Radijski projekt Art Deco FM z uporabo Arduina: 7 korakov (s slikami)

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

Dragi prijatelji, dobrodošli v drugem Arduino projektu Instructable! Zelo sem navdušen, ker vam bom danes pokazal, kako sem z Arduinom zgradil ta FM radio v slogu Art Deco. To je daleč najbolj zapleten projekt, ki sem ga kdajkoli zgradil, in tudi moj najljubši.

Poglejmo, kaj bomo zgradili danes! Kot lahko vidite, bomo zgradili FM radijski sprejemnik v slogu Art Deco. Zasnova tega radia temelji na spektakularnem radiu AWA iz leta 1935. Ta stari radio sem odkril med iskanjem po spletu in tudi v tej knjigi o najlepših radijih, ki so jih kdajkoli naredili. Oblikovanje tega radia mi je bilo tako všeč, da sem si želel imeti podobnega. Tako sem mesec svojega časa namenil izgradnji svojega.

Kot lahko vidite, sem za prikaz frekvence, ki jo poslušamo, uporabil LCD zaslon Nokia 5110, z vrtljivim kodirnikom pa spremenim frekvenco, z drugim gumbom za povečanje ali zmanjšanje glasnosti. Ne vem, če ste opazili, vendar na LCD zaslonu uporabljam pisavo Art Deco po meri. Tudi če isto radijsko postajo poslušamo več kot pet minut, bo radio samodejno shranil postajo v pomnilnik, tako da se bo naslednjič, ko vklopimo radio, samodejno nastavil na frekvenco, ki smo jo prej uporabljali. Radio ima tudi vgrajeno litijevo baterijo in ustrezen polnilnik, tako da lahko na baterijah zdrži več dni.

Kakovost zvoka projekta je precej dobra. Uporabljam majhen 3W zvočnik z ojačevalnikom nizke moči. Radio dobro zveni in izgleda še bolje. Zdaj pa poglejmo, kateri deli so potrebni za izgradnjo tega projekta.

Korak: Pridobite vse dele

Za izdelavo tega projekta bomo potrebovali veliko delov. Če ste začetnik Arduina, najprej zgradite nekaj preprostejših projektov, ker je to napreden projekt in obstaja veliko stvari, ki bi lahko šle narobe.

Zato bomo potrebovali naslednje dele:

• Arduino Pro Mini ▶
• Programer FTDI ▶
• Modul FM radia ▶
• 3W zvočnik ▶
• Ojačevalni modul PAM8403 ▶
• Rotacijski dajalnik ▶
• LCD zaslon Nokia 5110 ▶
• Akumulatorski ščit Wemos ▶
• Baterija 18650 ▶
• Držalo za baterijo 18650 ▶
• Stikalo ▶
• Plošča za izdelavo prototipov CM 5x7 ▶
• Nekaj žic ▶
• Krpa za žar zvočnikov ▶

Skupni stroški projekta znašajo okoli 22 USD.

2. korak: Elektronika

Najprej zgradimo elektroniko Radia. Pred nekaj meseci sem na podlagi izdelal projekt FM radia. Instructable o tem projektu lahko preberete tukaj. V tem projektu sem naredil nekaj sprememb in tukaj je izboljšana različica tega načrta. Zdaj uporabljam Arduino Nano, kasneje pa bom uporabil Arduino Pro Mini za manjšo porabo energije. Shematični diagram tega projekta je priložen temu navodilu.

Če projekt vklopimo, lahko vidimo, da se za nekaj sekund na zaslonu Nokia prikaže zaslon za prikaz, nato pa radio naloži prejšnjo radijsko postajo, ki smo jo poslušali, iz pomnilnika EEPROM. S tem gumbom lahko spremenimo frekvenco in glasnost tega gumba. Projekt dobro deluje. Zdaj moramo projekt zmanjšati, da se prilega ohišju. Za to bomo uporabili Arduino Pro Mini, ki je zelo majhen in ponuja tudi manjšo porabo energije. To majhno prototipno ploščo bomo uporabili tudi za spajkanje nekaterih komponent na njej. Pred tem oblikujmo ohišje v Fusion 360 brezplačno, a izjemno zmogljivo programsko opremo.

3. korak: Oblikovanje ohišja

Ker bomo načrtovali kompleksno ohišje in uporabili bomo veliko delov, moramo najprej modelirati vsak elektronski del v Fusion 360. Tako bomo prepričani, da se bo vsak del popolnoma prilegal in da je ohišje veliko dovolj, da se vse prilega notri. Potreboval sem približno teden dni, da sem se naučil modelirati del v Fusion 360 in nato modelirati vse dele, ki jih bom uporabil. Potem sem potreboval še en teden za oblikovanje ohišja, saj nisem izkušen uporabnik Fusion 360. Vse datoteke za oblikovanje sem že naložil v Thingiverse.

