Sesli Uyarı: 18 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Tasarladığım PCB'nin adı Sesli Uyarı. Bu kart, bir stereo ses kaynağı ile bir FM vericisi veya amplifikatörü gibi bir stereo ses tüketicisi arasına yerleştirilmiştir. Kart kablosuz olarak şifreli bir mesaj aldığında, mevcut kaynaktan gelen ses akışına girer ve alınan mesajla ilgili MP3 ses klibini çalar. Klip çalmayı bitirdikten sonra tahta orijinal kaynağa geri döner (benim durumumda bir iPod.)

Bu kartı, ahşap atölye toz toplayıcımın ne zaman dolduğunu algılamak için tasarladığım bir tahta için yardımcı bir tahta olarak tasarladım. Toz toplayıcı tam tahta yanıp sönen bir flaşı açsa bile, bazen bunu fark etmem. Toz toplayıcı ve diğer sabit aletler çalışırken dükkan oldukça gürültülü olduğundan neredeyse her zaman dahili FM alıcılı işitme koruyucumu takıyorum. Bu kartı kullanarak, şimdi işitme koruyucumdan “Toz toplayıcı dolu” duyuyorum. Bakın

Kullanılan mcu bir ATmega328p'dir. Mcu, bir RFM69CW alıcı-vericisinden bildirim alır. Ses anahtarı, I2C kontrollü bir PT2314 yongasıdır. PT2314, 4'e 1 stereo anahtardır. Kart, olası 4 girişten 2'sini standart 3,5 mm stereo jak olarak sunar. 3. kaynak, yerleşik bir MP3 çalar çipidir ve 4. kaynak kullanılmaz. Çıkış, standart bir 3,5 mm stereo jaktan geçer.

MP3 çaların 3 olası kaynağı vardır: SD kart, USB Stick ve NOR Flash.

MP3 çalar, birçok DF Player modülünde bulunan YX5200-24SS çipinin aynısıdır (bu modülün daha ucuz sürümlerinin çoğu, orijinal çipin tüm işlevselliklerinden yoksun olan sahte çipler kullanır.) YX5200'ü kullanan bu uygulamanın en büyük farkı -24SS çipi stereodur ve NOR Flash EEPROM'u destekler.

NOR Flash'ı MP3 klipleriyle önceden yükleyebilir veya diğer kaynaklardan birini kullanabilirsiniz. Başlangıçta MP3 çalar varsa varsayılan olarak USB, ardından SD kart ve ardından NOR Flash olacaktır. Kaynak önceliğini değiştirmek için yazılımı değiştirebilir veya alınan mesaja göre MP3 kaynağına sahip olabilirsiniz.

Programlandığı gibi, harici giriş çıkışa iletilir. MP3 kaynağında olduğu gibi, bu davranış yazılımda değiştirilebilir. Ayrıca yazılım aracılığıyla ses, denge, tiz ve diğer bazı ses değiştirme özellikleri kontrol edilebilir.

Kart ayrıca bir kulaklık amplifikatör modülü ekleme seçeneğine de sahiptir. Amplifikatörü konfigürasyonumda kullanıyorum çünkü çıkış bir FM vericisini besliyor ve verici hat seviyesinde ses beslendiğinden daha iyi performans gösteriyor.

Kullanılmayan pinlerin tamamı tahtanın kenarına getirildi. Kart, gelecekteki geliştirmeler için (ekran, tuş takımı vb.) kesme hattına sahip bir I2C konektörüne sahiptir.

Şematik sonraki adımda ektedir.

Tasarladığım diğer panolarda olduğu gibi, bu panonun gerber dosyaları PCBWay üzerinde paylaşılıyor.

Thingiverse'de 3B yazdırılmış bir muhafaza mevcuttur:

Adım 1: Panonun Montajı için Talimatlar

Tahtanın (veya hemen hemen her küçük tahtanın) montajı için talimatlar aşağıdaki gibidir. Aşağıdaki adımlarda, isteğe bağlı kulaklık amplifikatörü olmayan bir kart monte ediyorum.

