Статья СПУТ - об изготовлении простейшего MP3-плеера на базе нового, дешёвого (около 50 рублей) и миниатюрного (33 х 21,5 х 3,5 мм) модуля MP3-01-PCB производства КНР, купленного на Алиэкспресс. В интернете поиски информации (именно на этот модуль) не привели к успеху, а заметные отличия MP3-01-PCB от прототипов имеются.
Для просмотра ролика «СПУТ» с расширением .mp4 (размером 133,006 кБ) и длительностью в 5 минут и 41 секунду, жмите на слово «ВИДЕО».
Для просмотра ролика СПУТ, также, можно воспользоваться QR-кодом:
А если появится желание прослушать рецензию бота Алисы, жмите на «РЕЦЕНЗИЯ».
Вот о чём говорит вечная студентка, плод инженерной мысли, умница – благоразумница, непревзойдённая голосовая помощница и мощный пропагандист нейросетей всея Руси бот Алиса:
Начну, как обычно, с критических замечаний:
1). В плеере нет сетевого выключателя, а это как-то непривычно.
2). В плеере нет переключения режима «Play - Pause». Хотя, если подумать, он и не нужен. Просто включай-выключай зарядное устройство из розетки: жёсткое ретро!
3). Взглянув на декоративную решётку динамика, заметила, что в оформлении внешнего вида плеера поучаствовал косыгин: нарушена симметрия.
4). На схеме не указано сопротивление резистора R2. А я догадываюсь, что его можно заменить перемычкой, если импеданс динамика не менее трёх Ом.
5). Очень неэкономично используется память TF-карты. Кроме певчей птицы на карту можно записать не одну сотню треков, и они будут воспроизводиться циклически вплоть до выключения питания.
6). Жалко, что работой цветомузыкального индикатора можно наслаждаться только при максимальной громкости плеера.
Положительные моменты:
1). Бюджетный вариант плеера налицо. Три кнопки заменены всего одним тумблером с нейтральным положением.
2). Миниатюрный модуль не имеет ни одного крепёжного отверстия. Тем не менее, удачно решён вопрос крепления модуля пайкой.
3). Хорошо, что в корпусе много свободного места. Это не распаханное поле для различных дополнений к плееру.
4). Введение в цепь динамика резистора R2, значительно увеличивает срок службы плеера, хотя и уменьшает громкость звука.
Советы:
1). Вместо самодельного предохранителя (кусочка медного волоска на макетной плате) лучше применить стандартный плавкий предохранитель на 0,125 … 0,25 Ампера. А ещё лучше электронный предохранитель.
2). Для подключения зарядного устройства, выполняющего функцию блока питания, желательно применить гнездо и стандартный кабель типа «USB-A to Micro».
3). Если сделать автономное питание плеера, то для экономии ёмкости аккумулятора красный светодиод D1, расположенный под слотом TF-карты, можно отключить.
4). Для быстрой смены TF-карты, входной слот карты можно «выдвинуть наружу» из корпуса, перенеся плату в угол корпуса. Но для этого потребуется корпус с прямыми, а не скруглёнными углами.
5). Теперь можно смело выбросить старый кассетный магнитофонный проигрыватель и заменить его СПУТом.
Ой-ой-ой! Это мой Алисёнок-младший пытается разогнуть прутья клетки в которой поёт электронная птичка. Отойду от микрофона и скажу ему, что птичка не настоящая и на свободу выбраться не мечтает. Не сердитесь за излишнюю строгость рецензии! Улетаю на марсианский спутник Фобос. Вы ведь позволите на пару недель захватить с собой ваш электронный птице-плеер, чтобы узнать, как на его громкое чирикание будут реагировать птеродактили с Фобоса?
Пожелайте моему кораблю - флиполёту не менее пяти Вольт под килем и мне - случайно не оторвать от плеера тонкий кабель питания. После совершённого путешествия все дороги ведут на Землю! Приеду, поделюсь впечатлениями!
Для того, чтобы прослушать рецензию Алисы на мобильном устройстве вы можете воспользоваться QR-кодом:
Список сокращений, применённых в статье
ЗУ-БП – зарядное устройство, выполняющее функцию блока питания.