Pridobite datoteke ▶

Rezultat je bil po mojem mnenju vreden. Zasnova izgleda fantastično in vse dele v ohišju sem lahko razporedila po želji. Tako sem bil prepričan, da se bodo, ko bom natisnil vse dele ohišja, popolnoma prilegali. Na ta način lahko zmanjšamo odtise poskusov in napak, ki povzročijo veliko zapravljenega časa in žarilne nitke. Še ena zanimiva funkcija, ki jo ponuja Fusion 360, je možnost ustvarjanja visokokakovostnih upodobitev vašega dizajna z uporabo različnih materialov in videti, kako bo projekt izgledal v resnici. Kul. Upodobitev, ki sem jo ustvaril, je bila videti čudovito. Komaj sem čakal, da bo projekt končan, zato sem začel 3D tiskati datoteke ohišja na svojem 3D tiskalniku Wanhao I3.

4. korak: 3D tiskanje in naknadna obdelava

Uporabil sem dve leseni nitki iz FormFuture. Kokosova in brezova nit. Če spremljate moj kanal, verjetno veste, da imam rad videz in občutek lesenih filamentov. Med tiskanjem z njimi doslej nisem imel težav. Tokrat pa je bilo drugače. Projekt je sestavljen iz 7 delov. Manjše dele sem najprej začel uspešno tiskati. Zadnji del, velik del ohišja, se je izkazal za težje za tiskanje. Iz nekega razloga se je šoba zamašila vsakič, ko sem jo poskušal natisniti. Poskusil sem veliko nastavitev, spreminjal sem hitrost, umik, višino plasti, temperaturo. Nič ni delovalo. Šobo sem zamenjal na 0,5 mm eno.

Še vedno enako. Tiskanje je nenehno neuspešno. Imel sem celo nekaj izpadov električne energije, zaradi katerih sem vlagal v UPS. Bil sem obupan, hotel sem, da se projekt nadaljuje, in obtičal sem. Potem sem prišel na idejo. Ali lahko po zamenjavi zamašene šobe nadaljujem s tiskanjem neuspešnega dela? Po spletnem iskanju sem ugotovil, da je to mogoče. Na žalost sem bil takrat tako razočaran, da video posnetka postopka nisem posnel. Vendar je delovalo kot čar in končno sem imel zadnji del ohišja pripravljen na tiskarski postelji! Kakšno olajšanje!

Naslednje stvari so bile enostavne: odstranitev podpornega materiala z odtisov, brušenje in poliranje z lakom za les. Vse dele sem skrbno brusila. Kot lahko vidite, glavni del ohišja ni bil natisnjen tako dobro, kot sem si želel, a ker je bilo tiskanje tako težko, sem moral delati z njim. Za odpravo pomanjkljivosti sem uporabil lesni kit. Ker nisem našel kita za les z barvo, podobno mojemu delu, sem dve barvni kitki zmešal skupaj, da sem ustvaril barvo, ki je dovolj blizu mojemu delu. Na vse dele sem nanesel kit za les in popravil vse pomanjkljivosti. Ko so se kiti posušili, sem dele še enkrat brušil in nanesel lak za les. Za temne dele sem uporabila orehov les, za svetle pa hrastov les. Pustil sem jih za en dan in bil sem pripravljen preiti na elektroniko.

5. korak: Vse združite

Naslednji korak je bil skrčiti elektroniko, da se prilega ohišju. Ker sem že modeliral vse dele v Fusion 360, sem bil prepričan, kako to storiti. Kot lahko vidite, ima vsak del svoj poseben položaj v ohišju.

Spajal sem vse dele v skladu s shematskim diagramom, ki sem ga priložil tukaj

Najprej sem spajkal Arduino Pro Mini in nanj naložil kodo s programerjem FTDI.

Naslednji korak je bil ustvariti napajalnik za vezje. Uporabil bom ščit za baterije Wemos, zelo priročen ščit, ki lahko napolni baterijo 18650 in poveča njeno napetost na 5 V. Odstranil sem priključek za baterijo s ščita in spajkal žice iz priključka za baterijo 18650. Nato sem spajkal stikalo na 5V izhod. Preverite drugo shemo, ki sem jo priložil tukaj. Napajalnik je bil pripravljen.

Nato sem nekaj ur spajal vse druge dele enega za drugim. Zvočnega kabla tokrat nisem uporabil pri avdio izhodu radijskega modula FM, ampak sem namesto tega spajkal žice na dnu plošče. Preverite fotografijo, ki sem jo priložil temu navodilu. Ta signal lahko zdaj gre za ojačevalnik. Na tirnico za izdelavo prototipov sem dodal tudi kondenzator 330μF. Ta dodatek je zmanjšal hrup radijskega signala. Po končanem spajkanju sem preizkusil projekt in uspelo je!