Bir SMD kartının nasıl oluşturulacağını zaten biliyorsanız, 13. adıma geçin.

2. Adım: Parçaları Toplayın

Tüm çok küçük parçalar (dirençler, kapasitörler, LED'ler) için etiketlerle çalışma masasına bir parça kağıt bantlayarak başlıyorum. Kondansatörleri ve LED'leri yan yana yerleştirmekten kaçının. Karışırlarsa, onları ayırt etmek zor olabilir.

Daha sonra kağıdı bu parçalarla dolduruyorum. Kenarın etrafına diğer, tanımlanması kolay parçaları ekliyorum. (Aynı kağıdı tasarladığım diğer panolar için kullandığımı unutmayın, bu nedenle fotoğraftaki konumların yalnızca birkaçında etiketlerin yanında/üzerinde parçalar var)

Adım 3: Kartı Monte Edin

Montaj bloğu olarak küçük bir tahta parçası kullanarak, PCB kartını iki parça hurda prototip kartı arasına sıkıştırıyorum. Prototip panolar, çift yapışkan bantla montaj bloğuna tutulur (PCB'nin kendisinde bant yoktur). Montaj bloğu için ahşap kullanmayı seviyorum çünkü doğal olarak iletken değil/antistatik. Ayrıca parçaları yerleştirirken gerektiğinde hareket ettirmek de kolaydır.

Adım 4: Lehim Pastası Uygulayın

SMD pedlerine lehim pastası uygulayın ve tüm açık delik pedlerini açık bırakın. Sağlak olduğumdan, daha önce uyguladığım lehim pastasının bulaşma olasılığını en aza indirmek için genellikle sol üstten sağ alta doğru çalışırım. Macunu bulaştırırsanız, makyajı çıkarmak için kullanılanlar gibi tüy bırakmayan bir mendil kullanın. Kleenex/doku kullanmaktan kaçının. Her pede uygulanan macun miktarını kontrol etmek, deneme yanılma yoluyla elde edebileceğiniz bir şeydir. Her pedde sadece küçük bir dokunuş istiyorsunuz. Dab'ın boyutu, pedin boyutuna ve şekline bağlıdır (kabaca %50-80 kapsama alanı). Şüphe duyduğunuzda, daha az kullanın. Bir TSSOP paketindeki IC'ler gibi birbirine yakın olan pimler için, bu çok dar pedlerin her birine ayrı bir dab uygulamaya çalışmak yerine, tüm pedlere çok ince bir şerit uygularsınız. Lehim eritildiğinde, lehim maskesi, suyun yağlı bir yüzeye yapışmaması gibi, lehimin pede göç etmesine neden olur. Lehim, açıkta kalan bir ped bulunan bir alana boncuklanacak veya hareket edecektir.

Düşük erime noktalı bir lehim pastası kullanıyorum (137C Erime Noktası)

Adım 5: SMD Parçalarını Yerleştirin

SMD parçalarını yerleştirin. Bunu sol üstten sağ alta doğru yapıyorum, ancak bir kısmı kaçırma ihtimalinizin daha düşük olması dışında pek bir fark yaratmıyor. Parçalar elektronik cımbız kullanılarak yerleştirilir. Kıvrımlı uçlu cımbızı tercih ederim. Bir parça alın, gerekirse montaj bloğunu çevirin ve ardından parçayı yerleştirin. Tahta üzerinde düz durduğundan emin olmak için her parçaya hafifçe vurun. Bir parçayı yerleştirirken, tam olarak yerleştirmeye yardımcı olması için iki elimi kullanırım. Kare bir mcu yerleştirirken çapraz olarak zıt köşelerden alın.

Polarize kapasitörlerin doğru konumda olduğundan ve tüm yongaların doğru yönlendirildiğinden emin olmak için kartı inceleyin.

