Altoids Tin Altoparlante: 15 Passi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Ancora un altro progetto di altoparlanti in latta degli Altoids. L'altoparlante, i circuiti, una singola batteria AA e il cavo audio maschio-maschio da 3,5 mm si inseriscono tutti insieme nella scatola. L'alimentazione è fornita con un chip Maxim MAX756 con circuiteria direttamente dal datasheet (vedi anche il MintyBoost! sia qui che su ladyada.net) e amplificazione con un chip op-amp LM386 con circuiteria sempre direttamente dal datasheet (ispirato a Crackerbox di Make Magazine Amp). Chiunque intraprenda questo progetto dovrebbe avere accesso a strumenti standard: pinze, tronchesi diagonali, tronchesi e spellafili, saldatore e saldatore, multimetro, trapano elettrico e punte a punta (ne parleremo più avanti). È richiesta anche esperienza nella realizzazione di PCB. Break Out of Your Pod - Low Fidelity Audio - High Fidelity CoolPictures Molti dei primi commentatori hanno notato la mancanza di immagini. Ora ci sono immagini che descrivono in dettaglio la preparazione della scatola Altoids, il supporto della batteria, l'altoparlante, l'interruttore, il jack audio, il cavo audio e l'installazione generale delle parti e l'assemblaggio finale. Ci sono anche diverse immagini della scheda con tutti i componenti elettronici installati, ma non c'è una guida passo passo di questo processo. L'immagine principale per il passaggio 5 (parti di saldatura su PCB) ha note sull'immagine che identificano ciascuna delle parti. Se ci sono altre immagini che ritieni possano aiutare il processo di costruzione, per favore fammelo sapere.

Passaggio 1: parti

Le parti possono essere ottenute da uno qualsiasi dei numerosi fornitori di elettronica. Sostituisci come sembra ragionevole. Gli unici componenti cruciali sono l'altoparlante (perché si adatta così bene allo stagno) e i chip Maxim MAX756 e LM386 (perché la scheda è progettata per loro). I collegamenti che seguono le parti sono per DigiKey e All Electronics. Circuiti integrati1 x U1 -- LM386 amplificatore audio DIP -- LM386N-1-ND1 x U2 -- MAX756CPA DC/DC 3.3/5V DIP -- MAX756CPA+-ND2 x Ux -- Presa IC DIP a 8 pin -- A32878-NDResistori1 x R1 -- 10 1/4W 1% pellicola metallica -- 10.0XBK-NDCondensatori1 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-NDIInduttore1 x L1 -- 22 H radiale -- M9985-NDDiodo1 x D1 -- 1N5818 Schottky 1A 30V -- 1N5818-E3/1GI-NDVarieAltoparlante 8 1/2W 57mm quadrato (1) GF0576-NDPorta batteria 1- Cavi AA da 6" (1) 2461K-NDJack telefono stereo 3,5 mm (1) MJW-22Cavo audio 3,5 mm maschio-maschio 12" (1) CB-400 Interruttore a levetta SPDT 1/4" on-on (1) MTS-4Image di tutte le parti insieme alle note sull'immagine che identificano ciascuna parte

Passaggio 2: layout schematico e PCB

Come notato nell'introduzione, i circuiti che circondano i chip Maxim MAX 756 e LM386 provengono direttamente dai rispettivi datasheet. Lo schema e il PCB sono stati progettati utilizzando la versione freeware di EAGLE Layout Editor di CadSoft.

Passaggio 3: creazione e preparazione del PCB

Ci sono numerose risorse su Internet che descrivono il processo di creazione dei PCB. TransferHo avuto (e ho tuttora) notevoli difficoltà a ottenere trasferimenti consistenti sulla scheda di rame. Attualmente utilizzo la pellicola di trasferimento Press-n-Peel Blue di Techniks.com. Ho anche provato a seguire il procedimento dettagliato da riccibitti con scarso successo (mia impazienza). Sembra che tutti abbiano un metodo preferito e impeccabile, e nessuno di loro funziona bene per me! Finisco per usare un pennarello per riempire la maschera. Questo è nel complesso l'anello debole nella realizzazione dei PCB. Incisione Dopo diversi spaventosi tentativi di incisione con cloruro ferrico su una pentola di acqua calda nella mia cucina, mi sono trasferito in un laboratorio di chimica e ho usato la tecnica descritta in Instructable Stop-using-Ferric Cloruro. I materiali erano più economici, più facilmente reperibili (negozio di ferramenta locale e CVS), più puliti e più sicuri. L'incisione iniziale è stata veloce e aggressiva, anche se ho avuto qualche problema con i lotti successivi. Taglio Non ho un buon metodo per tagliare i PCB. Suggerimenti e consigli sarebbero apprezzati. Perforazione Per praticare i fori ho usato uno strumento Dremel con prolunga per trapano e una punta da 1/32" per la maggior parte dei fori. Per il diodo e i fori per l'altoparlante, la batteria, l'interruttore e la connessione audio, ho usato un bit da 3/64". I pezzi provengono da Lee Valley.