Zadnji korak je bil sestavljanje vsega, ohišja in elektronike. Najprej sem zlepil žar radia, nato pa še krpo žara. Nato sem zlepil zaslon z običajnim lepilom, zvočnik pa z vročim lepilom. Nato sem vroče zlepil nosilec akumulatorja, stikalo in polnilnik baterij. Nato sem vroče prilepil ojačevalni modul na njegovo mesto, nato vrtljivi dajalnik in nazadnje prototipno ploščo. Nazadnje sem moral le zlepiti preostale dele ohišja. Projekt je bil pripravljen in komaj sem čakal, da ga preizkusim.

Zadnjih 6 mesecev po ustanovitvi je projekt Art Deco FM Radio predvajal nekaj glasbe na moji mizi. Kakšen občutek

6. korak: Koda projekta

Pojdimo zdaj k računalniku, da si na hitro ogledamo programsko stran projekta. Kot lahko vidite, pri tem projektu uporabljamo veliko knjižnic.

Koda je bolj zapletena od večine projektov, ki smo jih zgradili doslej. Poskušal sem ga narediti čim preprostejšega z enostavnimi za branje in razumevanje funkcij.

Osnovna ideja je naslednja: če se je gred rotacijskega dajalnika spremenila in je ostala v istem položaju več kot 1 sekundo, moramo to frekvenco nastaviti na modul FM Radio.

if (currentMillis - previousMillis> interval) {if (frekvenca! = prejšnja_frekvenca) {prejšnja_frekvenca = frekvenca; radio.selectFrequency (frekvenca); sekunde = 0; } drugo

Radijski modul FM potrebuje približno 1 sekundo, da se prilagodi novi frekvenci, zato ne moremo spremeniti frekvence pri vsaki spremembi rotacijskega dajalnika, ker bo na ta način sprememba frekvence zelo počasna. Ko je nova frekvenca nastavljena na modul, štejemo, koliko sekund je minilo od nastavitve frekvence. Če čas preseže 5-minutno oznako, to frekvenco shranimo v pomnilnik EEPROM.

else {sekunde ++; if (sekunde == SECONDS_TO_AUTOSAVE) {float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM (); if (branje_frekvenca! = frekvenca) {Serial.println ("zanka (): Shranjevanje nove frekvence v EEPROM"); writeFrequencyToEEPROM (& frekvenca); }}}

Kodo tega projekta najdete tukaj.

7. korak: Zadnje misli

Imamo veliko srečo, da živimo v dobi, ko lahko sami zgradimo vse, kar želimo! Imamo orodja in vire, da v nekaj tednih in po nizki ceni ustvarimo vse, kar želimo.

Končni rezultat je bil vreden vloženega časa in truda. Za ta projekt sem porabil veliko ur. Naučil sem se veliko novega; Pridobila sem dragocene izkušnje. Zdaj imam sposobnosti in samozavest za gradnjo še boljših projektov. Ko sem ustvarjal ta YouTube kanal, sploh nisem vedel, kako spajkati, nisem vedel, da obstajajo 3D tiskalniki in seveda nisem vedel ničesar oblikovati. Samo programirati sem vedel. Tri leta kasneje lahko gradim takšne projekte. Torej, če ste vedno želeli nekaj narediti, pa ste se bali začeti, sledite mojim korakom. Začnite z majhnimi in se učite naprej. V nekaj letih ne boste verjeli svojemu napredku.

Seveda ta projekt ni popoln. Sprejem z anteno, ki sem jo uporabil, ni zelo dober. Opazil sem, da če kabel USB priključite na polnilna vrata, deluje kot antena in drastično izboljša sprejem. Tudi koda projekta podpira gumb vrtljivega dajalnika za vklop ali izklop osvetlitve zaslona, te funkcije nisem uporabil, ker sem pomotoma vroče zlepil vrtljivi dajalnik, tako da gumba ni mogoče pritisniti. Seveda je pri takšnem projektu mogoče marsikaj izboljšati. Če gradite ta projekt in naredite kakršne koli izboljšave, delite svoje delo s skupnostjo.

Rad bi vedel vaše mnenje o projektu FM Radio zdaj, ko je zaključen. Vam je všeč, kako izgleda? Ali ga boste zgradili? Kakšne izboljšave boste pri tem naredili? Prosimo, da svoje ideje objavite v spodnjem razdelku za komentarje; Rada berem vaše misli!

Prva nagrada na natečaju za mikrokrmilnik