PROGETTA E COSTRUISCI IL TUO ALTOPARLANTE BLUETOOTH PORTATILE CUM POWER BANK: 15 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Progetti Fusion 360 »

Ciao a tutti, ecco un tutorial per le persone che amano la musica e non vedono l'ora di progettare e costruire i propri altoparlanti Bluetooth portatili. Questo è un altoparlante facile da costruire che suona in modo fantastico, sembra bello e abbastanza piccolo da poter essere portato in giro nella borsa. Può essere utilizzato anche come power bank in modo da non doversi preoccupare di caricare il telefono in movimento. Ho sempre pensato che gli altoparlanti cilindrici suonassero meglio di quelli cuboidali, quindi questa volta ho deciso di provare questo design. L'altoparlante è dotato della più recente tecnologia di altoparlanti come driver full range al neodimio, radiatori passivi e un amplificatore stereo di classe D.

Specifiche dell'altoparlante:-

• 12 watt di potenza
• Lunghezza: 160 mm, diametro: 75 mm
• Batteria ricaricabile da 5200 mAh, 6-8 ore di riproduzione
• Driver full range al neodimio da 1,75 pollici
• Radiatore passivo dual face to face per bassi massimi e vibrazioni minime.
• Capacità di banca di alimentazione da 5200 mAh.
• Indicatore LED della batteria

Passaggio 1: CAD in Autodesk Fusion 360

FUSION 360 è una di quelle fantastiche piattaforme che ti permette di convertire in realtà quelle idee di design che hai in testa. Aiuta davvero ad esprimere la tua idea su qualcosa agli altri. È davvero facile da imparare e da usare. L'assemblaggio dei componenti può essere eseguito facilmente e aiuta nella convalida del progetto controllando collisioni e altri problemi

A differenza di altri software cad, una cosa interessante di fusion 360 è che consente la progettazione di più componenti sullo stesso schermo con riferimento ad altri componenti, ovvero il modello può essere progettato in modo assemblato. Fusion 360 ci consente inoltre di scegliere l'aspetto e il materiale dei componenti in modo che il progetto finale assomigli a quello reale. Fusion 360 ci consente inoltre di convertire e salvare i componenti progettati direttamente in formato STL, il che semplifica la fase successiva della stampa 3D.

Per questo progetto, ho prima preso le misure di ogni componente utilizzando un calibro a corsoio, utilizzando queste dimensioni insieme alle dimensioni del volume d'aria cilindrico di altoparlanti di tipo simile già sul mercato ho determinato la lunghezza e il diametro ottimali richiesti per le migliori prestazioni. Per ottenere le massime prestazioni, la camera dell'altoparlante deve essere mantenuta ermetica per tutta la vita dell'altoparlante. Quindi ho progettato due camere separate per i futuri componenti sostituibili come le batterie e i moduli di ricarica a cui è possibile accedere facilmente dall'esterno senza entrare nella camera dell'altoparlante principale.

Fase 2: COMPONENTI E STRUMENTI

COMPONENTI:

1. Altoparlanti 1,75 pollici 8 Ohm 7W X 2 (AliExpress)
2. Radiatore passivo X 2 da 62 mm (AliExpress)
3. Ricevitore stereo 6W + 6W Amplificatore Bluetooth X 1 (AliExpress)
4. 1s 18650 scheda di protezione X 1 (AliExpress)
5. 2600 mah 18650 batteria ricaricabile X 2 (AliExpress)
6. Modulo boost USB X 1 (AliExpress)
7. Pulsante LED impermeabile da 12 mm X 1 (AliExpress)
8. Piastra di contatto della batteria e molla X 2 (AliExpress)
9. Involucro in vinile con venature del legno (AliExpress)
10. Involucro in vinile in fibra di carbonio (AliExpress)
11. Transistor BC547 X 1
12. Resistenza da 1K X 1
13. 16-25 volt, condensatore 1000uf X 2
14. Dadi e bulloni M3

UTENSILI:

• stampante 3d
• Set chiavi a brugola
• Saldatore
• Lama del rasoio
• forbici
• Cacciavite
• Adesivo a base di gomma (fevi bond)
• Nastro biadesivo a base di schiuma
• Colla calda
• Pinze

Fase 3: COMPONENTI STAMPATI IN 3D E LORO FILE STL

Tutte le parti sono state stampate utilizzando PLA nero con riempimento al 100% per la massima durata. Il corpo cilindrico e i cappucci laterali devono essere stampati verticalmente per una migliore finitura e resistenza. L'altezza dello strato è stata impostata per la migliore finitura in modo che l'involucro in vinile si attacchi facilmente. Solo il corpo principale deve essere stampato con i supporti.

