Art Deco FM radio projekts, izmantojot Arduino: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Dārgie draugi, laipni lūdzam citā Arduino projektā Instructable! Es esmu ļoti satraukti, jo šodien es jums parādīšu, kā es izveidoju šo Art Deco stila FM radio projektu, izmantojot Arduino. Tas ir līdz šim vissarežģītākais projekts, kādu jebkad esmu uzbūvējis, un arī mans mīļākais.

Redzēsim, ko šodien veidosim! Kā redzat, mēs izveidosim Art Deco stila FM radio uztvērēju. Šī radio dizaina pamatā ir iespaidīgs 1935. gada AWA radio. Šo veco radio es atklāju, meklējot tiešsaistē un arī šajā grāmatā par skaistākajiem jebkad radītajiem radioaparātiem. Man tik ļoti patika šī radio dizains, ka gribēju iegūt līdzīgu. Tāpēc es veltīju mēnesi sava laika, lai izveidotu savu.

Kā redzat, esmu izmantojis Nokia 5110 LCD displeju, lai parādītu mūsu klausīto frekvenci, un es izmantoju rotējošu kodētāju, lai mainītu frekvenci, un citu pogu, lai palielinātu vai samazinātu skaļumu. Es nezinu, vai esat pamanījis, bet es LCD displejā izmantoju pielāgotu Art Deco fontu. Turklāt, ja klausāmies vienu un to pašu radiostaciju ilgāk par piecām minūtēm, radio automātiski saglabās staciju savā atmiņā, tāpēc nākamajā reizē, kad ieslēgsim radio, tā automātiski noskaņosies uz iepriekš izmantoto frekvenci. Radio ir arī iebūvēts litija akumulators un atbilstošs lādētājs, lai tas varētu ilgt vairākas dienas.

Projekta skaņas kvalitāte ir diezgan laba. Es izmantoju nelielu 3W skaļruni ar mazjaudas pastiprinātāju. Radio skan labi, un tas izskatās vēl labāk. Tagad apskatīsim detaļas, kas nepieciešamas, lai izveidotu šo projektu.

1. darbība: iegūstiet visas detaļas

Lai izveidotu šo projektu, mums būs vajadzīgas daudzas detaļas. Ja esat Arduino iesācējs, vispirms izveidojiet dažus vienkāršākus projektus, jo tas ir uzlabots projekts, un ir daudzas lietas, kas var noiet greizi.

Tātad mums būs vajadzīgas šādas daļas:

• Arduino Pro Mini ▶
• FTDI programmētājs ▶
• FM radio modulis ▶
• 3 W skaļrunis ▶
• PAM8403 pastiprinātāja modulis ▶
• Rotējošais kodētājs ▶
• Nokia 5110 LCD displejs ▶
• A Wemos akumulatora vairogs ▶
• 18650 akumulators ▶
• 18650 akumulatora turētājs ▶
• Slēdzis ▶
• 5x7 CM prototipēšanas dēlis ▶
• Daži vadi ▶
• Skaļruņu grila audums ▶

Projekta kopējās izmaksas ir aptuveni 22 USD.

2. solis: elektronika

Pirmkārt, izveidosim radio elektroniku. Pirms dažiem mēnešiem es izveidoju FM radio projektu uz maizes dēļa. Jūs varat izlasīt instrukciju par šo projektu šeit. Es veicu dažas izmaiņas šajā projektā, un šeit ir tā uzlabotā versija uz maizes dēļa. Pašlaik es izmantoju Arduino Nano, bet vēlāk izmantošu Arduino Pro Mini, lai samazinātu enerģijas patēriņu. Šī projekta shematisko diagrammu varat atrast šai instrukcijai.

