Музыкальная шкатулка Arduino с отображением текстов песен: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Недавно я купил для игры жидкокристаллический дисплей с двумя строками по 16 символов. После знакомства с ним я начал думать о проекте, в котором его можно было бы использовать; что-то оригинальное. Я решил сделать музыкальную шкатулку, которая отображала бы текст (или сообщение) во время воспроизведения песни. Для музыки я купил миниатюрную плату плеера формата MP3. Arduino Nano работает с ЖК-дисплеем и MP3. Nano и MP3 помещаются на макетную плату половинного размера с минимальным количеством проводов. Весь бизнес работает от литий-ионной аккумуляторной батареи. Я также купил крошечный динамик хорошего качества. Все они поместились в красивой коробке, которую я купила в магазине Jo-Ann's Crafts and Fabrics. Сделал крышки, чтобы скрыть электронику; отображается только ЖК-экран.

В качестве первой музыкальной подборки я выбрал «Love Me Tender» Элвиса Пресли. Чтобы объяснить почему, позвольте мне добавить немного предыстории. Я познакомился со своей женой, когда учился в колледже (1955-59). На пивных вечеринках я играл на гитаре и пел (вроде как). Я закончил писать новые тексты к музыке специально для нее. Я собираюсь сделать эти тексты следующей музыкальной подборкой; она клянется, что они у нее есть, но еще не нашла. Конечно, я их забыл. Но музыкальная шкатулка - подарок жене. Она хороший художник и украсит шкатулку.

Для пояснения: я написал только одну предыдущую инструкцию: «Сундук с сокровищами». Я опубликовал это как dick55. Как-то этому присвоили другое имя.

Шаг 1. Необходимые детали, материалы и инструменты

Детали и материалы

Когда я хочу быстро получить запчасти с «бесплатной» доставкой, я использую Amazon Prime. Я часто могу найти много в этом одном месте, что очень удобно. В противном случае я ищу ebay и других поставщиков. Любой перечисленный ниже элемент, для которого не указан поставщик, означает, что он у меня уже был.

Коробка (Jo-Ann's) Woodline Works ДЕТАЛЬ # 64860

Липа (Джо-Энн 1/8 x 4 x 24 дюйма)

Ткань решетки динамика (Jo-Ann's) ¼ ярд - минимально допустимая покупка

Ардуино Нано

ЖК-дисплей (Amazon / Sunfounder I2C LCD1602)

MP3-плеер (Amazon / DFPlayer)

Карта памяти для MP3-плеера (Amazon / SanDisk 16GB micro SD)

Динамик (Parts-Express / DaytonAudio CE32A-8)

Макет половинного размера

Литий-ионный аккумулятор и зарядное устройство размером 9 В

Разъем аккумуляторной батареи с красным (+) и черным (-) выводами

Переключатель крышки (SPDT с пружинным рычагом)

Сплошной медный соединительный провод # 22

Ленточные перемычки на 40 проводов, длина 8 дюймов, мужчина и женщина

Резисторы 1000 Ом (2)

Лом 2х4

Двусторонняя лента из пеноматериала Dupont

# 4 винты и гайки

Клей (почти для всего я использую клей Ailene's Tacky Glue)

Перманентные цветные маркеры

Инструменты, которые я использовал

Настольная пила (лучше всего справляется с резкой липы или любого дерева, точно и легко)

Копировальная пила (для вырезания отверстия в крышке ЖК-экрана)

Сверлильный станок и сверло по дереву (лопата) диаметром 1 дюйм

Линейка с отметками 1/32 дюйма или 1 мм

Паяльник, подставка, припой и дополнительный очиститель жала для латунной сетки

Плоскогубцы

Инструмент для зачистки проводов (я рекомендую Vise-Grip для легкого и надежного снятия изоляции; Amazon)

Шаг 2: измените поле

Оратор

Просверлите отверстие динамика диаметром 1 дюйм в центре передней части коробки с помощью перфорации или кольцевой пилы.

Это лучшее время для установки динамика. Закрепите раму четырьмя кусками двусторонней ленты из пеноматериала, центрируя динамик в отверстии.