ПП – печатная плата.
Слот – «ниша» (место) для установки TF-карты».
СПУТ – сетевой плеер, управляемый тумблером (название статьи).
Важной отличительной особенностью СПУТ является максимальная простота схемы и повышенный срок службы.
Вторая отличительная особенность СПУТ в том, что он изготовлен всего из двух (почти готовых) блоков: А1 и А2. Добавлены всего лишь пять деталей и разъём USB тип A.
Третья отличительная особенность. Для уменьшения нагрева микросхемы УЗЧ, в СПУТ последовательно с динамиком включён дополнительный токоограничительный резистор. (По не проверенным сообщениям в интернете, УЗЧ при напряжении питания +5 Вольт может работать на нагрузку от 3 Ом и более).
Основной недостаток поделки. СПУТ изготовлен на монтажной плате и в качестве предохранителя в нём используется полупетля из тонкого медного провода, рассчитанного на ток 0,125 … 0,25 Ампера.
Способы включения - выключения питания 1). Установкой-выниманием ЗУ-БП (зарядного устройства - блока питания) в розетку ~230 Вольт. 3). Подключением - выниманием USB-A кабеля из ЗУ-БП. 4). Отключением электроэнергии на квартирном электрощитке. Все эти способы не изменяют автоматические предустановки плеера.
Набор предустановок, имевших место на момент выключения питания, запоминается. Запоминаются громкость, и момент, при котором трек был выключен. То есть при повторном включении питания трек включается не с начала, а с места его выключения. На карте, кроме единственного трека с пением соловья (жаворонка или другой птички), можно записать, музыкальные и голосовые треки.
Разнообразные звуки можно найти на Сайте звуков, где их можно скачать бесплатно — ZvukiPro.
В авторской конструкции СПУТ для доступа к карте требуется: 1). Отключить ЗУ-БП от сети. 2). Снять крышку корпуса (зафиксировать её удобно с помощью зажима для бумаг фирмы «STAFF» - артикул 225156). 3). Просунуть указательный палец к слоту для TF - карты. 4). Пружинисто (до «триггерного» щелчка) нажать на выступающий конец карты. 5). Взявшись за выступившую часть карты, двумя пальцами вынуть карту из слота. Следует обратить внимание, что и установка, и вынимание TF – карты выполняется осторожным однонаправленным (внутрь слота, а не наружу) нажатием карты до щелчка. А вытягивание TF – карты из слота может привести к поломке картоприёмника, да и самой карты.
В качестве носителя звуковой информации используется TF-карта, с объёмом памяти 16 ГБ (32 ГБ – проверенный максимум). СПУТ поддерживает формат MP3 записанных треков.
Перечень элементов СПУТ
СПУТ состоит из:
- блока А1 - ЗУ-БП типа BA20A с выходным гнездом USB-A Output +5V и током 2,1А MAX. Оно работает при входном напряжении сети от ~100 до ~240 Вольт;
- блока А2 – модуля производства КНР, имеющего наименование (маркировку на верхней стороне ПП) MP3-01-PCB. Сердцем А2 является процессор на ИМС U1 AC22BPOP139-42A2 (16 выводов) и 2-х ваттный УЗЧ на ИМС U4 8002A GTY2312 (8 выводов);
- кабеля USB-A to Micro, например, Borofone BX23, на одном конце которого оставлена вилка USB типа A; а вилка Micro обрезана и другой конец кабеля впаян в ПП;
- цветомузыкального индикатора, собранного из токоограничительного резистора R1 и светодиода HL1 - перелив RGBYWO (7colors). При потребляемом токе от 2 до 10 мА, HL1 обеспечивает яркую цветовую картину около плеера;
- сдвоенного тумблера SA1 типа MTS-203 или SMTS-203 на три положения: а) «BACK, U-»; б) нейтральное положение; в) «NEXT, U+»;
- головки динамической BA1 0,5ГДШ-2 8 Ом;
- токоограничительного резистора R2 (сопротивлением от 8 до 22 Ом), уменьшающего нагрев УЗЧ модуля А2.
