NFC Timeline Radio: 8 bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Trong một dự án phòng thí nghiệm tại bộ phận truyền thông phổ biến lấy con người làm trung tâm, chúng tôi đã được thử thách để tạo ra một máy nghe nhạc hiện đại tham chiếu đến thiết kế radio truyền thống. Khung thời gian là một học kỳ.

Bước 1: Thử nghiệm đầu tiên

Để làm quen với chiết áp, nền tảng Arduino cũng như màn hình, chúng tôi đã xây dựng một nguyên mẫu nhỏ.

Chúng tôi đã kết nối chiết áp với Arduino và viết một bản phác thảo gửi giá trị của chiết áp đến Raspberry. Về phía Raspberry, một tập lệnh python nhỏ nhận dữ liệu và gửi nó đến màn hình e-ink.

Vì chúng tôi vẫn đang sử dụng phiên bản màu đỏ-đen của màn hình e-ink, nên việc cập nhật màn hình mất 15 giây, thời gian mà chúng tôi cho là chậm đối với kịch bản tương tác của chúng tôi.

Bước 2: Điều khiển NFC & Âm thanh

Tiếp theo, chúng tôi kết nối đầu đọc RFID, ban đầu với Raspberry Pi, để sử dụng nó như một cơ chế điều khiển.

Trong nguyên mẫu này, thẻ NFC kiểm soát âm thanh được phát trên loa của chúng tôi.

Ngoài ra, chúng tôi đã thử nghiệm với các kết nối dữ liệu giữa Raspberri Pis, biến một chiếc trở thành cá thể điều khiển, Raspberry chính và một phiên bản cung cấp dữ liệu, Raspberry nô lệ.

Bước 3: Motor-Fader

Ban đầu chúng tôi dự định sử dụng một chỉ báo kỹ thuật số để hiển thị lựa chọn bài hát. Thật không may, màn hình E-Paper nói chung có thời gian làm mới rất chậm (1-15 giây tùy thuộc vào kích thước và màu sắc màn hình) khiến nó không thể sử dụng cho kịch bản của chúng tôi. Để vẫn có sự tương tác linh hoạt và bảo tồn các khái niệm thiết kế truyền thống, chúng tôi đã quyết định sử dụng một bộ điều chỉnh cơ giới để có một thanh màu đỏ vật lý di chuyển ở phía trước màn hình.

Do hạn chế về thời gian và sự đơn giản, chúng tôi đã chọn không xây dựng giải pháp cơ học của riêng mình và thay vào đó sử dụng một bộ điều khiển có động cơ mà chúng tôi có thể điều khiển từ Arduino của mình.

Cần có cầu H để chuyển động cơ theo cả hai hướng.

Bước 4: Xây dựng phần cứng cuối cùng

Để xây dựng phần cứng của đài NFC, bạn sẽ cần các bộ phận sau (hoặc tương đương):

• 2x Chiết áp một lượt, Điện trở 10kΩ
• 4x Bóng đèn nhỏ
• USB chung + Loa 3,5 mm
• Thẻ âm thanh USB chung
• Arduino Uno
• Cáp USB Type-B sang Type-A
• 2.13 "Màn hình E-Ink
• Màn hình mực điện tử 7,5"
• Trình điều khiển bảng điều khiển 2x cho màn hình
• Thẻ + Trình đọc RFID
• 2x Raspberry Pi 3B +
• 2x Thẻ Micro-SD chung 8GB (hoặc cao hơn)
• Cái nút
• Điện trở 10kΩ chung
• Cầu H L293D
• 10kΩ Motor-Fader
• 2x Breadboard nhỏ
• Cáp nhảy

Đấu dây

Để xây dựng đài NFC, hãy kết nối mọi thứ theo sơ đồ fritzing.

Hiển thị

Vì hai màn hình này cần các chân duy nhất trên Raspberry Pi nên chúng tôi đã sử dụng hai Raspberries. Để làm cho hệ thống phân cấp giao tiếp đơn giản hơn, một trong các Raspberries chỉ chịu trách nhiệm xuất ra màn hình lớn (Raspberry nô lệ), trong khi phần kia chịu trách nhiệm tính toán, điều khiển và hiển thị nhỏ hơn (Raspberry chính).

Đối với hệ thống dây màn hình, chúng tôi dựa vào tài liệu của Waveshare (màn hình nhỏ, màn hình lớn). Chỉ cần kết nối màn hình với trình điều khiển bảng điều khiển thông qua đầu nối của nó và nối dây trình điều khiển bảng điều khiển theo tài liệu Waveshare.

Âm thanh

Các loa được cấp nguồn qua USB và nhận đầu vào thông qua đầu vào âm thanh 3,5 mm của card âm thanh USB. Cắm cả hai thiết bị vào Raspberry chính.

Hàn

Để có kết nối ổn định và bền bỉ hơn, chúng tôi đã hàn động cơ, chiết áp, bóng đèn và nút vào cáp kết nối của chúng. Chúng tôi đã hạn chế hàn các cáp còn lại để luôn linh hoạt hơn với việc quản lý cáp của chúng tôi.

Giao tiếp giữa các Raspberry

Để thiết lập kết nối giữa các Raspberries, chúng tôi đã sử dụng chúng như một UART và kết nối chúng thông qua kết nối nối tiếp, sử dụng các chân TX và RX của chúng.

Giao tiếp Raspberry-Arduino

Kết nối Raspberry chính với Arduino qua kết nối nối tiếp, sử dụng USB.

Bước 5: Phần mềm

Để thiết lập phần mềm cho Raspberrys và Arduino, vui lòng làm theo hướng dẫn readme trên kho lưu trữ github của dự án của chúng tôi.

Bước 6: Xây dựng trường hợp

Vật liệu:

• Gỗ MDF 8x (300mm * 300mm * 3mm)
• 2 thành phần keo
• Thanh gỗ 3x (300mm * 20mm * 20mm)
• 1 tấm Plexiglas (300mm * 300mm * 3mm)
• 6x vít gỗ (20mm)

Cắt các tấm MDF theo các tệp Adobe Illustrator. Nếu bạn muốn thực hiện kế hoạch cắt hộp của riêng mình, hãy vào đây và thêm các hình cắt cho các thành phần phần cứng trong Adobe Illustrator.

Ghép các mặt hộp và sau khi kiểm tra, gắn keo chúng lại với nhau để tăng độ ổn định. Chúng tôi đã để lại lớp keo cho mặt sau để lắp phần cứng vào sau đó và gỡ lỗi hệ thống.

Cắt các thanh gỗ bằng phẳng để vừa khít với bên trong hộp theo chiều ngang. Cắt lỗ cho các vít gỗ ở phần bên trái và bên phải của hộp. Một thanh nằm sau màn hình lớn và nút phát / tạm dừng, một thanh khác nằm sau màn hình nhỏ cộng với chiết áp âm thanh và bài hát và thanh cuối cùng để giữ loa bên trong thùng máy.

Bước 7: Kết hợp phần cứng và vỏ máy

Vật liệu:

• Băng keo 2 mặt
• Băng Gaffa
• Keo nóng

Sử dụng băng dính và keo để cố định các bộ phận trên các thanh gỗ tương ứng của chúng. Bạn có thể phải cắt các bộ phận của chiết áp để vừa với núm điều khiển. Để định tuyến cáp bên ngoài như dây nguồn, chúng tôi cắt một số lỗ ở mặt sau của vỏ máy.

Bước 8: Thành phẩm

Sau khi mọi thứ đã được lắp ráp, hãy tận hưởng chiếc radio mới tuyệt vời của bạn!