Adım 6: Sıcak Hava Tabancası Zamanı

YAOGONG 858D SMD Sıcak Hava Tabancası kullanıyorum. (Amazon'da 40 dolardan daha düşük bir fiyata.) Pakette 3 püskürtme ucu bulunur. En büyük (8mm) nozulu kullanıyorum. Bu model/stil birkaç satıcı tarafından yapılmış veya satılmıştır. Her yerde reytingler gördüm. Bu silah bende sorunsuz çalıştı.

Düşük sıcaklıkta lehim pastası kullanıyorum. Model tabancam için sıcaklığı 275C'ye, hava akışı 7'ye ayarladım. Tabancayı panoya dik ve panonun yaklaşık 4 cm yukarısında tutun. İlk parçaların etrafındaki lehimin erimeye başlaması biraz zaman alır. Silahı tahtaya yaklaştırarak işleri hızlandırmak için cazip olmayın. Bu genellikle parçaların etrafa üflenmesiyle sonuçlanır. Lehim eridiğinde, tahtanın bir sonraki örtüşen bölümüne geçin. Tahtanın her yerinde yolunuzu çalışın.

7. Adım: Gerekirse Güçlendirin

Kartta yüzeye monte SD kart konektörü veya yüzeye monte ses jakı vb. varsa, kartı takmak için kullanılan pedlere ekstra tel lehim uygulayın. Lehim pastasının tek başına bu parçaları güvenilir bir şekilde sabitlemek için genellikle yeterince güçlü olmadığını buldum.

Adım 8: SMD Flux'un temizlenmesi/çıkarılması

Kullandığım lehim pastası "temiz değil" olarak tanıtılıyor. Tahtayı temizlemeniz gerekiyor, çok daha iyi görünüyor ve tahtadaki küçük lehim boncuklarını kaldıracak. İyi havalandırılmış bir alanda lateks, nitril veya lastik eldivenler kullanarak küçük bir seramik veya paslanmaz çelik tabağa az miktarda Flux Remover dökün. Akı giderici şişeyi tekrar kapatın. Sert bir fırça kullanarak fırçayı akı sökücüye batırın ve tahtanın bir alanını ovalayın. Tahta yüzeyini tamamen temizleyene kadar tekrarlayın. Bu amaçla bir tabanca temizleme fırçası kullanıyorum. Kıllar çoğu diş fırçasından daha serttir.

Kullanılmayan akı gidericiyi şişeye geri döküyorum. Bunun doğru olup olmadığını bilmiyorum. Bunu yapmakla ilgili herhangi bir sorun fark etmedim.

Adım 9: Tüm Oluk Deliği Parçalarını Yerleştirin ve Lehimleyin

Akı giderici tahtadan buharlaştıktan sonra, en kısadan en uzuna doğru tüm oluk deliği parçalarını birer birer yerleştirin ve lehimleyin.

Adım 10: Düz Kesimli Delik Pimleri

Düz bir kesici pense kullanarak, tahtanın alt tarafındaki açık delik pimlerini kesin. Bunu yapmak, akı kalıntısının çıkarılmasını kolaylaştırır.

Adım 11: Kırpmadan Sonra Delik Pimlerini Yeniden Isıtın

Güzel bir görünüm için, kesme işleminden sonra açık delik pimlerindeki lehimi tekrar ısıtın. Bu, gömme kesicinin bıraktığı kesme izlerini ortadan kaldırır.

Adım 12: Açık Delikten Akıyı Çıkarın

Daha önce olduğu gibi aynı temizleme yöntemini kullanarak kartın arkasını temizleyin.

Adım 13: Panoya Güç Uygulayın

Karta (6 ila 12V) güç uygulayın. Hiçbir şey kızarmazsa, iki regülatör yongasındaki büyük sekmeden 5V ve 3.3V ölçün.

Adım 14: Önyükleyiciyi Yükleyin

Bu adım, önyükleyiciyi yüklemenin yanı sıra işlemci hızını, saat kaynağını ve diğer sigorta ayarlarını belirler.

