Altoids Tin Speaker: 15 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Mais um projeto de alto-falantes de lata Altoids. O alto-falante, o circuito, uma única bateria AA e o cabo de áudio macho de 3,5 mm se encaixam na lata. A alimentação é fornecida com um chip Maxim MAX756 com circuito direto do datasheet (veja também o MintyBoost! Tanto aqui quanto em ladyada.net) e amplificação com um chip LM386 op-amp com circuito novamente direto do datasheet (inspirado no Crackerbox da Make Magazine Amp). Qualquer pessoa que realizar este projeto deve ter acesso a ferramentas padrão - alicates, cortadores diagonais, cortadores de fio e decapantes, ferro e solda de solda, multímetro, furadeira elétrica e brad point brad (mais sobre isso mais tarde). Experiência em fazer PCBs também é necessária. Break Out of Your Pod - Áudio de baixa fidelidade - CoolPictures de alta fidelidade Vários comentadores anteriores notaram a falta de imagens. Agora existem fotos detalhando a preparação da lata Altoids, porta-bateria, alto-falante, switch, conector de áudio, cabo de áudio e instalação geral das peças e montagem final. Também há várias fotos da placa com todos os componentes eletrônicos instalados, mas não há uma explicação passo a passo desse processo. A imagem principal da etapa 5 (Soldar peças para PCB) tem notas de imagem identificando cada uma das peças. Se houver alguma imagem adicional que você acha que pode ajudar no processo de construção, por favor me avise.

Etapa 1: peças

As peças podem ser obtidas de vários fornecedores de eletrônicos. Substitua conforme parecer razoável. Os únicos componentes cruciais são o alto-falante (porque ele se encaixa muito bem na lata) e os chips Maxim MAX756 e LM386 (porque a placa foi projetada para eles). Os links que seguem as peças são para DigiKey e All Electronics. Circuitos integrados1 x U1 - amplificador de áudio LM386 DIP - LM386N-1-ND1 x U2 - MAX756CPA DC / DC 3.3 / 5V DIP - MAX756CPA + -ND2 x Ux - Soquete IC DIP de 8 pinos - A32878-NDResistores1 x R1 - 10 1 / 4W 1% filme metálico - 10,0XBK-NDCapacitores1 x C1 - 0,01 F - 399-4150-ND1 x C2 - 0,047 F - 399-4189-ND2 x C7, C8 - 0,1 F - 399-4151-ND3 x C3, C5, C6 - 100 F - P5152-ND1 x C4 - 220 F - P5153-NDIndutor1 x L1 - 22 H radial - M9985-NDDiodo1 x D1 - 1N5818 Schottky 1A 30V - 1N5818-E3 / 1GI-NDMiscalifalante 8 1 / 2W 57 mm quadrado (1) GF0576-NDB Suporte da bateria 1- Fios de fio AA de 6 "(1) 2461K-NDPTone jack estéreo de 3,5 mm (1) MJW-22 Cabo de áudio 3,5 mm macho-macho 12" (1) CB-400 Interruptor rotativo SPDT 1/4 "on-on (1) MTS-4Image de todas as partes, juntamente com notas de imagem identificando cada parte

Etapa 2: esquema e layout de PCB

Conforme observado na introdução, os circuitos em torno dos chips Maxim MAX 756 e LM386 vêm diretamente de suas respectivas planilhas de dados. O esquema e o PCB foram projetados usando a versão freeware do EAGLE Layout Editor da CadSoft.

