本帖最后由 Newhor 于 2025-1-24 09:07 编辑
在上一篇分享DIY 耳机盒爆改随身音响(一)中介绍了大致的思路,这次在完成原理设计的过程中,考虑到了更多的细节,具体硬件以及结构设计如下
硬件设计
1. 硬件框图
主要包含主控MCU、MP3模块、电池、电池充电管理以及采样电路、霍尔传感器开、灯、喇叭等
2. 原理图
- MCU采用的时ESP32-S2MINI模块,主要功能用于与MP3模块通信、控制灯的不同颜色亮度、采样电池以及触摸按钮采集,考虑到该模块体积小以及拥有触摸按键功能。可以看到整个电路其实只用到了几个引脚就够了,如果使用物理按键的话,这里采用引脚更少的ESP32-C3MINI也是够用的,同时体积和成本更好。
- MP3模块采用的是DFPlayer Mini,可以直接驱动扬声器,可以通过串口控制。模块集成了MP3、WAV、WMA的硬解码,同时软件支持TF卡驱动,支持FAT16、FAT32文件系统,最大支持32G内存卡。通过简单的串口指令即可完成播放指定的音乐。
- 充电管理芯片使用经典TP4054,给500mah的小电池充电也够用了
- CH213K在霍尔开关电路中起到防反的作用,防止充电时的5V直接给电池充电,损坏电池,此元件相比与传统二极管,有着更低的导通压降和功耗。
3. PCB设计
PCB绘制是感觉整个制作过程中最繁琐的一步,主要是结构上要考虑的东西很多,包括各个地方的尺寸,还有各个接模块摆放的位置,对精度都有一定的要求,所以这个PCB打了第二次板才实现了稍微合理的布局。
接下来看看实板效果吧
- MP3模块和ESP32采用的正反面重叠的方式布置,考虑到这样会有一个模块的一边引脚在另一个模块的底部,焊接会有冲突,所以ESP32在原理图设计时就只使用了一边的引脚,放弃另一边引脚的使用。
- 反面的Type-c接口采用了叠加一个接口板的形式,这样是为了可以微调接口的位置,使其对准底部的预留Type-C孔位,在飞线焊接后,使用热熔胶固定
- 在安装完Type-c接口板的基础上,再将ESP32堆叠焊接上去
4. 安装结构
- 首先上盖挖出大小合适的空槽,确保喇叭刚好可以卡进去,喇叭线从上盖旋转结构处横穿至下层,确保盖子的每次开合使得喇叭线弯折的弧度较小,降低折损
- 在上盖内部安装一块磁铁,并调整霍尔传感器的位置,使盖下来的时候磁铁能够对准霍尔传感器的位置
基本硬件设计和结构就是这些了,这个结构设计感觉是相对困难且非常容易出错的一步,需要考虑位置的地方很多,接下来就可以开始编写程序,实现各种功能控制了,这次的分享就到这里了,下次分享软件代码和效果演示