Mobilni telefon z rotacijskim klicanjem v retro slogu: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ta projekt sta vodila praktična potreba in želja, da bi naredili nekaj zabavnega.

Kot večina sodobnih družin smo že pred mnogimi leti prenehali imeti pravi "domači" telefon (žično). Namesto tega imamo dodatno "SIM" kartico, povezano z našo "staro" domačo številko, ki sem jo nosil v mobilnem telefonu z dvojno sim kartico. To je bilo večinoma v redu kot nastavitev, vendar v nekaterih primerih ni delovalo najbolje, na primer, ko smo imeli starše na obisku (so stare generacije - brez mobilnih telefonov, in nisem jih mogel poklicati doma, ko smo odsotni) saj je bil naš "domači" telefon pri meni). To se je povečalo tudi, ko sem zamenjal telefon (nov telefon z eno režo za sim kartico). Tako se je zdelo dobro, da bi našli način, da bi imeli telefon v "domačem" slogu, ki bi lahko uporabljal našo dodatno kartico SIM.

Kar zadeva zabavo, danes večina otrok nima prav pojma, kako stari telefoni z vrtljivim števcem so delovali ali pa so sploh obstajali. V delu sveta, od koder sva z ženo, uporabljamo za klicanje izraz "obrni številko", kar je za mlajšo populacijo zmedeno, saj "zakaj bi kdo obrnil telefon, da bi klical". Zato sem mislil, da bi bilo super, če bi moj sin (ki je aktivno sodeloval pri tem projektu) dobil izkušnje z rotacijskim telefonom.

Seveda sem bil tudi prepričan, da bi bil ta "novi" telefon prijetna tema za pogovor, ko bomo imeli prijatelje in sorodnike. Ali še bolje, če ob telefonu obiščete prijatelje, presenetite ljudi s popolnoma funkcionalnim mobilnim telefonom z retro videzom.

Med projektom smo spremenili nekatere prvotne oblikovalske cilje. Na primer, razmišljal sem o tem, da bi v telefon vgradil zunanjo baterijo za ponovno polnjenje, da bi jo bilo mogoče zlahka prenašati, vendar sem sčasoma spoznal, da to ni potrebno (saj ta tip telefona ves čas ostane na enem mestu, zato lahko vedno priključite na vtičnico). Nekaj drugih "bližnjic" smo lahko uporabili, zaradi česar je bil projekt razmeroma preprost in ne preveč zapleten.

================

Za material sem prvotno upal, da bomo od staršev lahko dobili stari rotacijski telefon in uporabili večino njegovih delov (ohišje telefona, vrtljivi gumb, slušalke itd.), Kar bi znižalo stroške celotnega projekta. To se na koncu ni zgodilo zaradi COVID-19, ki je preprečil naše načrtovano potovanje v Evropo (obisk družine), namesto tega smo samo našli in kupili nov telefon z vrtljivo številčnico na Amazonu (nisem bil zadovoljen z možnostmi in cenami na eBayu). To je bilo v redu, saj je ponujalo nekaj zanimivih dodatnih funkcij, saj smo našli telefon z vrtljivim klicem z dodatnimi možnostmi klicanja (* in #), ki običajno ni na voljo na starih telefonih.

Glavni del projekta je bil GSM/GPRS HAT, ki je na voljo (nismo potrebovali različice 4G) in ga je mogoče neposredno upravljati s katero koli ploščo Raspberry Pi ali podobnimi. V našem primeru smo imeli majhno ploščo Raspberry Pi Zero, ki je nismo aktivno uporabljali (iz starejšega projekta mojega sina).

Zanimivo je, da je bila večina razmišljanja in oblikovalskih sprememb narejena okoli relativno preprostega in majhnega dela projekta - ustvarjanja zvonjenja. Kot vedo tisti, ki poznajo stare telefone, je značilno zvonjenje v starem slogu proizvedlo "zvonce", ki jih poganja 40-60 VAC, kar je bilo v okviru tega projekta težko. Končno sem se odločil poenostaviti ta del projekta in na koncu dobil relativno preprosto rešitev z uporabo zapisljivega zvočnega modula, ki je običajno del voščilnic. Obstajalo je še nekaj drugih možnosti, vendar je to dejansko delovalo odlično in je bila razmeroma poceni rešitev.

