【幻音三角】M18-蓝牙音箱

项目背景

      在追求高品质音频体验的时代，蓝牙音箱作为生活中便携且实用的音频播放设备，深受大众喜爱。为了让学生更好地学习理解电子电路知识，掌握工业设计和智能产品开发与实践的技能，学习一些既有趣实用又具教育意义的项目，M18蓝牙音箱是一个不错的选择。电路大部分使用插件封装，成本低廉且易于新手焊接，适用于教学。

项目参数

• 该音箱基于MH-M18蓝牙5.0芯片，芯片自带左右声道输出和4个按键控制功能，可实现：蓝牙开关机、音乐 上一首\下一首 切换、音量增大\减小、暂停\播放。
• 使用EG8403功放电路，驱动两个4Ω3W的扬声器喇叭。
• 采用经典的TP4056充电电路和IP3005锂电池保护电路，最大充电电流可以达到1000mA。
• 供电自动切换电路，3.7V~5V供电切换

 

硬件设计

完整原理图：

蓝牙电路：

• MH-M18蓝牙芯片为低功耗蓝牙设计方案，支持最新蓝牙5.0传输，双声道立体声无损播放，模块连接上蓝牙后，便可快速实现蓝牙无线传输，非常便捷。空旷环境下，蓝牙连接距离可达20米。广泛应用于各种蓝牙音频接收，各种音响DIY改装等。
• 音量断电保持功能：默认输出100%音量。可以通过长按按键 控制音量增大减小，如果控制音量小于15%，则重新上电后音量输出为15%；如果控制音量大于15%，则重新上电后保持原来的音量不变。

 

功放电路：

• EG8403 是一款专为音频放大设计的功放芯片，能够显著提升音频信号的功率 。凭借其强大的功率放大能力，它可高效驱动各类扬声器，确保声音清晰、响亮。EG8403 极大简化了电路设计，其外围电路简单，从而节省PCB的设计空间，降低了产品成本。

扬声器选择：

• 选用立创商城这个4R3W的扬声器刚刚好，该扬声器小巧，厚度合适，组装方便，结构美观。

充电电路 和 放电保护电路：

• TP4056是一款性能优异的单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器。TP4056采用ESOP8封装配合较少的外围原件使其非常适用于便携式产品，并且适合给USB电源以及适配器电源供电。充电电流可以由外部电阻编程决定，最大充电电流可以达到1000mA。

• 充电电流是采用一个连接在PROG引脚与地之间的电阻器来设定的。根据需要的充电电流来确定电阻器阻值，设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算：

锂电池及供电切换电路：

• 当一个项目中同时有电池（3.7V~4.2V）与供电接口（5V）时，同时接入会有电源倒灌的风险。一般会在项目中加入一个电源切换电路，当供电接口没有接入时，电池给系统供电，当供电接口接入时，电池不再供电。
• 使用二极管、Pmos、电阻组成电源切换电路：

      当使用电池供电时，由于R8电阻的接地下拉使得栅极VG电位接近于0V，V_GS < V_TH，PMOS 导通，电流从 漏极 D 流向 源极 S 。

      当接入TYP-C的5V电源时，栅极VG电位接近于5V，V_GS > V_TH,PMOS 截至，电池电流不能从 漏极 D 流向 源极 S，此时5V电源电流通过二极管D1流向开关处的VCC为系统供电。

• 需要注意的是，选取器件Pmos的V_GSth不能太高，否则电池电压无法饱和导通，虽然也能使用，此时mos管会发热严重可能导致烧坏。另外该电源切换电路中若电池电压高于输入电压则无法使用，需要注意。

蓝牙芯片注意事项：

• 因为使用了两种供电方式，根据蓝牙芯片MH-M18的数据手册，在使用时候需要注意，该芯片供电电源：默认用5V供电。如果需要用3.7V锂电池供电，需要将二极管（如图所示）换成0603的0欧电阻，或者直接将焊盘两端短路即可。该芯片模块出厂默认为5V供电。

电源开关布局设计：

• 电源开关采用了开关与TYP-C叠层设计，使结构更加紧凑、对称、美观。

• 焊接完成后组装进外壳，外壳使用嘉立创3D打印光固化树脂，符合免费打样要求。

 

 

• 扬声器固定 使用M2*8螺丝钉+任意M2螺母即可。
  
  

• 固定背面盖板需要先在底部拧入一个M3铜柱，铜柱长度尽量长一些（建议M3* 4+30mm左右），再使用适当长度的十字长螺钉固定，注意不要拧太紧，3D打印结构强度低，会翘曲。

大功告成

一个三角型的蓝牙音箱就完成辣！！！