DIY Simsiz Ucadandanışan

Hər kəsə salam. Şəxsən meloman bir insan olaraq deyə bilərəm ki, musiqiyə çox-funksiyalı və keyfiyyətli bir ucadandanışan (dinamik) cihazdan qulaq asmaqla, ucuz çin malı USB qida ilə işləyən ucadandanışanda qulaq asmaq arasında “qulağa-çarpacaq” dərəcədə fərq hiss etmək olur. Lakin çoxlarınız kimi mənim də “Beats By Dre” və ya “Bose” kimi bahalı audio-sistem almağa maddi imkanım çatmır (Hərçənd, çatsa belə heç vaxt almaram 🙂 ). Buna görə də DİY (Do it yourself) ucadandanışan hazırlamaq zamanıdır.

Çox-funksiyalı deyərkən, mənə lazım olan əsas funksiyalar Bluetoothla simsiz audio ötürmə imkanının olması və batareya ilə uzun müddət işləyə bilməsini qeyd etməliyəm. Uzun zamandır belə bir ucadandanışan sistem yığmaq arzusunda idim. Çox uzatmadan, işə qoyulaq.

İlk növbədə onu bildirim ki, bu proyekdə çoxlu sayda ordan-burdan tapdığım hissələrdən istifadə etmişəm. Bu detalların bəzilərini hazır modul şəklində almaq mümkündür. Siz də eyni əziyyəti çəkməyə məcbur deyilsiniz, lakin əlavə xərc olmasın deyə mən demək olar ki, lazımi bir çox hissələri başqa hansısa avadanlıqdan və ya əşyadan söküb, bu yeni məqsədim üçün yararlı hala gətirmişəm. Sonda alınmış nəticəni ucadandanışanı bu şəkildə görə bilərsiniz.

IMG_6562

Bluetooth Ucadandanışan (14 Watt güc və 20 saata yaxın işləmə müddəti)

Əsas özəllikləri:

  • 2×7 Watt çıxışlı stereo səs gücləndirici və 90 mm-lik ucadandanışanlar
  • Bluetooth Audio qəbuledici və multimedia düymələri (play, pause, next, back, vol+, vol-)
  • İzolə olunmuş qida batareyaları – 4x Li-ion 18650 hücrələr (1x Bluetooth, 3x səsgücləndirici üçün)
  • Toplam 20 saata qədər fasiləsiz işləmə müddəti
  • Əlavə 3.5 mm-lik audio cek konnektoru (Aux in), bluetooth audio xəttindən mexaniki ayrılma ilə
  • İndiqator LEDlər (Bluetooth status, ON, batareya yüklənmə və tamamlama)
  • Əlavə tutacaq və batareyaları yükləmək üçün micro-USB konnektorlu yükləyicilər

Bu sadaladığım göstəricilərdən əlavə olaraq yekunda alınan orta keyfiyyətli səs imkanını da qeyd etməliyəm. Ümumilikdə bu sistemimizi hazırlamaq üçün isə bizə aşağıdakı detallar və hissələr lazımdır:

  • 1x 2 dinamikli ucadandanışan (4-8 Om müqavimətli) və qutusu (özümdə olan Kenwood ucadandanışanını işlətmişəm)
  • 1x Səs gücləndirici (TV-dən sökülmüş TDA7266 işlətmişəm): TDA7266 modulu, Bluetooth+Səsgücləndirici
  • 1x Bluetooth Audio qəbiledici modul (XS3868 işlətmişəm ): XS3868CSR8645, USB Bluetooth audio adapter (Ebay, MSA)
  • 4x 18650 Li-ion batareya (Notbuk batareyasından sökülmüş 18650 hücrələr işlətmişəm): Ebay
  • 1x 4 slotlu plastik Li-ion batareya qabı: Ebay
  • 2x TP4056 Li-ion batareya yükləyici modul: MSA, Ebay.
  • 30 sm Audio kabeli (PC üçün olan köhnə audio kabel işlədilib)
  • 70 sm AWG20 diametrli qida xətti kabeli və bir miqdan da AWG26 siqnal kabelləri (İDC kabeli)
  • 2x 5×7 sm protatip lövhəsi: MSA, Ebay
  • 1x DPDT elektirk açarı: Ebay
  • 1x 3.5 mm 5 pinli audio soket: Ebay
  • 6x LED (3x göy və 3x qırmızı rənglərdə): MSA
  • 5x Düymə elektrik açarı: MSA, Ebay
  • Rezistor və Kondensatorlar: MSA (Rezistorlar, Kondensatorlar), Ebay (Rezistorlar, Kondensatorlar)

