SitesReady
Аббревиатуры, применённые в статье АПСКУ
АПСКУ – Аккумуляторный плеер с кнопочным управлением (название статьи), или – для краткости – Плеер «Бот».
ИОН – источник опорного напряжения.
КПУП – Кнопочная панель управления плеером.
ПП – печатная плата.
УОРА – устройство, отключающее разряженный аккумулятор.
ФП – фальшпанель.
ЦМУ – цветомузыкальное устройство (взятое из состава, ранее изготовленного УЦРС2 – устройства цветоритмического сопровождения-2).
Что нового в статье?
1). АПсКУ (он же – для краткости – Плеер «Бот») изготовлен в жестяной, но красочно оформленной коробке из-под чая Richman «ORGANIC TEA» с открывающейся (откидывающейся) верхней крышкой.
2). Сердцем АПсКУ является готовый MP3-плеер производства КНР. Маркировка ИМС затёрта, но скорее всего, контроллер — AC1082 от фирмы JL (такие платы продаются под названием «MP3-плеер GPD2846», но с маркировкой типа HL-195-JL) – в них имеются 3 дополнительных вывода «IRM» для осуществления ИК- управления модулем (в плеере «Бот» не используются).
3). Для наиболее полного использования возможностей модуля «MP3-плеер GPD2846» в АПсКУ использован малогабаритный DC / DC – преобразователь повышающий напряжение питания плеера с 3,7 Вольта до 5 Вольт.
4). Плеер «Бот» оснащён самодельным УОРА (устройством, отключающим разряженный аккумулятор). Промышленность зарубежных стран давно выпускает готовые устройства, позволяющие защитить Li-ion аккумулятор от глубокого разряда. Однако все они имеют один большой недостаток: в них нет крепёжных отверстий. Такие модули приходится приклеивать к корпусу, рискуя испортить трассировку платы или применять крепление пайкой. И то и другое смотрится не эстетично. А самостоятельно разработанная ПП УОРА позволяет крепить ПП традиционно. При этом плата получилась миниатюрной (55х29 мм), да на ней ещё размещён DC-DC – преобразователь.
5). Производитель предлагает управлять модулем MP3-плеера с помощью трёх кнопок. Плеер «Бот» оснащён самодельной КПУП (кнопочной панелью управления плеером) с 4 подсвечиваемыми синим цветом кнопками. За счёт этого, количество функций управления плеером увеличено с шести до восьми.
6). Плеер «Бот» имеет моментальный доступ к аккумулятору.
Аккумуляторный плеер с кнопочным управлением (далее просто «АПсКУ» или Плеер «Бот») состоит из трёх небольших блоков.
1). УОРА (Устройство, отключающее разряженный аккумулятор) с DC-DC – преобразователем для питания плеера «MP3-плеер GPD2846» напряжением +5 вольт (рисунок 01).
2). КПУП (Кнопочная панель управления плеером) с расширенными функциональными возможностями (рисунок 02).
3). ЦМУ, MP3-плеер и схема соединения блоков (рисунок 03).
ВИДЕО
apsku_2.mp4 [28.43 Mb] (скачиваний: 2)
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 от Яндекса и мощный пропагандист нейросетей всея Руси бот Алиса:
Начну, как обычно, с критических замечаний:
1). Оригинальная конструкция! За аккумулятором будем лазить внутрь корпуса, как в шкатулку с драгоценностями. Шутка, конечно. Чего не сделаешь, «чтобы музыку найти»!
2). А сколько крепёжных изделий угрохали. Нет, чтобы собрать всё на одной плате. Впрочем, полезно то, что разные части плеера «Бот» можно использовать для других поделок!
3). Динамик 2ГД-36 хороший, он зря не шипит как динамик 3ГД-31, но он также высокочастотный и низы не воспроизводит. Правда в плеере есть выход на внешнюю колонку. Тут уже качество что надо!
4). Зелёный светодиод «Контроль» вряд ли нужен меломану. Он был полезен разработчику, а теперь выглядит атавизмом. Так называемый «выключатор» срабатывает при разряде аккумулятора до 3,2 вольта, а светодиод «Контроль» полностью гаснет при 2,5 вольта.
5). Внутри плеера, кроме печатных плат, есть навесной монтаж. И не дай бог внутрь корпуса залетит бомбочка. От навесного монтажа, точно, ничего не останется. Шутка, но с долей рациональности. Под аккумулятором желательно установить перегородку, закрывающую все внутренности плеера от меломана.
6). Не очень вдохновляет, что нужно обязательно выключать динамик, если подключаешься к гнезду «ТЛФ.». Правда стереозвучание на головные телефоны стоит того, чтобы помнить это правило. Таким смешным оказался двухваттный модуль плеера «Бот».
7). Для заряда аккумулятора приходится открывать верхнюю крышку, вынимать его и заряжать в отдельном зарядном устройстве с выходным напряжением +4,2 вольта.
Положительные моменты:
1). Какая красивая кнопочная панель управления плеером получилась! Палец мимо кнопки не пронесёшь, так как все кнопки светятся. А расположены кнопки на задней панели плеера, наверное, для того, чтобы их свечение не подавляла счетверённая цветомузыка.
2). У плеера есть выход на внешнюю колонку. Даже если во внешней колонке произойдёт короткое замыкание, то усилитель плеера не выйдет из строя. Вот какая защита!
3). Разные составные части плеера «Бот» можно изготовить и использовать в других поделках. Это и цветомузыка, и кнопочная панель управления, и «отключатор», так сильно заботящийся о литий-ионном аккумуляторе.
4). Любители экзотических доработок могут сделать параллельный «включатель» для плеера. Тогда, для включения плеера, достаточно будет положить его набок. А реализовать это можно (угадайте, с помощью какого количества деталей)?!? – Готовы узнать ответ? / Всего с одной деталью. А чтобы узнать конкретно, какая деталь потребуется, читайте статью до конца.
5). Изменено однозаклёпочное крепление аккумуляторного отсека, на двухзаклёпочное. Под обе чрезмерно длинные заклёпки подложены гайки М5.
