Protel DXP 2004 SP2印制電路板設(shè)計教程 課件 項目10 藍(lán)牙音箱產(chǎn)品設(shè)計

制作團隊：郭勇、陳開洪、吳榮海項目10藍(lán)牙音箱產(chǎn)品設(shè)計主要內(nèi)容任務(wù)10.1產(chǎn)品描述任務(wù)10.2設(shè)計前準(zhǔn)備任務(wù)10.3產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試項目10藍(lán)牙音箱產(chǎn)品設(shè)計

項目需求主要由客戶提出功能需求；方案制定主要完成技術(shù)指標(biāo)制定、開發(fā)進程安排、經(jīng)費預(yù)算、產(chǎn)品成本估算等工作；硬件設(shè)計主要完成電路設(shè)計、PCB設(shè)計等；軟件開發(fā)主要完成相應(yīng)的應(yīng)用程序開發(fā)；樣機制作主要完成PCB焊接、程序下載、樣機調(diào)試等；文檔提交主要完成提交電路原理圖、PCB圖、元器件清單、軟硬件技術(shù)資料等。電子產(chǎn)品開發(fā)的基本流程

1.產(chǎn)品功能

藍(lán)牙音箱是指內(nèi)置藍(lán)牙芯片，以藍(lán)牙連接取代傳統(tǒng)線材連接的音響設(shè)備，通過與手機、平板電腦等藍(lán)牙播放設(shè)備連接，達到方便快捷的目的。藍(lán)牙音箱電路組成

該藍(lán)牙音箱由藍(lán)牙音頻模塊PCB和功放PCB組成，可以通過藍(lán)牙或音頻線連接手機等音頻信號源，通過LED燈指示音量的大小，設(shè)有音量電位器進行音量調(diào)節(jié)。任務(wù)10.1產(chǎn)品描述2.產(chǎn)品實物樣圖藍(lán)牙音箱成品圖藍(lán)牙音箱電路板藍(lán)牙開關(guān)上一首下一首音量調(diào)節(jié)旋鈕電源開關(guān)音頻輸入插座音量指示燈電源接口喇叭接口藍(lán)牙模塊10.2.1

藍(lán)牙音頻模塊M18資料收集藍(lán)牙音頻模塊M18為低功耗藍(lán)牙設(shè)計方案，支持新藍(lán)牙4.2傳輸，雙聲道立體聲無損播放，模塊連接上藍(lán)牙后，便可快速實現(xiàn)藍(lán)牙無線傳輸，非常便捷。在空曠環(huán)境下，藍(lán)牙連接距離可達20米。

任務(wù)10.2設(shè)計準(zhǔn)備1.藍(lán)牙音頻模塊M18外觀與引腳說明藍(lán)牙音頻模塊M18引腳功能引腳號引腳名稱引腳功能1KEY按鍵控制端(設(shè)置4個按鍵）2MUTE靜音控制端（靜音時輸出高電平3.3V，播放時輸出低電平）3VCC電源正極5V(鋰電池3.7V供電需要保護二極管)4GND電源負(fù)極5L左聲道輸出6R右聲道輸出2.典型應(yīng)用“MUTE”:輸出低電平時，進行正常的播放，靜音時輸出3.3V高電平開/關(guān)機上一首（短按）音量減?。ㄩL按）下一首（短按）音量增加（長按）暫停/播放10.2.2音頻功放HT6872資料收集

1.音頻功放芯片HT6872概述HT6872是一款低EMI、防削頂失真、單聲道免濾波的D類音頻功率放大器。在6.5V電源，10%THD+N，4?負(fù)載條件下，輸出4.7W功率，在各類音頻終端應(yīng)用中維持高效率并提供AB類放大器的性能。

2.引腳功能HT6872功放引腳圖

HT6872功放引腳功能引腳號引腳名功能1CTRLACF模式和關(guān)斷模式控制端2BYPASS模擬參考電壓3IN-反相輸入端（差分-）4IN+同相輸入端（差分+）5OUT+同相輸出端（BTL+）6VDD電源7GND地8OUT-反相輸出端（BTL-）3.典型應(yīng)用電路

HT6872接收單端音頻信號輸入，通過內(nèi)部放大、調(diào)制和EMI控制后產(chǎn)生PWM脈沖輸出信號驅(qū)動揚聲器。單端音頻信號通過阻容耦合到IN+端，IN-通過阻容電路接地。當(dāng)S1閉合后，CTRL端工作在防削頂模式（ACF），當(dāng)電路檢測到輸入信號幅度過大而產(chǎn)生輸出削頂時，HT6872自動調(diào)整系統(tǒng)增益，控制輸出達到一種最大限度的無削頂失真功率水平，由此大大改善了音質(zhì)效果。10.2.3LED電平指示驅(qū)動芯片KA2284資料收集

