NFC Radio na vremenskoj traci: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

U laboratorijskom projektu na odjelu sveprisutnih medija usmjerenih na čovjeka, bili smo suočeni s izazovom da stvorimo moderan muzički player koji upućuje na tradicionalni radijski dizajn. Vremenski okvir je bio jedan semestar.

Korak 1: Prvi eksperimenti

Kako bismo se upoznali s potenciometrima, Arduino platformom kao i ekranima, izgradili smo mali prototip.

Povezali smo potenciometar s Arduinom i napisali skicu koja šalje vrijednost potenciometra u malinu. Sa strane maline, mala python skripta prima podatke i šalje ih na ekran e-mastila.

Kako smo još uvijek koristili crveno-crnu verziju ekrana e-mastila, ažuriranje ekrana trajalo je 15 sekundi, što smo smatrali usporavajućim za naš scenarij interakcije.

Korak 2: NFC kontrola i zvuk

Zatim smo povezali RFID čitač, u početku na Raspberry Pi, kako bismo ga koristili kao kontrolni mehanizam.

U ovom prototipu, NFC oznaka kontrolira zvuk koji se reproducira na našim zvučnicima.

Osim toga, eksperimentirali smo s podatkovnim vezama između Raspberri Pis-a, čineći jednu kontrolnom instancom, glavnom Raspberry, a drugu instancom za hranjenje podataka, slave Raspberry.

Korak 3: Motor-fader

U početku smo planirali korištenje digitalnog indikatora za prikaz odabira pjesama. Nažalost, ekrani e-papira općenito imaju vrlo sporo vrijeme osvježavanja (1-15 sekundi, ovisno o veličini ekrana i bojama) što je onemogućilo korištenje za naš scenarij. Kako bismo i dalje imali fluidnu interakciju i očuvali tradicionalne koncepte dizajna, odlučili smo se za motorizirani fader s fizičkom crvenom trakom koja se pomiče ispred ekrana.

Zbog vremenskih ograničenja i jednostavnosti odlučili smo se od izgradnje vlastitog mehaničkog rješenja, a umjesto toga smo krenuli s motoriziranim faderom kojim možemo upravljati s našeg Arduina.

Za pomicanje motora u oba smjera potreban je H-most.

Korak 4: Konačna izgradnja hardvera

Da biste izgradili hardver NFC radija, trebat će vam sljedeći (ili ekvivalentni) dijelovi:

• 2x jednokretni potenciometar, otpor 10 kΩ
• 4x male sijalice
• Generički USB + 3,5 mm zvučnici
• Generička USB zvučna kartica
• Arduino Uno
• USB kabel tipa B do tipa A
• 2.13 "E-ekran sa mastilom
• Ekran od 7,5 inča sa e-mastilom
• 2x upravljački program za ekrane
• RFID čitač + oznake
• 2x Raspberry Pi 3B+
• 2x opća Micro-SD kartica od 8 GB (ili više)
• Dugme
• Generički otpornik od 10 kΩ
• H-most L293D
• Motor-fader od 10 kΩ
• 2x Mala iverica
• Džemper kablovi

Ožičenje

Da biste izgradili NFC radio, ožičite sve prema dijagramu fritzinga.

Displeji

Budući da ova dva ekrana trebaju jedinstvene pinove na Raspberry Pi, koristili smo dvije maline. Kako bi komunikacijska hijerarhija bila jednostavnija, jedna od malina odgovorna je samo za izlaz na veliki ekran (podređena malina), dok je druga odgovorna za proračune, kontrolu i manji prikaz (glavna malina).

Za ožičenje ekrana oslanjali smo se na dokumentaciju Waveshare -a (mali ekran, veliki ekran). Jednostavno povežite ekran sa upravljačkim programom ploče preko konektora i povežite upravljački program panela u skladu sa Waveshare dokumentacijom.

Audio

Zvučnici se napajaju putem USB -a, a ulaz se dobija putem 3,5 mm audio ulaza USB zvučne kartice. Uključite oba uređaja u master Raspberry.

Lemljenje

Za stabilniju i trajniju vezu lemili smo motor, potenciometre, žarulje i gumb na njihove spojne kabele. Suzdržali smo se od lemljenja preostalih kabela kako bismo ostali fleksibilniji u upravljanju kablovima.

Međuraspinska komunikacija

Da bismo uspostavili vezu između malina, koristili smo ih kao UART i povezali ih serijskom vezom, koristeći njihove TX i RX pinove.

Raspberry-Arduino komunikacija

Povežite master Raspberry s Arduinom putem serijske veze, koristeći USB.

Korak 5: Softver

Za postavljanje softvera za Raspberrys i Arduino slijedite readme upute na github spremištu našeg projekta.

Korak 6: Izgradnja kućišta

Materijali:

• 8x MDF drvo (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 2 Komponentno ljepilo
• 3x drvena šipka (300 mm * 20 mm * 20 mm)
• 1 list pleksiglasa (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 6x vijak za drvo (20 mm)

Izrežite MDF ploče prema datotekama Adobe Illustrator. Ako želite napraviti vlastite planove rezanja kutija, idite ovdje i dodajte izreze za hardverske komponente u Adobe Illustratoru.

Spojite stranice kutije i nakon testiranja ih zalijepite za dodatnu stabilnost. Izostavili smo ljepilo za stražnju stranu kako bismo kasnije stavili hardver i otklonili greške u sistemu.

Izrežite drvene šipke tako da se vodoravno uklapaju u kućište. Izrežite rupe za drvene vijke u lijevom i desnom dijelu kućišta. Jedna traka bi trebala ići iza velikog ekrana i tipke za reprodukciju/pauzu, druga iza malog ekrana plus potenciometre za zvuk i pjesmu i posljednja za držanje zvučnika unutar kućišta.

Korak 7: Kombinacija hardvera i kućišta

Materijali:

• Dvostrana traka
• Gaffa tape
• Vruće ljepilo

Pomoću trake i ljepila pričvrstite dijelove na odgovarajuće drvene šipke. Možda ćete morati odrezati dijelove potenciometra kako biste uklopili kontrolno dugme. Za polaganje vanjskih kabela poput kabela za napajanje izrezali smo nekoliko rupa na stražnjoj strani kućišta.

Korak 8: Gotov proizvod

Nakon što se sve sastavi, uživajte u novom sjajnom radiju!