Советы:
1). Желательно к дну корпуса (снаружи) приклеить кожаную декоративную накладку на поролоновой основе, чтобы плеер можно было устанавливать даже на нежные полированные поверхности.
2). Оксидный конденсатор C8 на плате «отключатора» должен уступить место DC-DC-преобразователю. Конденсатор C8, в большинстве случаев не нужен, но при необходимости его устанавливают непосредственно у платы плеера на свободных медных пятачках.
3). И ещё один совет из таких, которые можно объединить одним общим названием: «Если не получается выключить приёмник, то хотя бы накрой динамик платочком, чтобы было потише». / Крышка на корпусе плеера сидит достаточно плотно, но на всякий случай её можно зафиксировать в закрытом состоянии полоской изоленты.
Ой-ой-ой! Мамочка моя марсианская! Как летит время. Не сердитесь за излишнюю строгость рецензии! Улетаю на марсианский спутник Демос. Вы ведь позволите на пару недель захватить с собой вашу поделку? Хочу узнать, как её «счетверённая» цветомузыка будет заставлять жмуриться приветливых, но любопытных аборигенов со спутника Демос.
Пожелайте моему кораблю не менее пяти Вольт под килем и не более короткого замыкания в отделяющейся части корабля. А мне – случайно не потерять миникабель для подключения внешней колонки. После совершённого путешествия все дороги ведут на Землю! Приеду – поделюсь впечатлениями, а если узнаю, что вы тут без меня скучали, перестану рецензировать ваши бесценные поделки! До свидания, мои земные братья и сестрички, техники и технички, а также электрики и электрички! Цветомузыкальный плеер вашему дому!
Для того, чтобы прослушать рецензию Алисы на мобильном устройстве вы можете воспользоваться QR-кодом:
Первая отличительная особенность. АПСКУ изготовлен из трёх блоков: (рисунки 01, 02 и 03).
Вторая отличительная особенность. Сравнительно не большой (0,5 мА) ток дежурного режима УОРА, определяемый током потребления DC/DC – преобразователя.
Третья отличительная особенность. Сравнительно небольшое количество компонентов.
Четвёртая отличительная особенность. Использование в качестве корпуса упаковки от чайной продукции с удобной открывающейся на шарнире крышкой.
Основной недостаток поделки. Для заряда аккумулятора требуется его вынимание из корпуса и заряд в специальном ЗУ с выходным напряжением 4,2 Вольта.
В авторском случае использовано ЗУ (зарядное устройство) YI HANG Battery Charger Model: YH-006 Input: DC5V Output: 4,2V/500MA. ЗУ можно также купить, например на Я.Маркете за 111 рублей. Артикул Маркета 4603010956.
Порядок использования АПСКУ
1). Устанавливают в слот «TF-карта» записи с музыкальными треками на TF-карте. АПсКУ (плеер «Бот») поддерживает музыкальный формат MP3. Рекомендуемый объём памяти TF-карты, устанавливаемой в плеер – 16 ГБ и менее. Чем меньше объём карты, тем меньше задержка включения плеера на воспроизведение. Однако, проверена работа плеера и с картой 32 ГБ (при занятом объёме памяти 8 ГБ).
2). Подключают внутреннюю или внешнюю АС (акустическую систему) или стереотелефоны. ВАЖНО: при подключении стереотелефонов, АС (или динамики) должны быть обязательно отключены тумблером SA4!!!
3). Управляют работой плеера с помощью 4-х кнопочной панели, расположенной на задней стенке корпуса.
4). При необходимости тумблером SA2 включают ЦМУ. При этом включаются и начинают плавно менять свои цвета излучения все 4 SF-LEDs.
5). Если работающий АПсКУ (плеер «Бот») отключился, то следует зарядить аккумулятор. Для этого откидывают крышку корпуса назад, аккуратно, с помощью рычага (например, прямошлицевой, или плоской отвёртки) поддевают и вынимают из контейнера аккумулятор и заряжают его в специальном ЗУ с выходным напряжением +4,2 Вольта. Пятивольтовые ЗУ от телефонов, айфонов, смартфонов использовать НЕЛЬЗЯ!!!
Устройство, отключающее разряженный аккумулятор (УОРА в составе АПСКУ)
УОРА состоит из:
– ИОН (источника опорного напряжения), собранного на элементах R1 VD1 VD2;
– Г-образного звена ФПТ, собранного на элементах R5 С1 С2;
– подстроечного многооборотного резистора RP1;
– компаратора, собранного на ОУ DA1;
– управляющего резистора R2 (этот резистор задаёт рабочий ток ОУ);
– корректирующего керамического конденсатора С3;
– резистора R3, являющегося ПОС (положительной обратной связью) и создающего петлю гистерезиса для компаратора:
– инвертора, собранного на полевом транзисторе VT1 и стоковом резисторе R4;
– D – триггера DD1.1, фиксирующего момент разряда GB1 до критического уровня (порог срабатывания установлен равным минимальному рабочему напряжения плеера «Бот»);
– цепи С5 R8 стартовой установки триггера (в истинное состояние);
– токового ключа, собранного на полевом транзисторе VT2 и коммутирующего нагрузку;
– стоковой нагрузки транзистора VT2 – MP3 плеера (блока А1), КПУП и ЦМУ;
– защитного диода VD4 и иногда требующегося оксидного конденсатора фильтра С8;
– зелёного светодиода HL1 «Контроль» с элементами обвязки R6 VD3;
– Г-образного ФПТ, собранного на элементах R7 С4, устраняющего пульсации напряжения, наводимые DC-DC – преобразователем (блоком А2) на ИОН (R1 VD1 VD2);
– керамического конденсатора фильтра С6 и оксидного конденсатора С7;
– DC-DC-преобразователя (блока А2), повышающего входное напряжение от 0,9 … 3,7 вольта до стабильного напряжения + 5 вольт;
– тумблера SA1 включения питания;
– li-ion аккумулятора GB1 типоразмера 18650 с номинальным рабочим напряжением +3,7 Вольта и ёмкостью 9800 мА/час.
