DIY蓝牙小音响 - - Powered by Discuz!

标题: DIY蓝牙小音响 [打印本页]

作者: daydayup135412 时间: 2022-3-21 23:54
标题: DIY蓝牙小音响
我个人是比较喜欢手工做一些小东西，但是由于知识限制，我无法去制作一些复杂的东西，如果是一些简单的小玩具，如果我有能力做，我还是很乐意去做的。前段时间正好在看音响，我最后入手了一个便宜的EDIFIER的音响，音响没有配备蓝牙功能，我感觉有点遗憾，在使用手机的时候无法享受音响的功放效果。最后，我在B站上看到了制作蓝牙小音响的相关视频，自己查了下材料，发现这个东西比较容易做，所有的元件基本在淘宝上都有的卖，自己只需要设计组装的电路就可以了，所以我开始了本次的DIY行动。最后累计花了2天时间做了出来，当然最后的制品还有一些缺陷，比如功放模块存在电路声，USB供电模块暴露在外面。这里记录一下我制作这个玩具的设计过程和技术难点，希望给同样想做这样一个玩具的人带来帮助。

材料准备
首先抛开外壳，考虑蓝牙小音响的电路部分。小音响的电路主要包含几个部分，1）供电，2）蓝牙接收模块，2）音频输出模块， 3）音频功率放大模块，4）小喇叭 5）控制电路

供电部分
方案一：采用USB供电
目前不考虑最新的Type-C的规范，之前市场上主要流行的供电USB接口还是USB2.0版本的 micro USB接口。micro-USB 中包含了多个触点，包括 VCC,GND，3个信号点。因为我们只需要供电功能，我们只需要将USB接口的VCC和GND触电暴露出来就可以了。
淘宝上可以搜索:Micro USB 4P转直插转接板模块. 售价一共是在 0.4元左右

方案2 ：采用电池供电
如果基于成本考虑，我们这里可以选择多节干电池串联，这样成本会节省很多，一般电池盒在1.5元左右，当然自己制作也可以，一节5号干电池表压是1.2/1.5V，自己可以选择对应数量的干电池串联。
如果基于体积考虑，我们可以选择采用航模用的锂电池，常用的锂电池标压应该有3.7v,9v和12V。这样的电池电压基本满足所有的小电路的需求。但是锂电池一般价格很高，我最后选择的是3.7v的可充电锂电池，基本和手机电池的大小一样，大概需要30元。

方案3 ： USB和电池混合供电
这个方案看起来很美好，但是需要注意是，我们不能直接将电池盒USB同时接入电路，如果两者电压一致，那么问题不大，如果两者电压不一致，那么就会存在一方向另外一方充电的现象，在没有充电保护模块的保护下，这样的操作会很危险。

方案4 ：同时保留USB 和电池供电的接口，手动切换
这个方案可以有多种实现，1）在电路中预留电池正负极的端口，直接拔插，2)两个单刀双掷开关，通过传动方式连接。3）双路4插脚开关，这个和实现2类似，只是有成熟的模块。

最后因为想要保证音响在固定地方的供电效率（不需要反复给电池充电），同时保留音响便携的可能性，我选择采用了方案4。另外由于我选择的外壳内在体积小，我选择采用实现1的方案。

蓝牙接收模块+音频输出模块+功率放大模块
由于市面上的贩卖的模块都是将这几个功能绑定在一起的，所以我将这3个部分放在一起讨论

方案1：蓝牙音频功放板
这个方案算是最方便的，在淘宝上直接搜索 “蓝牙音频功放模块“，就能得到一批产品，这些产品的售价在15-20元之间。
这里挑选的产品需要包含以下输入或者输出针脚， 1) VCC+ GND。这个部分用于电源供电。 2）L+,L-,R+,R-。这4个分别是左右声道的正负极，用于连接外接的小喇叭。
（这里主要注意左右声道的输出功率，如果输出功率小于购买的喇叭的功能，很有可能带不动小喇叭）