Passaggio 4: preparare la latta degli Altoids

La latta ha bisogno di due serie di fori. Uso un punzone di metallo per segnare le posizioni dei fori e punte a punta (per il legno) per praticare i fori. Le punte Brad Point hanno una punta centrale e due taglienti. Non pattinano e i bordi tagliano lentamente il metallo. Le punte Brad sono disponibili da Lee Valley (tra gli altri posti). Il primo è una serie di fori da 1/8 "direttamente sopra l'altoparlante nel modello di tua scelta. Segnalo il modello su carta millimetrata 6 x 6 e nastro adesivo carta sul coperchio della latta che si trova approssimativamente sopra l'altoparlante. Per evitare di spingere la parte superiore della latta all'interno, sostenere la parte interna del coperchio su un piccolo blocco di legno quando si perfora e si fora la parte superiore. Con la carta e il legno in posizione, foro lo stagno usando il punzone. Quando foro, procedi lentamente all'inizio. I bordi taglienti delle punte dei chiodini dovrebbero formare un cerchio uniforme. Forare con la punta tutt'altro che perpendicolare alla superficie può provocare l'afferramento e la lacerazione della punta il metallo. Il secondo set è composto da due fori da 1/4" sul lato sinistro della scatola per l'interruttore e il jack audio. Distanziale abbastanza larghe ma così distanziate da farle cadere sulla parte curva della teglia. Centrateli verticalmente sulla porzione del lato visibile quando il coperchio è chiuso. Segna con un punzone e fora con molta attenzione. La cautela sui bit che afferrano lo stagno si applica più fortemente con i bit più grandi.

Passaggio 5: saldatura delle parti sul PCB

Esistono numerose risorse su Internet che descrivono il processo di saldatura dei componenti elettronici ai PCB. Vedi, ad esempio, il tutorial sulla saldatura su ladyada.net. L'ordine in cui si installano i componenti non ha molta importanza, anche se ho trovato più semplice lavorare dal più piccolo al più grande. Assemblaggio la scheda nel seguente ordine. Ponticelli Uso i ponticelli (piccoli pezzi di filo) in alcuni punti invece di avere una scheda a doppia faccia. Ci sono diversi punti in questo disegno in cui non sono riuscito a trovare un modo semplice per portare un cavo da un punto all'altro senza incrociare un secondo cavo. I ponticelli erano la mia soluzione. Si noti che lo schema richiede un secondo diodo (D2) in cui l'alimentazione entra nel chip LM386. Ciò era necessario quando il circuito era costituito solo dalla parte dell'amplificatore; Non credo che sia più necessario e lo sostituisco con un ponticello. Porta trucioliIn seguito metto i porta trucioli. I due forniscono una superficie relativamente stabile su cui bilanciare la scheda capovolta per future saldature. L'orientamento dei supporti dei chip è importante: assicurati che l'estremità dentellata sia posizionata come illustrato in modo che i chip siano orientati correttamente quando vengono inseriti. Piccoli condensatori I quattro piccoli condensatori vanno in seguito. Resistore Il resistore è posizionato verticalmente Diodo I fori per il diodo dovrebbero essere 3/ 64. La distanza tra i fori è un po' piccola, quindi bisogna fare attenzione a montare il diodo in posizione. Più importante, tuttavia, è ottenere l'orientamento corretto del diodo. Condensatori e induttanze di grandi dimensioni: entrano facilmente e formano una sorta di parete per sostenere il portabatterie. Occorre prestare attenzione per garantire il corretto orientamento dei condensatori elettrolitici. Prendere nota della posizione della striscia bianca su ciascun condensatore. L'orientamento dell'induttore non ha importanza. Controlla il tuo lavoroFai attenzione a orientare correttamente i componenti. L'orientamento dei porta chip, dei condensatori elettrolitici e del diodo è importante. Controlla il diagramma di layout e lo schema o assicurati che le cose corrispondano alle immagini!