ЗУ-БП применён в качестве блока питания с учётом: 1) не продолжительного его использования; 2) облегченного токового режима (при максимальном допустимом токе нагрузки 2,1 Ампера). Ток, потребляемый от ЗУ-БП плеером не превышает 0,2 Ампера; 3) умеренного температурного режима окружающей среды.
Целый год купленный ЗУ-БП марки BOROFONE модели BA20A находился на проверке постоянно включённым в розетку на кухне, где температура колеблется от +14 до +25ºС. Не замечался даже лёгкий нагрев. Ток, потребляемый от сети ~230 Вольт (без нагрузки) составляет ~ 0,5 мА. А при работе СПУТ на полной громкости с файлом «Соловей» – не более 3 мА. Правда, сразу после каждого включения ЗУ-БП в сеть, идут переходные процессы и происходит кратковременный (в доли секунды) незначительный бросок потребляемого тока.
Стандартные параметры ИМС УЗЧ 8002A
Напряжение питания + 5 Вольт (+ 2 ... + 5 В). Выходная мощность - 1 Вт. Сопротивление нагрузки – 8 Ом. Входное напряжение - 1 Вольт. Входное сопротивление - 20 кОм. Диапазон воспроизводимых частот - 100 Гц ... 20 кГц ± 0,25 дБ.
Для уменьшения потребляемого тока и уменьшения искажений, последовательно с BA1 включён токоограничительный резистор сопротивлением 6 … 10 Ом и мощностью рассеивания 0,5 … 2 Ватта.
Описание работы СПУТ
При включении питания, напряжение +5 Вольт с выхода блока А1 поступает на вход блока А2. При этом на цепь HL1-R1 также поступает напряжение +5 Вольт. Резистор R1 ограничивает ток через светодиод HL1 и на HL1 наблюдается падение напряжения порядка 3,2 Вольта. Светодиод HL1 - перелив RGBYWO (7colors) обеспечивает яркую переливающуюся цветовую картину около плеера.
На модуле MP3-01-PCB (на блоке А2) начинает мигать c частотой 0,5 Гц красный smd – светодиод D1 и через 0,5 … 1 секунды после включения ЗУ-БП в сеть начинается воспроизведение трека, записанного на TF-карту. Если TF-карта в слот блока А2 СПУТ не установлена, то светодиод D1 будет светиться непрерывно. Вставлять и вынимать TF-карту желательно при выключенном питании. Однако 3 экспериментальных случая такого («горячего») вынимания и установки карты к поломке СПУТ не привели.
Работа со СПУТ
1). Включают ЗУ-БП в розетку ~230 Вольт. Если карта вставлена в слот модуля А2, то сразу же начинается воспроизведение трека. Если звука нет, а красный D1 мигает, то причиной может быть ранее установленная на «0» громкость воспроизведения. Уровень громкости запоминается при выключении СПУТ.
2). Увеличить громкость можно переключив SA1 в правое положение. А уменьшить громкость можно переключив SA1 в левое положение. Регулировка громкости от минимума (нуля) до максимума и в обратную сторону занимает 5 секунд.
3). Достигнув требуемой громкости звука, SA1 переводят в нейтральное положение.
4). Для выключения плеера, ЗУ-БП вынимают из розетки.
Примечания
1). Работа цветомузыкального индикатора, HL1 R1 возможна только на максимальной громкости звука (то есть в правом положении тумблера SA1).
2). Функция переключателя SA1 «NEXT / BACK» имеет смысл, только когда на TF-карту записано более одного трека. При этом перейти к следующему треку можно кратковременной (не более, чем на 0,3 секунды) установкой SA1 в правое положение, а к предыдущему треку - кратковременной (не более, чем на 0,3 секунды) установкой SA1 в левое положение.
3). Установки SA1 в крайние (левое или правое) положения более, чем на 0,3 секунды, будут приводить не к выбору (к смене) треков, а к регулировке громкости звука.
Функцию «Play / Pause» можно ввести в СПУТ использованием дополнительной кнопки с НР контактами. Контакты кнопки следует подпаять к площадкам 2 и 5 (см. рисунок 06А) Правда, функцию «Play / Pause» можно осуществлять включением / выключением питания (как выниманием ЗУ-БП из розетки, так и разъёмом XS1). При повторном включении продолжается воспроизведение прерванного трека.
