Проекты

Беспроводная Bluetooth-колонка с автономным источником питания

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Приборостроение, Микроэлектроника, Схемотехника
Авторы работы: ГБОУ Школа № 627
Предметы: Информатика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Удешевить производство качественной портативной аудиотехники.

Задачи

1. Понять, что надо

  • для передачи аудиоинформации с помощью Bluetooth;
  • автономного источника питания;
  • функции 'powerbank';
  • относительно полной частотной композиции.

2. Обзавестись рабочими компонентами.

3. Сконструировать корпус.

4. Создать цельную электросхему, разместить её в корпусе.

5. Измерить АЧХ получившейся колонки, провести тест на время работы системы при максимальной мощности потребления (тест только для второй колонки).

6. Составить подробную инструкцию по сборке колонки.

Описание

Для беспроводной передачи нужен Bluetooth-контроллер.

Для питания Bluetooth-модуля необходим DC-DC преобразователь с выходом 3.3В. Чтобы реализовать функцию «powerbank», нужен DC-DC преобразователь на 5В (напряжение зарядки по кабелю USB).

Автономное питание было организовано за счёт девяти Li-Ion аккумуляторов, соединнённых в батарею на 12 вольт (три параллельных блока из трёх последовательных). Рациональное решение − работа батареи с платой защиты (PCM) и балансировки (BMS). Комплекс PCM защитит весь проект от короткого замыкания, перегрузки, перегрева. Схема BMS будет выравнивать напряжение на аккумуляторах, чтобы продлить их срок службы и увеличить общую энергоёмкость системы.

Централь проекта − плата усилителя ‘6D-105 94VO VER:1.0 4001’ для звуковой схемы 5.1. Изначально плата работала с трансформатором на 12 вольт (AC), был выпаян диодный мост с параллельно включённым конденсатором, припаян выход с аккумуляторов напрямую (плата потребляет постоянный ток).

Была создана малая колонка с питанием от сети 220В с двумя динамиками и передачей первичного аудиосигнала через mini-jack (3,5 мм).

Результат

Две полностью функционирующие колонки из натурального дерева с заданным набором возможностей.

Оснащение и оборудование

  • Плата на чипе CSR8645
  • Плата усилителя ‘6D-105 94VO VER:1.0 4001’ для звуковой схемы 5.1
  • Материалы для создания колонок

Перспективы использования результатов работы

Удешевление технологии производства и улучшение качества исполнения товаров в заданной сфере.

Сотрудничество с вузом при создании работы

МГУ им. М.В. Ломоносова