Passaggio 6: preparazione del portabatteria

Per proteggere i cavi sul supporto della batteria, far scorrere un piccolo pezzo di tubo termoretraibile da 1/16" nei fori attraverso i quali i cavi escono dal supporto. Il supporto della batteria si inserisce a malapena nella scatola e il tubo termoretraibile protegge i cavi dall'abrasione L'orientamento del supporto della batteria nella latta è scelto per mantenere il cavo lungo sul lato del componente della latta. Fissare i due fili insieme all'estremità superiore del supporto con un pezzo corto di tubo termoretraibile da 1/8". Tagliare l'estremità del tubo termoretraibile ad angolo per ottenere una maggiore aderenza al supporto. Utilizzare tronchesi diagonali per tagliare le due linguette che trattengono la batteria. Ciò renderà la sostituzione della batteria notevolmente più semplice una volta che tutto è assemblato

Passaggio 7: preparazione dell'altoparlante

Gli angoli arrotondati dell'altoparlante non si adattano bene agli angoli della scatola degli Altoids. Usa tronchesi diagonali per tagliare i due angoli a sinistra e aumentare il raggio della curva. Prima del montaggio, verificare che l'altoparlante si adatti perfettamente al bordo sinistro dello stagno. Durante la saldatura, avvolgere i fili attraverso i fori nelle alette per un rinforzo extra. Aggiungi pezzi di tubo termoretraibile da 1/16 per prevenire l'abrasione. Nota che i fili vanno a sinistra quando l'altoparlante è capovolto e andranno correttamente a destra quando l'altoparlante è nella scatola con il lato destro rivolto verso l'alto. Nota che il rosso il filo è sopra il filo nero.

Passaggio 8: preparazione dell'interruttore

Infilare i fili attraverso i fori nei capicorda e saldare e rinforzare i collegamenti con un tubo termorestringente da 1/16". Se questo tubo non copre completamente il capocorda, far scorrere un pezzo aggiuntivo di tubo da 1/8" verso il basso per coprire il capocorda e connessione a saldare. Fissare i cavi insieme con un pezzo corto di tubo termoretraibile da 1/8". Tagliare il capocorda extra dall'interruttore DPST se necessario (potrebbe entrare in contatto con la parte inferiore dell'altoparlante e non viene utilizzato in questo progetto). I cavi devono essere piegato due volte per adattarsi all'altoparlante. Dovrebbero seguire le pareti della latta. Notare che il filo rosso è sopra il filo nero.

Passaggio 9: preparazione del jack audio

Questo è il pezzo più complicato da realizzare. Inizia raddrizzando le anse con un paio di pinze ad ago. Quindi piegare tutti i terminali che fanno parte di un interruttore integrato in modo che non siano d'intralcio. Unisci i capicorda del segnale sinistro e destro con un piccolo pezzo di filo. Questo dovrebbe unire i segnali sinistro e destro dal dispositivo di input - spero che lo faccia! Questa è una delle saldature più complicate. Ho tagliato con cura un pezzo di filo (verde) a misura, spezzo le estremità e lo piego per adattarlo esattamente. Una volta che ho una buona vestibilità, faccio scorrere un po' di saldatura sulle alette, posiziono il filo, quindi fondono la saldatura e spingo le estremità in posizione. Di solito mi brucio le dita. Devi lavorare velocemente e fare attenzione a non fondere l'interruttore. Nota l'orientamento del jack audio nella scatola. Ho il filo di ingresso (rosso) proveniente dal capocorda superiore e il filo di terra (nero). Saldare i fili a due alette sull'interruttore e rinforzare i collegamenti con guaina termorestringente. Fissare i fili insieme con un pezzo corto di tubo termoretraibile da 1/8 . Notare che il filo rosso è sopra il filo nero. I fili devono essere piegati all'indietro e seguire le pareti della latta. È una buona idea farlo a questo punto un controllo di continuità Collegare il cavo e assicurarsi che i due fili di segnale si colleghino e la massa sia collegata a massa.

Passaggio 10: preparazione del cavo audio

Le estremità del cavo audio sono fragili e devono essere protette con guaina termorestringente. Coprire ciascuna estremità del jack con un tubo termoretraibile da 1/4.

Passaggio 11: installazione di parti aggiuntive

Tagliare a misura uno alla volta i reofori delle parti esterne inserendo la tavoletta nella latta e appoggiandovi sopra la parte. Troppo lungo è meglio che troppo corto. Saldarli in posizione nel seguente ordine: interruttore, jack audio, portabatteria, altoparlante.