Вырежьте квадрат из ткани решетки, чтобы закрыть отверстие, и приклейте его к коробке снаружи по центру отверстия.

На доске из липы разложите квадратную решетку из ткани, просверлите центрированное отверстие диаметром 1 дюйм, вырежьте крышку и приклейте ее к коробке.

Крышка динамика / переключателя крышки

Вырежьте части крышки динамика / крышки переключателя из липы так, чтобы они аккуратно помещались в коробку.

Склейте боковые стороны к спине, а затем приклейте сверху. Я также отрезал отрезки квадратного дюбеля, чтобы добавить усиленные углы.

(Помните, что боковые размеры должны быть на 1/8 дюйма меньше внутренней высоты коробки, чтобы можно было разместить крышку, и достаточно широкими, чтобы обеспечить глубину динамика.

(Кроме того, задняя часть должна быть по крайней мере на дюйма меньше высоты, чем внутренняя часть коробки, чтобы обеспечить выход провода снизу и для верхней крышки.)

Переключатель крышки

Это подходящее время для установки переключателя крышки и его кнопки активации.

Моя кнопка представляет собой дюбель длиной 7/16 дюйма и 1/8 дюйма. Я обмотал нижнюю часть малярной лентой шириной 1/8 дюйма, чтобы она оставалась в крышке при установке крышки.

Я приклеил переключатель на передней части коробки в горизонтальном положении, чтобы гарантировать, что сторона крышки очищает его, в вертикальном положении, которое помещает точку привода пружинного рычага на 1/4 дюйма ниже верхней части коробки (толщина верхней части плюс область, покрытая лентой), и разнесите его на две толщины ленты из пеноматериала от передней части коробки, чтобы освободить место для отверстия для пуговицы. Я измерил установленное расстояние от центральной точки рычага пружины от передней части коробки и просверлил отверстие 1/8 дюйма в верхней части крышки для кнопки и немного увеличил его, чтобы обеспечить свободу движения. Кнопка опирается на точку привода пружинного рычага с выступом 3/16 над верхней крышкой толщиной 1/8 дюйма.

Ложное дно

Обрежьте фальш-дно, чтобы плотно прилегать к задней части крышки динамика / крышки-переключателя, чтобы обе части удерживались на месте без использования винтов.

Сделайте выемку для разъема ЖК-дисплея.

(Не забудьте приклеить кусок ленты к ложному дну, чтобы лента могла обернуться вокруг него для легкого удаления ложного дна.)

Отложите обрезку боковых опор коробки для ложного дна до тех пор, пока не будет определена установленная высота макета и кабелей. (Я этого не делал, и мне пришлось добавить по две спички с каждой стороны, чтобы получить достаточный зазор.)

Крышка крышки

Обрежьте крышку коробки для удобного размещения в крышке.

Выложите прямоугольное отверстие для ЖК-дисплея. Отцентрованное отверстие должно обеспечивать зазор с крышкой динамика / переключателя крышки при закрытии крышки. ! использовал копировальную пилу, чтобы вырезать отверстие для ЖК-дисплея, сначала просверлив отверстие для доступа к лезвию. (Примечание: мне было трудно получить красивый вырез.)

Сделайте выемку для разъема ЖК-дисплея.

Отметьте 4 монтажных отверстия и просверлите.

Закрепите ЖК-дисплей винтами и гайками №4, используя при необходимости распорки.

Отрежьте четыре квадратных монтажных ножки от 2х4 такой длины, чтобы обеспечить заподлицо крышки в крышке, включая ленту из поролона одной толщины. (На фото видна поролоновая лента поверх креплений. Я решил, что это не лучший вариант.)

Отметьте точки крепления на крышке, просверлите отверстия для винтов в крышке и направляющие отверстия в креплениях для винтов №4.

(Не забудьте установить крепления назад от крышки динамика / крышки переключателя, чтобы не возникало столкновения с головкой винта при закрытии крышки.)

Прикрутите крепления и вдавите крышку в крышку, чтобы закрепить ее изолентой из поролона.

(Примечание: винты позволяют при необходимости снять крышку. Изолента из пеноматериала затрудняет снятие крышки.)

