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ASSEMBLY MANUAL

🔧 免接觸特雷門 — 圖文組裝說明書

適用:ESP32-S2-DevKitM-1 版 · 實作約 90 分鐘 · 難度:★★☆☆(無強電、無寫程式——燒檔就好)· 版本 v1.0(2026-10-24)

🧰 開工前清單

零件數量確認
ESP32-S2-DevKitM-1(先燒好韌體再開工)1☐
PAM8403 功放+2W 全頻喇叭各 1☐
列印件:底座/左號角/右號角/燈條壓條/板托5☐
鋁棒 Ø10×90mm(天線芯)2☐
漆包線 0.5mm(約 1m 夠兩圈迴路)1☐
WS2812B 燈條 8 顆+330Ω+1000µF1☐
洞洞板+RC 料(1kΩ×2、100nF×2、10µF×2)1 組☐
6×6 輕觸按鈕、M2.5/M3 螺絲、熱熔膠—☐
工具用途
烙鐵+焊錫、斜口鉗音頻鏈與迴路焊接
打火機或砂紙漆包線去漆(燒黑再擦=最快)
萬用表(二極體檔)迴路閉合驗證
調音器 App(手機)音準抽考
1
燒錄韌體(先燒再組,組到一半才壞就哭了)
⏱️ 10 分 · 難度 ★☆☆☆
S2-DevKitM-1 Arduino IDE 上傳
  • 板管理器裝 esp32 by Espressif ≥ 2.0.9;開發板選 ESP32S2 Dev Module,USB CDC On Boot: Enabled
  • Lib Manager 裝 Adafruit NeoPixel,打开 theremin.ino 上傳
  • 開 Serial Monitor(115200)應看到 base P=… V=… 一行——開機基線抓到了
💡 S2 首次上電可能出現兩個 COM 埠,選會消失的那個(DFU 殘影);上傳失敗就把 BOOT 按住再按一次 RESET 後重傳。
2
做兩個感應迴路(全機技術核心,15 分鐘決定音準)
⏱️ 25 分 · 難度 ★★★☆
① 根部繞三圈 Ø2.5cm → ② 兩端去漆上錫 → ③ 焊成閉合迴路+引線 12cm
  • 漆包線在鋁棒根部(預留 1cm)繞三圈,直徑約 2.5cm——迴路才是感應器本體,鋁棒只是把手與配重
  • 兩端用打火機燒黑 2 秒、銅布擦淨(或砂紙)去漆,立刻上錫,不然三秒就氧化回去
  • 兩端扭絞焊成閉合圈;引線預留 12cm,先量「迴路—板子」實際距離再剪
  • 引線絞成麻花再穿號角走線槽——平行走線是串音的門路
⚠️ 萬用表二極體檔量迴路兩端必須導通(閉合迴路)。斷線的迴路不會報錯,只會讓你的手「伸進空氣裡什麼都沒有」。
3
焊音頻鏈:DAC → 兩階 RC → PAM8403
⏱️ 20 分 · 難度 ★★☆☆
GPIO17 1kΩ 100nF 1kΩ 100nF PAM8403 IN+ ← 此點 +5V 直接從 USB 分線,不繞板子
  • 洞洞板焊:GPIO17 → 1kΩ →(100nF 對地)→ 1kΩ →(100nF 對地)→ PAM8403 IN+
  • PAM8403 的 − 輸入端依模組圖接回第二顆 100nF 的另一端(單端輸入接法,模組上多半已搭好)
  • PAM8403 的 5V/GND 直接分線自 USB 線或火牛輸出端——功放電流不走板子的 5V 軌,DAC 的電源才乾淨
  • 喇叭接 OUT1/OUT2 其中一組(BTL 單聲道接法:+ 接喇叭任一端、− 接另一端)
💡 焊完先不接喇叭:萬用表量 RC 輸出端應為約 1.65V(DAC 中點),證明偏置正確再接上喇叭。
4
燈條、按鈕與整機走線
⏱️ 15 分 · 難度 ★★☆☆
  • WS2812 8 顆剪下,DIN 串 330Ω 焊 GPIO8;供電端焊 1000µF(正負極別反,反了=燈條煙花秀)
  • 燈條嵌進底座前沿凹槽,蓋上透明壓條
  • 校準按鈕焊在洞洞板剩餘角落:一脚 GPIO0、一脚 GND;按鈕孔從底座側面推出
  • 所有 GND(板/功放/燈條)彙到板子 GND 一排的同一顆端子——單點共地,嗡嗡聲的解藥
⚠️ 燈條 5V 若與板子共用火牛,記得燈條 VCC 直接接 5V 端子而不是板子的 3V3——8 顆全亮 160mA,3V3 穩壓器會發燙到保護。
5
天線安裝與雙迴路間距
⏱️ 10 分 · 難度 ★★☆☆
≥ 19 cm 右=音高 左=音量
  • 鋁棒塗少量熱熔膠穿入號角頂孔、推到底;迴路引線從號角內走線槽引出
  • 兩號角鎖上底座插梢,張角約 30°(標準特雷門姿勢),迴路中心距 ≥19cm
  • 底座配重槽塞 4 顆 M8 螺母或一節 18650——兩手悬停時整机不能有一丝位移
6
雙迴路校準與音準抽考
⏱️ 15 分 · 難度 ★★☆☆
① 雙手離開 10 秒靜默 → ② 按住按鈕 2 秒 → ③ 燈條跑綠光 存 NVS 成功 → ④ 自動 重開機
  1. 第一輪校準(開機即做);然後讓機器和你的手都靜置 10 分鐘——電容基線會隨室溫與濕度微漂
  2. 第二輪校準才是「工作基線」;换桌子、换季節、搬去陽台練團都要重跑一遍
  3. 音準抽考:手機開調音器 App,慢慢滑到 A4=440Hz 附近停手,誤差應在 ±30 cent 內
  4. 串音檢查:Serial 開著,只動右手——V 通道 delta 應低於 50 counts
💡 給孩子玩之前,先自己彈一首《大雄的本命歌》級別的单音旋律。当他说「我也要」,这台 455 元就值回了它全部的存在理由。

✅ 驗收清單

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