Ieslēdzot projektu, mēs redzam, ka Nokia displejā uz dažām sekundēm tiek parādīts ekrāns ar uzliesmojumu, un pēc tam radio no EEPROM atmiņas ielādē iepriekšējo radiostaciju, kuru klausījāmies. Mēs varam mainīt frekvenci no šīs pogas un skaļumu no šīs pogas. Projekts darbojas labi. Tagad mums ir jāsamazina projekts, lai tas ietilptu iežogojumā. Šim nolūkam mēs izmantosim Arduino Pro Mini, kas ir ļoti mazs un piedāvā arī zemāku enerģijas patēriņu. Mēs arī izmantosim šo mazo prototipēšanas dēli, lai lodētu dažus tā komponentus. Pirms tam izstrādāsim Fusion 360 korpusu bezmaksas, bet ārkārtīgi jaudīgu programmatūru.

3. darbība: korpusa projektēšana

Tā kā mēs izstrādāsim sarežģītu korpusu un izmantosim daudz detaļu, mums vispirms ir jāmodelē katra elektroniskā daļa Fusion 360. Tādā veidā mēs būsim pārliecināti, ka katra daļa būs ideāli piemērota un korpuss ir liels pietiekami, lai viss ietilptu iekšā. Pagāja apmēram nedēļa, lai uzzinātu, kā modelēt daļu Fusion 360 un pēc tam modelēt visas detaļas, kuras es gatavojos izmantot. Tad man vajadzēja vēl nedēļu, lai izstrādātu korpusu, jo neesmu pieredzējis Fusion 360 lietotājs. Es jau augšupielādēju visus dizaina failus vietnē Thingiverse.

Iegūstiet failus ▶

Rezultāts, manuprāt, bija tā vērts. Dizains izskatās fantastiski, un es varētu sakārtot visas detaļas korpusa iekšpusē, kā vēlējos. Tādā veidā es biju pārliecināts, ka, gatavojoties izdrukāt visas korpusa daļas, tās derēs lieliski. Tādā veidā mēs varam samazināt izmēģinājumu un kļūdu izdrukas, kā rezultātā tiek tērēts daudz laika un pavedienu. Vēl viena lieliska funkcija, ko piedāvā Fusion 360, ir iespēja izveidot augstas kvalitātes jūsu dizaina attēlus, izmantojot dažādus materiālus, un redzēt, kā projekts izskatīsies patiesībā. Forši. Manis izveidotais apmetums izskatījās krāšņs. Es nevarēju sagaidīt, kad projekts tiks pabeigts, tāpēc sāku 3D drukāt korpusa failus savā Wanhao I3 3D printerī.

4. solis: 3D drukāšana un pēcapstrāde

Es izmantoju divus koksnes pavedienus no FormFutura. Kokosriekstu un bērza pavedieni. Ja sekojat manam kanālam, jūs droši vien zināt, ka man patīk koka pavedienu izskats un sajūta. Man līdz šim nekad nebija nekādu problēmu, drukājot ar tām. Šoreiz gan bija savādāk. Projekts sastāv no 7 daļām. Vispirms ar panākumiem sāku drukāt mazākās detaļas. Pēdējo daļu, lielo korpusa daļu, izrādījās grūtāk izdrukāt. Kādu iemeslu dēļ sprausla aizsērēja katru reizi, kad mēģināju to izdrukāt. Es izmēģināju daudzus iestatījumus, mainot ātrumu, ievilkšanu, slāņa augstumu, temperatūru. Nekas nedarbojās. Sprauslu nomainīju uz 0,5 mm.

Joprojām tas pats. Drukāšana nepārtraukti neizdevās. Man pat bija daži strāvas padeves traucējumi, kas lika man ieguldīt UPS. Es biju izmisis, es gribēju, lai projekts virzās tālāk, un es biju iestrēdzis. Tad man radās ideja. Vai pēc aizsērējušās sprauslas nomaiņas varētu atsākt neveiksmīgas detaļas drukāšanu? Pēc meklēšanas tiešsaistē es atklāju, ka tas ir iespējams. Diemžēl es toreiz biju tik neapmierināts, ka neierakstīju procedūras video. Bet tas darbojās kā šarms, un, visbeidzot, man bija gatava pēdējā korpusa daļa uz drukas gultas! Kāds atvieglojums!