Bu adım için bir ISP'ye ihtiyacınız olacak. ISP'nin 3v3 olması koşuluyla, Arduino gibi herhangi bir ISP'yi ISP olarak kullanabilirsiniz. Tasarladığım ISP'nin 3v3 ISP konektörü var. Bakınız

Çok önemli: Bir 3v3 ISP kullanmalısınız yoksa karttaki bileşenlere zarar verebilirsiniz

Arduino IDE Tools menüsünden, kart için “Arduino Pro veya Pro Mini” ve işlemci için “ATmega328P (3.3V 8MHz)” seçeneğini seçin.

6 telli bir ISP kablosu kullanıyorsanız, kartın gücünü kesin.

Karttaki ICSP başlığından gelen ISP kablosunu 3v3 ISP'ye bağlayın. ICSP başlığının yanındaki DPDT anahtarını "PROG" olarak ayarlayın.

Araçlar->programcı menü öğesinden (veya kullandığınız ISP için uygun olanı) “ISP olarak Arduino”yu seçin, ardından önyükleyici yakmayı seçin. Bu, önyükleyiciyi indirmenin yanı sıra sigortaları da doğru şekilde ayarlayacaktır. Fotoğrafta, soldaki tahta hedeftir. Sağdaki pano ISP'dir.

ISP kablosunu çıkarın.

Adım 15: Çizimi Yükleyin

3v3 TTL seri bağdaştırıcı modülünü karttaki seri bağlaca takın.

Güncelleme: 18-Mart-2021: Başka bir mesaj aldığında uyarı çaldığında oluşan bir hatayı düzeltmek için taslakta bazı küçük değişiklikler yaptım. Krokinin güncellenmiş halini isterseniz benimle iletişime geçin

Bu adıma eklenen software.zip dosyasını indirin. Bu kaynakları Arduino klasörünüze karıştırabilir veya Arduino tercihlerindeki Sketchbook Location'ı bu kaynakları gösterecek şekilde değiştirebilirsiniz. Tercih edilen yöntem, bu kaynakları ayrı tutmaktır.

AudioAlertRFM69 taslağını doğrulayın/derleyin.

Çizimi hatasız derleniyorsa yükleyin.

Adım 16: MP3 FAT Hex Dosyasını Oluşturun

Bu adım, yerleşik NOR Flash yongasını MP3 kaynağı olarak kullanmayı planladığınızı varsayar. NOR Flash çipini MP3 kaynağı olarak kullanmayı planlamıyorsanız 18. adıma atlayabilirsiniz. Bu, MP3 kaynağı olarak bir SD kart veya USB bellek kullanacağınız anlamına gelir.

Bu adımın amacı, NOR Flash EEPROM'a kaynak olarak NOR Flash'tan çalınacak MP3 kliplerini içeren bir FAT16 dosya sisteminin görüntüsünü elde etmektir. FAT kök dizini içindeki dosya sırası, bir uyarı çalarken yazılımdan referans alacağınız MP3 dizinini belirler.

MP3 FAT Hex dosyası, Mac OS FatFsToHex uygulamam kullanılarak oluşturulabilir.

Bir Mac'iniz varsa veya bir Mac'e erişiminiz varsa, FatFsToHex uygulamasını GitHub'dan indirin:

Uygulamayı derlemeniz gerekmediğini unutmayın, bu depoda yerleşik uygulamayı içeren bir zip dosyası vardır.

Tahtada çalmak istediğiniz MP3 dosyalarına karar verdikten sonra FatFsToHex uygulamasını başlatın ve dosyaları dosya listesine sürükleyin. Listedeki dosyaları düzenleyerek oynatma sırasını ayarlayın. Bu, bir kereden fazla kullanabileceğinizi düşündüğünüz bir MP3 setiyse, kaydetme komutunu (⌘-S) kullanarak seti diske kaydedin. MP3 hex dosyasını FLASH. HEX olarak adlandırarak bir SD karta aktarın (⌘-E). Bu, bu SD karttaki tek dosya olmalıdır.

