📚 Knowledge Contribution

Aktualizácia 2026-10-05. Architektúra „ATtiny85 strážca + MOSFET“ z tohto KNIFE je v5. Od v6 sa dá zvukový modul DFPlayer Pro napájať cez tlačidlo v batériovej vetve bez MCU (4 súčiastky, 5 spojov, žiadny firmvér); v7 to isté zostaví za ≈ 17,60 €. Princíp „vypni modul, ktorý v pokoji žerie“ ostáva; zmenil sa spôsob. Postup, chyby a ceny: KNIFE-002 až 006.

Toto deliverable je v systéme reprezentované ako KNIFE — samostatný príspevok so štandardnou KNIFE štruktúrou (účel, princíp, aplikácia, detailný článok, tipy, hodnota).

🔖 Názov a stručný popis

• Názov KNIFE: Zvuk v dreve – ako do lepeného dreveného objektu zabudovať reproduktor a vymeniteľnú batériu tak, aby fungoval roky
• Téma, ktorou prispievam: Kombinácia CNC frézovania z dvoch dosiek s lacnou audio elektronikou (DFPlayer Pro, v7; pôvodne DFPlayer Mini + ATtiny85) a batériou, ktorá sa nabíja bez otvorenia lepeného tela (pôvodne vymeniteľnej poklopom).
• Prečo je dôležitá: Väčšina návodov „drevená vec, ktorá hrá“ končí pri breadboarde a USB kábli. Reálny objekt musí prežiť bez nabíjania mesiace, dať sa opraviť a pritom vyzerať ako kus dreva, nie ako krabička s elektronikou. Tento KNIFE rieši presne tie tri veci.

🎯 Čo rieši (účel, cieľ)

• Ako navrhnúť dutinu v dvoch zrkadlových doskách, aby po zlepení a 3D frézovaní nikde nebola stena tenšia než 6 mm.
• Ako dostať pokojový odber pod 1 µA s bežným DFPlayer Mini modulom, ktorý sám o sebe žerie 20 mA aj keď nehrá.
• Ako urobiť vymeniteľnú batériu „ako CMOS“ – poklop na bruchu, magnety, držiak s pružinou – a prečo to nemôže byť CR2032.
• Ako pripojiť externé drevené tlačidlo (jack 3,5 mm) tak, aby sa dal kábel odpojiť a vymeniť.

🧩 Ako to rieši (princíp)

1. Rozdelenie napájania: malý mikrokontrolér (ATtiny85) je napájaný stále a spí v režime power-down; „hladný“ MP3 modul je odpojený P-kanálovým MOSFETom a dostane napätie len na tých pár sekúnd, kým hrá.
2. Dve dosky namiesto jednej: dutina sa frézuje do plochy oboch dosiek (2.5D kapsy – rýchle a presné), potom sa dosky zlepia a až potom sa frézuje vonkajší tvar. Elektronika je teda v strede hmoty, ďaleko od povrchu.
3. Batéria s vlastným poklopom: držiak článku je len v spodnej doske a otvára sa zvonku – lepený spoj sa nikdy nemusí rozoberať.

🧪 Ako to použiť (aplikácia)

• Akýkoľvek drevený objekt s ozvučením: vtáky, zvieratá, hračky, „hovoriace“ figúrky, darčekové predmety, exponáty pre náučné chodníky.
• Postup je nezávislý od tvaru – mení sa len 3D model; vnútorná „kazeta“ (kapsy pre modul, repro a batériu) je vždy tá istá.

---

⚡ Rýchly návod (Top)

1. Navrhni telo tak, aby sa dalo rozdeliť na dve dosky rovnakej hrúbky (u mňa 2 × 20 mm buk).
2. Do oboch dosiek vyfrézuj zrkadlové kapsy: repro Ø 40 mm, modul 22 × 34 mm, kanál na káble. Držiak batérie a poklop len do spodnej dosky.
3. Elektroniku over najprv na breadboarde – vrátane spánku a merania odberu multimetrom.
4. Vlož elektroniku, zlep dosky PVAc lepidlom (D3), 24 h v svorkách.
5. Vyfrézuj 3D obrys, brús, olejuj. Vlož článok, zapoj tlačidlo, stlač.