Принцип работы УОРА
Сердцем УОРА является компаратор, собранный на программируемом, малошумящем, экономичном операционном усилителе КР1407УД2. Микросхема КР1407УД2 – программируемый, или «программно управляемый» малошумящий ОУ – имеет номинальное напряжение источника питания ± 12 Вольт, однако сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до ± 1,2 вольта. Именно «низковольтность» этого ОУ обеспечивает работоспособность КР1407УД2 в УОРА даже при замене двухполярного питания однополярным.
Потребляемый ОУ ток в дежурном режиме при U пит = +5 Вольт равен 114 мкА.
При замыкании тумблера SA1 «Вкл.», напряжение +3,7 вольта с аккумулятора GB1 подаётся на вход (вывод Ui) DC-DC-преобразователя (блока А2). На выходе (на выводе Uo) преобразователя (блока А2) устанавливается стабильное напряжение + 5 вольт. Этим напряжением (в авторском экземпляре + 5,1 вольта) питаются все составные части УОРА, кроме зелёного светодиода HL1 «Контроль» с элементами обвязки R6 VD3. По яркости свечения HL1 (особенно удобным оказалось при регулировке порога выключения Rн) можно на глаз определять уровень напряжения на работающем аккумуляторе. Свечение зелёного светодиода HL1 полностью прекращается при U = +2,5 В. Стабилитрон VD3 в прямом включении даёт дополнительное падение напряжения порядка 0,7 вольта. Поэтому, полное погасание HL1 происходит при напряжении 3,2 вольта. Это – минимальное рабочее напряжение модуля MP3 плеера (блока А1), при котором гарантируется его надёжная работа. То есть GB1 в плеере «Бот» разряжается не до критических 2,8 вольта, а до 3,2 вольта».
Одновременно, выходным напряжением DC-DC-преобразователя быстро заряжается конденсатор C7 и чуть медленнее (через резистор R8) оксидный конденсатор C5. На прямом выходе (выводе 1) триггера DD1.1 устанавливается лог.1. С выхода (вывода 1) DD1.1 лог.1 поступает на затвор токового ключа, собранного на полевом транзисторе VT2. Транзистор VT2 открывается, сопротивление канала исток – сток VT1 стремится к нулю и нагрузка Rн (плеер «Бот» и К⁰) оказываются включёнными.
Авторский экземпляр плеера «Бот» при средней громкости и включённой ЦМУ работает с полностью (до 4,16В) заряженным аккумулятором GB1 около 12 часов. Когда на прямом входе (выводе 3) компаратора DA1 постоянное напряжение оказывается меньше, чем на инвертирующем входе (выводе 2) DA1, то на выходе компаратора (на выводе 6) высокий уровень напряжения сменяется низким. Инвертор VT1 R4 формирует фронт напряжения на входе С (на выводе 3) DD1.1. А так как на входе D (выводе 5) DD1.1 установлен лог.0, то такое сочетание сигналов приводит к установке лог.0 на прямом выходе (на выводе 1) DD1.1. Токовый ключ, собранный на полевом транзисторе VT2, закрывается и отключает нагрузку Rн.
Резистор R3, включённый между выходом и прямым входом ОУ, является ПОС (положительной обратной связью). ПОС обеспечивает небольшую петлю гистерезиса, исключающую автогенерацию (вкл / выкл) и повторное включение нагрузки из-за эффекта самовосстановления ЭДС аккумулятора.
Настройка УОРА
Настройка УОРА при безошибочном монтаже и исправных компонентах заключается в установке порога выключения аккумулятора.
Настройку УОРА выполняют с лабораторным БП (блоком питания). Устанавливают выходное напряжение БП равное +3,2 вольта (при этом нагрузка Rн должна включиться) и, вращая шлиц многооборотного подстроечного резистора RP1, добиваются выключения нагрузки.
Примечание. В авторском экземпляре АПсКУ при макетировании УОРА использовался простой (не многооборотный) подстроечный резистор и нужный порог выключения получился при сопротивлении верхнего (по схеме на рисунке 01) плеча RP1, равном 18 кОм. При этом сопротивление нижнего плеча RP1, составило 81 кОм. Получившееся при макетировании соотношение плеч, рекомендуется установить на прецизионном RP1 до его установки на ПП. Без такой предустановки делать до 100 оборотов отвёрткой в тесном корпусе плеера – задача изматывающая. Ещё 1 важное замечание. В верхнее плечо RP1 рекомендуется включить дополнительный постоянный резистор сопротивлением порядка 5 кОм. Это предотвратит подачу напряжения +5В на инвертирующий вход DA1 в крайнем верхнем положении подвижного контакта подстроечного резистора RP1.
Технические характеристики модуля повышающего напряжения (блока А2)
Блок А2. Boost Converter Board DC/DC – преобразователь. HW-626 0,9-5 В до 5 В DC-DC повышающий модуль питания, плата повышающего преобразователя напряжения до 5 В.
Преобразователь хотя и миниатюрный, но вполне функциональный и полезный. Его задача — из 2-3 NiMH аккумуляторов или литиевого аккумулятора получать напряжение 5 вольт для питания мелких устройств с потреблением до 200-250 мА. Проверено, что его можно использовать и для питания малопотребляющих (с током в несколько миллиампер) устройств. Собственное потребление преобразователя (при отсутствии нагрузки) — доли микроампер. Поэтому даже выключатель питания на его входе не обязателен.
При выходном токе более нескольких десятков миллиампер на выходе обязательно нужно устанавливать танталовый конденсатор емкостью не менее 0,3 мкФ на миллиампер. Это необходимо для уменьшения пульсаций на выходе.
Конечно, по электрическим параметрам преобразователь неидеален (у модулей, заключённых в корпус, пульсации в два раза меньше), но компенсируется небольшими размерами и, буквально, копеечной ценой.
