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標題: DIY藍牙小音響 [打印本頁]

作者: daydayup135412 時間: 2022-3-21 23:54
標題: DIY藍牙小音響
我個人是比較喜歡手工做一些小東西，但是由于知識限制，我無法去制作一些復雜的東西，如果是一些簡單的小玩具，如果我有能力做，我還是很樂意去做的。前段時間正好在看音響，我最后入手了一個便宜的EDIFIER的音響，音響沒有配備藍牙功能，我感覺有點遺憾，在使用手機的時候無法享受音響的功放效果。最后，我在B站上看到了制作藍牙小音響的相關視頻，自己查了下材料，發現這個東西比較容易做，所有的元件基本在淘寶上都有的賣，自己只需要設計組裝的電路就可以了，所以我開始了本次的DIY行動。最后累計花了2天時間做了出來，當然最后的制品還有一些缺陷，比如功放模塊存在電路聲，USB供電模塊暴露在外面。這里記錄一下我制作這個玩具的設計過程和技術難點，希望給同樣想做這樣一個玩具的人帶來幫助。

材料準備
首先拋開外殼，考慮藍牙小音響的電路部分。小音響的電路主要包含幾個部分，1）供電，2）藍牙接收模塊，2）音頻輸出模塊， 3）音頻功率放大模塊，4）小喇叭 5）控制電路

供電部分
方案一：采用USB供電
目前不考慮最新的Type-C的規范，之前市場上主要流行的供電USB接口還是USB2.0版本的 micro USB接口。micro-USB 中包含了多個觸點，包括 VCC,GND，3個信號點。因為我們只需要供電功能，我們只需要將USB接口的VCC和GND觸電暴露出來就可以了。
淘寶上可以搜索:Micro USB 4P轉直插轉接板模塊. 售價一共是在 0.4元左右

方案2 ：采用電池供電
如果基于成本考慮，我們這里可以選擇多節干電池串聯，這樣成本會節省很多，一般電池盒在1.5元左右，當然自己制作也可以，一節5號干電池表壓是1.2/1.5V，自己可以選擇對應數量的干電池串聯。
如果基于體積考慮，我們可以選擇采用航模用的鋰電池，常用的鋰電池標壓應該有3.7v,9v和12V。這樣的電池電壓基本滿足所有的小電路的需求。但是鋰電池一般價格很高，我最后選擇的是3.7v的可充電鋰電池，基本和手機電池的大小一樣，大概需要30元。

方案3 ： USB和電池混合供電
這個方案看起來很美好，但是需要注意是，我們不能直接將電池盒USB同時接入電路，如果兩者電壓一致，那么問題不大，如果兩者電壓不一致，那么就會存在一方向另外一方充電的現象，在沒有充電保護模塊的保護下，這樣的操作會很危險。

方案4 ：同時保留USB 和電池供電的接口，手動切換
這個方案可以有多種實現，1）在電路中預留電池正負極的端口，直接拔插，2)兩個單刀雙擲開關，通過傳動方式連接。3）雙路4插腳開關，這個和實現2類似，只是有成熟的模塊。

最后因為想要保證音響在固定地方的供電效率（不需要反復給電池充電），同時保留音響便攜的可能性，我選擇采用了方案4。另外由于我選擇的外殼內在體積小，我選擇采用實現1的方案。

藍牙接收模塊+音頻輸出模塊+功率放大模塊
由于市面上的販賣的模塊都是將這幾個功能綁定在一起的，所以我將這3個部分放在一起討論

方案1：藍牙音頻功放板
這個方案算是最方便的，在淘寶上直接搜索 “藍牙音頻功放模塊“，就能得到一批產品，這些產品的售價在15-20元之間。
這里挑選的產品需要包含以下輸入或者輸出針腳， 1) VCC+ GND。這個部分用于電源供電。 2）L+,L-,R+,R-。這4個分別是左右聲道的正負極，用于連接外接的小喇叭。
（這里主要注意左右聲道的輸出功率，如果輸出功率小于購買的喇叭的功能，很有可能帶不動小喇叭）

