Проект радио в стиле ар-деко FM с использованием Arduino: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Дорогие друзья, добро пожаловать в очередной проект Arduino Instructable! Я очень взволнован, потому что сегодня я собираюсь показать вам, как я создал этот проект FM-радио в стиле ар-деко с использованием Arduino. Это, безусловно, самый сложный проект, который я когда-либо создавал, а также мой любимый.

Посмотрим, что мы будем строить сегодня! Как видите, мы собираемся построить FM-радиоприемник в стиле ар-деко. Дизайн этой радиостанции основан на впечатляющей радиостанции AWA 1935 года. Я обнаружил это старое радио во время поиска в Интернете, а также в этой книге о самых красивых радио из когда-либо созданных. Мне так понравился дизайн этого радио, что я захотел иметь похожий. Поэтому я посвятил месяц созданию своего собственного.

Как видите, я использовал ЖК-дисплей Nokia 5110 для отображения частоты, которую мы слушаем, и я использую поворотный энкодер для изменения частоты и другую ручку для увеличения или уменьшения громкости. Не знаю, заметили ли вы, но я использую собственный шрифт в стиле ар-деко на ЖК-дисплее. Кроме того, если мы слушаем одну и ту же радиостанцию более пяти минут, радио автоматически сохранит эту станцию в своей памяти, поэтому в следующий раз, когда мы включим радио, оно автоматически настроится на частоту, которую мы использовали раньше. Радиостанция также имеет встроенную литиевую батарею и соответствующее зарядное устройство, поэтому она может работать от батарей в течение нескольких дней.

Качество звука у проекта очень хорошее. Я использую небольшой динамик мощностью 3 Вт с усилителем малой мощности. Радио звучит хорошо, а выглядит даже лучше. Давайте теперь посмотрим, какие детали понадобятся для создания этого проекта.

Шаг 1. Получите все детали

Для создания этого проекта нам понадобится много деталей. Если вы новичок в Arduino, обязательно сначала создайте несколько более простых проектов, потому что это продвинутый проект, и есть много вещей, которые могут пойти не так.

Итак, нам понадобятся следующие детали:

• Arduino Pro Mini ▶
• Программист FTDI ▶
• Модуль FM-радио ▶
• Динамик мощностью 3 Вт ▶
• Модуль усилителя PAM8403 ▶
• Поворотный энкодер ▶
• ЖК-дисплей Nokia 5110 ▶
• Экран батареи Wemos ▶
• Аккумулятор 18650 ▶
• Держатель батареи 18650 ▶
• Переключатель ▶
• Макетная плата 5x7 см ▶
• Некоторые провода ▶
• Ткань для решетки динамика ▶

Общая стоимость проекта около 22 $.

Шаг 2: Электроника

Прежде всего, давайте построим электронику Радио. Несколько месяцев назад я построил на макете проект FM-радио. Вы можете прочитать руководство по этому проекту здесь. Я внес некоторые изменения в этот проект, и вот его улучшенная версия на макете. Сейчас я использую Arduino Nano, но позже я буду использовать Arduino Pro Mini для снижения энергопотребления. Вы можете найти схематическую диаграмму этого проекта, приложенную к данному Руководству.

Если мы включим проект, мы увидим, что экран-заставка отображается на дисплее Nokia в течение нескольких секунд, а затем радио загружает предыдущую радиостанцию, которую мы слушали, из ее памяти EEPROM. Мы можем изменить частоту с помощью этой ручки и громкость с помощью этой ручки. Проект работает нормально. Теперь нам нужно сделать проект меньше, чтобы он поместился в корпусе. Для этого мы собираемся использовать Arduino Pro Mini, который очень маленький по размеру, а также предлагает более низкое энергопотребление. Мы также собираемся использовать эту небольшую макетную плату, чтобы припаять на ней некоторые компоненты. Перед этим давайте спроектируем корпус в Fusion 360 - бесплатном, но чрезвычайно мощном программном обеспечении.

Шаг 3: проектирование корпуса

Поскольку мы собираемся спроектировать сложный корпус и будем использовать множество деталей, нам сначала нужно смоделировать каждую электронную часть в Fusion 360. Таким образом мы будем уверены, что каждая часть будет идеально соответствовать друг другу, а корпус будет большим. достаточно, чтобы уместить все внутри. У меня ушло около недели, чтобы научиться моделировать деталь в Fusion 360, а затем моделировать все детали, которые я собирался использовать. Затем у меня ушла еще неделя на разработку корпуса, поскольку я не опытный пользователь Fusion 360. Я уже загрузил все файлы дизайна на Thingiverse.