Passaggio 12: test del circuito

Prima dell'assemblaggio finale, è una buona idea controllare il circuito. Assicurati che i due chip siano inseriti e che una batteria correttamente carica sia installata con l'orientamento corretto. Accendi l'Altoids Tin Speaker e spera per il meglio. Dovresti sentire un debole ronzio dall'altoparlante. Collega un dispositivo che fa rumore. Si spera che ascolterai della musica. Risoluzione dei problemi? Sei da solo.

Passaggio 13: assemblaggio finale

Taglia un pezzo di cartone pesante (io uso pezzi di cartoncino per cornici o sottobicchieri di cartone per la birra) per adattarlo al fondo della latta degli Altoids. Il raggio degli angoli di e Altoids stagno può essere approssimato di un quarto. Questo pezzo isola la tavola dallo stagno di metallo. Si noti che affinché il cavo audio maschio-maschio 3,5 entri nel barattolo, questo pezzo non deve estendersi fino al lato destro del barattolo. Dovrebbe essere dimensionato per adattarsi all'intero circuito stampato. Inserire e collegare prima il jack audio e l'interruttore. Per fare ciò, piega l'altoparlante verso l'alto e allontanalo. Quindi fai scorrere la scheda nella scatola e spingi le parti filettate del jack audio e passa attraverso i rispettivi fori. Stringere. Piegare l'altoparlante in posizione. Dovrai spingere leggermente verso l'esterno i lati lunghi della latta per far scattare in posizione la flangia dell'altoparlante sotto il bordo arrotolato della latta. Fai scorrere l'altoparlante completamente a sinistra. Se non entra sotto il bordo arrotolato sinistro, taglia un po' di più i due angoli. Mentre i lati della latta sono ancora aperti, inserisci il portabatterie in posizione. Fare attenzione a non abradere i cavi. Nota che il supporto della batteria è posizionato in modo che il suo cavo rosso scorra lungo il lato vicino ai componenti elettronici. Raddrizza i lati della latta e assicurati che la flangia dell'altoparlante sia posizionata sotto il bordo arrotolato della latta. Aggiungi una batteria, chiudi la scatola e buon appetito!

Passaggio 14: controllo del guadagno - Modo semplice

Il guadagno dell'LM386, come è attualmente costruito l'ATS, è impostato solo su 20. L'effetto di ciò è che l'ATS non è eccessivamente alto. Ho scoperto che per ottenere il volume desiderato, dovevo alzare il volume del mio lettore MP3 quasi al livello massimo. Ciò distorceva il segnale e il suono dall'ATS e, a parte gli altoparlanti scadenti, produceva un suono molto scadente. L'amplificazione del sistema dovrebbe avvenire nell'LM386 (a cui appartiene) e non nella sorgente che fornisce il segnale. Un attento esame del PCB rivelerà due pad appena sopra i pin 1 e 8 dell'LM386. Unendo questi due pin con un pezzo di filo, il guadagno sarà impostato su 200 e l'ATS sarà considerevolmente più forte. Il datasheet dell'LM386 indica che un condensatore da 10uF dovrebbe unire questi pin e che il pin 7 necessita di un condensatore di bypass. Non ho notato alcun problema con un semplice filo. Questo è il modo più semplice per modificare il guadagno. Un approccio più elegante e complicato è descritto nella pagina successiva.

Passaggio 15: Controllo del guadagno -- Modo elegante

Il guadagno del chip dell'amplificatore LM386 è controllato da un resistore (e condensatore) tra i pin 1 e 8. Ho sostituito l'interruttore a levetta con un potenziometro conico audio stereo ALPS RK097 da 10K ohm con interruttore di alimentazione dal negozio di ricambi Tangent (e non disponibile da nessun'altra parte, sembra). Ho usato uno dei due potenziometri per controllare la resistenza tra i pin 1 e 8 dell'LM386 e l'interruttore di alimentazione per controllare l'alimentazione. L'effetto di questa modifica è che con il guadagno alzato al massimo (resistenza il più bassa possibile), l'ATS è abbastanza rumoroso e con il guadagno completamente abbassato (resistenza il più alta possibile) l'ATS è un po' più forte che senza alcuna modifica. In ogni caso, entrambe le modifiche, facili ed eleganti, gravano sull'LM386 dell'amplificazione e il suono è notevolmente migliore a volumi più alti.