Радио временной шкалы NFC: 8 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

В лабораторном проекте в отделе вездесущих медиа, ориентированных на человека, перед нами стояла задача создать современный музыкальный проигрыватель, который будет отсылать к традиционному дизайну радио. Срок - один семестр.

Шаг 1. Первые эксперименты

Чтобы познакомиться с потенциометрами, платформой Arduino и дисплеями, мы построили небольшой прототип.

Мы подключили потенциометр к Arduino и написали скетч, который отправляет значение потенциометра в Raspberry. На стороне Raspberry небольшой скрипт python получает данные и отправляет их на дисплей электронных чернил.

Поскольку мы все еще использовали красно-черную версию дисплея для электронных чернил, обновление дисплея заняло 15 секунд, что мы сочли медленным для нашего сценария взаимодействия.

Шаг 2. Управление NFC и аудио

Затем мы подключили считыватель RFID, первоначально к Raspberry Pi, чтобы использовать его в качестве механизма управления.

В этом прототипе тег NFC управляет звуком, который воспроизводится на наших динамиках.

Кроме того, мы экспериментировали с подключениями к данным между Raspberri Pis, сделав один управляющим экземпляром, главным Raspberry, и одним экземпляром подачи данных, подчиненным Raspberry.

Шаг 3: Мотор-фейдер

Изначально мы планировали использовать цифровой индикатор для отображения выбранных песен. К сожалению, экраны E-Paper в целом имеют очень медленное время обновления (1-15 секунд в зависимости от размера и цвета экрана), что делает невозможным использование в нашем сценарии. Чтобы по-прежнему иметь плавное взаимодействие и сохранить традиционные концепции дизайна, мы решили использовать моторизованный фейдер, чтобы физическая красная полоса перемещалась перед экраном.

Из-за нехватки времени и простоты мы отказались от создания собственного механического решения и вместо этого выбрали моторизованный фейдер, которым мы можем управлять с нашего Arduino.

Для перемещения двигателя в обоих направлениях требуется H-образный мост.

Шаг 4: окончательная сборка оборудования

Чтобы собрать аппаратное обеспечение радиомодуля NFC, вам потребуются следующие (или эквивалентные) детали:

• 2 однооборотных потенциометра, сопротивление 10 кОм
• 4 крошечных лампочки
• Стандартные динамики USB + 3,5 мм
• Стандартная звуковая карта USB
• Ардуино Уно
• Кабель USB Type-B - Type-A
• 2,13-дюймовый дисплей E-Ink
• 7,5-дюймовый дисплей E-Ink
• 2x драйвер панели для дисплеев
• RFID-считыватель + метки
• 2x Raspberry Pi 3B +
• 2x универсальная карта Micro-SD емкостью 8 ГБ (или выше)
• Кнопка
• Стандартный резистор 10 кОм
• H-образный мост L293D
• Мотор-фейдер 10 кОм
• 2x малых макета
• Соединительные кабели

Проводка

Чтобы собрать радио NFC, подключите все по схеме фритзинга.

Дисплеи

Поскольку эти два дисплея нуждаются в уникальных контактах на Raspberry Pi, мы использовали два Raspberry. Чтобы упростить иерархию связи, один из Raspberry отвечает только за вывод на большой дисплей (подчиненный Raspberry), а другой отвечает за вычисления, управление и меньший дисплей (главный Raspberry).

При подключении экрана мы опирались на документацию Waveshare (маленький дисплей, большой дисплей). Просто подключите дисплей к драйверу панели через разъем и подключите драйвер панели в соответствии с документацией Waveshare.

Аудио

Динамики питаются от USB и получают вход через аудиовход 3,5 мм звуковой карты USB. Подключите оба устройства к мастеру Raspberry.

Пайка

Для более стабильного и надежного соединения мы припаяли мотор, потенциометры, лампочки и кнопку к их соединительным кабелям. Мы воздержались от пайки оставшихся кабелей, чтобы сохранить гибкость при прокладке кабелей.

Межмалиновое общение

Чтобы установить соединение между Raspberries, мы использовали их как UART и подключили через последовательное соединение, используя их контакты TX и RX.

Связь Raspberry-Arduino

Подключите мастер Raspberry к Arduino через последовательное соединение, используя USB.

Шаг 5: Программное обеспечение

Чтобы настроить программное обеспечение для Raspberrys и Arduino, следуйте инструкциям readme в репозитории github нашего проекта.

Шаг 6: создание кейса

Материалы:

• 8x листовое дерево МДФ (300 мм * 300 мм * 3 мм)
• 2 Компонентный клей
• 3x деревянный брус (300 мм * 20 мм * 20 мм)
• 1 лист оргстекла (300 мм * 300 мм * 3 мм)
• 6x шуруп (20 мм)

Вырежьте листы МДФ в соответствии с файлами Adobe Illustrator. Если вы хотите создать свой собственный план раскроя коробки, перейдите сюда и добавьте вырезы для аппаратных компонентов в Adobe Illustrator.

Соедините грани коробки и после пробной подгонки склейте их вместе для дополнительной устойчивости. Мы не использовали клей для обратной стороны, чтобы потом установить оборудование и отладить систему.

Обрежьте деревянные бруски, чтобы они вошли в корпус по горизонтали. Вырежьте отверстия для шурупов в левой и правой части корпуса. Одна полоса должна располагаться за большим дисплеем и кнопкой воспроизведения / паузы, другая - за маленьким дисплеем, плюс потенциометры звука и песни, а последняя - для удержания динамиков внутри корпуса.

Шаг 7: сочетание оборудования и корпуса

Материалы:

• Двусторонний скотч
• Лента гаффа
• Горячий клей

Используйте скотч и клей, чтобы закрепить детали на соответствующих деревянных брусках. Возможно, вам придется отрезать части потенциометра, чтобы они соответствовали ручке управления. Для прокладки внешних кабелей, таких как шнуры питания, мы сделали несколько отверстий в задней части корпуса.

Шаг 8: Готовый продукт

Как только все будет собрано, наслаждайтесь новым крутым радио!