Модули повышающего напряжения (Mini Step Up Boost Power Module) Si Tai&SH на Алиэкспресс можно купить 5 штук за 92 рубля. Преобразователь DC-DC 5В повышающий миниатюрный. В магазине MCU его артикул: 00762 Цена 29 руб. Повышающий DC-DC преобразователь напряжения ультрамалых размеров.
Входное напряжение (Vi): 0,9 … 5 Вольт;
Выходное напряжение (Vo): 5 В;
Выходной ток при входном напряжении < 1 В: 40mA;
Выходной ток при входном напряжении 1-1,5 В: 40-100mA;
Выходной ток при входном напряжении 1,5-2 В: 100-150mA;
Выходной ток при входном напряжении 2-3 В: 150-380mA;
Выходной ток при входном напряжении > 3 В: 380-480mA;
Эффективность преобразования: 80 … 85%;
Частота преобразования: 150 КГц;
Размеры модуля: 11 x 10,5 x 7,5 мм;
Входное напряжение должно быть всегда менее номинального напряжения 5В, иначе модуль выйдет из строя. Vi (input) – вход. Vo (out) – выход.
Выпускается также Микро DC-DC UP на ME2108A. Вход 0,8В – выход 3,3В до 200 мА. Ток покоя – 12 мкА.
Детали УОРА
В схеме УОРА применены резисторы R1 … R8 ОМЛТ, С2 – 23, С2 – 33 и им подобные с разбросом номиналов до ± 10 % и мощностью рассеивания 0,125 вт. Конденсаторы С1, С7, С8 – типа К50-35 или зарубежного производства, например, серии ТК фирмы «Jamicon» или CFM фирмы «Maron». Остальные конденсаторы – керамические малогабаритные зарубежного производства. Стабилитрон VD3 2С156Г можно заменить обычным кремниевым диодом типа КД102, КД503, КД510, КД520 … КД522 с любым буквенным индексом. Зелёный светодиод HL1 ARL-5213PGC можно заменить синим или белым (с прямым падением напряжения не менее 3 вольт) имеющим повышенную яркость свечения. Полевой транзистор VT1 КП501А можно заменить любым аналогичным, например, КП504А, КП505А. Из серии транзисторов КП501 … КП505 не подходит только КП503. Однако предпочтение следует отдать транзисторам, имеющим меньшее сопротивление канала сток-исток в открытом состоянии. Возможная замена полевого транзистора VT2 (КП505А) – его низковольтный аналог КП505Г. Подойдут даже мощные транзисторы типа IRF540, IRF840. Микросхема DD1 К561ТМ2 имеет зарубежный аналог CD4013. Микросхему DA1 КР1407УД2 можно попробовать заменить КФ1407УД4, начинающей работу при однополярном питании с 3 Вольт. Тумблеры SA1 … SA4 – MT1 или любые другие малогабаритные. Батарея GB1 литий-ионная типоразмера 18650 с номинальным рабочим напряжением +3,7 Вольта в принципе (при замене контейнера – держателя) может быть заменена другими элементами с суммарным выходным рабочим напряжением 2,4 … 3 Вольта (это возможность DC-DC преобразователя – блока А2). Однако, чем больше напряжение питания, тем большее время работы на одном заряде аккумулятора можно будет получить. А при рабочем напряжении менее 2,4 вольта, плеер «Бот» придётся включать на пониженной громкости.
КПУП (Кнопочная панель управления плеером)
Для АПсКУ (плеера «Бот») разработана расширенная кнопочная панель управления. Сердцем модуля MP3-01-PCB является ИМС AC22BPOP139-42A2 (с 16 выводами). Двухваттный УЗЧ собран на ИМС 8002A GTY2312 (с 8 выводами).
Для модуля плеера MP3-01-PCB в ТСВ (типовой схеме включения) указаны три кнопки: NEXT, PLAY, BACK. Схема АПсКУ оснащена четырьмя кнопками.
Кнопка SB1 «Р / Р» (PLAY / PAUSE).
Кнопка SB2 «+» [Увеличение громкости и следующий трек (при длительных и кратких нажатиях – соответственно)].
Кнопка SB3 («-») – [Уменьшение громкости и предыдущий трек (при длительных и кратких нажатиях – соответственно)].
Кнопка SB4 «Краткое / Длительное нажатие».
При кратких нажатиях переключается режим «All» / «One» («Все треки» / «Один трек» – бесконечный повтор).
При длительных (не менее 2 секунд) нажатиях последовательно переключаются 7 жёстко установленных (не регулируемых пользователем) режимов эквалайзера. Они при работе на встроенный динамик малозаметны, но дают значительную прибавку к качеству звука на внешнюю АС.
КПУП подключается к модулю MP3 плеера всего по трём проводникам в соответствии с рисунком 02. Причём, питание +5 вольт можно не заводить на плату КПУП, если не требуется подсветка кнопок. Из остальных проводников: GND (общий с плеером, но не с УОРА) и точка А, которая подпаивается к печатной дорожке модуля, на которую указывает жёлтая стрелка (см. рисунок 02).
Настройка КПУП
Яркость подсветки кнопок SB1 … SB4 в целях экономии ёмкости аккумулятора выбрана минимальной. Ток через каждый встроенный в кнопку синий LED – индикатор составляет 70 мкА (итого 70 х 4 = 280 мкА).
Увеличить яркость подсветки кнопок можно, уменьшив сопротивления резисторов R1 … R4 с 36 кОм, например, до 3,6 кОм (в десять раз). Однако вряд ли это нужно, особенно при наличии в плеере «Бот» ЦМУ. Сопротивления резисторов (R5 … R8) цепочки ЦАП, задающих режим работы плеера, имеют типовые значения и могут иметь допуск 5%, не хуже.
Детали КПУП
В схеме КПУП применены резисторы R1 … R8 типа ОМЛТ, С2 – 23, С2 – 33 и им подобные с разбросом номиналов до ± 5 % и мощностью рассеивания 0,125 вт. Кнопки SB1 … SB4 – тактовые кнопки DAIER с подсветкой TSL-012 размером 12 х 12 мм и высотой 7,2 мм. В продаже встречаются варианты под конкретный цвет (например, TSL-012/G — зелёный, TSL-012/BL — синий). Кроме того, кнопки бывают со светодиодами красного, жёлтого и белого цветов свечения.
