Vỏ máy in 3D cho bộ thu âm Bluetooth (XFT-BT/XY-BT) kèm mod sạc pin 13650

Yêu cầu lắp ráp:

Để thực hiện dự án này, bạn cần:

• Kỹ năng hàn mạch điện tử (công việc này khá khó với người mới bắt đầu, bạn sẽ phải hàn linh kiện dán SOT)
• Một bo mạch XFT-BT/XY-BT mua từ AliExpress hoặc các trang thương mại điện tử.
• Một bo mạch chuyển đổi (breakout board) USB-C (có hoặc không có khung, của mình thì có sẵn - cũng mua từ AliExpress).
• Một ít dây điện loại AWG30 (0.25mm²) hoặc kích thước nhỏ hơn.
• 2 viên pin Li-Ion 13650 hoặc nhỏ hơn (mình tận dụng từ các loại vape dùng một lần).
• Một công tắc gạt (chân 3mm), bạn có thể xem ở hình 3.
• Tùy chọn: 2 điện trở 5.1kOhm loại rất nhỏ (mình dùng size 0805) để hỗ trợ đàm phán nguồn chuẩn Type-C.
• Tùy chọn: 2 điện trở (47 - 100) Ohm để giảm gain, từ đó giảm độ nhiễu nền (sẽ giải thích chi tiết bên dưới).
• Tùy chọn: 1 điện trở (100 - 200) Ohm và một đèn LED tùy chọn (để làm đèn báo sạc).

Hướng dẫn lắp ráp:

1. In tất cả các bộ phận. Lưu ý là dùng các file .stl, không phải .scad.
2. Hàn một sợi dây vào chân 16 (LDO_IN/PB5) của chip. Chân số 1 được đánh dấu bằng một hình tròn trên vỏ chip. Cẩn thận ĐỪNG để chạm chập các chân khác trong quá trình hàn. Kết quả nên giống như hình thứ 2 trong bài viết này. Sợi dây đó chính là đầu vào sạc 5V của bạn. Hãy hàn nó vào chân 5V của bo mạch chuyển đổi USB-C. Cách này sẽ sạc pin đúng cách. LƯU Ý: ĐỪNG SỬ DỤNG CỔNG USB-C HOẶC MICRO CÓ SẴN TRÊN BO MẠCH BLUETOOTH. VIỆC NÀY SẼ ĐƯA NGUỒN 5V THẲNG VÀO PIN VÀ LÀM NỔ PIN. Hãy luôn nhớ điều này, đó là lý do mình thiết kế giấu cổng sạc đi.
3. Nối đất (Ground) của đầu vào nguồn (bo mạch USB-C) với đất của bo mạch Bluetooth. Bo mạch này không có tách biệt đất analog (thật sự đây là tin xấu cho chất lượng âm thanh) nên bạn không cần lo lắng về việc đó.
4. 2 viên pin 13650 được hàn song song vào các chân được cung cấp trên bo Bluetooth (đã có ký hiệu trên bo mạch).
5. Trước khi lắp ráp, hãy đọc tiếp các bước sửa đổi cần thiết nếu bạn muốn thực hiện chúng.
6. Lắp mọi thứ vào, cẩn thận đừng để kẹp dây pin vì sẽ gây đoản mạch. Trên phần vỏ trên giữ bo mạch, mình đã làm một lỗ dẫn nhỏ để luồn dây pin qua. Do mình chưa chau chuốt kỹ phần thiết kế vỏ (mình để dành việc đó cho các bạn, mình chỉ thiên về mảng điện tử thôi) nên các bộ phận không khớp hoàn hảo và cần dùng keo để dán chặt lại. Mình đã dùng keo nến. Cách các bộ phận khớp với nhau (theo CAD): Phần trên chứa bo Bluetooth, bo USB, công tắc, còn phần dưới chứa pin. Dây pin được luồn qua lỗ có sẵn trên bo Bluetooth và vỏ trên.

Các tùy chỉnh khác:

1. Giảm gain đầu ra

Cách này khá khó, mình khuyên nên bỏ qua nếu bạn không tự tin về kỹ năng hàn chính xác. Nếu bạn dùng tai nghe trở kháng thấp (20 - 30 Ohm) giống mình, bạn có thể muốn giảm công suất đầu ra 3.5mm của bo mạch. Nếu không, bạn sẽ nghe thấy tiếng nhiễu khi bo mạch xuất tín hiệu âm thanh. Với tai nghe trở kháng cao thì có thể không sao, nhưng mình chưa thử. Để thực hiện:

1. Cắt các đường mạch đầu ra SAU các tụ lọc DC đến giắc 3.5mm. Việc này khá khó vì đường mạch chạy DƯỚI các tụ này, nên bạn phải tháo chúng ra trước.
2. Tại vị trí cắt, hàn một điện trở 100 Ohm vào mỗi đầu cắt cho cả hai kênh. Việc này làm suy yếu đầu ra khoảng 10 lần, giảm nhiễu nền bằng cách tạo bộ chia áp.

2. Sạc chuẩn USB-C Power Delivery

Vì bo mạch USB-C mình dùng khá rẻ tiền, bạn cần hàn hai điện trở 5.1kOhm để kích hoạt "sạc thông minh".

1. Nhấc chân CC lên (rất khó, cần tay nghề cao).
2. Hàn điện trở 5.1kOhm giữa chân đó và vỏ cổng kết nối.
3. Kết nối điện trở CC thứ hai.

3. Đèn báo sạc

Chỉ cần một LED và một điện trở hạn dòng (100-200 Ohm) nối như hình.

QnA:

• Tại sao bo mạch bị ù?: Xem cách sửa số 1. Cũng có thể do đất analog bị nối chung với đất nguồn, lỗi này khó sửa.
• Tại sao không dùng cổng USB trên bo?: Vì nó nối thẳng vào pin, gây cháy nổ.
• Tại sao sạc nhanh không nhận?: Xem cách sửa số 2.
• Thời lượng pin: Với 2 viên 13650 (600mAh/viên), ước tính khoảng 20 giờ sử dụng.

Hạn chế:

1. Bo mạch không báo được dung lượng pin.
2. Chất lượng âm thanh không cao do không tách biệt đất tín hiệu.
3. Vỏ máy có cạnh sắc, cần người có kỹ năng CAD hoàn thiện lại.