Nākamās lietas bija vienkāršas, noņemot atbalsta materiālu no izdrukām, slīpējot un pulējot ar koka laku. Es rūpīgi noslīpēju visas detaļas. Kā redzat, galvenā korpusa daļa nebija izdrukāta tik labi, kā es gribēju, bet, tā kā to bija tik grūti izdrukāt, man bija jāstrādā ar to. Lai izārstētu nepilnības, es izmantoju kādu koka špakteli. Tā kā es nevarēju atrast koka špakteli ar krāsu, kas līdzīga manai daļai, es sajaucu divas krāsu špakteles, lai izveidotu krāsu, kas ir pietiekami tuvu manai daļai. Visām detaļām uzklāju koka špakteli un izlaboju visas nepilnības. Pēc tam, kad špakteles bija nožuvušas, es vēlreiz noslīpēju detaļas un uzklāju koka laku. Tumšajām daļām es izmantoju valriekstu koka laku, bet gaišām - ozola koka laku. Es ļāvu tiem nožūt vienu dienu, un es biju gatavs pāriet uz elektroniku.

5. solis: visu salieciet kopā

Nākamais solis bija samazināt elektroniku, lai tā ietilptu korpusā. Tā kā es jau biju modelējis visas Fusion 360 daļas, es biju pārliecināts, kā to izdarīt. Kā redzat, katrai daļai korpusā ir sava atrašanās vieta.

Es lodēju visas detaļas saskaņā ar šeit pievienoto shematisko diagrammu

Pirmkārt, es lodēju Arduino Pro Mini un augšupielādēju kodu tajā, izmantojot FTDI programmētāju.

Nākamais solis bija ķēdes barošanas avota izveide. Es izmantošu Wemos akumulatora vairogu, ļoti ērtu vairogu, kas var uzlādēt 18650 akumulatoru un palielināt tā spriegumu līdz 5 V. Es noņēmu akumulatora savienotāju no vairoga un pielodēju vadus no 18650 akumulatora savienotāja. Tālāk es lodēju slēdzi uz 5V izeju. Pārbaudiet šeit pievienoto otro shēmu. Barošanas avots bija gatavs.

Pēc tam es pāris stundas lodēju visas pārējās detaļas vienu pēc otras. Šoreiz FM radio moduļa audio izejā neizmantoju audio kabeli, bet tā vietā lodēju vadus tāfeles apakšā. Pārbaudiet fotoattēlu, ko esmu pievienojis šai instrukcijai. Šis signāls tagad var doties uz pastiprinātāju pastiprināšanai. Es arī pievienoju 330μF kondensatoru prototipēšanas paneļa barošanas sliedei. Šis papildinājums samazināja radiosignāla troksni. Pēc tam, kad tika veikta visa lodēšana, es pārbaudīju projektu un tas darbojās!

Pēdējais solis bija salikt visu kopā, korpusa daļas un elektronikas detaļas. Vispirms pielīmēju radio režģi un tad pielīmēju grila audumu. Tad es pielīmēju displeju, izmantojot parasto līmi, un skaļruni - ar karstu līmi. Tālāk es karsti pielīmēju akumulatora turētāju, slēdzi un akumulatora lādētāju. Tad es karsti pielīmēju pastiprinātāja moduli savā vietā, pēc tam rotācijas kodētāju un visbeidzot prototipēšanas plāksni. Visbeidzot, viss, kas man bija jādara, bija salīmēt kopā atlikušās korpusa daļas. Projekts bija gatavs, un es nevarēju gaidīt, lai to izmēģinātu.

Pēdējos 6 mēnešus pēc tā sākuma Art Deco FM radio projekts uz mana galda atskaņoja mūziku. Kas par sajūtu

6. solis: projekta kods

Tagad ejam pie datora, lai ātri apskatītu projekta programmatūras pusi. Kā redzat, šajā projektā mēs izmantojam daudz bibliotēku.

