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[导读]市面上的每款智能音箱看起来都像是出自同一场设计会议:圆柱形机身、网状格栅、发光环。我想打造一个东西,你一眼望去以为是装饰品,直到你注意到那支手工绘制的黄铜号角里传来微弱的音乐嗡鸣声。

市面上的每款智能音箱看起来都像是出自同一场设计会议:圆柱形机身、网状格栅、发光环。我想打造一个东西,你一眼望去以为是装饰品,直到你注意到那支手工绘制的黄铜号角里传来微弱的音乐嗡鸣声。

这就是这个项目:一个从零开始制作的微型留声机,内置真正的Arduino UNO R4 WiFi和DFRobot MP3播放器模块,模块隐藏在底座内部,驱动着一对嵌入号角内的腔体扬声器

硬件

•Arduino UNO R4 Wi-Fi:构建的核心。目前我仅将其用于与MP3模块的串行通信,但内置的Wi-Fi为日后实现网络流媒体音频提供了明确的升级路径。

•DFRobot DFPlayer MP3 模块:通过 Arduino 的简单 UART 命令控制,可处理来自 microSD 卡的所有音频解码。

•腔体扬声器:直接安装在喇叭的腔体内,而非底座上,因此喇叭本身承担实际的声学功能,而不仅仅是装饰用途。

设计理念

这个项目最困难的部分并不是电路设计,而是必须围绕固定的外观风格来设计电子元件,而不是反过来。大多数创客项目都是从元件开始,再制作一个能容纳它们的外壳。而我却反其道而行之:首先确定了喇叭的形状和底座尺寸,这意味着线路、扬声器的位置,甚至MP3模块的选择(体积足够小以放入其中,但需要直接输出到扬声器,因此无需额外的放大板)都必须逆向工程,才能适应一个从未为电子设备设计过的外形。

电路的工作原理

DFPlayer 模块通过其专用的硬件串行端口 Serial1 与 Arduino 进行通信——在 UNO R4 Wi-Fi 上,该端口完全独立于 USB 串行连接,分别分布在 D0/D1 引脚上:

由于DFPlayer可以独立驱动小型扬声器,因此无需额外的放大电路——这一点在这里尤为重要,因为每增加一个部件都会占用原本就紧凑的留声机底座内部空间。

目前,播放由串行监视器直接控制,波特率为115200 baud——输入轨道编号(1–10)以播放,p表示继续播放,s表示停止:

构建说明

要从一个未专为声学设计的号角中获得清晰的声音,需要经过多次扬声器摆放调整:如果放置得过深,声音就会被压抑;如果太浅,号角的放大效果就几乎完全浪费。最终,最佳位置位于号角喉部最窄处稍后一点的位置,并略微朝向喇叭部分倾斜。

热管理是一个较小但实际存在的问题——Arduino和模块默认安装在一个完全封闭的木质/泡沫底座中,没有通风设计。因此,我在底座边缘加了一个隐蔽的通风口,以避免长时间使用时产生热量积聚。

为您的项目增添专业质感

制作一个可运行的原型通常只是硬件项目的第一步。无论你是在开发Arduino项目、基于ESP32的物联网设备、机器人系统、嵌入式应用,还是定制PCB,最终总会有那么一个时刻,你希望最终成品看起来整洁、有序且专业。

虽然在开发过程中使用面包板和裸露的线路非常方便,但定制外壳能有效保护电子元件免受意外损坏,改善线缆管理,便于运输,并让项目外观更加整洁美观。对于工程展览、黑客松、客户演示、YouTube视频或商业原型项目而言,专业制造的外壳在耐用性和展示效果方面都能带来显著提升。

配置制造参数

上传模型后,平台会提供一个详细的配置面板,在下单前几乎可以对所有制造参数进行自定义设置。

材料选择

根据制造工艺的不同,可提供多种材料。

结果

成品确实令人惊喜——大多数人以为它是一台真正的古董,直到他们发现电源线时才意识到,与单独的扬声器相比,这款喇叭在音量和温暖度上都有明显提升。

本文编译自hackster.io

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