Etapa 3: Fazendo e preparando o PCB

Existem vários recursos na Internet que descrevem o processo de criação de PCBs. TransferI tive (e ainda tenho) uma dificuldade considerável para obter transferências consistentes para a placa de cobre. Atualmente, uso o filme de transferência Press-n-Peel Blue da Techniks.com. Também tentei seguir o processo detalhado por riccibitti com pouco sucesso (minha impaciência). Parece que todos têm um método preferido e perfeito, e nenhum deles funciona bem para mim! Acabo usando um Sharpie para preencher a máscara. Em geral, esse é o elo mais fraco na fabricação de PCB. EtchingApós várias tentativas assustadoras de gravar com cloreto férrico em uma panela de água morna na minha cozinha, mudei-me para um laboratório de química e usei a técnica descrita no Instructable Stop-using-Ferric Cloreto. Os materiais eram mais baratos, mais facilmente disponíveis (loja de ferragens local e CVS), mais limpos e seguros. A gravação inicial foi rápida e agressiva, embora eu tenha tido alguns problemas com os lotes subsequentes. Corte Não tenho um bom método para cortar PCBs. Agradecemos sugestões e recomendações. PerfuraçãoPara fazer os orifícios, usei uma ferramenta Dremel com extensão de perfuração e uma broca de 1/32 "para a maioria dos orifícios. Para o díodo e orifícios para o altifalante, bateria, interruptor e ligação de áudio, usei um 3/64 "bit. Os bits são de Lee Valley.

Etapa 4: Preparando a lata Altoids

A lata precisa de dois conjuntos de orifícios. Eu uso um punção de metal para marcar os locais dos furos e pontas de brad (para madeira) para fazer os furos. As pontas de brad têm um ponto central e duas arestas de corte. Eles não patinam e as bordas cortam lentamente o metal. Brad point bits estão disponíveis em Lee Valley (entre outros lugares). O primeiro é um conjunto de orifícios de 1/8 "diretamente sobre o alto-falante no padrão de sua escolha. Eu marquei o padrão em papel quadriculado 6 x 6 e colei o papel na tampa da lata localizada aproximadamente sobre o alto-falante. Para evitar empurrar a parte superior da lata para dentro, apoie a parte interna da tampa em um pequeno bloco de madeira ao perfurar e furar a parte superior. Com o papel e a madeira no lugar, faço uma covinha na lata usando o punção. Ao perfurar, primeiro vá devagar. As arestas de corte das pontas de brad devem fazer um círculo uniforme. Perfurar com a broca em qualquer posição, menos perpendicular à superfície, pode resultar em que a broca se agarre e rasgue o metal. O segundo conjunto consiste em dois orifícios de 1/4 "no lado esquerdo da lata para o switch e o conector de áudio. Espace-os bastante largos, mas tão distantes um do outro que caiam na parte curva da lata. Centralize-os verticalmente na parte do lado visível quando a tampa é fechada. Marque com punção e fure com muito cuidado. O cuidado com os bits agarrando a lata aplica-se mais fortemente aos bits maiores.

Etapa 5: Soldar peças em PCB

Existem inúmeros recursos na Internet que descrevem o processo de soldagem de componentes eletrônicos em PCBs. Veja, por exemplo, o tutorial de soldagem em ladyada.net. A ordem em que você instala os componentes realmente não importa, embora eu tenha achado mais fácil trabalhar do menor para o maior. Eu monto a placa na seguinte ordem. JumpersEu uso jumpers (pequenos pedaços de arame) em alguns lugares em vez de ter uma placa de dupla face. Existem vários pontos neste projeto onde eu não consegui descobrir uma maneira simples de levar um fio de um lugar para outro sem cruzar um segundo fio. Jumpers foram minha solução. Observe que o esquema pede um segundo diodo (D2) onde a energia entra no chip LM386. Isso era necessário quando o circuito consistia apenas na parte do amplificador; Acho que não é mais necessário e substituí-lo por um jumper. Portadores de chipEu coloco os suportes de chip em seguida. Os dois fornecem uma superfície relativamente estável para equilibrar a placa de cabeça para baixo para futura soldagem. A orientação dos porta-chips é importante - certifique-se de que a extremidade entalhada esteja localizada conforme ilustrado para que os chips estejam orientados corretamente quando inseridos. Pequenos capacitores Os quatro pequenos capacitores vão em seguida. 64 O espaçamento entre os orifícios é um pouco pequeno, portanto, deve-se tomar cuidado para encaixar o diodo no lugar. Mais importante, entretanto, é obter a orientação correta do diodo. Grandes capacitores e indutores. Eles se encaixam facilmente e formam uma espécie de parede para apoiar o suporte da bateria. Deve-se ter cuidado para garantir a orientação correta dos capacitores eletrolíticos. Observe a localização da faixa branca em cada capacitor. A orientação do indutor não importa. Verifique seu trabalho Tenha cuidado para orientar os componentes corretamente. A orientação dos porta-chips, os capacitores eletrolíticos e o diodo são importantes. Verifique o diagrama de layout e o esquema ou apenas certifique-se de que as coisas combinam com as imagens!