Zaloge

• Raspberry Pi Zero W

• Waveshare GSM/GPRS/GNSS/Bluetooth HAT

• Zvočni modul za snemanje, aktiviran s pritiskom na gumb
• (Stari) rotacijski telefon
• Kartica Micro SD (za Raspberry Pi), kabli/zatiči, stare slušalke itd.

1. korak: Priprava telefona

Žični telefoni v starem slogu so relativno preproste naprave. Kot je razvidno iz slike z razstavljenim originalnim telefonom, so deli za večkratno uporabo glavni ohišje telefona, vključno z vrtljivim gumbom in bazo, slušalkami in stikalom, preostanek pa je bil odstranjen - zvonjenje in nadzorna plošča.

Kar je bilo pri tem modelu telefona zelo lepo, je bilo, da nismo mogli znova uporabiti samo vrtljivega gumba, temveč tudi njegov priključek, ki ga je mogoče priključiti neposredno v glavo na Raspberry Pi. Treba je opozoriti, da ima ta priključek 3 žice, eno za referenco in 2 za ločene vhode na Raspberry Pi. Z ustrezno logiko (zajeto v priloženi kodi) to omogoča zaznavanje, kdaj je gumb obrnjen in katera številka je bila izbrana.

Enako velja za stikalo za slušalke, ki ima priključek, ki ga je mogoče neposredno priključiti v glavo. To je preprosta logika, saj zahteva le referenco in en ločen vnos.

Kabel slušalk ima po pričakovanjih 4 žice, po 2 za zvočnike in mikrofon z nizko porabo energije. Ker je HAT, ki smo ga uporabljali, imel 3,5 mm avdio priključek za slušalke, sem na koncu povezal te 4 žice z enim od starih 3,5 mm moških avdio vtičev za slušalke.

Še ena zanimivost, ki je bila uporabna pri tem modelu telefonov, so bile montaže delovnih mest iz telefonske baze. Nekatere smo morali odrezati, da smo naredili prostor za plošče, vendar smo lahko druge ponovno uporabili in zaščitili svoje deske. To je bil lep odmor in prihranili smo nekaj časa.

2. korak: Sestavite stvari skupaj

Za preprost dokaz koncepta zadostuje, da Raspberry Pi in GSM HAT povežete neposredno in v GSM HAT priključite običajne slušalke. To nastavitev sem lahko uporabil skupaj z aplikacijo MiniCom (poganjal serijska vrata Raspberry Pi, ki je neposredno povezana z GSM HAT), da sem hitro preveril, ali kartica SIM deluje in ali lahko s to nastavitvijo kličem in pošiljam/prejemam sporočila SMS.

Ker bi to morda drugi zanimali (zabavno je hitro preizkusiti novo nastavitev), tukaj so napotki, kako to storiti (očitno na podlagi predpostavk o istih/podobnih ploščah):

- Namestite in konfigurirajte OS na Raspberry Pi (uporabil sem različico Lite OS, ki je na voljo brez grafičnega vmesnika).

- Priključite GSM HAT (z vstavljeno kartico SIM) v Raspberry Pi (preverite, ali ima GSM HAT ustrezno izbiro stikala UART glede na vrsto povezave, glejte spodnjo povezavo za priročnik HAT). Za ta korak boste morda potrebovali različico Raspberry Pi, ki ima že nameščen priključek za glavo, v našem primeru sem ga moral spajkati (ker sem uporabljal Pi zero, ki privzeto prihaja brez glave). Druga možnost je, da za povezavo obeh kartic uporabite kabel mikro USB (tako Raspberry Pi kot GSM HAT imata mikro USB)

- Omogočite uporabo serijskih vrat Raspberry Pi, če povežete GSM HAT prek serijskih vrat (privzeto, vrata Raspberry Pi se uporabljajo za konzolo). Če želite to narediti, boste morali slediti navodilom za raspi -config (glejte zgornjo povezavo "konfiguriraj"), možnosti vmesnika - omogočanje SSH in serijske možnosti. Če uporabljate različico Lite OS, se boste morda morali tudi "povezati z brezžičnim omrežjem" in omogočiti SSH (glejte zgornja navodila za povezavo "konfiguriraj").

- Povežite Raspberry Pi z monitorjem in tipkovnico (ali do njega dostopajte prek oddaljenega ssh)

- Uporabite MiniCom ali podobno serijsko aplikacijo za ročni nadzor HAT prek ustreznih vrat (za moja nastavitvena vrata je bilo "/dev/ttyS0", pri uporabi mikro USB bo drugače). Namestite MiniCom z "sudo apt -get install minicom", in ko je nameščen, ga zaženite z "minicom -D /devtyS0" (ali katera vrata se uporabljajo).