方案2：蓝牙音频解析板+功放板
蓝牙音频解析板有两种，1）纯解析版，只提供了电源和左右声道的输出针脚，售价在8-10元左右，2)带有3.5mm耳机插孔的解析版，售价在15元左右。
这里如果采用带有耳机插孔的解析版，那么我们需要将耳机插孔脱焊，将对应的音频接口暴露出来，用这些音频接口去连接功放板的音频输入接口(当然还有一种比较暴力的方式，我们直接插一个耳机线上去，将耳机线剪开，直接将耳机线接在功放板上，我觉得这样的方式挺蠢的）
在选择功放板上的决策点倒是不多，我们这里需要考虑的是功放板的输入电压和输出功率，这里一般采用与解析版一致的输入电压（这样只需要提供一个供电模块，两个模块并联就可以了，实现上比较方便），输出功率主要影响了之后小喇叭的选择。
我开始采用了方案1，购买了某宝某店家的“蓝牙功放板蓝牙音频接收器模块车载音箱改装小diy主板mp3解码电路”（型号为XY_BT），最后测试下来，发现电路板上的功放模块不起作用，标准输出3W的输出端口，在我实际测试下来，功率只有0.05W左右。最后我选择采用方案2，购买了“蓝牙音频接收器模板” 和 “PAM8403迷你5V数字小功放板”，合计成本在10元左右。

小喇叭
常用的小喇叭包括 4Ω3W， 2Ω0.5W,8Ω15W等。在查阅资料后，我发现2*3W构成的双声道已经能够最大提供72分贝的声音，完全满足我的需求，所以我最后选择了购买2个4Ω3W的小喇叭，当然这一个决策也影响了我功放板的选择。（最后实际电路测试的时候，小喇叭确实能输出很大的声音，但是输出到最大的时候小喇叭的表层膜震动幅度太大，我担心长期这么使用会损坏，所以我不建议在实际使用的时候长期输出最大音量）

控制模块
首先需要考虑是电源的控制模块。电源输入的正极接口部分可以考虑串联一个开关，用于实现设备的开关。
其次是功放的音量，这里由于功放板自带，所以我没有单独设计。
剩下的包括蓝牙连接状况等，这个在我试用的时候发现并不重要，所以最后没有实现。

连接电路图

实现效果

实现的时候遇到的问题和可能的解决方案
电烙铁焊锡的问题
首先是保养问题，电烙铁头一定要长期挂锡（头部包裹一层锡），使用前，使用后，都要给头部包裹一层锡，不然电烙铁氧化之后就会出现无法融化锡，也无法粘连锡的问题。（如果出现氧化问题，可以采用砂纸打磨一下电烙铁头，注意打磨掉氧化层就行了，打磨过了不合适）
锡焊的时候，采用常用手操作电烙铁，另外一只手操作锡丝。先将锡丝放在靠近需要焊接的部分，然后再电烙铁挂锡状态下将电烙铁靠近焊接部位，锡融化的时候锡丝向前送一点点，移开锡丝，电烙铁保持0.5左右再离开。

实验器材准备
电烙铁+锡丝+电烙铁支架+海绵+松香：锡焊的一套
绝缘桌垫：操作电烙铁的时候，如果不注意，会损伤桌面，建议备一个，不是必须。
电子元件盒+镊子 : 在操作的时候会有一些小元件，暂时不用的时候可以放在盒子里，便于之后使用，镊子可以用于夹取元件。（当然镊子有其他的妙用，我不会告诉你我用镊子在纸盒上钻圆孔）
剪刀：剪刀可以用来剪导线，同时可以用来剥线（剪一半，露出铜芯的时候停，拔一下外表壳就好了）
杜邦线+面包板：在焊接直接，可以用杜邦线+面包板来测试电路连通性和方案可行性
万用表:这个大家都懂。

共地线的问题
实验的时候是直接采用了面包板拔插，在组装的时候遇到了这个问题，我最后采用将几根地线的导线外壳拨开，然后将铜芯搅在一起，最后采用绝缘胶布包裹。现在回想起来，用锡固定一下连接部分会比这样更加可靠。

线路拔插问题
这个问题具体描述是，如果直接将所有元件固定死，之后不再打开，那么不需要考虑可拔插性，但是按照我设计的电路和外壳限制，如果我需要将功能部分切换成锂电池供电，那么我需要供电部分可拔插。另外由于喇叭在壳子上方的内表面，而电路板在壳子底部的内表面，在打开外壳的时候，喇叭和电路板之间的连线必将干扰我之后的操作，我最后选择他们之间的连线采用杜邦线公母头的端子链接，在打开外壳之后可以拔出开导线。

电路板固定的问题
由于外表壳是纸盒，所以采用螺丝是很麻烦也很不美观的。我最后选择采用热熔胶固定

作者: hao6633 时间: 2022-3-22 10:30
蓝牙模块+数字功放板，合计10元左右？哪里买的？

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