. MediaMonkey kopierar sedan ett slumpmässigt urval av din musiksamling till minneskortet tills det är fullt.

Steg 6: Initiala kontroller och inställningar

Vid påslagning bör RGB-lysdioden lysa blått. DFPlayer har en röd eller blå lysdiod som ska lysa när den börjar spela. RGB-LED: n ska börja långsamt ändra färg. Vrid på ratten för att kontrollera att den styr volymen korrekt. (Om den går lägre när den vrids medurs måste A- och B -stiftanslutningarna på givaren transponeras.) Tryck på knappen och nästa låt ska spelas. Justera de två variabla motstånden för att få bästa volym och balans från högtalarna.

Fjärrkontrollsinställning

Endast NEC-fjärrkontrollprotokollet stöds. Spelaren är förprogrammerad för att fungera med fjärrkontrollen som visas på bilden ovan.

Jag fick den från Ebay (beskrivs som: HX1838 VS1838 Arduino Infrared IR Wireless Remote Control Sensor Module Kits). Den levererades komplett med IR -sensorn på ett litet kretskort.

Den har pilknapparna under knappsatsen enligt bilden.

(En liknande typ tillgänglig märkt "KEYES" med pilknapparna ovanför knappsatsen har olika knappar som kräver att du programmerar den enligt nedan)

Om din fjärrkontroll inte är exakt samma som bilden ovan, måste den konfigureras:

• Håll knappen Encoder intryckt och slå på strömmen. (Lysdioden ska blinka grönt)
• Släpp knappen (lysdioden slutar blinka och lyser grönt).
• Tryck på fjärrknappen du vill använda för NEXT Tune t.ex. ">"
• Spelaren ska sedan börja spela en melodi och lysdioden lyser rött.
• Tryck på fjärrknappen för att använda för VOLUME UP t.ex. " ^"
• Lysdioden ska lysa gult.
• Tryck på fjärrknappen för att använda för VOLUME NED t.ex. "v"
• Lysdioden ska lysa grönt
• Tryck på fjärrknappen för att använda för STOPP t.ex. "OK"
• Lysdioden ska bli Sky Blue • Tryck på fjärrknappen för att använda för PAUSE t.ex. “#”
• Lysdioden ska lysa Violet • Tryck på fjärrknappen för att använda för EQ t.ex. “1”
• Lysdioden ska bli vit i 1,5 sekunder
• Därefter blinkar lysdioden grönt
• Tryck på knappen Encoder tills lysdioden slutar blinka - för att spara inställningarna.

Steg 7: Felkoder

Lysdioden blinkar snabbt Blått - antingen Inget sdcard, usb -stick eller filer hittade

Om detta händer vid uppstart - Kontrollera att SD -kortet eller usb -minnet är korrekt formaterat och att mp3 -filer finns. Om detta händer medan du spelar kan det vara ett problem att läsa en fil på grund av en långsam eller inkompatibel sdcard/usb -stick. Försök använda ett annat sdcard/usb -minne.

Lysdioden blinkar snabbt rött - timeout väntar på att Dfplayer -modulen ska initieras

Detta kan inträffa vid uppstart om dfplayermodulen inte initieras inom 5 sekunder. Det kan orsakas av en långsam eller inkompatibel sdcard/usb-stick, en defekt Dfplayer-modul eller ett kretsfel.

Prova att använda ett annat sdcard/usb -minne. Om det fortfarande är detsamma, ta bort sdcard/usb-stickan och slå på. Lysdioden ska nu blinka grönt om Dfplayer fungerar. Om det fortfarande blinkar rött, kontrollera alla kablar eller byt ut Dfplayer -modulen.

Lysdioden blinkar snabbt grönt - Inget sdcard eller usb -stick hittades vid start

Sätt i ett sdcard eller usb -minne.

Steg 8: Lägg det i ett fodral

Du kan förmodligen bara lägga den i ett plastfodral för allmänna ändamål eller något annat redundant utrustningsfodral.

Jag hade en gammal "Boxee Box" TV -streamingbox liggande sedan tillverkaren slutade stödja den 2012

Jag tog bort de elektroniska brädorna och monterade sedan ihop de två halvorna av metallchassi som innehöll huvudkortet. stor utskärning där den fjärde distansen ska gå.)

Jag behöll boxee (ström) -knappen och kabeln för att återanvändas som EQ-knappen.

Boxee hade en kantbelyst logotyp på frontpanelen. Jag tog bort de ursprungliga två lysdioderna och ersatte dem med två WS2812 RGB-pixel-lysdioder fixerade med smältlim.

(Jag ändrade också "BOXEE" -logotypen för att visa "BOX" med en klick svart färg.)

Ett hål borrades i toppen för den roterande givaren.

Den bakre panelen var tvungen att ha flera utskärningar noggrant gjorda med en "Dremel" roterande skärare och fil för ström, usb -uttag, sdcard -kortplats och de två högtalarkontakterna.

IR-fjärrmottagaren monterades på frontpanelen nära logotypen genom att borra ett litet hål delvis i den svarta plasten tillräckligt långt för att nå det genomskinliga frontpanelens plastark (och skrapa bort den svarta bakbeläggningen). Det fixerades sedan i placera med smältlim.

"Radar" -rörelsessensorn isolerades med värmekrymphylsa och limmades på frontpanelen.

Lådan monterades sedan tillbaka (det är svårt att få allt att gå ihop igen!).