- Uporabite priročnik GSM HAT ali priročnik AT Command za upravljanje različnih funkcij HAT (pošljite SMS, opravite klic itd.). Ko je pravilno povezan, bo GSM HAT na poizvedbo z ukazom "AT" odgovoril z "OK". Če želite preveriti, ali je kartica SIM pravilno registrirana, uporabite ukaz »AT+CREG?«, Ki naj vrne tudi »V redu«. Ponudnika omrežja lahko preverite tudi z »AT+COPS?« Ali lastno telefonsko številko z »AT+CNUM«

Za integracijo preostalih potrebnih delov smo ustvarili 16 -polni kabel po meri za Raspberry Pi do GSM HAT, saj smo za branje vrtljive številčnice, stanje stikala slušalk in za zvonjenje zvonjenja potrebovali še nekatere druge vhodno -izhodne sponke splošnega namena (tudi za samodejni zagon) GSM HAT med vklopom / inicializacijo). V ta namen sem za Raspberry Pi poskusil uporabiti nekaj običajnih prekinitvenih žic, čeprav je to delovalo dobro za hitro povezovanje in testiranje, nisem bil zelo zadovoljen s kakovostjo in na koncu sem naredil svoj 16-polni konektor.

Drug način za povezavo med Raspberry Pi in GSM HAT je prek obeh vhodov USB USB (in spet boste morali ustrezno nastaviti stikalo UART na GSM HAT), kar je lahko hitrejša in veliko enostavnejša rešitev. To lahko preprosto storite, če dobite ustrezen kabel (s tem boste prihranili čas in trud pri izdelavi kabla) - samo ne pozabite spremeniti vrat, ki jih uporablja programska oprema/aplikacija.

Po priključitvi plošč (z mikro USB -jem) je ostalo enostavno. Samo sledite zgornjemu diagramu, kjer so predstavljeni zatiči povezani s kodo, priloženo na koncu tega navodila. Natančneje:

- Za priključitev na številčnico (vhodni zatiči) se uporabljajo zatiči 35, 37 in 39 (povezani z Raspberry Pi GPIO 19, 26 in ozemljitvijo). Telefon, ki smo ga izbrali, je že imel vgrajen 3 -žilni konektor, rdeča in črna žica sta povezana z NO in NC zatiči, rumena žica pa je pogosta.

- nožici 23 in 25 (Raspberry Pi GPIO 11 in ozemljitev) se uporabljata za priključitev stikala za slušalke (vhod - zaznavanje, ko slušalke dvignete ali spustite)

- nožici 22 in 20 (Raspberry Pi GPIO 25 in ozemljitev) se uporabljata za povezavo s stikalom zvočnega modula (izhod - delovanje obroča)

- Poleg tega bo morda treba pin 19 (GPIO 10) spajkati na stikalo za vklop GSM HAT, saj nekaterih različic HAT ni mogoče zagnati samo z vklopom, vendar potrebujete nekoga, ki ročno pritisne stikalo "power" na HAT.

- Na strani telefona smo iz starih slušalk odstranili 4 -žilni kabel za notranje slušalke in jih povezali s 3,5 -milimetrskim avdio priključkom. Rdeča/zelena žica je za mikrofon slušalk, rumena/črna pa za zvočnik slušalk. Odvisno od uporabljene strani priključka 3,5 mm boste morda morali ugotoviti ustrezno žico (po zgornjem izvlečku za vhod za slušalke GSM HAT), vendar je bil v našem primeru mikrofon priključen na ščit in rdeč, medtem ko so bile žice zvočnikov zelene in modre. Na koncu priključite 3,5 -milimetrski priključek v vhod za slušalke GSM HAT.

3. korak: Končno pakiranje in dodajanje simuliranega "učinka zvonjenja"

Čeprav je zadnja notranja embalaža, kot je prikazano na zgornji sliki, videti razmeroma urejena, je bilo potrebno veliko petljanja in preizkušanja različnih možnosti. Glavne omejitve so bile prostor pod vrtljivim gumbom in togi konektorji, celoten postopek pa je bil kot sestavljanje sestavljanke.