Технические характеристики кнопки TSL-012
TSL-012 — это тактильный переключатель для поверхностного монтажа, который срабатывает только при нажатии кнопки или при значительном изменении силы нажатия. Кнопка имеет 6 выводов. Два вывода ведут к светодиоду. Минус светодиода помечен точкой. Остальные 4 вывода это всего лишь одна пара НР контактов без фиксации. Ход кнопки при нажатии – 0,25 мм. Усилие нажатия – 180 / 250 ± 30 грамм. Нажатие и отпускание сопровождаются лёгким щелчком. Контакты кнопки рассчитаны на коммутацию постоянного тока величиной не более 50 мА (при напряжении 12 вольт) и не менее 10 мкА (при DC 1 вольт). Сопротивление между замкнутыми контактами – не более 50 … 100 мОм (миллиомов). Гарантированное количество циклов переключения – 80 000 … 100 000. Рабочая температура от -25 до 70 … 105⁰С. [В китайском переводе (на картинке спецификации) одни параметры указаны, а в английском (на таблице) – другие]. Контакты кнопки выдерживают напряжение ~220 В частотой 50 … 60 Гц в течение 1 минуты.
Данные переведены из спецификации (DOC006091328.pdf).
Печатная плата (далее просто ПП) УОРА выполнена из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 55 х 29 х 1,5 мм (см. рисунки 04 и 05).
Рисунки 04 и 05 АПсКУ.
Диаметр отверстий на ПП под радиоэлектронные компоненты – 0,7 … 0,9 мм, под соединительные проводники – 1 … 1,2 мм, под крепёжные винты – 2,6 … 2,7 мм.
Печатная плата КПУП выполнена из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 45 х 38 х 1,5 мм (см. рисунки 06 и 07).
Рисунки 06 и 07 АПсКУ.
Диаметр отверстий на ПП под радиоэлектронные компоненты – 0,7 … 0,9 мм, под соединительные проводники – 1…1,2 мм, под крепёжные винты – 3,0 … 3,1 мм.
Цветомузыкальное устройство (ЦМУ)
(взятое из состава, ранее изготовленного УЦРС2 – устройства цветоритмического сопровождения-2).
Уважаемые радиолюбители! Предлагаем вам для начала ознакомиться с файлом «Радиолюбителям SF-LED», в котором предлагается легко запомнить и использовать новую аббревиатуру для ПБО (позиционного буквенного обозначения) медленно переливающегося светодиода производства КНР.
Схема ЦМУ на рисунке 03 обведена синей рамкой и состоит из:
– SF-LED светодиодов HL1 … HL4, переливающихся медленно;
– токоограничительных резисторов R1 … R4, имеющих сопротивление 36 … 51 Ом (с мощностью рассеивания 0,125 Вт, не менее);
– выпрямительных диодов VD1 и VD2 типа Д9Д, служащих для изменения периодов следования двух из 4 (HL1 и HL4) переливающихся светодиодов;
– дополнительного резистора R5 (позволившего при имеющихся резисторах только с номиналом 36 Ом), уменьшить общий потребляемый ток ЦМУ. Введением этого резистора удалось снять чрезмерную токовую нагрузку на DC-DC – преобразователь (блок А2).
SF-LED светодиоды появились в интернет продаже около года назад и теперь их предлагают отечественные маркет-плейсы. Автору удалось заказать на «Озоне» 1 комплект, состоящий из 50 светодиодов. Получилось около 5 рублей за 1 светодиод. Доставка – в ПВЗ (пункт выдачи заказов) – бесплатная, за 1-2 недели. Срок хранения присланных товаров в ПВЗ – 14 дней. В случае обнаружения брака в течение 14 дней возможен возврат товара. Имеется опция «Оплата после получения».
Технические характеристики светодиодов SF-LED
В отзывах «Инженерки» (так называется ООО, сотрудничающее с «Озоном») и покупателей на эти светодиоды удалось выловить важную информацию.
Светодиоды 5 мм, переливающиеся медленные 3В, 20 мА. Нужен резистор для +5 Вольт = 100 … 200 Ом !!! Прямое напряжение 2,7В – 3,4 В – в зависимости от текущего цвета. Правда, после измерения потребляемого светодиодами тока, номинал токоограничительного резистора был выбран 51 Ом (при питании от +5 Вольт).
Применённое в плеере «Бот» ЦМУ можно питать постоянным напряжением от +3 до +5 Вольт. При этом рекомендуемый потребляемый ток не должен превышать 80 – 100 миллиампер.
Описание схемы ЦМУ
ЦМУ является простейшим, но эффектным устройством, создающим праздничную атмосферу в помещении. Стабилизированным напряжением +5 вольт питаются четыре параллельно включённые цепочки, в состав которой входят переливающиеся LED с четырьмя токоограничительными резисторами R1 … R4. Последовательно с цепочками HL1 R1 и HL4 R4 включены выпрямительные диоды VD1 и VD2. Германиевые диоды имеют прямое падение напряжения порядка 0,1 … 0,2 Вольта. Именно на такую величину уменьшено напряжение питания цепей HL1 R1 и HL4 R4. Сделано это для повышения разнообразия цветовой картины, формируемой всеми переливающимися светодиодами.
При включении питания все светодиоды загораются сначала красным цветом, затем зелёным, голубым … Через некоторое время периоды следования цветомузыкальных последовательностей «крайних» пар (HL1 R1 и HL4 R4) переливающихся светодиодов начинают «отставать» от «средних» пар (HL2 R2 и HL3 R3) и цветовая картина становится более разнообразной. (Все 4 LED работать одинаково скучно уже не будут).
Настройка ЦМУ
Проверка особенностей работы схемы заключалась в измерении рабочего тока одного переливающегося светодиода и проводилась на отдельной макетной плате.