Stampante 3D: Tevo Tarantola

Materiale: PLA, NERO

Temperatura: 212 C

Altezza strato: 0,1 mm

Riempimento: 100%

Fase 4: PREPARAZIONE DEL CIRCUITO

La maggior parte delle schede amplificatrici cinesi sono progettate in modo da renderle più economiche e più piccole. Ci sono alcuni semplici trucchi per migliorare la qualità delle loro prestazioni.

Quindi la prima cosa che ho notato di questa scheda è che nonostante avesse una porta per la batteria e una porta micro USB femmina per caricare le batterie, la scheda mancava di componenti IC per la protezione da sovraccarico e scarica della batteria. Pertanto ho collegato un BMS 1s separato tra il terminale della batteria della scheda e le batterie come mostrato nello schema elettrico e nelle immagini. Ciò garantisce che le batterie siano sempre al sicuro.

La seconda cosa che ho notato è stata una leggera interruzione quando il volume era al massimo. Ciò stava accadendo perché i minuscoli condensatori collegati in parallelo a ciascuno degli ingressi di alimentazione dei circuiti integrati dell'amplificatore non erano in grado di mantenere una carica sufficiente per alimentare l'amplificatore ad alti volumi. Quindi questo problema è stato risolto utilizzando due condensatori più grandi paralleli a quelli vecchi.

Fatto ciò, sono stati saldati due fili di lunghezza sufficiente ai terminali di uscita degli altoparlanti della scheda.

Passaggio 5: SINCRONIZZAZIONE DEL LED INCORPORATO CON LA LUCE ANELLO DEL PULSANTE DI ACCENSIONE

La scheda dell'amplificatore ha un piccolo led SMD integrato che si accende e lampeggia in base allo stato della connessione Bluetooth e alla musica. Ma il problema è che questo led non sarà visibile dall'esterno una volta fissata la scheda dell'amplificatore all'interno degli altoparlanti.

Quindi questo led deve essere sincronizzato con la luce ad anello attorno al pulsante di accensione. Il segnale di tensione utilizzato per alimentare l'SMD non può alimentare direttamente la luce ad anello poiché la luce ad anello necessita di più potenza. Quindi questo segnale di tensione viene utilizzato per attivare o commutare un transistor che a sua volta accende la luce ad anello utilizzando l'alimentazione direttamente dalle batterie.

1. I collegamenti dei cavi per eseguire questa operazione sono mostrati nello schema del circuito nel passaggio precedente.
2. Collega una resistenza da 1K al pin D1 del chip Bluetooth
3. Collegare l'altra estremità del resistore alla base del transistor BC547
4. Collegare l'emettitore del transistor a terra.
5. Collegare il collettore del transistor al terminale negativo della luce ad anello.
6. Collegare il terminale positivo della luce ad anello al terminale positivo della batteria

Passaggio 6:

1. I cavi di alimentazione vengono tirati fuori attraverso i fori previsti nella camera in cui deve essere collocata la scheda power bank.
2. Questi fili vengono accuratamente saldati al modulo power bank secondo la corretta polarità e quindi viene versata della colla attorno al foro attraverso il quale sono entrati i fili per evitare perdite d'aria.
3. Il nastro biadesivo è applicato sul modulo power bank ed è fissato nella sua camera come si vede in foto.
4. La colla viene applicata sulla scheda dell'amplificatore e fissata all'interno del corpo dell'altoparlante come mostrato nell'immagine.