Lazımi alətlər:

  • Drel (3mm, 5mm başlıqlar)
  • Nazik mişar
  • Nazik yeyə
  • Vintaçan və bir neçə 15 mm-lik taxta vinti
  • Tapança kley
  • Kəlbətin, uzunburun kəlbətin, kabel qısqacı
  • Lehim aləti və lehim
  • Multimetr

Gəlin səsgücləndirici ilə başlayaq. Bir neçə ay əvvəl əlimə köhnə CRT televizor keçmişdi. Ehmalca söküb, daxili platasına ümumi nəzər salanda orta gördüyünüz səsgücləndirici inteqral sxem (İS) çipi maraqlı gəldi.

IMG_6476

Daha sonra İS-in model nömrəsiylə (TDA7266) məlumat vərəqini (datasheet) axtarıb, tapdım. Datasheet-ə uyğun bütün siqnalların getdiyi zonaları tapdıqdan sonra, ehtiyyatla həmin hissəni nazik başlı laqonda (Dremel) ilə kəsib, platadan ayırdım. Çipin arxasına bağlanmış olan böyük metal təbəqə soyuducu radioatordur, bizə sonra lazım olacaq.
IMG_6478

Bu çip TDA7266 14 Wattlıq olduqca sadə səsgücləndiricicir. Bu səsgücləndiricinin əsas üstünlüyü isə işləmə gərginliyinin 3-18V arası olmasıdı. 3V olması çox yaxşı oldu, çünki bunu Li-ion (3.7V) batareya ilə işlədə bilərəm.
IMG_6480

Datasheetdə verilən nümunə qoşulma sxemi aşağıdakı kimidir və sökdüyümüz kiçik platanı işçi hala gətirmək üçün sxemə uyğun bəzi modifikasiyalar etməli olacağıq.

TDA7266

Bu modifikasiyalar əsasən sxemdə sol tərəfdə göstərilən gərginlik bölücü rezistorlar (R1,R2) və filtr kondensatorunu (C4) əlavə etmək, qida (VCC, GND) və audio siqnalları (İN1, İN2) qoşmaqdan ibarətdir.

IMG_6486

Platanın arxa tərəfində bütün lazımi xəttləri tapıb, rezistorları və kondensatoru üst tərəfdə, qida və audio siqnal kabellərini isə altdan qoşub, dövrəni ilk dəfə test etdirik. Vcc-ni ilk olaraq +12V-la, daha sonra isə 2V-a qədər endirib test etdim. 2.7v-da çip işini dayandırır.

wiring

Audio siqnalları (İN1, İN2, GND) isə 3.5 mm cek konnektorla mp3 player və ya smartfona qoşub səsgücləndiricini test etdim. Ucadandanışan olaraq əlimdə bu proyektə ən uyğun olan (daşınabilən və içində kifayəq qədər boş yer olan) ucadandanışan Kenwood markalı qoşa çıxışlı, qara rəngli yuxarıdakı ilk şəkildə gördüyünüz ucadandanışandır. Ölçüləri təxminən 45×13 sm olan bu ucadandanışanın içərisində batareyalar və platanı yerləşdirmək üçün kifayət qədər yer var. İndi isə səsgücləndiricini sınaqdan keçirmək vaxtıdır. Bunun üçün qida blokundan 4V verib, audio girişlərinə isə 3.5mm-lik erkək konnektor bağlayıb, mp3 player kimi işlətdiyim Nokia telefonla (smartfonla heyfim gəlir) yoxlayıram.  Aşağıdakı videoda bu ilk sınağı əyani görə bilərsiniz.

Proyektin ilk addımı uğurlu alındı. İkinci addım isə sistemə Bluetooth audio qəbuledici adapteri qoşmaqdır. Mən Ebay-dən 3$-a aldığım XS3868 modulunu işlədirəm. 

IMG_6491

XS3868 Bluetooth Audio modulu

Əslində adi USB Bluetooth adapter işlətmək daha rahat olardı, amma bu adapterlərdə multimedia düymələri olmadığından, mən çətin yolu seçməyi qərara aldım. Nəyə görə çətin olması birazdan bu modulu lehimləmə anı yetişəndə aydın olacaq.