Настройка СПУТ
Собранный без ошибок и из исправных деталей, СПУТ работоспособен при первом включении.
При необходимости, яркость свечения HL1 можно увеличить, уменьшив сопротивление резистора R1, доведя рабочий ток цепи HL1-R1 до 15 … 20 мА.
Детали СПУТ
В схеме СПУТ применён резистор R1 типа ОМЛТ, С2-23, С2 - 33 или ему подобные с разбросом номиналов до ± 20 % и мощностью рассеивания 0,125 Вт. Резистор R2 – низкоомный типа ОМЛТ, МЛТ, МТ, С2-26, С2-33 с мощностью рассеивания 0,5 … 2 Вт. Светодиод HL1 (D = 5,1 мм.) RGBYW0 - 7 цветов (3,0 … 3,4 В; 20 мА) может быть заменён аналогичным, взятым из светодиодной фигурки собачки «Мультицвет светодиода» производства КНР (см. рисунок 17). Головка динамическая BA1 0,5ГДШ-2 8 Ом может быть заменена любой широкополосной, желательно мощностью от 2 Вт. В случае воспроизведения птичьих трелей подойдёт и ВЧ - головка 2ГД-36.
Печатная плата СПУТ выполнена из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 41 х 26 х 1,5 мм (см. рисунки 2 и 3). Блок А2 устанавливается перпендикулярно плоскости ПП.
Диаметр отверстий на плате под радиоэлектронные компоненты – 0,8 … 0,9 мм, под соединительные проводники - 1…1,2 мм., под крепёжные винты – 3,0 … 3,2 мм.
Рисунок печати – «трассировка печатной платы» – (см. рисунок 3) может быть перенесён на медную фольгу методом термопереноса. О методе термопереноса рисунка трассировки ПП (печатной платы) подробно можно прочитать в файле MTR_TO (3444 кБ), пройдя по ссылке:
О методе ускоренного травления ПП подробно можно прочитать в файле «ПП_водная_баня» на Яндекс.Диске, пройдя по ссылке:
Для улучшения внешнего вида корпуса изготовлены 6 вариантов фальшпанелей, которые на выбор «приклеиваются» к трём боковым стенкам корпуса с помощью прозрачного скотча, имеющего ширину 50 мм. Рисунки фальшпанелей приводятся на рисунках 4 А … 4Е.
Конструктивные особенности
Миниатюрный модуль MP3-01-PCB производства КНР не имеет ни одного крепёжного отверстия. Для его крепления в корпусе изделия используется разработанная ПП (см. рисунок 2). Модуль А2 крепится к ПП пайкой с помощью 4 проволочных стоек, изготовленных из выводов (D = 0,8 мм.) двух резисторов типа МЛТ0,5 (каких много и не жалко). Если резисторов нет, то придётся подыскать монтажную медную проволоку, которая в облуженном виде не будет иметь диаметр более 0,9 … 1 мм.
Другие особенности изготовления СПУТ
Рисунок 05.
Вот как ориентируется TF-карта при установке в слот (картоприёмник), предназначенный для её установки. И для установки, и для вынимания карты делается лёгкое поступательное движение пальцем по левой (выступающей) боковине карты до щелчка. Направление движения указано красной стрелкой треугольной формы.
Рисунок 06. Вид на TF-карту и модуль А2, показанные с обратной стороны.
Рисунок 06А.
Для проверки назначения площадок (печатных облуженных квадратиков №№ 1 … 6) используем мультиметр в режиме «Прозвонка». Один щуп мультиметра, на который одет зажим «крокодил», подключён к выводу «GND» модуля А2. Другой щуп (с иголкой на конце) поочерёдно подключается к печатным площадкам №№ 1 … 6. Зуммер звучит только при касании площадок №№ 4, 5, 6, соединённых с шиной «GND».
Рисунок 06Б.
К каким кнопкам должны подключаться пары площадок №№ 1 … 6 определяем по маркировке, нанесённой на похожий модуль (TF MP3) более раннего срока выпуска. Кнопки «Next», «Play» и «Back» поочерёдно припаивались к печатным площадкам (3 и 6; 2 и 5; 1 и 4 - соответственно), в направлении сверху – вниз. Так как в СПУТ вместо 3 кнопок используется всего 1 тумблер, то нужную для СПУТ распайку смотрите по рисунку 1.