Kods ir sarežģītāks nekā vairums līdz šim izveidoto projektu. Es centos padarīt to pēc iespējas vienkāršāku, viegli lasāmu un saprotamu.

Pamatideja ir šāda: ja rotējošā kodētāja vārpsta ir mainījusi pozīciju un ir palikusi tajā pašā stāvoklī ilgāk par 1 sekundi, šī frekvence ir jāiestata FM radio modulī.

ja (currentMillis - previousMillis> intervāls) {if (frekvence! = iepriekšējā_frekvence) {iepriekšējā_frekvence = biežums; radio.selectFrequency (frekvence); sekundes = 0; } cits

FM radio modulim ir nepieciešama aptuveni 1 sekunde, lai ieslēgtos jaunajā frekvencē, tāpēc mēs nevaram mainīt frekvenci katrā rotējošā kodētāja nomaiņā, jo tādā veidā frekvences maiņa būs ļoti lēna. Kad jaunā frekvence ir iestatīta uz moduli, mēs skaitām, cik sekundes ir pagājušas kopš frekvences iestatīšanas. Ja laiks pārsniedz 5 minūšu atzīmi, mēs šo frekvenci saglabājam EEPROM atmiņā.

cits {sekundes ++; if (sekundes == SECONDS_TO_AUTOSAVE) {float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM (); if (lasīšanas_frekvence! = frekvence) {Serial.println ("loop (): jaunas frekvences saglabāšana EEPROM"); writeFrequencyToEEPROM (& frekvence); }}}

Šī projekta kodu varat atrast šeit.

7. solis: pēdējās domas

Mums ir ļoti paveicies, ka dzīvojam laikmetā, kurā paši varam uzbūvēt visu, ko vēlamies! Mums ir rīki un resursi, lai dažu nedēļu laikā ar zemām izmaksām izveidotu visu, ko vēlamies.

Gala rezultāts bija tā laika un pūļu vērts, ko es tajā ieguldīju. Es pavadīju daudzas stundas šim projektam. Es uzzināju daudzas jaunas lietas; Es ieguvu vērtīgu pieredzi. Tagad man ir prasmes un pārliecība veidot vēl labākus projektus. Kad es izveidoju šo YouTube kanālu, es pat nezināju, kā lodēt, es nezināju, ka pastāv 3D printeri, un, protams, es nezināju, kā kaut ko noformēt. Es tikai zināju, kā programmēt. Pēc 3 gadiem es varu uzbūvēt šādus projektus. Tātad, ja jūs vienmēr gribējāt kaut ko izveidot, bet baidījāties sākt, sekojiet maniem soļiem. Sāciet ar mazu un turpiniet mācīties. Dažu gadu laikā jūs neticēsit savam progresam.

Protams, šis projekts nav ideāls. Uztveršana nav ļoti laba ar izmantoto antenu. Es pamanīju, ka, pievienojot USB kabeli lādēšanas portam, tas darbojas kā antena un krasi uzlabo uztveršanu. Turklāt, lai gan projekta kods atbalsta rotējošā kodētāja pogu, lai ieslēgtu vai izslēgtu displeja fona apgaismojumu, es neizmantoju šo funkciju, jo nejauši karsti pielīmēju rotējošo kodētāju, lai pogu nevarētu nospiest. Protams, ir daudzas lietas, ko var uzlabot, īstenojot šādu projektu. Ja veidojat šo projektu un veicat uzlabojumus, lūdzu, kopīgojiet savu darbu ar sabiedrību.

Es labprāt uzzinātu jūsu viedokli par FM radio projektu tagad, kad tas ir pabeigts. Vai jums patīk, kā tas izskatās? Vai jūs gatavojaties tādu uzbūvēt? Kādu uzlabojumu jūs plānojat tajā panākt? Lūdzu, ievietojiet savas idejas komentāru sadaļā zemāk; Man patīk lasīt tavas domas!

Pirmā balva mikrokontrolleru konkursā