רדיו ציר הזמן של NFC: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

בפרויקט מעבדה במחלקה לתקשורת בכל מקום הממוקד על ידי בני אדם, אתגר אותנו ליצור נגן מוזיקה מודרני המתייחס לעיצוב רדיו מסורתי. מסגרת הזמן הייתה סמסטר אחד.

שלב 1: ניסויים ראשונים

על מנת להכיר את הפוטנציומטרים, את פלטפורמת הארדואינו ואת התצוגות, בנינו אב טיפוס קטן.

חיברנו את הפוטנציומטר לארדואינו וכתבנו סקיצה ששולחת את ערך הפוטנציומטר לפטל. בצד הפטל, סקריפט פייתון קטן מקבל את הנתונים ושולח אותם לתצוגת הדיו האלקטרוני.

מכיוון שעדיין השתמשנו בגרסה האדומה-שחורה של תצוגת הדיו האלקטרוני, עדכון התצוגה ארך 15 שניות, מה שחשבנו להאט בתרחיש האינטראקציה שלנו.

שלב 2: בקרת NFC ושמע

לאחר מכן, חיברנו את קורא ה- RFID, בתחילה ל- Raspberry Pi, כדי להשתמש בו כמנגנון שליטה.

באב טיפוס זה, תג NFC שולט בשמע המופעל ברמקולים שלנו.

בנוסף, התנסינו בחיבורי נתונים בין ה- Raspberri Pis, והפכנו אותו למופע השולט, פטל הראשי, ואחד למופע הזנת הנתונים, העבד פטל.

שלב 3: מוטור-פאדר

תחילה תכננו להשתמש במחוון דיגיטלי להצגת בחירת השירים. למרבה הצער למסכי E-Paper באופן כללי יש זמן רענון איטי מאוד (1-15 שניות בהתאם לגודל המסך ולצבעים) מה שאיפשר את השימוש בתרחיש שלנו. על מנת להמשיך לקיים אינטראקציה נוזלית ולשמור על מושגי העיצוב המסורתיים, החלטנו על דהייה ממונעת להזיז פס אדום פיזי מול המסך.

בגלל מגבלות הזמן והפשטות בחרנו שלא לבנות פתרון מכני משלנו ובמקום זאת הלכנו עם פאדר ממונע שנוכל לשלוט בו מהארדואינו.

גשר H נדרש להזיז את המנוע לשני הכיוונים.

שלב 4: בניית חומרה אחרונה

על מנת לבנות את החומרה של רדיו NFC, תזדקק לחלקים הבאים (או מקבילים):

• 2x פוטנציומטר חד-סיבוב, התנגדות 10kΩ
• 4x נורות קטנטנות
• רמקולים USB + 3.5 מ"מ
• כרטיס קול USB כללי
• ארדואינו אונו
• כבל USB מסוג B עד סוג A
• 2.13 אינץ 'תצוגת דיו אלקטרוני
• מסך בגודל 7.5 אינץ '
• 2x מנהל התקן לוח לתצוגות
• קורא RFID + תגים
• 2x פטל פי 3B+
• 2x כרטיס מיקרו SD מסוג 8GB (ומעלה) כללי
• לַחְצָן
• נגד כללי 10kΩ
• H-Bridge L293D
• 10kΩ מוטור-פאדר
• 2x לוח לחם קטן
• כבלי מגשר

תִיוּל

כדי לבנות את רדיו ה- NFC, העבירו הכל לפי תרשים הטיפוח.

תצוגות

מכיוון ששני הצגים הללו זקוקים לסיכות ייחודיות ב- Raspberry Pi, השתמשנו בשתי פטל. כדי להפוך את היררכיית התקשורת לפשוטה יותר, אחד הפטל אחראי רק ליציאה לתצוגה הגדולה (העבד פטל), ואילו השנייה אחראית לחישובים, לשליטה ולצג הקטן יותר (המאסטר פטל).

עבור חיווט המסך, הסתמכנו על התיעוד של Waveshare (תצוגה קטנה, תצוגה גדולה). כל שעליך לעשות הוא לחבר את הצג למנהל ההתקן של הלוח באמצעות המחבר שלו ולחבר את מנהל ההתקן של הלוח בהתאם לתיעוד Waveshare.

שֶׁמַע

הרמקולים מופעלים באמצעות USB ומקבלים את הכניסה שלהם באמצעות כניסת השמע 3.5 מ מ של כרטיס הקול USB. חבר את שני המכשירים למאסטר פטל.

הַלחָמָה

לקבלת חיבור יציב ומתמשך הלחמנו את המנוע, הפוטנציומטרים, הנורות והכפתור לכבלי החיבור שלהם. נמנענו מהלחמת שאר הכבלים על מנת להישאר גמישים יותר בניהול הכבלים שלנו.

תקשורת בין פטל

כדי ליצור חיבור בין הפטל, השתמשנו בהם כ- UART וחיברנו אותם באמצעות חיבור טורי באמצעות סיכות ה- TX וה- RX שלהם.

תקשורת פטל-ארדואינו

חבר את המאסטר פטל עם הארדואינו בחיבור טורי, באמצעות USB.

שלב 5: תוכנה

כדי להתקין את התוכנה עבור Raspberrys ו- Arduino אנא עקוב אחר הוראות ההקראה על מאגר github של הפרויקט שלנו.

שלב 6: בניית התיק

חומרים:

• 8x גיליון עץ MDF (300 מ"מ * 300 מ"מ * 3 מ"מ)
• 2 דבק רכיב
• 3x מוט עץ (300 מ"מ * 20 מ"מ * 20 מ"מ)
• 1 גיליון פרספקס (300 מ"מ * 300 מ"מ * 3 מ"מ)
• 6x בורג עץ (20 מ"מ)

חותכים את גיליונות ה- MDF בהתאם לקבצי Adobe Illustrator. אם אתה רוצה להכין תוכניות לחיתוך קופסאות משלך, כנס לכאן והוסף את הגזרות של רכיבי החומרה ב- Adobe Illustrator.

הצטרפו אל פני הקופסה ולאחר התאמת הבדיקה הדביקו אותם יחד ליציבות נוספת. השארנו את הדבק בצד האחורי על מנת להכניס את החומרה מאוחר יותר ולפתור באגים במערכת.

חותכים את מוטות העץ כך שיתאימו באופן אופקי למארז. חותכים חורים לברגי העץ בחלק השמאלי והימני של המארז. סרגל אחד צריך ללכת מאחורי התצוגה הגדולה ולחצן הפעלה/השהיה, אחד אחר מאחורי התצוגה הקטנה בתוספת פוטנציומטרים של צלילים ושירים והאחרון להחזקת הרמקולים בתוך המארז.

שלב 7: שילוב חומרה ומארז

חומרים:

• סרט דו צדדי
• קלטת גפה
• דבק חם

השתמש בקלטת ודבק כדי לאבטח את החלקים על מוטות העץ המתאימים להם. ייתכן שיהיה עליך לנתק חלקים מהפוטנציומטר על מנת להתאים את כפתור הבקרה. כדי לנתב כבלים חיצוניים כמו כבלי חשמל אנו חותכים מספר חורים בחלק האחורי של המארז.

שלב 8: מוצר מוגמר

ברגע שהכל מורכב תהנה מהרדיו החדש והמגניב שלך!