Imeli smo veliko srečo, da smo lahko uporabili več objav, ki so že obstajale v telefonu (druge objave smo odstranili z orodjem Dremel), ter zavarovali plošče in zvočnik. Toda to je omejilo tudi preostali razpoložljivi prostor, kar nas je na koncu opustilo prvotno zamisel o dodajanju notranjega vira energije za ponovno polnjenje.

Kar zadeva "ring", smo na koncu kupili zvočni modul za snemanje na baterije. Kot možnost (pri priključitvi plošč prek mikro USB-ja) obstaja različica brez baterije, ki jo je mogoče napajati neposredno iz glave 5V Raspberry Pi.

V obeh primerih bi bilo treba odstraniti zunanje krmilno stikalo iz zvočnega modula in žice priključiti na enega od GPIO pin + ozemljitev. Programiranje melodije zvonjenja v modul je zelo preprosto, samo povežite ga z računalnikom in naložite katero koli mp3 datoteko, ki jo želite uporabiti za zvonjenje. Tukaj je povezava do lepe strani z veliko starih zvokov zvonjenja.

4. korak: Programska oprema in končna integracija

Zgornji blok diagram prikazuje vse glavne komponente in njihove odnose. V bistvu izvedba potrebuje 3 diskretne vhode in vsaj 1 diskreten izhod (od različice GSM HAT, ki smo jo dobili, se ne moremo samodejno zagnati brez pritiska na gumb HAT, zato smo morali spajati žico na ta gumb, da smo jo prisilili zagon HAT, ko je telefon vklopljen).

Kar zadeva kodo, je bila napisana v Pythonu 2.7, zato, če namestite/uporabite različico 3.x in novejšo, boste morda morali spremeniti nekatere stvari (očitno je to izjava "print"). Za pravilno delovanje kode je treba najprej dodati nekaj knjižnic Python, na primer:

- gpiozero (potrebno za vmesnik Raspberry Pi GPIO)

- re (knjižnica regularnih izrazov - za razčlenitev dohodnih sporočil SMS, namestite, če ni del privzete namestitve Python)

- serijski (za povezavo z GSM HAT - potreben, tudi če se povežete prek mikro USB, namestite, če ni del privzete namestitve Python)

V priloženi kodi sta tudi 2 mesti, ki ju je treba spremeniti/prilagoditi glede na končno izvedbo (ali 3 mesta, če se uporabljajo različni zatiči GPIO). Prva je povezana s številko, ki bi jo radi uporabili za posredovanje sporočil:

# ********************************* FORWARDING_NUMBER = "5551234567" # postavite telefon, kamor želite svoja sporočila posredovati

# ***********************************

In drugi je za nastavitev serijskih vrat:

# ***********************************

# SIM868 inicializacija in rutinessim868 = serial. Serial ("/dev/ttyS0", 115200)

# preverite, ali je /dev /ttyS0 primeren za vašo nastavitev

# ***********************************

Koda je bila zgrajena kot državni stroj, opisano v zgornjem diagramu. Večino časa je telefon v stanju mirovanja in čaka na dogodke: 1. Dohodni klic (ki bo telefon pripeljal v stanje RING)

2. Dohodno sporočilo SMS - ki se/lahko samodejno posreduje na drug telefon

3. Dvig slušalk navzgor, priprava na klicanje (telefon pripelje v stanje DIAL)

4. Klicanje posebnega znaka brez dvigovanja slušalk (glede na trenutno kodo, klicanje »#« izklopljenega telefona) …

V kodo je vgrajenih veliko komentarjev, ki bi morali pomagati pri branju in razumevanju. Nekatere stvari smo pustili nedokončane, na primer dodajanje možnosti hitrega klicanja ali pošiljanje sporočila o stanju ali …

V zvezi s tem, kako naj se koda samodejno zažene ob napajanju, smo jo izbrali za storitev, kar je mogoče storiti, kot je opisano tukaj. Preprosto naredite naslednje:

- prenesite spodaj priloženi datoteki "rotaryPhoneStateMachine.txt" in "myphone.txt" in ju preimenujte v "rotaryPhoneStateMachine.py" in "myphone.service" (iz neznanega razloga strežnik Instructables ne dovoljuje nalaganja določenih vrst datotek)

- postavite "rotaryPhoneStateMachine.py" v mapo /home /pi

- postavite "myphone.service" v/etc/systemd/system

- omogočite storitev z ukazom "sudo systemctl enable myphone.service" (po preizkusu vsega)