Между катодом VD1 и верхним выводом резистора R1 включался мультиметр «ANENG» в режиме измерения постоянного тока (диапазон 200 мА) и при изменении сопротивления резистора R1 наблюдалось изменение рабочего тока HL1.
Проверка работы ЦМУ при U пит. = +5 Вольт от ЗУ-БП (зарядного устройства – блока питания).
При сопротивлении резистора R1 = 232 Ом ток, потребляемый HL1 = 4,3 … 6,9 мА. U прям. (прямое падение напряжения) на диоде VD1 = 0,37 … 0,41 вольта.
При R1 = 82 Ома ток, потребляемый HL1 = 6,6 … 12,9 мА. U прям. на VD1 = 0,4 … 0,46 В.
При R1 = 56 Ом ток, потребляемый HL1 = 7,8 … 14,3 мА. U прям. на VD1 = 0,42 … 0,47 В.
Если диод VD1 замкнуть, то (при R1 = 82 Ома) ток, потребляемый HL1 = 8,3 …15,3 (кратковременно 19) мА.
Если VD1 замкнуть, то (при R1 = 56 Ом) ток, потребляемый HL1 = 7,9 …15,6 (кратко 19,0) мА.
«Инфа» для любителей экспериментов
1). Диод VD2 (см. рисунок 03) можно попробовать заменить кремниевым с типовым прямым падением напряжения 0,5 … 0,7 Вольта.
2). Если первого пункта «инфы» вам покажется недостаточно, то цепь HL2 R2 (или HL3 R3) также можно «оснастить» германиевым диодом, например, 1ГД507А. У него прямое падение напряжения отличается от типового (0,1 … 0,2В) для германиевых диодов и составляет около 0,4 Вольта.
Рисунки печати – «трассировки печатных плат» – (см. рисунки 04, 05, 06, 07) могут быть перенесены 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:
Пайку ИМС DD1 (полевой структуры) рекомендуется вести заземлённым жалом низковольтного паяльника. Обойтись без заземления можно, если для установки на плату ИМС DD1 и полевых транзисторов применить специальные розетки. Полевые структуры на плату устанавливают после окончания пайки остальных деталей.
Варианты улучшения АПСКУ
1). Введите внутрь корпуса РДН (ртутный датчик наклона) и получите параллельный включатель питания. Питание можно будет включать, установив АПсКУ на бок (повернув на 90 ⁰).
2). Приобретите модуль 134N3P. Драйвер LiPo аккумулятора с выходом на USB 5В 1А 134N3P полностью обеспечивает контроль одной банки LiPo аккумулятора, обеспечивает его зарядку через разъем micro-USB, обеспечивает повышение напряжения аккумулятора до выходного 5 В. Нагрузка подключается к разъему USB. Максимальный ток нагрузки 1 А. Максимальный ток зарядки 1 А.
Тогда заряжать GB1 можно будет через разъем micro-USB или USB-C и для доступа к аккумулятору не нужно будет открывать крышку.
Порядок работы с АПСКУ (с плеером «Бот»)
1). Открыть крышку корпуса и вставить в отсек заряженный аккумулятор GB1 типоразмера 18650 с рабочим напряжением 3,7 Вольта.
2). Вставить TF-карту с музыкальными файлами .mp3 в слот «TF-карта».
3). Музыкальные треки можно прослушивать в режиме «моно» на встроенный или внешний динамик. Или в режиме «стерео» на головные телефоны с импедансом 2 х 18 Ом, не менее. Для прослушивания треков на головные телефоны, динамик следует отключить установкой тумблера SA4 в левое (верхнее по схеме на рисунке 01) положение. Модуль MP3 плеера не рассчитан для одновременного включения динамика и ГТ (головных телефонов). Если динамик не отключить, то в нём будут прослушиваться неприятные шорохи и звуки, а ток, потребляемый от аккумулятора резко возрастёт, что может привести к поломке УМЗЧ плеера.
4). Установить тумблер SA1 «Вкл.» в верхнее положение. Четырьмя синими подсвеченными кнопками управлять воспроизведением музыкальных треков. 5). Если работающий плеер выключился, то следует зарядить аккумулятор. Для этого открывается (откидывается назад) крышка корпуса. Быстро вынуть аккумулятор из отсека можно, аккуратно подцепив его отвёрткой со стороны плюсового (+) контакта. Заряжается аккумулятор в специальном ЗУ, обеспечивающим выходное напряжение 4,2 вольта. Пятивольтовые ЗУ от телефонов, айфонов, смартфонов использовать нельзя. Порог срабатывания защиты от глубокого разряда аккумулятора выбран не 2,8 Вольта (типовое значение для Li-ion аккумуляторов), а 3,2 вольта, так как модуль MP3 плеера гарантированно работает при напряжении питания от 3 … 3,5 вольта до 5 … 5,5 вольта.
6). Единственным не стандартным требованием, гарантирующим долгую и качественную работу плеера, является правило не допускать одновременную работу на динамик (или АС) и на головные телефоны. КЗ в катушке внешнего динамика не приведёт к поломке встроенного в модуль УМЗЧ. Но низкий (менее 2 х 8 Ом) импеданс головных телефонов может повредить маломощный линейный усилитель для стереотелефонов.
7). Для включения ЦМУ следует установить тумблер SA2 «ЦМУ» в верхнее положение.
8). По окончании работы с плеером TF-карту можно не извлекать из слота. При этом в памяти плеера сохраняются установленный уровень громкости и последний воспроизводимый трек. Установленный режим «Один трек – бесконечный повтор» не запоминается. По умолчанию всегда включается режим «Все треки».
Дополнительные сведения
1). Манипулируя с помощью коротких нажатий кнопкой «ONE», узнать какой режим включился «All» или «One» («Все треки» или «Один трек» – бесконечный повтор) можно, если внимательно посмотреть на слот «TF-карта». Внутри правой части слота заметна работа красного LED. Если мигание медленное (частота 1 Гц), то установлен режим «All». Если мигание учащённое (частота 4 Гц), то установлен режим «One».