方案2：藍牙音頻解析板+功放板
藍牙音頻解析板有兩種，1）純解析版，只提供了電源和左右聲道的輸出針腳，售價在8-10元左右，2)帶有3.5mm耳機插孔的解析版，售價在15元左右。
這里如果采用帶有耳機插孔的解析版，那么我們需要將耳機插孔脫焊，將對應的音頻接口暴露出來，用這些音頻接口去連接功放板的音頻輸入接口(當然還有一種比較暴力的方式，我們直接插一個耳機線上去，將耳機線剪開，直接將耳機線接在功放板上，我覺得這樣的方式挺蠢的）
在選擇功放板上的決策點倒是不多，我們這里需要考慮的是功放板的輸入電壓和輸出功率，這里一般采用與解析版一致的輸入電壓（這樣只需要提供一個供電模塊，兩個模塊并聯就可以了，實現上比較方便），輸出功率主要影響了之后小喇叭的選擇。
我開始采用了方案1，購買了某寶某店家的“藍牙功放板藍牙音頻接收器模塊車載音箱改裝小diy主板mp3解碼電路”（型號為XY_BT），最后測試下來，發現電路板上的功放模塊不起作用，標準輸出3W的輸出端口，在我實際測試下來，功率只有0.05W左右。最后我選擇采用方案2，購買了“藍牙音頻接收器模板” 和 “PAM8403迷你5V數字小功放板”，合計成本在10元左右。

小喇叭
常用的小喇叭包括 4Ω3W， 2Ω0.5W,8Ω15W等。在查閱資料后，我發現2*3W構成的雙聲道已經能夠最大提供72分貝的聲音，完全滿足我的需求，所以我最后選擇了購買2個4Ω3W的小喇叭，當然這一個決策也影響了我功放板的選擇。（最后實際電路測試的時候，小喇叭確實能輸出很大的聲音，但是輸出到最大的時候小喇叭的表層膜震動幅度太大，我擔心長期這么使用會損壞，所以我不建議在實際使用的時候長期輸出最大音量）

控制模塊
首先需要考慮是電源的控制模塊。電源輸入的正極接口部分可以考慮串聯一個開關，用于實現設備的開關。
其次是功放的音量，這里由于功放板自帶，所以我沒有單獨設計。
剩下的包括藍牙連接狀況等，這個在我試用的時候發現并不重要，所以最后沒有實現。

連接電路圖

實現效果

實現的時候遇到的問題和可能的解決方案
電烙鐵焊錫的問題
首先是保養問題，電烙鐵頭一定要長期掛錫（頭部包裹一層錫），使用前，使用后，都要給頭部包裹一層錫，不然電烙鐵氧化之后就會出現無法融化錫，也無法粘連錫的問題。（如果出現氧化問題，可以采用砂紙打磨一下電烙鐵頭，注意打磨掉氧化層就行了，打磨過了不合適）
錫焊的時候，采用常用手操作電烙鐵，另外一只手操作錫絲。先將錫絲放在靠近需要焊接的部分，然后再電烙鐵掛錫狀態下將電烙鐵靠近焊接部位，錫融化的時候錫絲向前送一點點，移開錫絲，電烙鐵保持0.5左右再離開。

實驗器材準備
電烙鐵+錫絲+電烙鐵支架+海綿+松香：錫焊的一套
絕緣桌墊：操作電烙鐵的時候，如果不注意，會損傷桌面，建議備一個，不是必須。
電子元件盒+鑷子 : 在操作的時候會有一些小元件，暫時不用的時候可以放在盒子里，便于之后使用，鑷子可以用于夾取元件。（當然鑷子有其他的妙用，我不會告訴你我用鑷子在紙盒上鉆圓孔）
剪刀：剪刀可以用來剪導線，同時可以用來剝線（剪一半，露出銅芯的時候停，拔一下外表殼就好了）
杜邦線+面包板：在焊接直接，可以用杜邦線+面包板來測試電路連通性和方案可行性
萬用表:這個大家都懂。

共地線的問題
實驗的時候是直接采用了面包板拔插，在組裝的時候遇到了這個問題，我最后采用將幾根地線的導線外殼撥開，然后將銅芯攪在一起，最后采用絕緣膠布包裹。現在回想起來，用錫固定一下連接部分會比這樣更加可靠。

線路拔插問題
這個問題具體描述是，如果直接將所有元件固定死，之后不再打開，那么不需要考慮可拔插性，但是按照我設計的電路和外殼限制，如果我需要將功能部分切換成鋰電池供電，那么我需要供電部分可拔插。另外由于喇叭在殼子上方的內表面，而電路板在殼子底部的內表面，在打開外殼的時候，喇叭和電路板之間的連線必將干擾我之后的操作，我最后選擇他們之間的連線采用杜邦線公母頭的端子鏈接，在打開外殼之后可以拔出開導線。

電路板固定的問題
由于外表殼是紙盒，所以采用螺絲是很麻煩也很不美觀的。我最后選擇采用熱熔膠固定

作者: hao6633 時間: 2022-3-22 10:30
藍牙模塊+數字功放板，合計10元左右？哪里買的？

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