DISEÑE Y CONSTRUYA SU PROPIO BANCO DE POTENCIA CUM DE ALTAVOZ BLUETOOTH PORTÁTIL: 15 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Proyectos Fusion 360 »

Hola a todos, aquí hay un instructivo para las personas que aman la música y están ansiosas por diseñar y construir sus propios parlantes Bluetooth portátiles. Este es un altavoz fácil de construir que suena increíble, se ve hermoso y lo suficientemente pequeño como para llevarlo en su bolso. También se puede usar como un banco de energía para que no tenga que preocuparse por cargar su teléfono mientras se desplaza. Siempre he sentido que los altavoces cilíndricos suenan mejor que los cuboidales, así que esta vez he decidido probar este diseño. El altavoz viene con la última tecnología de altavoces, como controladores de rango completo de neodimio, radiadores pasivos y un amplificador estéreo de clase D.

Especificaciones de los altavoces: -

• 12 vatios de potencia
• Longitud: 160 mm, diámetro: 75 mm
• Batería recargable de 5200 mah, 6-8 horas de reproducción
• Controladores de rango completo de neodimio de 1,75 pulgadas
• Radiador pasivo doble cara a cara para máximos graves y mínimas vibraciones.
• Capacidad del banco de energía de 5200 mah.
• Indicador de batería LED

Paso 1: CAD en Autodesk Fusion 360

FUSION 360 es una de esas increíbles plataformas que te permite convertir esas ideas de diseño dentro de tu cabeza en realidad. Realmente ayuda a expresar su idea sobre algo a los demás. Es realmente fácil de aprender y usar. El ensamblaje de los componentes se puede realizar fácilmente y ayuda en la validación de su diseño al verificar si hay colisiones y otros problemas.

A diferencia de otros programas de cad, una cosa interesante de fusion 360 es que permite el diseño de múltiples componentes en la misma pantalla con referencia a otros componentes, es decir, el modelo se puede diseñar de manera ensamblada. Fusion 360 también nos permite elegir la apariencia y el material de los componentes para que su diseño final parezca real. Fusion 360 también nos permite convertir y guardar los componentes diseñados directamente en formato STL, lo que facilita la siguiente etapa de la impresión 3D.

Para este proyecto, primero tomé las medidas de cada componente usando un calibre nonio, usando estas dimensiones junto con las dimensiones del volumen de aire cilíndrico de altavoces de tipo similar que ya están en el mercado, determiné la longitud y el diámetro óptimos requeridos para un mejor desempeño. Para obtener el máximo rendimiento, la cámara del altavoz debe mantenerse hermética durante toda la vida del altavoz. Así que diseñé dos cámaras separadas para los futuros componentes reemplazables, como las baterías y los módulos de carga, a los que se puede acceder fácilmente desde el exterior sin entrar en la cámara principal del altavoz.

Paso 2: COMPONENTES Y HERRAMIENTAS

COMPONENTES:

1. Altavoces de 1,75 pulgadas 8 ohmios 7 W X 2 (AliExpress)
2. Radiador pasivo de 62 mm X 2 (AliExpress)
3. Receptor estéreo de 6 W + 6 W, amplificador Bluetooth X 1 (AliExpress)
4. Tablero de protección 1s 18650 X 1 (AliExpress)
5. 2600 mah 18650 batería recargable X 2 (AliExpress)
6. Módulo de refuerzo USB X 1 (AliExpress)
7. Botón pulsador led impermeable de 12 mm X 1 (AliExpress)
8. Placa de contacto de la batería y resorte X 2 (AliExpress)
9. Envoltura de vinilo de grano de madera (AliExpress)
10. Envoltura de vinilo de fibra de carbono (AliExpress)
11. Transistor BC547 X 1
12. Resistencia de 1K X 1
13. 16-25 voltios, condensador de 1000 uf X 2
14. Tuercas y tornillos M3

INSTRUMENTOS:

• impresora 3d
• Juego de llaves Allen
• Soldador
• cuchilla de afeitar
• tijeras
• Destornillador
• Adhesivo a base de caucho (fevi bond)
• Cinta de doble cara a base de espuma
• Pegamento caliente
• Alicates

Paso 3: COMPONENTES IMPRESOS EN 3D Y SUS ARCHIVOS STL

Todas las piezas se imprimieron con PLA negro con un 100% de relleno para una máxima durabilidad. El cuerpo cilíndrico y las tapas laterales deben imprimirse verticalmente para obtener el mejor acabado y resistencia. La altura de la capa se estableció para obtener el mejor acabado para que la envoltura de vinilo se adhiera fácilmente. Solo el cuerpo principal debe imprimirse con soportes.

Impresora 3D: Tevo Tarantula

Material: PLA, NEGRO

Temperatura: 212 C

Altura de la capa: 0,1 mm

Relleno: 100%

Paso 4: PREPARACIÓN DEL CIRCUITO

La mayoría de las placas amplificadoras chinas están diseñadas para hacerlo más barato y más pequeño. Hay algunos trucos sencillos para mejorar la calidad de su rendimiento.

Entonces, lo primero que noté sobre esta placa es que a pesar de tener un puerto de batería y un puerto hembra micro USB para cargar las baterías, a la placa le faltaban componentes IC para la protección de sobrecarga y descarga de la batería. Por lo tanto, conecté un BMS 1s separado entre el terminal de la batería de la placa y las baterías como se ve en el diagrama del circuito y en las imágenes. Esto asegura que las baterías estén siempre seguras.

La segunda cosa que noté fue una ligera interrupción cuando el volumen estaba al máximo. Esto sucedía porque los diminutos condensadores conectados en paralelo a cada una de las entradas de alimentación de los circuitos integrados de amplificador no podían mantener la carga suficiente para alimentar el amplificador a volúmenes altos. Entonces, este problema se resolvió utilizando dos condensadores más grandes paralelos a los anteriores.

Una vez hecho esto, se soldaron dos cables de suficiente longitud a los terminales de salida del altavoz de la placa.

Paso 5: SINCRONIZAR EL LED INTEGRADO CON LA LUZ ANULAR DEL BOTÓN DE ENCENDIDO

La placa del amplificador tiene un pequeño LED SMD incorporado que se enciende y parpadea según el estado de la conexión Bluetooth y la música. Pero el problema es que este LED no será visible desde el exterior una vez que la placa del amplificador esté fijada dentro de los altavoces.

Por lo tanto, este LED debe sincronizarse con la luz anular alrededor del botón de encendido. La señal de voltaje utilizada para alimentar el SMD no puede alimentar directamente el anillo de luz ya que el anillo de luz necesita más energía. Entonces, esta señal de voltaje se usa para activar o cambiar un transistor que a su vez enciende el anillo de luz usando energía directamente de las baterías.

1. Las conexiones de cables para hacer esto se muestran en el diagrama de circuito en el paso anterior.
2. Conecte una resistencia de 1K al pin D1 del chip Bluetooth
3. Conecte el otro extremo de la resistencia a la base del transistor BC547
4. Conecte el emisor del transistor a tierra.
5. Conecte el colector del transistor al terminal negativo del anillo de luz.
6. Conecte el terminal positivo del anillo de luz al terminal positivo de la batería

Paso 6:

1. Los cables de alimentación se extraen a través de los orificios previstos en la cámara en la que se debe colocar la placa del banco de energía.
2. Estos cables se sueldan cuidadosamente al módulo del banco de energía de acuerdo con la polaridad correcta y luego se vierte pegamento alrededor del orificio a través del cual entraron los cables para evitar fugas de aire.
3. Se aplica cinta de doble cara en el módulo del banco de energía y se adjunta en su cámara como se ve en la imagen.
4. Se aplica pegamento en la placa del amplificador y se adjunta dentro del cuerpo del altavoz como se ve en la imagen.