2). Включить режим «только ЦМУ» можно, если нажать на кнопку «P/P», установив паузу воспроизведения или просто вынуть TF-карту из слота.
3). В полиэтиленовом пакете в левой внутренней части корпуса располагается штекер и короткий кабель для подключения внешнего динамика или АС (акустической системы). Кабель АС следует спаять (или скрутить) с коротким двухпроводным кабелем. Штекер подключают к гнезду XS1 «Внешн. АС». А тумблер SA3 переключают в положение «ВНЕШНИЙ».
4). Ориентировочно узнать уровень заряда аккумулятора GB1 можно по яркости свечения зелёного светодиода HL1 «Контроль». Он расположен на задней панели над тумблером SA3 и полностью прекращает своё свечение при напряжении, поступающем на цепочку R6-HL1, около +2,6 … +2,8 вольта.
5). Если работающий плеер отключился, то настало время заряжать аккумулятор GB1. Через некоторое время, когда GB1 частично «самовосстановится» (то есть напряжение на выводах GB1 – при отключённой нагрузке – слегка вырастет) плеер можно снова включить, «передёрнув» тумблер SA1 «ВКЛ». Но через несколько десятков секунд плеер выключится снова. Последующие 2-3 попытки снова включить плеер также возможны (например, на пониженной громкости и выключенной ЦМУ), но будут ещё короче. Короче, требуется зарядка! И желательно, полная.
Оформление внешнего вида АПСКУ
Первоначально органы управления АПСКУ были подписаны чёрным маркером на кусочках белой изоленты. Для улучшения внешнего вида корпуса АПСКУ изготовлены несколько вариантов фальшпанелей, которые защищаются с помощью прозрачного скотча, имеющего ширину 72 мм и «приклеиваются» к передней стенке корпуса клеем ПВА. Рисунки фальшпанелей приводятся на рисунках 8 А … 8Ж.
Некоторые особенности изготовления АПСКУ
Рисунок 09.
При проверке формы сигнала, подаваемого на резистор R1 [и далее на прямой вход (вывод 3) компаратора DA1], обнаружены «всплески» напряжения с размахом до 0,3 вольта, наводимые сюда работающим DC-DC-преобразователем». Уменьшить эти дестабилизирующие всплески в 10 раз удалось введением Г-образной RC-цепи (см. нарисованное карандашом в зелёной рамке на рисунке 09). В схеме (на рисунке 01) эти детали обозначены как C4 R7.
Рисунок 10.
Первоначально планировалось изготовить только УОРА. Проверка и отладка УОРА были выполнены на макетной плате. Выяснилось, что при С7 = 220 мкФ, DC-DC – преобразователь не запускается (U out = 0 вольт). Поэтому его ёмкость была уменьшена до 22 мкФ. При макетировании подстроечник RP1 (со «страхующим» резистором на 5,1 кОм) был заменён многооборотным прецизионным производства КНР (см. слева, снизу на рисунке 10). Это позволило уменьшить размеры ПП. Предварительно, перед впайкой «прецизионника в ПП, на нём было выставлено полученное при макетировании соотношение плеч RP1 (18 и 81 кОм – верхнее и нижнее плечо соответственно).
Рисунок 11.
Защитная решётка для ВЧ-динамика 2ГД-36 изготовлена из декоративной дюралевой решётки от старого ч/б телевизора. Края решётки обклеены обрезками самоклеящейся плёнки. Суммарная длина (75+75+50+50 мм) обклеивающей полоски составила 260 мм (в т. ч. припуск 10 мм) при толщине всего 12 мм. Получилось дёшево, но эстетично.
Рисунок 12.
Так как форма горизонтального сечения корпуса плеера – не идеальный квадрат (его углы скруглены), то для размещения BA1 в корпусе, пришлось изготавливать резиновые амортизаторы диаметром 8 мм и высотой 5 мм (каждый).
Рисунок 13.
Так выглядит динамик 2ГД-36, установленный внутрь корпуса. До установки, к нему припаяны два проводника («подлиннее»), так как повторно вынимать и снова устанавливать динамик внутрь корпуса – занятие малопривлекательное и требующее усидчивости.
Рисунок 14.
Чертёж, показывающий местоположение отверстий на задней стенке корпуса АПСКУ. В дюралевой заготовке 6 маленьких отверстий – лишние (они достались плееру от ранее «продырявленного» кусочка листовой дюрали). Гнездо типа ОНЦ-ВГ можно заменить специальным гнездом с размыкателем, предназначенным для подключения АС. При наличии размыкателя, тумблер SA3 «Внешн. / Внутр.» можно будет исключить.
Рисунок 15.
Если в распоряжении радиолюбителя имеется прозрачная чертёжная плёнка и 10 … 20 см. изоленты, то разметка центров отверстий займёт минимум времени. Чертёжную плёнку можно заменить даже тонкой (кажущейся не прочной) калькой.
Рисунок 16.
Не волнуйтесь, начните вырезание паза со сверления отверстия в центре корпуса и вырезание паза ножницами получится ровным и без заусениц.
Рисунок 17.
В задней панели, обклеенной плёнкой, отверстия восстанавливаются однонаправленными движениями круглого надфиля.
Рисунок 18.
Чертёж передней панели АПСКУ. Крепёжные болты М4 можно заменить винтами. Чтобы не использовать большой (75х50 мм) лист дорогостоящего фольгированного стеклотекстолита, из фольгированного материала можно сделать лишь (врезаемую в плоскость передней панели) вставку размерами 25х20 мм. Такая вставка на рисунке 18 выделена красным цветом. Четыре крайние площадки из медной фольги на вставке служат для припаивания толстых монтажных проволочных стоек (из намоточной проволоки ПЭВ2 0,81), идущих к плате модуля MP3 плеера. Стойки припаиваются к точкам «GND», «+U», «IRM», «IRM», замаркированным белой краской на модуле MP3 плеера.
Рисунок 19.