Etapa 6: Preparando o Suporte da Bateria

Para proteger os cabos do suporte da bateria, deslize um pequeno pedaço de tubo termorretrátil de 1/16 "nos orifícios por onde os cabos saem do suporte. O suporte da bateria mal se encaixa na lata e o tubo termorretrátil protege os cabos da abrasão A orientação do suporte da bateria na lata é escolhida para manter o cabo longo no lado dos componentes da lata. Prenda os dois fios juntos na extremidade superior do suporte com um pedaço curto de tubo termorretrátil de 1/8 ". Corte a extremidade do tubo termorretrátil em um ângulo para obter um ajuste mais próximo ao suporte. Use cortadores diagonais para cortar as duas abas que prendem a bateria. Isso tornará a substituição da bateria consideravelmente mais fácil depois que tudo estiver montado

Etapa 7: preparando o alto-falante

Os cantos arredondados do alto-falante não se encaixam bem nos cantos da lata Altoids. Use cortadores diagonais para cortar nos dois cantos esquerdos e aumentar o raio da curva. Antes da montagem, verifique se o alto-falante se encaixa bem sob a borda esquerda da lata. Ao soldar, passe os fios pelos orifícios nas alças para reforço extra. Adicione pedaços de tubos termorretráteis de 1/16 para evitar abrasão. Observe que os fios vão para a esquerda quando o alto-falante está de cabeça para baixo e vão corretamente para a direita quando o alto-falante está com o lado direito para cima na lata. Observe que o vermelho o fio está acima do fio preto.

Etapa 8: Preparando o switch

Passe os fios pelos orifícios nos terminais e solde e reforce as conexões com tubulação de aquecimento de 1/16 ". Se este tubo não cobrir totalmente o terminal, deslize um pedaço adicional de tubo de 1/8" para baixo para cobrir o terminal e conexão de solda. Prenda os fios juntos com um pedaço curto de tubo termorretrátil de 1/8 ". Corte o pino extra da chave DPST se necessário (ele pode entrar em contato com a parte inferior do alto-falante e não é usado neste projeto). Os fios precisam ser dobrado duas vezes para caber em torno do alto-falante. Eles devem seguir as paredes da lata. Observe que o fio vermelho está acima do fio preto.

Etapa 9: Preparando o conector de áudio

Esta é a peça mais complicada de se fazer. Comece endireitando as saliências com um alicate de bico fino. Em seguida, dobre todos os terminais que fazem parte de uma chave integrada. Una os terminais de sinal esquerdo e direito com um pequeno pedaço de fio. Isso deve mesclar os sinais esquerdo e direito do dispositivo de entrada - espero que sim! Esta é uma das soldas mais complicadas. Cortei cuidadosamente um pedaço de arame (verde) no comprimento, descasquei as pontas e dobrei exatamente. Depois de ter um bom encaixe, coloco um pouco de solda nos terminais, posiciono o fio e, em seguida, derreto a solda e empurro as pontas no lugar. Normalmente eu queimo meus dedos. Você tem que trabalhar rápido e ter cuidado para não derreter o switch. Observe a orientação do conector de áudio na lata. Eu tenho o fio de entrada (vermelho) vindo do terminal superior e o fio terra (preto). Solde os fios nos dois terminais do interruptor e reforce as conexões com tubos termorretráteis. Prenda os fios juntos com um pedaço curto de tubo termorretrátil de 1/8 . Observe que o fio vermelho está acima do fio preto. Os fios precisam ser dobrados para trás e seguir as paredes da lata. É uma boa ideia fazer uma verificação de continuidade neste ponto. Conecte o cabo e certifique-se de que os dois fios de sinal se conectem e o aterramento se conecte ao aterramento.

Etapa 10: Preparando o cabo de áudio

As extremidades do cabo de áudio são frágeis e precisam ser protegidas com tubo termorretrátil. Cubra cada extremidade do macaco com tubo termorretrátil de 1/4.