IMG_6509

Çindən alınan modulların qiymətinin  nə qədər aşağı olması və haqqında məlumat tapmaq arasında bir mütənasiblik var. Belə ki, uzun axtarışlardan sonra bu modullar haqqında çox az sayda etibarlı məlumat tapmaq mümkün oldu. Tapa bildiyim məlumatlar isə bunlardı:

  1. Çin dilində məlumat vərəqi (datasheet)
  2. Ingilis dilində başqa bir məlumat vərəqi (pin düzülüşü səhf göstərilib)
  3. Pin düzülüşü
  4. Pin adları olan şəkillər

Bu məlumatlar əsasında bir neçə sınaqdan sonra gördüyünüz bu sxemi breadboard üzərində (düymə açarlar olmadan) yığıb, SGDN, AUDİO_L və AUDİO_R xəttləri səs gücləndiricinin GND, İN1 və İN2 xəttinə və qida kimi 4V verib test etdim.

XS3868

Yuxarıda bu modulu lehimləməyin biraz çətin olduğunu demişdim. Modulu breadboarda uyğunlaşdırmaq üçün onun pinlərinə birbaşa jumper kabellər lehimləyib, breadboarda qoşdum.

IMG_6494

İngilis dilində olan məlumat vərəqində “Pin Description” cədvəlində SGND xətti üçün “Cannot be grounded” yəni torpaqlamaq olmaz ifadəsi yazılıb, amma buna məhəl qoymayaraq səsgücləndiricinin GND, bluetooth modulun GND və audio kanalın GND xəttini bir-birinə qoşdum.

IMG_6498

Sistemin hər ikisi də eyni qida blokundan qidalandığından bunu etməliydim. Nəticədə aşağıdakı videoda gördüyünüz səs-küylü bir sistem alındı.

Bu videoda gördüyünüz kimi sistem işə düşür, lakin çoxlu arzuolunmaz küylər var. Bunun səbəbi isə rəqəmsal (Bluetooth) və analoq sistemlərin eyni gərginlik istinad nöqtəsini (GND) paylaşmasıdır. Bluetooth modulu üzərində çox yüksək tezlikdə işləyən mikroprosessoru və antenna var. Hər iki sistem eyni GND xəttlərini paylaşdığından bu tezlik Audio xəttinə sızır və nəticədə bu cür arzuolunmaz küylər alınır. Bunu aradan qaldırmağın ən sadə yolu iki ayrı – bir-birindən izolə olunmuş qida mənbəsi işlədib, analog və rəqəmsal alt-sistemləri ayrılıqda qidalandırmaqdır. Yeni qoşulmada GND və VCC xəttlərini ayırıb, səsgücləndiricini 4V Li-ion batareyadan, Bluetooth modulunu isə qida blokundan qidalandırıram və nəticəni növbəti videoda.

Bu addım da tamamlamdığına görə sistemi breadboard üzərindən protatipləşdirmə lövhəsinə köçürüb, daha stabil hala gətirməliyik. Lövhə kimi 5×7 sm-lik perfboard kimi adlanan lövhə istifadə edirəm. Bundan əlavə batareyaları tutması üçün də 4 slotlu 18650 batareya qabı istifadə edəcəm. Qutunun bir slotu Bluetooth üçün, digər üç slotu isə səsgücləndirici üçün istifadə olunacaq.

IMG_6508

Li-ion batareyaları ayrılıqda yükləmək üçün isə iki ədəd TP4056 batareya yükləyici modul işlədirəm. Nəyə görə iki ədəd soruşsanız, çünki analoq və rəqəmsal alt-dövrələrin qidaları bir-birindən ayrı olduğu üçün ayrı yükləyici modullar işlətməliyik.

IMG_6507

Bu modullarda yükləmə cərəyanının qiyməti R3 (1K) rezistoru ilə tənzimlənir və standart olaraq 1A olaraq təyin olunub. Əgər azaltmaq istəsəniz R3-ü dəyişib qiymətcə biraz daha yüksək rezistor (məs. 2K = 580 mA) lehimləyə bilərsiniz. Dövrədə qidanı tam kəsmək (açıb-qapamaq) üçün isə bizə 2 giriş və 2 çıxışı olan (ing. Double Pole Double Throw – DPDT) elektirk açarı lazımdır.