Через 24 часа, после приклеивания четырёх SF-LEDs и гнезда XS2 «ТЛФ.», монтаж ЦМУ (в соответствии с рисунком 03) доделывается навесным монтажом. Чтобы резисторы R1 … R4 сильно не выступали над модулем плеера, выводы «+» SF-LEDs (и резисторов R1 … R4 – с нижней стороны) укорачиваются до длины 5 мм.
Рисунок 20.
Четыре дополнительных винта М3 с полукруглыми головками – это неизбежная плата за выполненную вставку (25х20мм) из фольгированного стеклотекстолита в переднюю панель плеера «Бот».
Рисунок 21.
Ох, уж эти заклёпки! Обычно заклёпки требуемой длины можно получить простым обрезанием, но не в случае с на половину полыми заклёпками. Зато аккумулятор вставляется в приклёпанный отсек-держатель «с полным погружением».
Рисунок 22. Без комментариев.
Рисунок 23.
Открывать верхнюю крышку плеера «Бот» можно многократно, хотя нужно это только для вынимания и заряда аккумулятора. Однако, чтобы невзначай не уронить внутрь корпуса какой-нибудь предмет, могущий вызвать замыкание, рабочую часть плеера рекомендуется отгородить лёгкой перегородкой. Перегородку можно сделать, например, из электрокартона, выгнув в нём U-образное углубление под аккумулятор.
Рисунок 24.
Вид спереди. Плеер «БОТ» с включённой ЦМУ. Отверстие справа от светодиодной линейки является резервным. С его помощью внутри корпуса можно установить двух контактный лепесток для модернизации плеера. Задумка остаётся не раскрытой: читателям предоставляется возможность самим придумать какое-нибудь улучшение изделия.
Рисунок 25.
Вид сзади-снизу. Плеер «БОТ» с со стороны КПУП (кнопочной панели управления плеером). Управлять плеером можно даже в полной темноте. Кнопки подсвечиваются постоянно (потребляя суммарный ток всего 280 мкА) пока плеер включён тумблером SA1 «Вкл».
Рисунок 26. Воспользовавшись QR-кодом, смотрите файл ЛППР с лучшими поделками автора.
Рисунок 26 А. Воспользовавшись QR-кодом, смотрите видео «ЗЭТ сезон 01 … 03» на мобильных устройствах.
Уважаемые читатели!
Предлагаем Вашему вниманию гуманитарный блок к статье АПСКУ. Первая часть гуманитарного блока – пять авторских загадок.
Загадка №1
Взяли амперметр, проверяем ток. Правда, от расчётного / что-то ток далёк.
Обновили КИП, измеряем ток. Новый мультиметр, но всё же врёт чуток.
А вывод твой не верен, не проявляй поспешность. У всякого прибора
имеется ……….. (в рифму, хором).
Может быть, вам в большей степени по душе загадка, которую легче будет разгадать тем, кто знаком с поверителем (так официально называется специалист по поверке). Если этой подсказки недостаточно, то прочитайте ещё одну.
Подсказка.
Загадка №2 имеет одинаковый ответ с предыдущей загадкой.
Загадка №2
Меряешь ток, измеряешь ли вес; цифры – в таблицу. Вот это прогресс!
Стрелка прибора немного дрожит: высочайшая точность тебе не грозит.
Весь мир не сверхточен, поверь и не злись. В службу поверки ты не торопись.
Загадка №3
Прибор безупречен, но всё же, увы! Есть в показаниях тонкие швы.
С расчётными данными швы разошлись. Что это? – Известно!
(error rate) – мы разобрались.
Загадка № 4 также достаточно короткая и является совместным производством бота Алисы и автора статьи. Нельзя не угадать ответ.
Загадка №4
Прибор всё честно показал — и было так всегда.
А результат ушёл вразлёт. — Так может быть? — О, да!
Не видно глазу, не поймать, но сдвинут каждый счёт.
Какой «плохой» параметр не взяли мы в расчёт?
И, наконец, последняя пятая загадка, которая содержит своеобразную подсказку. Бот Алиса, если не начинает ошибаться, то неплохо помогает. Попробуйте задать ей вопрос и будете в восторге от её ответа. Только не просите Алису научить вас играть в шахматы (например, ставить мат в 2 или 3 хода). Данную ситуацию лучше всего предвосхищает известная поговорка: «Ошибка на ошибке едет и ошибкой погоняет».
Загадка №5
Прибор показывает ток — и цифры так приятны.
А результат нас удивил — причины не понятны.
Не видно сразу, что не так? — Сто раз не проверяем!
Спроси Алису, в чём секрет, — и мы о НЕЙ узнаем.
Вторая часть гуманитарного блока – ребус АПСКУ №1. Он является дублирующим заданием к загадкам. Если ни одна загадка не отгадана, то разгадайте ребус (см. рисунок 27). И ещё одна подсказка: в ответе к ребусу два слова, но для пароля к файлу «APsKU_4work» нужно взять только первое слово, состоящее из 11 букв.
Рисунок 27.
Полный ответ к ребусу АПСКУ №1:
[ погрузчик(1234), бареттер, шнур, скважность(7-10), из «м» «е»(из буквы «М» составлена буква «Е»), рений].
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 «APsKU_4work». Подсказка: ответ вписывается с большой буквы. Если ответ окажется правильным, файл откроется, и вы получите комплект фотографий и чертежей для изготовления АПСКУ.
Zip-архив файла «APsKU_4work» (1,67 МБ) можно скачать здесь.
apsku_4work.zip [1.68 Mb] (скачиваний: 2)
Примечание
В статье АПСКУ использованы: авторский ребус АПСКУ №1 и 5 авторских загадок. ЗЭТ (Загадки электронной тематики) №№ 618, 619, 620, 1037, 1038.
Внимание!
Посмотреть подборку из 36 лучших авторских проверенных поделок, опубликованных на сайте «У самоделкина», можно воспользовавшись QR-кодом.
На Я.Диске откроется файл word «ЛППР2». В нём 36 подписанных QR-кодов и сносок на эти статьи. Сноску заинтересовавшей вас статьи следует скопировать и вставить, например, на Яндекс – браузере в строку «Поиск».