📜 Detailný článok

1. Prečo nie CR2032 („naozaj CMOS“ batéria)

CMOS batéria v počítači napája hodiny, ktoré berú mikroampéry. Reproduktor pri 1 W výkone potrebuje špičkovo stovky miliampérov; CR2032 dodá trvalo asi 3 mA a pri väčšom zaťažení jej napätie okamžite spadne. Preto som zachoval princíp CMOS batérie (jeden článok, držiak s pružinou, poklop zvonku), ale zvolil Li-ion článok 16340 (rozmerovo ako CR123A, 3,7 V, ≈ 700 mAh, špičkovo nad 1 A). Nabíja sa v externej nabíjačke – rovnako, ako sa CMOS batéria jednoducho vymení za novú.

2. Elektronika – prečo ATtiny85 a nie len tlačidlo na DFPlayeri

DFPlayer Mini má vlastné vstupy pre tlačidlá, ale v pokoji odoberá okolo 20 mA – článok 700 mAh by bol prázdny za ~35 hodín. ATtiny85 v power-down režime odoberá pod 1 µA, tlačidlom sa prebudí (pin-change interrupt), zapne MOSFETom DFPlayer, pošle mu cez UART príkaz „hraj súbor 0001“, počká, kým signál BUSY neoznámi koniec prehrávania, a všetko zase vypne.

Dve pasce, na ktoré som prišiel až meraním:

• Parazitné napájanie cez dátové piny. Ak ATtiny drží TX v log. 1 (3,7 V) a DFPlayer je vypnutý, prúd tečie cez 1 kΩ a ochrannú diódu do modulu – ~3 mA „v pokoji“. Pred spánkom preto nastavím TX aj BUSY pin ako výstup LOW.
• Interný pull-up na BUSY by robil to isté (≈ 100 µA). BUSY čítam ako obyčajný vstup až po zapnutí modulu.

3. Drevo – dve dosky, jedna dutina

• Kapsy sú 2.5D (rovné dno, zvislé steny) – frézujú sa rýchlo 6 mm valcovou frézou a rozmery sedia na desatinu milimetra.
• Zvuková mriežka: 25–30 otvorov Ø 2 mm na hrudi, priamo nad membránou; drevo hrubé 6 mm funguje ako ozvučnica.
• Poklop batérie: obdĺžnik 45 × 22 mm v spodnej doske, drží na dvoch neodymových magnetoch Ø 6 mm zapustených do dreva a poklopu.
• Lepenie: PVAc lepidlo triedy D3, tenká vrstva na obe plochy, 24 h v svorkách; pred lepením zalepiť káblové kanály páskou, aby lepidlo nezatieklo k elektronike.

4. Li-ion v dreve bez strachu z požiaru

Drevo horí a Li-ion článok je jediná súčiastka, ktorá vie uvoľniť veľa energie naraz. Riešenie nie je jedno opatrenie, ale vrstvy, z ktorých každá zvládne jednu chybu:

Vrstva	Čo rieši	Cena
chránený článok (protected 16340)	prebitie, hlboké vybitie, skrat	v cene článku
PTC poistka 1 A pri + kontakte	skrat vodičov, chybný modul	0,3 €
tepelná poistka 72 °C na plášti článku	prehriatie z akejkoľvek príčiny – trvalo odpojí	0,5 €
sľudová / keramická výstelka kapsy	drevo sa článku ani PCB nedotýka; spomalí šírenie	3–5 €
silikónové vodiče, bužírky, kapton na PCB	žiadny holý vodič v dreve	4 €
firmvér: cutoff 3,3 V + timeouty	hlboké vybitie, trvalé zaťaženie	0 €
nabíjanie výhradne v externej nabíjačke	najrizikovejšia fáza mimo dreva	0 €
odvetranie (mriežka + medzera poklopu)	dutina nie je hermetická	0 €

Celý balík stojí ≈ 10 € a pridá 2 hodiny práce. Postup je v Setup Instructions, fáza B a E.

5. Tlačidlo, ktoré vyzerá ako kamienok

Tlačidlo je samostatný kus lipového dreva vyrezaný ručne – hríbik/kamienok s dutinou pre 12 mm tact switch. Kábel (1 m, 2 žily) končí 3,5 mm mono jackom; zásuvka je v chvoste lelka. Tlačidlo sa tak dá odpojiť, vymeniť alebo predĺžiť.

💡 Tipy a poznámky

• Najprv lipa, potom buk. Prototyp z lipy (mäkká, lacná) odhalí chyby v modeli, kým sa pustíš do drahého buka.
• Meraj odber pred lepením. Po zlepení sa k elektronike už nedostaneš – multimetrom v sérii s batériou over, že v spánku tečie pod 5 µA.
• microSD: FAT32, iba jeden súbor /mp3/0001.mp3, MP3 128 kb/s mono. Niektoré lacné karty DFPlayer nečíta – vyskúšaj dve.
• Hlasitosť nastav softvérovo (príkaz 0x06) na ~22/30; pri 30 klone modulu skreslia a napätie článku poklesne.
• Nahrávku ber z xeno-canto s licenciou CC a zapíš si autora a číslo nahrávky (XC…). Vystrihni 6–8 s bez vetra.

✅ Hodnota / Zhrnutie

• Overený „recept“: dve dosky + 2.5D kapsy + ATtiny85 ako strážca napájania + Li-ion 16340 v poklope + vrstvy požiarnej ochrany = drevený objekt, ktorý hrá roky na jednu batériu, dá sa opraviť a dá sa bez obáv nechať na poličke.
• Cena elektroniky v7 ≈ 17,60 € (pôvodný odhad pod 15 €), dreva pod 20 €; celý projekt pod 70 €.
• Prenositeľné na iné projekty – mení sa iba 3D model a MP3 súbor.

🗂️ Taxonómia KNIFE

• Kategória: IT / Digitálna fabrikácia / Embedded
• Typ: návod (how-to) + prípadová štúdia
• Tagy: cnc, drevo, dfplayer, attiny85, low-power, batéria, bezpečnosť, lepenie, lelek

🌍 Referencie

• Datasheet DFPlayer Mini (DFRobot Wiki) – protokol UART, pin BUSY: wiki.dfrobot.com
• Datasheet ATtiny85 (Microchip) – kapitola Power Management and Sleep Modes: microchip.com
• ATTinyCore (Spence Konde) – podpora ATtiny85 v Arduino IDE: github.com/SpenceKonde/ATTinyCore
• Nahrávky lelka lesného, Caprimulgus europaeus: xeno-canto.org
• Informácie o druhu: SOS/BirdLife Slovensko
• Podrobná technická dokumentácia: SDLC projektu

Navigácia

• ↩️ Späť

Kusovník elektroniky v7

Ref	Súčiastka (v7_parts.md)	Obchod	Cena (EUR s DPH)
U2	DFRobot Fermion DFPlayer Pro (DFR0768)	techfun.sk	11,20
U2 hlavičky	female header 1x40, 2,54 mm (2 x 6 pinov)	techfun.sk	0,20
SW1	tact switch 12 x 12 x 4,3 mm	techfun.sk	0,08
J1 nabíjačka	TP4056 + ochrana, micro-USB	techfun.sk	0,85
R_PROG	SMD 0805 3,3 kΩ (balenie 10 ks), na module nabíjačky	techfun.sk	0,25
R1, R2	rezistor 10 Ω 1/4 W (balenie 10 ks), paralelne = 5 Ω	techfun.sk	0,25
LS1	reproduktor 8 Ω 0,5 W (40 mm)	techfun.sk	0,60
J1 batéria	GeB LiPol 503035, 500 mAh, 3,7 V, ochrana, JST-PH	LaskaKit	4,01
C1	AISHI ERS1CM471F12OT 470 µF 16 V, 8 x 12 mm	LaskaKit	0,16
	Spolu (techfun.sk 13,43 + LaskaKit 4,17, bez poštovného)		17,60

Ceny z 3. 10. 2026. Bez mikrokontroléra, MOSFETu, LED a firmvéru.