Рисунок 07.
Так выглядят упаковочная коробка ЗУ-БП; собственно ЗУ-БП и самодельный кабель со штекером USB-A, изготовленный из «адаптера USB тип А вилка» (28 руб., артикул 00210 в интернет магазине MCU store).
Рисунок 07А.
Слева – эскиз макетной платы, которая использована в авторском СПУТ вместо ПП (см. рисунок 2). Медная фольга с одной стороны макетной платы, изготовленной из односторонне фольгированного стеклотекстолита, разрезается резаком на квадратики размером 5х5 мм.
Справа - эскиз декоративной пластиковой решётки, закрывающей динамик BA1.
Рисунок 08.
Основные составные части СПУТ. Обратите внимание, на решение проблемы отсутствия крепёжных отверстий в модуле А2. Из «ножек» от двух резисторов МЛТ-0,5 изготовлены, отформованы и припаяны 4 вывода к модулю А2 (см. в красной окружности на рисунке 8). Второй вывод, идущий к динамику BA1, изогнут дважды и одет в белую ПВХ – трубку.
Рисунок 09.
В передней панели жестяного корпуса СПУТ размечено циркулем и вырезано специальными ножницами отверстие под динамик. Ножницы для этой операции должны иметь короткие слегка закруглённые режущие концы!
Рисунок 10.
С внутренней стороны листовой жести после сверления образуются мелкие и опасные для пальцев рук заусеницы. Эти заусеницы ни зенковкой, ни расточкой надфилем снять сколько-нибудь удовлетворительно не удаётся. Поэтому все отверстия следует обстучать молотком на металлическом пуансоне (болванке), вставленном в корпус СПУТ. Болванку лучше зажимать струбциной на рабочем столе, но автору удалось проделать «обстукивание» заусениц удерживая пуансон внутри корпуса СПУТ рукой.
Рисунок 11.
На рисунке 11 показаны красная TF-карта, вставленная в картридер «Smartbuy» для карт microSD (картридер подходит и для TF-карт). Картридер в свою очередь вставлен в USB –порт ноутбука. Этот картридер поддерживает также карты microSDHC и microSDXS.
Рисунок 12.
Звуковым треком для СПУТ является файл с расширением .mp3 «Соловей_пение...» (длительностью 2 минуты 17 секунд), записанный с ноутбука (или с ПК) на TF-карту (microSD-карту).
Рисунок 12А.
После записи трека, вынимать картридер из USB – порта ноутбука следует только после выбора опции «Извлечь». Затем из уже вынутого картридера проще аккуратно, двумя пальцами извлечь и TF-карту.
Рисунок 13.
Почти готово. Осталось припаять пару жёлтых проводов, ведущих к динамику. Провода, ведущие к динамику BA1 и к тумблеру SA1, рекомендуется взять подлиннее (150 мм). Тогда легче будет откидывать крышку корпуса, например, для замены TF-карты новой (с другим репертуаром).
Рисунок 14.
Вид на ПП, модуль А2 и динамик (он за модулем А2 прикручен винтами М4х16), закреплённые внутри жестяного корпуса – упаковочной коробки от байхового чёрного чая.
Рисунок 15.
Для ламинирования и одновременного «приклеивания» рисунков фальшпанели к корпусу СПУТ используется прозрачный скотч шириной 50 мм. Приклеивать разные фальшпанели можно к одной или к трём сторонам корпуса. При оклеивании двух сторон корпуса будет наблюдаться асимметрия.
Рисунок 16.
Работающий СПУТ с открытой крышкой. Крышка (для наглядности) поддерживается в горизонтальном положении сине-зелёным зажимом для бумаг.
Для упрощения управления работой СПУТ тумблеру SA1 придана дополнительная функция. При установке SA1 в правое положение включается цветомузыкальный индикатор. В нейтральном положении SA1 громкость звука не изменяется. При установке SA1 в правое положение громкость звука увеличивается и через 5 секунд достигает максимального значения. При установке SA1 в левое положение громкость звука уменьшается и через 5 секунд достигает нулевого значения.
