NFC laiko juostos radijas: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Laboratoriniame projekte, esančiame į žmogų orientuotos visur esančios žiniasklaidos skyriuje, mums buvo iškeltas iššūkis sukurti modernų muzikos grotuvą, kuris remtųsi tradiciniu radijo dizainu. Laikas buvo vienas semestras.

1 žingsnis: pirmieji eksperimentai

Norėdami susipažinti su potenciometrais, „Arduino“platforma ir ekranais, mes sukūrėme nedidelį prototipą.

Mes prijungėme potenciometrą prie „Arduino“ir parašėme eskizą, kuris siunčia potenciometro vertę į „Raspberry“. Iš Raspberry pusės mažas python scenarijus gauna duomenis ir siunčia juos į „e-ink“ekraną.

Kadangi mes vis dar naudojome raudonai juodą „e-ink“ekrano versiją, ekrano atnaujinimas užtruko 15 sekundžių, o tai, mūsų manymu, sulėtėjo mūsų sąveikos scenarijuje.

2 veiksmas: NFC valdymas ir garsas

Tada mes prijungėme RFID skaitytuvą, iš pradžių prie „Raspberry Pi“, kad galėtume jį naudoti kaip valdymo mechanizmą.

Šiame prototipe NFC žyma valdo garsą, kuris grojamas mūsų garsiakalbiuose.

Be to, mes eksperimentavome su duomenų ryšiais tarp „Raspberri Pis“, paversdami vieną kontroliuojančiu egzemplioriumi, pagrindiniu „Raspberry“, o kitą-duomenų tiekimo egzemplioriumi-vergu „Raspberry“.

3 žingsnis: „Motor-Fader“

Iš pradžių planavome dainų pasirinkimui rodyti skaitmeninį indikatorių. Deja, apskritai „E-Paper“ekranų atnaujinimo laikas yra labai lėtas (1–15 sek., Priklausomai nuo ekrano dydžio ir spalvų), todėl neįmanoma naudoti mūsų scenarijaus. Siekdami sklandžios sąveikos ir išsaugoti tradicines dizaino koncepcijas, nusprendėme pasirinkti motorizuotą faderį, kad priešais ekraną judėtų fizinė raudona juosta.

Dėl laiko apribojimų ir paprastumo nusprendėme nesudaryti savo mechaninio sprendimo, o pasirinkome motorizuotą faderį, kurį galime valdyti naudodami „Arduino“.

Norint perkelti variklį į abi puses, reikalingas H tiltas.

4 žingsnis: galutinis aparatūros kūrimas

Norint sukurti NFC radijo aparatinę įrangą, jums reikės šių (arba lygiaverčių) dalių:

• 2x vieno posūkio potenciometras, 10 kΩ varža
• 4x mažytės lemputės
• Bendrieji USB + 3,5 mm garsiakalbiai
• Bendra USB garso plokštė
• Arduino Uno
• B tipo USB-A tipo kabelis
• 2,13 colio „E-Ink“ekranas
• 7,5 colio „E-Ink“ekranas
• 2x ekranų skydelio tvarkyklė
• RFID skaitytuvas + žymos
• 2x „Raspberry Pi 3B+“
• 2x Bendra 8 GB (ar didesnė) „Micro-SD“kortelė
• Mygtukas
• Bendras 10 kΩ rezistorius
• H-tiltas L293D
• 10 kΩ variklis-faderis
• 2x maža duonos lenta
• Trumpieji kabeliai

Laidai

Norėdami sukurti NFC radijo imtuvą, viską prijunkite pagal laidumo schemą.

Rodo

Kadangi šiems dviem ekranams reikia unikalių kaiščių „Raspberry Pi“, mes naudojome dvi avietes. Kad bendravimo hierarchija būtų paprastesnė, viena iš aviečių yra atsakinga tik už išvestį dideliame ekrane (verginė avietė), o kita - už skaičiavimus, valdymą ir mažesnį ekraną (pagrindinė avietė).

Ekrano laidams mes rėmėmės „Waveshare“dokumentais (mažas ekranas, didelis ekranas). Tiesiog prijunkite ekraną prie skydelio tvarkyklės per jungtį ir prijunkite plokštės tvarkyklę pagal „Waveshare“dokumentus.

Garsas

Garsiakalbiai maitinami per USB ir įvedami per USB garso plokštės 3,5 mm garso įvestį. Prijunkite abu įrenginius prie pagrindinio „Raspberry“.

Litavimas

Kad ryšys būtų stabilesnis ir patvaresnis, variklio, potenciometrų, lempučių ir mygtuko lituosime prie jų jungiamųjų kabelių. Mes susilaikėme nuo likusių kabelių litavimo, kad galėtume lanksčiau valdyti kabelius.

Bendravimas tarp aviečių

Norėdami užmegzti ryšį tarp aviečių, mes jas naudojome kaip UART ir prijungėme jas nuosekliu ryšiu, naudodami jų TX ir RX kaiščius.

Aviečių ir Arduino bendravimas

Prijunkite pagrindinį „Raspberry“prie „Arduino“per nuoseklųjį ryšį, naudodami USB.

5 žingsnis: programinė įranga

Norėdami nustatyti „Raspberrys“ir „Arduino“programinę įrangą, vadovaukitės „readme“instrukcijomis, pateiktomis mūsų projekto „github“saugykloje.

6 žingsnis: korpuso kūrimas

Medžiagos:

• 8x MDF medienos lakštai (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 2 Komponentiniai klijai
• 3x medinė juosta (300mm * 20mm * 20mm)
• 1 lakštinis stiklas (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 6x medinis varžtas (20 mm)

Iškirpkite MDF lapus pagal „Adobe Illustrator“failus. Jei norite sukurti savo dėžutės pjaustymo planus, eikite čia ir pridėkite „Adobe Illustrator“aparatinės įrangos komponentų išpjovas.

Sujunkite dėžutės paviršius ir po bandymo pritvirtinkite juos, kad padidėtų stabilumas. Mes palikome galinės pusės klijus, kad vėliau įdėtume techninę įrangą ir derintume sistemą.

Iškirpkite medinius strypus, kad jie horizontaliai tilptų į dėklo vidų. Iškirpkite skylutes mediniams varžtams kairėje ir dešinėje korpuso dalyje. Viena juosta turėtų būti už didelio ekrano ir paleidimo/pristabdymo mygtuko, kita - už mažo ekrano ir garso bei dainų potenciometrų, o paskutinė - skirta laikyti garsiakalbius dėklo viduje.

7 žingsnis: Aparatūros ir dėklo derinimas

Medžiagos:

• Dvipusė juosta
• Gaffa juosta
• Karšti klijai

Naudokite juostą ir klijus, kad pritvirtintumėte dalis prie atitinkamų medinių strypų. Jums gali tekti nupjauti potenciometro dalis, kad tilptų valdymo rankenėlė. Norėdami nukreipti išorinius kabelius, tokius kaip maitinimo laidai, į korpuso galą išpjovėme keletą skylių.

8 žingsnis: paruoštas produktas

Kai viskas bus surinkta, mėgaukitės nauju puikiu radiju!