Paso 7: ADJUNTO AL ALTAVOZ

Como se mencionó anteriormente, es muy importante que la cámara del altavoz sea hermética para el correcto funcionamiento de los radiadores pasivos. Por lo tanto, se utiliza un trozo de cinta de doble cara a base de espuma como arandela suave para evitar fugas una vez que se aprietan los pernos. Los altavoces se fijan mediante tornillos y tuercas M3 de 30 mm.

El exceso de cinta de espuma se corta con una hoja de afeitar para que se vea limpio.

Paso 8:

1. Los puntos de soldadura de la placa de la batería y el resorte se insertan primero a través de las ranuras provistas para ello en cada extremo del compartimiento de la batería.
2. La placa viene en el terminal positivo y el resorte en el terminal negativo de la batería.
3. Las placas y los resortes están pegados a la cámara como se ve en la imagen.
4. Los cables de alimentación están soldados a los puntos de soldadura que se insertaron anteriormente.
5. Se utiliza pegamento para hacer que la cámara sea a prueba de fugas en los insertos.

Paso 9: APLICACIÓN DE VINILO AL CUERPO

1. Se corta una tira de vinilo ligeramente más ancha que el cuerpo del altavoz y más larga que la circunferencia del altavoz.
2. El vinilo se aplica con cuidado asegurándose de que el cuerpo esté cubierto correctamente.
3. El vinilo adicional alrededor de las aberturas de la cámara y los puertos se corta con una cuchilla de afeitar.
4. Caliente el vinilo alrededor del orificio del botón de encendido para doblarlo cuidadosamente.

Paso 10: APLICACIÓN DE VINILO A LAS TAPAS LATERALES

1. Las tapas laterales se lijan con papel de lija muy fino para suavizar todas las superficies y pegarlas.
2. El vinilo de fibra de carbono son manzanas en la cara y la circunferencia de las tapas de los extremos.
3. El exceso de vinilo de los lados se recorta con unas tijeras y el orificio circular se corta cuidadosamente pasando una navaja a lo largo de la circunferencia de la abertura.

Paso 11:

1. El adhesivo a base de caucho se aplica tanto en el radiador pasivo como en las tapas de los extremos a lo largo de la circunferencia.
2. Espere 5 minutos para que el pegamento se seque un poco.
3. Mantenga los radiadores pasivos presionados en las tapas de los extremos con una carga ligera hasta que se seque el pegamento.

Paso 12: COLOCAR EL BOTÓN DE ENCENDIDO

1. Los cuatro cables (led +, led-, batería -, amplificador -) se introducen a través de la tuerca del botón.
2. Luego, los cuatro cables se extraen a través de la abertura del botón en el cuerpo del altavoz.
3. Los cables están soldados al interruptor en los terminales marcados correctamente.
4. El Switch se fija al cuerpo mediante la tuerca con la ayuda de un alicate.

Paso 13: CIERRE DE LA CÁMARA DE BATERÍAS

1. Dos baterías completamente cargadas se insertan en el compartimiento de la batería
2. Se usa un poco de pegamento termofusible solo para asegurarse de que las baterías permanezcan en su lugar.
3. La tapa de la batería se cierra y se fija mediante dos tornillos M3 con la ayuda de una llave Allen.

Paso 14: COLOCACIÓN DE LAS TAPAS LATERALES Y LAS REJILLAS

1. El adhesivo a base de caucho se aplica a lo largo de la circunferencia de los extremos del cuerpo del altavoz, así como dentro de las tapas de los extremos.
2. Espere 5 minutos para que el pegamento se seque un poco.
3. Las tapas de los extremos se presionan a ambos lados del cuerpo del altavoz y se mantienen bajo carga hasta que se seque el pegamento.
4. Del mismo modo, las rejillas de los altavoces también están pegadas al cuerpo del altavoz.

Paso 15:

Y ahí lo tienes, el altavoz construido está completo. Si alguno de ustedes tiene alguna duda o consulta, no dude en mencionarlo en los comentarios. Definitivamente responderé todas las preguntas.

Gracias

Subcampeón del Audio Challenge 2020