IMG_6518

Ümumilikdə sistemin qida dövrəsinin sxemi aşağıdakı kimidir. Fikir verin, rəqəmsal və analoq hissələrin GND və qida xəttləri ayrıdır. Çıxışa isə qida status LEDi və bir neçə tənzimləyici kondensatorlar yerləşdirmişəm. Bu kondensatorların rolu gərginliyi tənzimləməkdir (bypass capacitors) və real dövrədə səsgücləndirici və Bluetooth moduluna maksimal yaxın yerləşdirmək lazımdır ki, tam effektiv gərginlik tənzimləməsi apara bilsinlər.

psu vcc

Bu sxemə əsasən kabelləri batareya qutusuna və batareya yükləyici modullara lehimləyib, davam edək. Səkildə lövhənin arxa görünüşü verilib, batareya yükləyici modullar isə ön tərəfdədir. Kiçin pin iynələrlə aşağıdan yuxarı – yükləyicilərin batareya girişilə əlaqə qurulub.

IMG_6517

Dövrənin funksionallığını biraz da artırmaq, məsələn Bluetooth olmayanda adi 3.5mm audio kabellə hansısa mənbədən audio siqnalı gücləndirmək üçün isə bizə mexaniki 3.5mm audio seçici soket lazımdır (Aux in). Bu soketin əsas vəzifəsi ona 3.5mm audio cek taxılmayanda səsi Bluetoothdan alıb, səsgücləndiriciyə ötürmək, audio cek taxıldıqda isə Bluetoothdan gələn siqnal xəttini qırıb, səs mənbəsi kimi kənardan gələni seçməkdir. Bu kiçik soketi (PJ-307) də köhnə bir radio platasından söküb, çıxarmışam.

IMG_6471

Bu sadə mexaniki soketin iş prinsipi sxeminə nəzər salsaq daha aydın olacaq. Fikir verin, 3.5mm cek soketə daxil olduqda siqnallar arası kontaktlar necə qırılacaq.

3.5mm socketSoketi də əlavə etdikdən sonra lövhənin üst görünüşü bu cür olacaq.

IMG_6513
Daha sonra qoşa qütblü elektrik açarının da kabellərini lehimləyib, yalnız batareya yükləyicilərə qoşulmalı olan tərəfi lövhə üzərinə lehimləyirik.

IMG_6519

İndi isə lehimləmədə mənə biraz baş ağrısı verən Bluetooth moduluna keçək. Bu modulu lövhəyə qoşmaq üçün 1.5 sm uzunluğunda kiçik məftillər kəsib, bütün lazımi pinlərə lehimlədim.

IMG_6525
Modulun məftil ayaqlarını lövhədəki dəliklərlə üst-üstə düşəcək tərzdə 90 dərəcə əyib, lövə üzərinə lehimlədim. Daha sonra isə qida və audio siqnal əlaqələrini də lehimləyirik. Audio kabel kimi daxili 3 şinli (2 siqnal və GND) adi audio kabeli işlətmişəm. Sistemin tamamlanmağına lap az qalıb.

IMG_6530

Dövrənin bütöv sxemi isə belədir.

bt_audio_speaker

Dövrə sxemi

Yuxarıda Bluetooth modulunu breadboard üzərində yığarkən multimedia düymələrini birbaşa jumper lehimləyib, test etmişdim. İndi isə Ucadandanışanın ön tərəfində bir yerə quraşdırılmalı olacaq kiçik düymələr paneli və LED indiqator panelini hazırlamalıyıq. Gəlin bundan əvvəl sistemin yekun sxeminə nəzər salaq. Gördüyünüz kimi XS3868 modulunun 5 ədəd multimedia düyməsi və bütöv dövrə üzrə isə 6 ədəd ledimiz var. Bu LEDlərdən ikisi dövrədə aydəın görünən ON_LED və LED1 – Bluetooth status ledləridir.  Digər 4 led isə hər batareya yükləyicisi üzərində olan 2 ədəd yüklənmə və tamamlanma göstəricisi ledlərdir.  Bu LEDlərin və düymələrin hamsını iki ayrı panelə köçürüb, ucadandanışanın ön tərəfinə quraşdırmalıyıq.

IMG_6522
IMG_6520

Düymə açarları isə aşağıdakı formada  ortada [back  play next],  aşağı və yuxarıda isə [vol- vol+] düymələrini ikinci kiçik lövhəyə yerləşdirib, köhnə hard disk kabeli olan İDC kabeli ilə  xəttləri əsas lövhəyə uzatmışam.