1.LED電平指示驅(qū)動芯片KA2284概述電平指示常用LED點亮的數(shù)量來做功放輸出或者環(huán)境聲音大小的指示，即聲音越大，點亮的LED越多，聲音越小，點亮的LED越少。KA2284是用于5點LED電平指示的集成電路，內(nèi)含的交流檢波放大器，適用于AC/DC電平指示。該電路主要特點有：內(nèi)含高增益交流檢波放大器，當(dāng)LED點亮?xí)r有較低輻射噪聲，對數(shù)型的5點LED指示器，具有恒定電流源輸出，具有較寬的工作電源電壓，采用單列直插9腳塑料封裝。2.芯片組成框圖與引腳功能KA2284內(nèi)部組成框圖KA2284引腳功能引腳號引腳名功能引腳號引腳名功能1OUT1-10dB輸出6OUT55dB輸出2OUT2-5dB輸出7OUT輸出端3OUT30dB輸出8IN輸入端4OUT43dB輸出9VCC電源5GND地

3.典型應(yīng)用電路

輸入的音頻信號經(jīng)過電容耦合，經(jīng)過電位器控制后輸入到KA2284的8腳，內(nèi)部放大后與基準(zhǔn)電壓進行比較，使得對應(yīng)的引腳輸出低電平，從而點亮對應(yīng)的LED。輸入信號電平越高，點亮的LED越多，從而實現(xiàn)LED電平指示的作用。10.2.4藍(lán)牙音箱電路設(shè)計外部5V電源輸入音頻輸入藍(lán)牙輸入外部5V電源輸入電平指示驅(qū)動電源開關(guān)藍(lán)牙控制功放音量調(diào)節(jié)10.2.5PCB定位與規(guī)劃設(shè)計時應(yīng)根據(jù)實際提供的藍(lán)牙音箱外殼進行測量并做好定位，特別是螺絲孔、電源開關(guān)、音量調(diào)節(jié)電位器、音頻輸入插孔、各種開關(guān)應(yīng)與音箱外殼上的尺寸對應(yīng)。PCB形狀盡量選擇矩形，板的尺寸自行根據(jù)布局布線后的結(jié)果調(diào)整，在符合電氣性能要求的前提下盡量緊湊設(shè)計。外殼電路板10.2.6元器件選擇、封裝設(shè)計1.元器件選擇電阻選用1/8W碳膜電阻，電解電容C3、C5、C8、C10耐壓50V，電解C7、C9耐壓10V，無極性電容采用獨石電容，電源開關(guān)采用自鎖開關(guān)，RP1采用撥盤電位器，RP2采用微調(diào)電位器。2.封裝設(shè)計本項目中電阻用AXIAL-0.4封裝，功放芯片用SOP8封裝；其余元器件可自行測量設(shè)計封裝，并完善元器件的3D模型。10.2.7設(shè)計規(guī)范選擇設(shè)計中布局、布線應(yīng)考慮的原則可以上網(wǎng)搜索有關(guān)音頻電路設(shè)計的相關(guān)資料，也可在本書中有關(guān)布局、布線規(guī)則的部分選擇適用的規(guī)則。本項目中應(yīng)重點考慮以下幾個方面規(guī)范的選擇。1）笨重元器件的處理，如喇叭。2）大小信號的分離，如大信號的電源供電、音頻輸出，小信號的音頻輸入等。3）可調(diào)元器件、接插件的位置問題。4）地線的處理問題，應(yīng)注意減小干擾。5）芯片的地線布設(shè)應(yīng)分析芯片內(nèi)部模塊布局，合理設(shè)置以減小干擾。制作團隊：郭勇、陳開洪、吳榮海任務(wù)

10.3產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試10.3.1原理圖設(shè)計

設(shè)計要注意元器件封裝設(shè)置必須正確，以保證元器件封裝的準(zhǔn)確調(diào)用。任務(wù)10.3產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試10.3.2PCB設(shè)計

PCB設(shè)計通過加載網(wǎng)絡(luò)表的方式調(diào)用元器件封裝，采用手工布局和交互式布線的方式完成PCB設(shè)計。

電路板采用雙面布線，連接電源和喇叭的線可以適當(dāng)加寬，布線結(jié)束后可以進行淚滴處理，合理設(shè)置露銅，提高帶流能力。3D效果參考頂層參考底層參考10.3.3PCB制板與焊接

PCB制板可以采用熱轉(zhuǎn)印機轉(zhuǎn)印或雕刻機雕刻的方式進行，鉆孔采用高速臺式電鉆進行，針對電源開關(guān)、各個按鍵、電位器、電源連接線、音頻連接線的鉆頭要大些，具體規(guī)格根據(jù)實物判斷。PCB焊接采用手工焊接，貼片元件要注意避免短路。10.3.4藍(lán)牙音箱測試

藍(lán)牙音箱測試主要針對焊接好的PCB進行功能模塊測試、裝配調(diào)試及參數(shù)測量，以期達到預(yù)定的設(shè)計效果。在本項目的測試中僅作最大不失真輸出功率測試，測試頻率點為1kHz，直流供電電源為5V，