Сегодня мы с вами сделаем настоящую маленькую блютуз колонку — бумбокс на основе готовых недорогих китайских модулей, купленных на Алиэкспресс. Я посмотрел несколько видео на ютубе о том, как люди делают самодельные бумбоксики. Кто-то делает их из пластиковых водопроводных труб, кто-то из фанеры, даже видел колонку сделанную из картонной коробки. Поскольку у меня есть в хозяйстве 3D принтер, то я решил разработать корпус колонки в программе SolidWorks и потом напечатать его на своем 3D принтере.
ВИДЕО ПРО СОЗДАНИЕ ЭТОЙ КОЛОНКИ
Поставленной задачей было сделать маленькую колонку, которая была бы по крайней мере не хуже дешевых промышленных аналогов, которые продаются в магазинах. Моя колонка должна быть небольшой, легкой, она должна долго работать в автономном режиме от аккумуляторов и приемлемо звучать. Чтобы не стыдно было взять ее с собой в предстоящее путешествие.
Для изготовления колонки потребуется несколько готовых модулей. В первую очередь это конечно модуль MP3 плеера с функцией Bluetooth. Такой модуль я когда-то купил на Алиэеспресс и он долго, наверно месяцев шесть, пролежал у меня в столе, дожидаясь своего часа. Модуль называется ZTV-M019BT-V2.1
Внешние устройства, такие как смартфоны, планшеты и ноутбуки определяют его как Bluetooth наушники или гарнитуру с названием M019BT. Плата может воспроизводить MP3 и WMA файлы с флэшек и SD карточек с битрейтом 32 ~ 320 Кбит/С, имеет встроенный FM тюнер (приемник), коммутируемый линейный вход, поддерживает стандарт беспроводной передачи данных Bluetooth 3.0 + EDR. В комплекте с модулем идет пульт дистанционного управления (батарейка питания прилагается). Заказать модуль вы можете, кликнув на этой ссылке или на фото ниже.
Следующий компонент, который нам потребуется — это миниатюрная плата усилителя мощности звуковой частоты класса D на основе чипа PAM8610:
Современные технологии позволили создать вот такой совершенно миниатюрный стереофонический усилитель с максимальной выходной мощностью 2 X 15ВТ который не требует радиаторов охлаждения. Модуль усилителя может питаться от источника постоянного напряжения от 6 до 12 вольт. На максимальной мощности модуль потребляет ток около 2 ампер.
Входной импеданс — около 15 К, сопротивление катушки громкоговорителей нагрузки 4-8 ом. На нагрузке 8 Ом максимальная мощность будет около 10 Вт, а на нагрузке 4 Ом — около 15 Вт. Микросхема PAM8610 имеет встроенную защиту от перегрузок и перегрева. В данном модуле используется стандартная типовая схема включения чипа PAM8610, рекомендованная производителем в документации на микросхему.
Комплект качественных динамиков можно заказать по этой ссылке (цена за 2 штуки)
Оба модуля, Блютуз плата и усилитель мощности, могут быть запитаны от источника напряжением 6 — 12 вольт. Поэтому я решил использовать для питания колонки два литий ионных аккумулятора распространенного типоразмера 18650 емкостью 2600 мАч. Аккумуляторы такого типа очень распространены и их можно купить в магазине радиотоваров или заказать в Китае на Алиэкспресс.
Для установки аккумуляторов в корпусе колонки я использовал вот такой дешевый пластиковый контейнер — держатель аккумуляторов
Контроллер заряда для батареи аккумуляторов я сделал сам. описание контроллера читайте в этой статье
3D модель для печати корпуса на 3D принтере я разработал в программе SolidWorks. Корпус колонки состоит из двух деталей. первая самая большая деталь — это коробка или сам корпус. деталь довольно крупная и достаточно сложная с точки зрения печати на 3D принтере ABS пластиком. Коробки с высокими стенками вообще сложно печатать таким филаментом из-за его сравнительно высокого коэффициента термического расширения. Лучше большие коробки печатать PLA или каким -то из современных пластиков с более низкой термоусадкой. Тогда вы не встретитесь с проблемами деламинации. Я все-таки решил напечатать корпус ABS пластиком потому, что хотел чтобы колонка была оранжевого цвета, а оранжевый у меня был только ABS пластик. Все модели и проект SolidWorks вы сможете скачать по ссылкам в конце статьи
Сборка Solidworks. 3D модель корпуса + вспомогательные модели динамиков и модулей
Сборка Solidworks. 3D модель корпуса
3D модель корпуса — коробка
3D модель корпуса — фронтальная панель
Блок- схема соединений узлов Bluetooth колонки:
На фронтальной панели колонки установлены громкоговорители, печатная плата усилителя мощности класса D и MP3-Bluetooth модуль. Bluetooth модуль устанавливается в прорезь на панели и закрепляется через отверстие четырьмя винтами или заклепками, сделанными из ABS — прутка для 3D печати. закрепил модуль такими пластиковыми заклёпками и в добавок приклеил суперклеем — цианоакрилатом.
Установка Bluetooth модуля на фронтальной панели колонки
Контейнер для двух аккумуляторов 18650 устанавливается в углу ящика колонки и закрепляется шестью такими же пластиковыми заклепками. Приклеить суперклеем этот контейнер не получится, так как цианоакрилат не растворяет тот пластик, из которого сделан контейнер для аккумуляторов.
Установка контейнера для двух аккумуляторов 18650
Блок питания колонки. 2 аккумулятора 18650 и зарядное устройство (контроллер заряда). Статью про контроллер заряда можно почитать по ссылке…
Я установил дополнительный красный светодиод параллельно гнезду подключения адаптера 12 В. Последовательно со светодиодом нужно включить резистор сопротивлением 1к. Светодиод будет светиться когда подключен адаптер 12 в. и заряжается аккумулятор.
Контроллер заряда Li-Ion аккумуляторов и выключатель питания колонки. Микросхема LM317 контроллера установлена на небольшом радиаторе для ее охлаждения. радиатор необходим, без него микросхема выйдет из строя.
Установка компонентов на фронтальной панели колонки. Динамики я вклеил на свои места суперклеем 403 (цианакрилат). Плата усилителя мощности класса D закрепляется 4 винтами М3. Блютуз MP3 модуль закреплен на передней панели суперклеем и пластиковыми заклепками из ABS нити для 3D печати.
Подключение проводов питания и аудио выхода к модулю плеера блютуз
Часть платы Bluetooth модуля. Здесь (обведено красным) был установлен SMD резистор с нулевым сопротивлением (перемычка). Эту перемычку необходимо удалить, иначе в громкоговорителе вы услышите очень сильные помехи в виде свиста и хруста. Эта перемычка соединяла между собой аналоговую и цифровую «земли» модуля. После удаления перемычки звук стал чистым и качественным.
Для того, чтобы работал FM тюнер (приемник) нужна внешняя антенна. Антенной может служить просто кусок провода длиной около метра. Антенна подключается к модулю Bluetooth в точке E2 (обведена красным). Эта точка находится рядом с Bluetooth антенной в виде фигурной дорожки на печатной плате.
Скачать 3D модели корпуса колонки и проект SolidWorks