Etapa 11: Instalação de peças adicionais

Corte os fios das partes externas no comprimento, um de cada vez, encaixando a placa na lata e colocando a parte sobre ela. Muito longo é melhor do que muito curto. Solde-os no lugar na seguinte ordem - interruptor, conector de áudio, suporte de bateria, alto-falante.

Etapa 12: Testando o circuito

Antes da montagem final, é uma boa ideia verificar o circuito. Certifique-se de que os dois chips estejam inseridos e que uma bateria devidamente carregada esteja instalada na orientação correta. Ligue o Altoids Tin Speaker e torça pelo melhor. Você deve ouvir um zumbido fraco no alto-falante. Conecte um dispositivo que faça barulho. Com sorte, você vai ouvir música. Resolução de problemas? Você está por sua conta.

Etapa 13: Montagem final

Corte um pedaço de papelão grosso (eu uso pedaços de papelão de moldura ou porta-copos de papelão para cerveja) para caber no fundo da lata de Altoids. O raio dos cantos do estanho de Altoids pode ser aproximado em um quarto. Esta peça isola a placa da lata de metal. Observe que para que o cabo de áudio macho 3,5 macho caiba na lata, esta peça não deve se estender até o lado direito da lata. Ele deve ser dimensionado para caber sob toda a placa de circuito. Insira e conecte o conector de áudio e o interruptor primeiro. Para fazer isso, dobre o alto-falante para cima e para fora do caminho. Em seguida, deslize a placa na lata e empurre as partes rosqueadas do conector de áudio e alterne através de seus respectivos orifícios. Aperte. Dobre o alto-falante para baixo no lugar. Você terá que empurrar os lados longos da lata um pouco para fora para que o flange do alto-falante se encaixe no lugar sob a borda enrolada da lata. Deslize o alto-falante totalmente para a esquerda. Se não couber sob a borda esquerda enrolada, apare os dois cantos um pouco mais. Enquanto as laterais da lata ainda estiverem abertas, deslize o suporte da bateria no lugar. Tenha cuidado para não abrasar os cabos. Observe que o suporte da bateria está posicionado de forma que o cabo vermelho percorra a lateral próxima aos componentes eletrônicos. Estique as laterais da lata e certifique-se de que o flange do alto-falante esteja encaixado sob a borda enrolada da lata. Adicione uma bateria, feche a lata e divirta-se!

Etapa 14: Controlando o ganho - maneira fácil

O ganho do LM386, como o ATS é construído atualmente, é definido apenas para 20. O efeito disso é que o ATS não é terrivelmente alto. Descobri que, para obter o volume desejado, tive que aumentar o volume do meu MP3 player quase ao seu nível máximo. Isso distorceu o sinal e o som do ATS e, além do alto-falante ruim, resultou em um som muito ruim. A amplificação do sistema deve ocorrer no LM386 (onde ele pertence) e não na fonte que fornece o sinal. Um exame cuidadoso do PCB revelará duas almofadas logo acima dos pinos 1 e 8 do LM386. Ao juntar esses dois pinos com um pedaço de fio, o ganho será definido como 200 e o ATS será consideravelmente mais alto. A folha de dados do LM386 indica que um capacitor de 10uF deve se juntar a esses pinos e que o pino 7 precisa de um capacitor de bypass. Não notei nenhum problema com um fio simples. Esta é a maneira fácil de modificar o ganho. Uma abordagem mais elegante e complicada é detalhada na próxima página.

Etapa 15: Controlando o ganho - maneira elegante

O ganho do chip amplificador LM386 é controlado por um resistor (e capacitor) entre os pinos 1 e 8. Substituí a chave seletora por um potenciômetro cônico de áudio estéreo ALPS RK097 de 10K ohm com chave liga / desliga da loja de peças da Tangent (e não disponível em nenhum outro lugar, parece). Usei um dos dois potenciômetros para controlar a resistência entre os pinos 1 e 8 no LM386 e a chave liga / desliga para controlar a energia. O efeito dessa mudança é que com o ganho totalmente para cima (resistência o mais baixo possível), o ATS é bastante alto e com o ganho no mínimo (resistência o mais alto possível) o ATS é um pouco mais alto do que sem nenhuma modificação. Em qualquer caso, as modificações fáceis e elegantes colocam o fardo da amplificação no LM386 e o som é consideravelmente melhor em volumes mais altos.