IMG_6523
IMG_6533

Eyni qayda ilə bütün ledləri kiçik panelə köçürüb, uzadıcı kabellə əsas dövrə üzərində lazımi yerlərə lehimləyirəm. Şəkildə TP4056 üzərində olan ledlərin necə qoşulduğu da göstərilib. Həmin SMD ledləri söküb, əvəzində 5mm-lik eyni rəngli ledlər işlətmişəm.

IMG_6538

Bununla da sistemin elektrik hissəsi tamamlanmış olur.

IMG_6535

Son quraşdırma işlərinə keçmədən sistemi bir daha yoxlayıb, tam işlədiyinə əmin olmaq lazımdır. Videoda bu mərhələni əyani şəkildə görə bilərsiniz. Xüsusilə multimedia düymələrinin işləməsini və batareya yükləyiciləri yoxlayıram.

Son addımda isə lövhəni, batareya qabını, multimedia düymələri və ledlər olan panelləri ucadandanışan qutusunun uyğun yerlərinə quraşdırmalıyıq. Sistem tamamilə simsizdir və əlda rahat tutla bilməsi üçün də, tutğac əalvə etmək istəyirəm. Bunun üçün yenə köhnə bel çantasından kəsdiyim tutğac hissəsini istifadə edəcəm.

IMG_6539

Qutunun orta hissəsində 12 sm ara məsafəsi ilə tutğacın parça remeni enində 3mm-lik drel vasitəsilə dəliklər açıb,  nazik yeyə ilə 0.4×2 sm ölçüsendə düzbucaqlı dəlik açıram.

IMG_6540
IMG_6541
IMG_6542

Daha sonra tutğac remenini dəlikdən içəri keçirib, şəkildə gördüyünüz (yenə hardansa sökdüyüm) bolt-qayka ilə qutunun içərisindən, remenin hər iki tərəfdən bərkidirəm. Remenin ucunda bir az əl yeri var, yəni dartanda hər iki tərəfdən 2 sm çıxa bilir.
IMG_6546
IMG_6547
IMG_6548
Yenə drel vasitəsilə (bu dəfə 5mm-lik ucluqla) ledlər üçün qutunun sol tərəfində dəliklər açıb, kiçik elektrik mişarıyla isə düymələrin kabelinin keçəcəyi yer üçün ortadan bir cığır açmışam. Qutunun arxasında, aşağı küncündə isə Aux in girişi və USB konnektorlar üçün 0.6×7 sm ölçüsündə bir keçid açmışam.

IMG_6543
IMG_6544

IMG_6549Dövrəni qutu daxilinə yerləşdirməzdəm əvvəl son bir addım kimi səsgücləndirici İS-ə soyuducu aluminium radiator bərkitməliyik. Əlimdə fərqli ölçülərdə radiatorlar olsa da, elə öz üzərində olan radioatoru kənarlarından biraz kəsib, işlədirəm.

IMG_6551

Yekun dövrəni ucadandanışanın qutusu daxilinə quraşdırmaq zamanıdır. Kley tapança ilə əsgücləndiricini biraz yuxarıya, Bluetooth və batareya lövhəsini isə küncə bərkidirəm.

IMG_6552
IMG_6553
IMG_6555

Düymələri çöldən, led panelini isə içəridən qutunun ön tərəfinə kleyləyirəm.
IMG_6554
Sonda sağ və sol dinamik konnektorlarını səsgücləndiriciyə, batareyaları da öz yerlərinə qoşub, sistemi işə salmaq olar.
IMG_6558
IMG_6556
Məqam bu uzun prosesdən sonra uğurlu nəticənin kefini gözəl musiqilərə qulaq asaraq çıxarmaq məqamıdır.

Bu məqaləni yazıb bitirənədək sistemi tam enerji ilə doldurub, 20 saata qədər fasiləsiz işlətmişəm və hələ də bir neçə saat işləyə bilər. Demək istədiyim odur ki, insan əziyyətinin bəhrəsini görəndə çox gözəl hisslər keçirir. Siz də daim əsl düzəldən, yeni idayeları həyata keçirən (Maker) insan olaraq daim ruh yüksəkliyi ilə yeniliklər edin. Nəticənin uğurlu olub-olmamasından asılı olmayaraq, hər zaman yeni nələrsə öyrənəcəksiz.

Hələlik. Növbəti məqalədə görüşənədək.

PaylaşShare on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInShare on Google+Email this to someonePin on PinterestShare on RedditShare on TumblrDigg this

Comments

comments

You may also like...

Rəy bildir