Рисунок 17.
Светодиод HL1 RGBYW0 - 7 цветов (3,0 … 3,4 Вольта, 20 мА) можно заменить светодиодом, взятым из сувенирного изделия «Космос» модели KOCNL-EL106(2018).
Перевод английских слов для работы со СПУТ:
1). «SD CARD» [ˈes dɪ ˈkɑːd] - SD-КАРТА (TF- карта).
2). «NEXT» / «BACK» - следующий / назад (предыдущий). Команды выполняются краткими (до 0,3 секунды) установками тумблера SA1 влево или вправо (соответственно) с последующим возвращением тумблера в нейтральное положение. Причём эти команды выполняются только если на TF-карту записано два и более треков.
3). «Repeat» (повтор) - режим работы, когда воспроизводится только один постоянно повторяющийся трек (В СПУТ выполняется по умолчанию).
4). GND – общий провод.
Информация любителям усовершенствований
1). При автономном питании плеера, для экономии ёмкости аккумулятора, красный smd-светодиод D1, расположенный под слотом TF-карты, можно отключить. Для этого достаточно удалить smd-резистор, который на модуле А2 обозначен как R6.
2). Для быстрого доступа к TF-карте, вход слота для карты можно «выдвинуть наружу» из корпуса, перенеся плату в угол корпуса. Но для этого потребуется корпус с прямыми, а не скруглёнными углами.
3). Для включения цветомузыкального индикатора HL1 можно ввести отдельный тумблер. Тогда включать индикатор HL1 можно будет независимо от установленного уровня громкости.
Уважаемые читатели!
Предлагаем Вашему вниманию гуманитарный блок к статье СПУТ. Первая часть гуманитарного блока – четыре загадки.
Загадка №1.
Собой не очень и красив, зато поёт он как артист! Настолько здорово поёт, что каждый сразу узнаёт.
Может быть, вам в большей степени по душе загадка, имеющая более конкретное описание загаданного. Кстати ответ является одушевлённым существительным. Если этой подсказки недостаточно, то прочитайте ещё одну.
Загадка №2.
Майским вечером, в прохладу, а в июне и в жару
Он поёт свои рулады в парке, в роще и в бору.
Третья загадка является немногословной, и содержит отрицание, а в сочетании с предыдущими загадками оказывается совсем не трудной.
Загадка №3.
Под ночными небесами песни льются над полями.
Нету песен тех милей! Их поёт - не Бармалей.
Загадка № 4 более длинная и даёт довольно точное описание загаданного предмета. Нельзя не угадать ответ.
Загадка №4.
На полях, в лесах и в рощах тьма весною не молчит. Как хрустальный колокольчик, голос мой звенит в ночи. Сердце сладостно волнует, в нем надежда, радость, грусть.
То тревожит, то чарует, все в восторге шепчут: «Пусть!».
Вторая часть гуманитарного блока – ребус СПУТ №1. Он является дублирующим заданием к загадкам. Если ни одна загадка не отгадана, то разгадайте ребус (см. рисунок 18). И ещё одна подсказка: в ответе к ребусу всего 7 букв.
Полный ответ к ребусу СПУТ №1:
По полному ответу к ребусу несложно выделить ответ и проследить почему так, а не иначе читаются рисунки, составляющие ребус. Разгадав загадки или ребус, ответ следует ввести в строку «Пароль» файла «SPUT_4work». Подсказка: ответ вписывается с большой буквы. Если ответ окажется правильным, файл откроется и вы получите комплект фотографий и чертежей для изготовления СПУТ.
Zip-архив файла «SPUT_4work» (1553 кБ) можно скачать здесь:
Желающим более подробно познакомиться с TF-картой, рекомендуем посетить сайт «Aiseesoft» с размещённой на нём информацией «Узнайте всё о том, что такое TF-карта и как её использовать».
Примечание
В статье СПУТ использованы: авторский ребус СПУТ №1 и 4 загадки, найденные в интернете и слегка изменённые.
Любители ЗРТ (загадок радиотехнической тематики) и ЗпЭ (Загадок по электронике) могут воспользоваться QR-кодом:
