Rádio s časovou osou NFC: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

V laboratorním projektu na oddělení všudypřítomných médií zaměřených na člověka jsme byli vyzváni k vytvoření moderního hudebního přehrávače, který by odkazoval na tradiční design rádia. Časový rámec byl jeden semestr.

Krok 1: První experimenty

Abychom se seznámili s potenciometry, platformou Arduino a displeji, vytvořili jsme malý prototyp.

Připojili jsme potenciometr k Arduinu a napsali jsme skicu, která posílá hodnotu potenciometru do Raspberry. Na straně Raspberryho malý skript pythonu data přijme a odešle na displej e-ink.

Jelikož jsme stále používali červeno-černou verzi displeje s elektronickým inkoustem, aktualizace displeje trvala 15 sekund, což jsme v našem scénáři interakce považovali za zpomalení.

Krok 2: Ovládání a zvuk NFC

Dále jsme připojili čtečku RFID, původně k Raspberry Pi, abychom ji použili jako kontrolní mechanismus.

V tomto prototypu značka NFC ovládá zvuk, který se přehrává na našich reproduktorech.

Kromě toho jsme experimentovali s datovým spojením mezi Raspberri Pis, čímž jsme vytvořili jednu řídicí instanci, hlavní Raspberry a jednu instanci pro podávání dat, slave Raspberry.

Krok 3: Motor-Fader

Původně jsme plánovali použití digitálního indikátoru pro ukázku výběru skladeb. Obrazovky E-Paper mají obecně velmi pomalou dobu obnovení (1–15 s v závislosti na velikosti obrazovky a barvách), což znemožnilo použití v našem scénáři. Abychom měli stále plynulou interakci a zachovali tradiční koncepty designu, rozhodli jsme se pro motorizovaný fader, aby se před obrazovkou pohyboval fyzický červený pruh.

Kvůli časové tísni a jednoduchosti jsme se rozhodli pro budování vlastního mechanického řešení a místo toho jsme použili motorizovaný fader, který můžeme ovládat z našeho Arduina.

K pohybu motoru v obou směrech je zapotřebí H-můstek.

Krok 4: Konečné sestavení hardwaru

K sestavení hardwaru rádia NFC budete potřebovat následující (nebo ekvivalentní) součásti:

• 2x jednootáčkový potenciometr, odpor 10 kΩ
• 4x drobné žárovky
• Obecné reproduktory USB + 3,5 mm
• Obecná zvuková karta USB
• Arduino Uno
• Kabel USB typu B na typ A
• 2,13 "displej E-Ink
• 7,5 "displej E-Ink
• 2x Ovladač panelu pro displeje
• Čtečka RFID + štítky
• 2x Raspberry Pi 3B+
• 2x obecná 8GB (nebo vyšší) karta Micro-SD
• Knoflík
• Obecný odpor 10 kΩ
• H-Bridge L293D
• Motorový fader 10 kΩ
• 2x malé prkénko
• Propojovací kabely

Elektrické vedení

Chcete -li sestavit rádio NFC, zapojte vše podle schématu třepení.

Displeje

Protože tyto dva displeje potřebují na Raspberry Pi jedinečné piny, použili jsme dva Raspberry. Aby byla hierarchie komunikace přímočařejší, jeden z Raspberry je zodpovědný pouze za výstup na velký displej (slave Raspberry), zatímco druhý je zodpovědný za výpočty, ovládání a menší displej (hlavní Raspberry).

U kabeláže obrazovky jsme vycházeli z dokumentace Waveshare (malý displej, velký displej). Jednoduše připojte displej k jeho ovladači panelu prostřednictvím jeho konektoru a zapojte ovladač panelu podle dokumentace Waveshare.

Zvuk

Reproduktory jsou napájeny přes USB a vstup je zajištěn prostřednictvím 3,5 mm zvukového vstupu zvukové karty USB. Připojte obě zařízení k hlavní Raspberry.

Pájení

Pro stabilnější a trvalejší připojení jsme k jejich spojovacím kabelům připájili motor, potenciometry, žárovky a tlačítko. Zdrželi jsme se pájení zbývajících kabelů, abychom zůstali flexibilnější s naší správou kabelů.

Komunikace mezi malinami

Abychom vytvořili spojení mezi Raspberry, použili jsme je jako UART a spojili jsme je přes sériové připojení pomocí jejich pinů TX a RX.

Komunikace Raspberry-Arduino

Připojte hlavní Raspberry k Arduinu přes sériové připojení pomocí USB.

Krok 5: Software

Při nastavování softwaru pro Raspberrys a Arduino postupujte podle pokynů readme v úložišti github našeho projektu.

Krok 6: Stavba pouzdra

Materiály:

• 8x list MDF dřevo (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 2 Komponentní lepidlo
• 3x dřevěná tyč (300 mm * 20 mm * 20 mm)
• 1 list plexiskla (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 6x vrut do dřeva (20 mm)

Ořízněte listy MDF podle souborů Adobe Illustratoru. Pokud si chcete vytvořit vlastní plány řezání krabic, přejděte sem a přidejte výřezy pro hardwarové součásti v aplikaci Adobe Illustrator.

Spojte plochy krabice a po zkušebním dosednutí je slepte, abyste získali větší stabilitu. Vynechali jsme lepidlo na zadní stranu, abychom mohli později vložit hardware a odladit systém.

Odřízněte dřevěné tyče tak, aby se vodorovně vešly do pouzdra. Vyřízněte otvory pro šrouby do dřeva v levé a pravé části pouzdra. Jedna lišta by měla jít za velký displej a tlačítko přehrávání/pozastavení, další za malý displej plus zvukové a písňové potenciometry a poslední pro držení reproduktorů uvnitř pouzdra.

Krok 7: Kombinace hardwaru a pouzdra

Materiály:

• Oboustranná páska
• Gaffa páska
• Horké lepidlo

Pomocí pásky a lepidla zajistěte součásti na příslušných dřevěných tyčích. Aby bylo možné namontovat ovládací knoflík, může být nutné odříznout části potenciometru. Pro vedení externích kabelů, jako jsou napájecí kabely, jsme vyřízli několik otvorů do zadní části pouzdra.

Krok 8: Hotový výrobek

Jakmile je vše sestaveno, užijte si své skvělé nové rádio!