Получить файлы ▶

Результат, на мой взгляд, того стоил. Дизайн выглядит фантастически, и я мог расположить все части внутри корпуса так, как я хотел. Таким образом, я был уверен, что когда я собираюсь распечатать все детали корпуса, они подойдут идеально. Таким образом, мы можем сократить количество отпечатков методом проб и ошибок, что приводит к большим потерям времени и нити. Еще одна интересная функция, которую предлагает Fusion 360, - это возможность создавать высококачественные рендеры вашего дизайна с использованием различных материалов и видеть, как проект будет выглядеть на самом деле. Прохладный. Созданный мной рендер выглядел великолепно. Мне не терпелось увидеть завершение проекта, поэтому я начал 3D-печать файлов корпуса на своем 3D-принтере Wanhao I3.

Шаг 4: 3D-печать и постобработка

Я использовал две древесные нити от FormFutura. Кокосовая и березовая нить. Если вы следите за моим каналом, вы, вероятно, знаете, что мне нравится внешний вид деревянных нитей. У меня до сих пор не было проблем с печатью с их помощью. Но на этот раз все было по-другому. Проект состоит из 7 частей. Сначала я успешно начал печатать более мелкие детали. Последняя часть, большая часть корпуса, оказалась труднее для печати. Почему-то засорялось сопло каждый раз, когда я пытался его напечатать. Я перепробовал множество настроек, меняя скорость, втягивание, высоту слоя, температуру. Ничего не получилось. Поменял насадку на 0,5мм.

Все тот же. Печать постоянно выходила из строя. У меня даже были перебои в подаче электроэнергии, которые заставили меня вложить деньги в ИБП. Я был в отчаянии, я хотел, чтобы проект продолжился, и я застрял. Тогда мне в голову пришла идея. Могу ли я возобновить печать неисправной детали после замены забитого сопла? После поиска в Интернете я обнаружил, что это возможно. К сожалению, тогда я был так расстроен, что не записал видео процедуры. Но это сработало как шарм, и, наконец, я приготовил последнюю часть корпуса на платформе для печати! Какое облегчение!

Следующее, что нужно было сделать, было несложно: удалить поддерживающий материал с отпечатков, отшлифовать и отполировать лаком для дерева. Тщательно отшлифовал все детали. Как видите, основная часть корпуса была напечатана не так хорошо, как я хотел, но, поскольку ее было так сложно распечатать, мне пришлось с ней поработать. Чтобы залечить недостатки, я использовала шпатлевку для дерева. Так как я не смог найти шпатлевку для дерева с цветом, похожим на мою деталь, я смешал две замазки вместе, чтобы создать цвет, достаточно близкий к моей детали. Я нанесла шпатлевку по дереву на все детали и исправила все недостатки. После высыхания шпатлевки я еще раз отшлифовал детали и нанес лак для дерева. Я использовал лак для древесины ореха для темных частей и лак для древесины дуба для светлых. Я дал им высохнуть в течение дня и был готов перейти к электронике.

Шаг 5: Собираем все вместе

Следующим шагом было сжатие электроники, чтобы она поместилась в корпусе. Поскольку я уже смоделировал все детали в Fusion 360, я был уверен, как это сделать. Как видите, каждая деталь занимает свое определенное положение в корпусе.

Я спаял все части вместе согласно схеме, которую я приложил сюда

Сначала я спаял Arduino Pro Mini и загрузил на него код с помощью программатора FTDI.

Следующим шагом было создание источника питания для схемы. Я собираюсь использовать экран батареи Wemos, очень удобный экран, который может заряжать аккумулятор 18650 и повышать его напряжение до 5 В. Снял с экрана разъем аккумулятора и припаял провода от разъема аккумулятора 18650. Далее припаял переключатель к выводу 5В. Проверьте вторую схему, которую я здесь приложил. Блок питания был готов.