Herhangi birinin gerçekten bu panolardan birini oluşturacağından şüpheliyim, ancak biri yaparsa ve MP3 hex dosyasını oluşturmaya takılırsanız, benimle iletişime geçin ve sizin için oluşturacağım.

Adım 17: MP3 Dosyalarını NOR Flash EEPROM'a Yükleyin

Bu adım için ISP olarak bir Arduino'ya (veya tasarladığım karta) ve 5 veya 6 telli bir ISP kablosuna ihtiyacınız var. 6 telli bir kablo kullanıyorsanız, kartın gücünü kesin.

Tasarladığım ISP'yi kullanmıyorsanız, kullandığınız ISP'nin HexCopier çizimim ile yüklenmesi ve HexCopier çizimindeki talimatlara göre bir SD kart modülüne sahip olması gerekir. HexCopier çizimi, ATmega328p (ve diğer birkaç ATMegas) ile herhangi bir Arduino'da çalıştırılabilir. Bu çizim GitHub FatFsToHex deposundadır.

NOR Flash EEPROM'un yanındaki DPDT anahtarını PROG'a ayarlayın. Konektörün doğru yönünü belirlemek için topraklama pimini kullanarak ISP kablosunu 3v3 ISP ile NOR FLASH başlığı arasına bağlayın. Bu, fotoğraflardaki mavi konektördür.

SD kart takılıyken güç verildiğinde ve seri monitörün baud hızı 19200'e ayarlandığında, çizime bir C harfi ve bir dönüş karakteri ("C\n" veya "C\r\n") gönderin, başlatmak için kopya. ISP'de çalışan fotokopi taslağından beklenen yanıt için ekran görüntüsüne bakın.

FatFsToHex uygulamasının bir seri monitöre sahip olduğunu unutmayın (fotoğrafa bakın.)

Adım 18: Kartı Test Edin

“IN” etiketli 3,5 mm ses jakına bir iPod veya başka bir ses kaynağı bağlayın. “OUT” etiketli jaka bir çift kulaklık bağlayın.

Tahtaya güç uygulayın. iPod'daki parçaları çalın. Kulaklıktan ne çalındığını duymalısınız.

Karta bir 3v3 TTL seri bağdaştırıcısı takın. Baud hızını 9600 olarak ayarlayın.

Tahtaya “p1” göndererek bir uyarı çalın. iPod'dan ne geliyorsa onu kesen uyarıyı duymalısınız. Burada anlatılamayacak kadar çok sayıda test parametresi seri olarak karta gönderilebilir. AudioAlertRFM69 taslağının döngü işlevine bakın. Tüm test parametrelerini listeleyen bir switch ifadesi göreceksiniz.

Alıcı-vericiyi test etmek için, Varmint Detector talimatımda açıklanan uzaktan kumanda veya tasarladığım toz toplayıcı tam kart gibi başka bir panoya ihtiyacınız var. Bkz. https://www.thingiverse.com/thing:2657033 Bu panolar sesli uyarı panosuna mesaj göndermek üzere programlanabilir.

Ayrıca fotoğraflarda gösterildiği gibi bir breadboard üzerinde bir test seti oluşturabilirsiniz. RFM69CW ve HCW için devre kartları tasarladım. 5V mcu ile bu alıcı-vericileri kullanabilmeniz için bu panolar seviye kaydırma sağlar. (RFM69 3v3'tür.)

ABD'deki herhangi biri, panolarımdan herhangi birini, çıplak veya yerleşik, bulunması zor parçaları edinmekle ilgileniyorsa, benimle iletişime geçin (yorum yoluyla değil, mesaj yoluyla). Girişte belirtildiği gibi, pano Gerber dosyaları PCBWay'de paylaşılır.