Radio s časovno premico NFC: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

V laboratorijskem projektu na oddelku za vseprisotne medije, osredotočene na človeka, smo imeli izziv ustvariti sodoben predvajalnik glasbe, ki se sklicuje na tradicionalno radijsko oblikovanje. Časovni okvir je bil en semester.

1. korak: Prvi poskusi

Da bi se seznanili s potenciometri, platformo Arduino in zasloni, smo zgradili majhen prototip.

Potenciometer smo povezali z Arduinom in napisali skico, ki pošlje vrednost potenciometra v malino. Na strani maline majhna skripta python sprejme podatke in jih pošlje na zaslon e-črnila.

Ker smo še vedno uporabljali rdeče-črno različico zaslona e-črnilo, je posodabljanje zaslona trajalo 15 sekund, kar se nam je po našem scenariju interakcije upočasnilo.

Korak: Nadzor NFC in zvok

Nato smo bralnik RFID najprej povezali z Raspberry Pi, da bi ga uporabili kot nadzorni mehanizem.

V tem prototipu oznaka NFC nadzoruje zvok, ki se predvaja na naših zvočnikih.

Poleg tega smo eksperimentirali s podatkovnimi povezavami med Raspberrijevim Pisom, tako da je eden vodilni primerek, glavna Raspberry, in en primerek za hranjenje podatkov, pomožna Raspberry.

Korak: Motor-Fader

Sprva smo načrtovali uporabo digitalnega indikatorja za prikaz izbora pesmi. Na žalost imajo zasloni E-Paper na splošno zelo počasen čas osveževanja (1-15 sekund, odvisno od velikosti in barv zaslona), zaradi česar je bilo za naš scenarij nemogoče uporabiti. Da bi ohranili tekočo interakcijo in ohranili tradicionalne oblikovalske koncepte, smo se odločili za motoriziran fader, da se fizična rdeča vrstica premakne pred zaslon.

Zaradi časovnih omejitev in preprostosti smo se odločili, da ne gradimo lastne mehanske rešitve, ampak smo namesto tega uporabili motoriziran fader, ki ga lahko nadzorujemo iz našega Arduina.

Za premikanje motorja v obe smeri je potreben H-most.

4. korak: Končna izdelava strojne opreme

Za izdelavo strojne opreme radia NFC potrebujete naslednje (ali enakovredne) dele:

• 2x enosmerni potenciometer, odpornost 10 kΩ
• 4x majhne žarnice
• Generični zvočniki USB + 3,5 mm
• Splošna zvočna kartica USB
• Arduino Uno
• Kabel USB Type-B do Type-A
• 2,13 "zaslon E-Ink
• 7,5-palčni zaslon z e-črnilom
• 2x gonilnik za zaslone
• Bralnik RFID + oznake
• 2x Raspberry Pi 3B+
• 2x splošna kartica Micro-SD s kapaciteto 8 GB (ali več)
• Gumb
• Splošni 10kΩ upor
• H-most L293D
• 10kΩ motorni fader
• 2x majhna plošča
• Mostični kabli

Ožičenje

Za izdelavo radia NFC povežite vse v skladu z diagramom fritzinga.

Zasloni

Ker ta dva zaslona potrebujeta edinstvene zatiče na Raspberry Pi, smo uporabili dve malini. Za poenostavitev komunikacijske hierarhije je ena od malin odgovorna le za izhod na veliki zaslon (pomožna malina), druga pa za izračune, nadzor in manjši zaslon (glavna malina).

Pri ožičenju zaslona smo se opirali na dokumentacijo Waveshare (majhen zaslon, velik zaslon). Zaslon preprosto povežite z gonilnikom plošče prek njegovega priključka in povežite gonilnik plošče v skladu z dokumentacijo Waveshare.

Zvok

Zvočniki se napajajo prek USB -ja, njihov vhod pa preko 3,5 -milimetrskega zvočnega vhoda zvočne kartice USB. Obe napravi priključite v glavno malino.

Spajkanje

Za stabilnejšo in trajnejšo povezavo smo motor, potenciometre, žarnice in gumb spajkali na njihove priključne kable. Izogibali smo se spajkanju preostalih kablov, da bi ostali bolj prilagodljivi pri upravljanju kablov.

Komunikacija med malinami

Za vzpostavitev povezave med malinami smo jih uporabili kot UART in jih povezali prek serijske povezave z uporabo njihovih zatičev TX in RX.

Komunikacija Raspberry-Arduino

Povežite glavno malino z Arduinom prek serijske povezave prek USB -ja.

5. korak: Programska oprema

Za nastavitev programske opreme za Raspberrys in Arduino sledite navodilom readme v skladišču github našega projekta.

6. korak: Izdelava primera

Materiali:

• 8x list MDF lesa (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 2 Komponentno lepilo
• 3x lesena palica (300 mm * 20 mm * 20 mm)
• 1 list pleksi stekla (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 6x vijak za les (20 mm)

List MDF izrežite v skladu z datotekami Adobe Illustrator. Če želite narediti lastne načrte za rezanje škatel, pojdite sem in dodajte izreze za komponente strojne opreme v Adobe Illustratorju.

Združite ploskve škatle in jih po preskusu prilepite skupaj za večjo stabilnost. Lepilo za hrbtno stran smo pustili, da bi pozneje vstavili strojno opremo in odpravili napake v sistemu.

Lesene palice odrežite tako, da se vodoravno prilegajo notranjosti ohišja. V levem in desnem delu ohišja izrežite luknje za lesene vijake. Ena vrstica mora biti za velikim zaslonom in gumbom za predvajanje/premor, druga za majhnim zaslonom ter potenciometri za zvok in pesem, zadnja pa za držanje zvočnikov v ohišju.

7. korak: Združevanje strojne opreme in ohišja

Materiali:

• 2-stranski trak
• Gaffa trak
• Vroče lepilo

S trakom in lepilom pritrdite dele na ustrezne lesene palice. Za namestitev krmilnega gumba boste morda morali odrezati dele potenciometra. Za napeljavo zunanjih kablov, kot so napajalni kabli, izrežemo več lukenj na zadnji strani ohišja.

8. korak: Končni izdelek

Ko je vse sestavljeno, uživajte v svojem novem radiu!