Шаг 3: сделайте макет

Подключите Nano и MP3-плеер к макетной плате

Подключите Nano к контакту 1 (D13) в макетной плате G-30.

Подключите MP3-плеер к контакту 8 (подключение динамика) к H-1.

Таблица электрических соединений макетной платы

Власть:

J-19 к шине + 5 В (выход Nano 5 В)

J-17 к шине заземления (-)

J-8 к шине + 5 В (вход MP3 5 В)

J-2 к шине заземления (-)

Программное последовательное подключение от Nano к MP3-плееру:

От А-10 до А-20.

B-13 - B-21

Резистор 1К в Е-10 и Ф-10. (Эти резисторы компенсируют интерфейс 3,3 В на MP3-плеере.)

Резистор 1К в Е-13 и Ф-13.

От I-7 до I-10.

J-6 - J-13.

Шаг 4: Установите и подключите макетную плату

Установка макета

Снимите небольшие квадраты подложки макета с каждого угла и приклейте поролоновую ленту.

(Не удаляйте всю подложку, иначе вы никогда не сможете удалить макетную плату.)

Приклейте макетную плату в центр коробки сзади.

Установка и подключение батареи 9 В

Закрепите аккумулятор в правом заднем углу коробки с помощью небольшого квадрата отцентрированной ленты из пеноматериала.

Припаяйте красный провод разъема защелки аккумулятора к входному полюсу переключателя крышки.

Отделите двухленточный соединитель (один провод красного цвета) и отрежьте охватывающий конец.

Припаяйте красный провод к полюсу переключателя, который выводит 9 В, когда переключатель не нажат.

Другой провод припаяйте к черному проводу от защелкивающегося разъема.

Используйте маркер, чтобы пометить макет I-16 красным (выход Nano 5V). Марка И-15 чёрная (земля).

Вставьте штыри с двумя ленточками: красный - красный, черный - черный.

Подключение динамика

Отделите трехленточный соединитель и отрежьте охватывающий конец.

Припаяйте два внешних провода к клеммам динамика. Средний провод не используется.

Вставьте внешние контакты в макетные платы I-1 и I-3. Полярность не имеет значения.

Подключение ЖК-дисплея

Разъедините четырехленточный соединитель, выбрав цветовую схему серо-красно-оранжево-желтую.

На стороне ЖК-дисплея подключите гнездовой разъем к контактам ЖК-дисплея, как указано ниже. SCL и SDA - это интерфейс I2C.

На макете разделите 4-проводную ленту на две 2-проводные ленты: красно-черные выводы питания и оранжево-желтые контакты I2C, подключенные, как указано ниже.

ЖК-дисплей (женский) Конец:

Серый - Земля

Красный - 5В

Оранжевый - SCL

Желтый - ПДД

Конец макетной платы (папа) (пометьте соответствующим образом):

Серый - Земля (-) шина

Красный - шина 5В (+)

Оранжевый - J-22

Желтый - J-23

Шаг 5: Изготовьте и установите боковые опоры коробки для ложного дна

Установив макетную плату и всю проводку на место, измерьте высоту проводки над полом коробки.

Вырежьте две опоры из доски самшита на высоту, немного превышающую этот размер, и ширину немного меньше, чем фальш-дно. Приклейте их по бокам коробки.

Шаг 6. Загрузите эскиз Arduino в Nano

Скопируйте следующий эскиз в Arduino IDE, а затем загрузите в Nano. Эскиз закомментирован для облегчения понимания.

Шаг 7. Загрузите музыку на карту Micro SD

Используя свой компьютер, загрузите следующую музыку в формате MP3 на карту micro SD и вставьте ее в MP3-плеер.

Шаг 8: Играйте

Подключите аккумулятор, и вы должны быть настроены на игру.

Я попытался показать видео на этом этапе, но никогда раньше не делал его, и у меня не было ничего, кроме проблем.

Вот несколько полезных ресурсов:

wiki.sunfounder.cc/index.php?title=I%C2%B2C…

www.dfrobot.com/wiki/index.php/DFPlayer_Mi…

github.com/Arduinolibrary/DFPlayer_Mini_mp…

www.parts-express.com/pedocs/specs/285-101…