Затем я спаял все остальные части одну за другой в течение пары часов. На этот раз я не использовал аудиокабель на аудиовыходе модуля FM-радио, а вместо этого припаял провода в нижней части платы. Отметьте фото, которое я приложил к этому Руководству. Теперь этот сигнал может поступать в усилитель для усиления. Я также добавил конденсатор 330 мкФ к шине питания на макетной плате. Это дополнение уменьшило шум радиосигнала. После того, как пайка была сделана, я протестировал проект, и он заработал!

Последним шагом было собрать все вместе, детали корпуса и детали электроники. Я сначала приклеил решетку радиоприемника, а затем приклеил ткань решетки. Затем приклеил дисплей обычным клеем, а динамик - горячим клеем. Затем я приклеил аккумулятор, выключатель и зарядное устройство горячим клеем. Затем я приклеил на место модуль усилителя, затем энкодер и, наконец, макетную плату. Наконец, мне оставалось только склеить оставшиеся части корпуса. Проект был готов, и мне не терпелось его попробовать.

Прошло шесть месяцев после начала проекта Радио в стиле ар-деко, и у меня на столе звучала музыка. Какое ощущение

Шаг 6: Код проекта

Теперь перейдем к компьютеру, чтобы быстро взглянуть на программную сторону проекта. Как видите, в этом проекте мы используем много библиотек.

Код сложнее, чем у большинства проектов, которые мы создали до сих пор. Я постарался сделать его максимально простым, с легкими для чтения и понимания функциями.

Основная идея заключается в следующем: если вал поворотного энкодера изменил положение и оставался в том же положении более 1 секунды, нам необходимо установить эту частоту для модуля FM-радио.

if (currentMillis - previousMillis> interval) {if (частота! = предыдущая_частота) {предыдущая_частота = частота; radio.selectFrequency (частота); секунд = 0; }еще

Модулю FM-радио требуется около 1 секунды для настройки на новую частоту, поэтому мы не можем изменять частоту при каждом изменении поворотного энкодера, потому что в этом случае изменение частоты будет очень медленным. Когда для модуля устанавливается новая частота, мы подсчитываем, сколько секунд прошло с момента установки частоты. Если время превышает 5-минутную отметку, мы сохраняем эту частоту в памяти EEPROM.

еще {секунды ++; если (секунды == SECONDS_TO_AUTOSAVE) {float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM (); if (read_frequency! = частота) {Serial.println ("loop (): Сохранение новой частоты в EEPROM"); writeFrequencyToEEPROM (& частота); }}}

Вы можете найти код этого проекта здесь.

Шаг 7: Заключительные мысли

Нам очень повезло жить в эпоху, когда мы можем сами построить все, что захотим! У нас есть инструменты и ресурсы, чтобы создать все, что мы захотим, за несколько недель и с небольшими затратами.

Конечный результат стоил того времени и усилий, которые я вложил в него. Я потратил много часов на этот проект. Я узнал много нового; Я приобрел бесценный опыт. Теперь у меня есть навыки и уверенность, чтобы создавать еще лучшие проекты. Когда я создавал этот канал на YouTube, я даже не умел паять, не знал, что существуют 3D-принтеры, и, конечно, не умел ничего проектировать. Я умел только программировать. Спустя 3 года я могу строить подобные проекты. Итак, если вы всегда хотели что-то сделать, но боялись начать, следуйте моим стопам. Начните с малого и продолжайте учиться. Через несколько лет вы не поверите своим успехам.

Конечно, этот проект не идеален. Прием с антенной, которую я использовал, не очень хороший. Я заметил, что если вы подключите USB-кабель к порту зарядки, он действует как антенна и значительно улучшает прием. Кроме того, несмотря на то, что код проекта поддерживает кнопку поворотного энкодера для включения или выключения подсветки дисплея, я не использовал эту функцию, потому что я случайно приклеил поворотный энкодер горячим способом, так что кнопка не может быть нажата. Конечно, есть много вещей, которые можно улучшить в подобном проекте. Если вы создадите этот проект и внесете какие-либо улучшения, поделитесь своей работой с сообществом.

Я хотел бы узнать ваше мнение о проекте FM-радио, когда он завершен. Вам нравится, как это выглядит? Собираетесь построить? Какие улучшения вы собираетесь его улучшить? Пожалуйста, разместите свои идеи в разделе комментариев ниже; Я люблю читать твои мысли!

Первое место в конкурсе микроконтроллеров