Passaggio 7: ATTACCO DELL'ALTOPARLANTE

Come accennato in precedenza, è molto importante che la camera dell'altoparlante sia ermetica per il corretto funzionamento dei radiatori passivi. Pertanto, un pezzo di nastro biadesivo a base di schiuma viene utilizzato come rondella morbida per evitare perdite una volta serrati i bulloni. Gli altoparlanti sono fissati utilizzando bulloni e dadi M3 da 30 mm.

La quantità in eccesso di nastro di schiuma viene tagliata con una lama di rasoio per farlo sembrare pulito.

Passaggio 8:

1. I punti di saldatura della piastra della batteria e della molla vengono prima inseriti attraverso le fessure previste su ciascuna estremità del vano batteria.
2. La piastrina arriva sul polo positivo e la molla sul polo negativo della batteria.
3. Le piastre e le molle sono incollate alla camera come si vede in foto.
4. I cavi di alimentazione sono saldati ai punti di saldatura che sono stati inseriti in precedenza.
5. La colla viene utilizzata per rendere la camera a tenuta stagna agli inserti.

Passaggio 9: APPLICAZIONE DEL VINILE SUL CORPO

1. Viene tagliata una striscia di vinile leggermente più larga del corpo dell'altoparlante e più lunga della circonferenza dell'altoparlante.
2. Il vinile viene applicato con cura assicurandosi che il corpo sia coperto correttamente.
3. Il vinile extra attorno alle aperture e alle porte della camera viene tagliato usando una lama di rasoio.
4. Riscalda il vinile attorno al foro del pulsante di accensione per piegarlo in modo ordinato.

Passaggio 10: APPLICAZIONE DEL VINILE SUI TAPPI LATERALI

1. I tappi laterali sono levigati con carta vetrata molto fine per rendere tutte le superfici lisce per l'adesivo.
2. Il vinile in fibra di carbonio è mele sulla faccia e sulla circonferenza dei cappucci terminali.
3. Il vinile in eccesso dai lati viene tagliato con le forbici e il foro circolare viene ritagliato con cura facendo scorrere un rasoio lungo la circonferenza dell'apertura.

Passaggio 11:

1. L'adesivo a base di gomma viene applicato sia sul radiatore passivo che sulle testate lungo la circonferenza.
2. Attendere 5 minuti affinché la colla si asciughi leggermente.
3. Tenere premuti i radiatori passivi sulle testate con un carico leggero fino a quando la colla non si asciuga.

Passaggio 12: ATTACCARE IL PULSANTE DI ACCENSIONE

1. I quattro fili (led +, led-, batteria -, amplificatore -) vengono inseriti attraverso il dado del pulsante.
2. Quindi i quattro fili vengono estratti attraverso l'apertura del pulsante sul corpo dell'altoparlante.
3. I fili sono saldati all'interruttore ai terminali contrassegnati corretti.
4. L'interruttore viene fissato al corpo tramite il dado con l'aiuto di una pinza.

Fase 13: CHIUSURA DEL CAMERA BATTERIA

1. Nel vano batterie sono inserite due batterie completamente cariche
2. Un po' di colla a caldo viene utilizzata solo per assicurarsi che le batterie rimangano al loro posto.
3. Il coperchio della batteria viene chiuso e fissato con due bulloni M3 con l'aiuto di una chiave a brugola.

Fase 14: ATTACCARE I TAPPI LATERALI E LE GRIGLIE

1. L'adesivo a base di gomma viene applicato lungo la circonferenza delle estremità del corpo dell'altoparlante e all'interno dei cappucci terminali.
2. Attendere 5 minuti affinché la colla si asciughi leggermente
3. I tappi terminali vengono premuti su entrambi i lati del corpo dell'altoparlante e mantenuti sotto carico finché la colla non si asciuga.
4. Allo stesso modo, anche le griglie degli altoparlanti sono incollate sul corpo dell'altoparlante.

Passaggio 15:

E il gioco è fatto, l'altoparlante costruito è completo. Se qualcuno di voi ha dubbi o domande, non esitate a menzionarlo nei commenti. Risponderò sicuramente a tutte le domande.

Grazie

Secondo classificato nell'Audio Challenge 2020