1.简介

创“六”开源计划
“一起来造！”
用PCB和代码为立创开源平台庆生！
以 “立创开源平台成立六周年” 相关元素
制作相关电子周边项目

 

本项目制作一个大家送礼用的生日纸带式电动八音盒，附带VU表摆动功能

2.系统框图

整体方案较为简单，非常容易复刻

充电管理使用常用TP4056，一节锂电池

升压使用常用的SX1308

VU表使用常用的BA6138驱动

音频OP使用MAX9814集成在主板上

电机驱动使用JW3651

3.原理图

原理图讲三个新应用，其他都是以前常用的

MAX9814如下，分AGND，增益设置上拉VDD，否则设置太大会有很多底噪

JW3651以前demo使用过，但是是输入检流形式，在这里使用的是输出检流形式

BA6138以前使用的是双路设计，这里使用的是单路设计，2路不使用的不用贴

4.LAYOUT

两处需要注意的地方

主要是音频模拟电路部分使用分地设计，单点接地以减少底噪

检流电阻接地检测连接到检流脚的地方不能直接铺地，否则检测不准

5.电路焊接

焊接成品如图，可能较为难焊接的是MAX9814芯片和JW的芯片

底下引脚剪平

器件链接如图，电池注意正负极，八音盒电机注意正负极，VU标也需要注意正负极

安装前还需要调节1K电位器到合适位置，使得VU标不会打底，也不会声音很大也不摆动表头

6.外壳绘制

使用SW绘制，比较简单的拉了个BOX

打印直接从地面开始打印，不需要支撑

7.面板制作

顶部使用亚克力制作，也可以使用3D打印，但是亚克力更好看

导出面板需要的DXF

DXF导入EDA面板绘制

导入图片即可打样

8.组装

调节好电位器后，首先装好电路板

安装电池位置

安装八音盒位置，三颗螺丝

使用双面胶粘住VU表

八音盒速度调节旋钮可以安装旋钮帽

9.生日歌编曲

立创开源平台成立六周年，那肯定是选用经典生日快乐曲子

使用FL编曲，简单编曲

编曲后导出MIDI文件，注意需要预设宏

10.MIDI转换打孔

我们使用的八音盒是15音色的打孔式八音盒

需要手动在纸带上打对应音调的孔

因此免不了需要一边对着曲子一边看打孔位置，打错时间和音调也是在所难免

 

因此我搞了一个可以输入MIDI音源就可以绘制出对应打孔位置的软件

使用Python编写

使用mido库来处理MIDI文件，使用matplotlib来可视化纸带

pip install mido matplotlib

具体处理步骤

1.读取MIDI文件

2.合并所有音轨

3.计算每个音符的持续时间

4.映射音符到15个音高之一

5.绘制纸带，每个轨道为一行

6.设置图形属性，使纸带看起来像连续的

具体软件源码如下

软件是需要Py环境的，对于普通用户来说使用并不方便

因此需要将程序打包成独立的可执行文件(.exe)

使用PyInstaller来完成

打包脚本如下

软件在附件，需要把所有压缩包下载后解压出.exe文件

程序主界面如下，选择导入MIDI文件

 

导入后如下，黑色为对应打孔位，对应时间轴一格一拍

红色点位为升降调，位于对应两个音调之间，由于八音盒没有升降调处理，因此设计曲目的时候要注意避免使用升降调

对应软件打出来的生日快乐歌纸带如下

目前该软件还有个问题我还没去处理的是打包后很大，以至于我上传附件都需要分包上传

因为使用PyInstaller打包会把很多没用到的依赖库都打包进来，因此需要做精简处理，我这里时间急就没处理了（摆烂

11.成品