هاتف محمول ذو قرص دوار طراز ريترو: 4 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

كان هذا المشروع مدفوعًا بكل من الحاجة العملية والرغبة في القيام بشيء ممتع.

كأغلب العائلات الحديثة ، توقفنا عن امتلاك هاتف "منزلي" حقيقي (سلكي) منذ سنوات عديدة. بدلاً من ذلك ، لدينا بطاقة SIM إضافية مرتبطة برقم المنزل "القديم" ، والذي حملته في هاتفي الخلوي ثنائي الشريحة. كان هذا جيدًا كإعداد لمعظم الوقت ، لكنه لم يعمل بشكل أفضل في بعض الحالات ، مثل عندما كان والدينا يزوروننا (هم جيل قديم - بدون هواتف محمولة ، ولم أستطع الاتصال بهم في منزلنا عندما نكون في الخارج منذ أن كان هاتف "المنزل" معي). تم تضخيم هذا أيضًا عندما قمت بتبديل هاتفي (هاتف جديد به فتحة SIM واحدة). لذلك ، بدا أنها فكرة جيدة أن تجد طريقة للحصول على هاتف على طراز "المنزل" يمكنه استخدام بطاقة SIM الإضافية الخاصة بنا.

بقدر ما هو الجزء الممتع ، فإن معظم الأطفال في الوقت الحاضر ليس لديهم فكرة كبيرة عن كيفية عمل الهواتف ذات القرص الدوار القديم ، أو حتى أنهم كانوا موجودين على هذا النحو. في جزء من العالم الذي أتيت منه أنا وزوجتي ، نستخدم تعبير "قلب الرقم" للاتصال ، وهو أمر محير للسكان الأصغر سنًا ، لأنه "لماذا يقوم أي شخص بتحويل الهاتف للاتصال". لذلك ، اعتقدت أنه سيكون من الرائع أن يتمكن ابني (الذي كان يشارك بنشاط في هذا المشروع) من اكتساب خبرة في استخدام الهاتف الدوار.

بالطبع ، كنت متأكدًا أيضًا من أن هذا الهاتف "الجديد" سيكون موضوعًا لطيفًا للمحادثة عندما يكون لدينا أصدقاء وأقارب. أو حتى أفضل من ذلك ، أخذ الهاتف معنا عند زيارة الأصدقاء ، مما يفاجئ الأشخاص بهاتف خلوي يعمل بكامل طاقته.

أثناء المشروع ، قمنا بتغيير بعض أهداف التصميم الأصلية. على سبيل المثال ، كنت أفكر في تضمين بطارية خارجية قابلة لإعادة الشحن داخل الهاتف بحيث يمكن نقلها بسهولة ، لكنني أدركت في النهاية أن هذا ليس ضروريًا (حيث أن هذا النوع من الهاتف يبقى بشكل طبيعي في مكان واحد طوال الوقت ، لذلك يمكن يتم توصيله دائمًا بمنفذ). كانت هناك بعض "الاختصارات" الأخرى التي تمكنا من اتباعها ، مما جعل المشروع مباشرًا نسبيًا وليس معقدًا للغاية.

================

بالنسبة للمواد ، كنت آمل في الأصل أن نتمكن من الحصول على هاتف دوار قديم من والدي واستخدام معظم أجزائه (غلاف الهاتف ، الاتصال الهاتفي الدوار ، سماعة الرأس ، إلخ) ، مما يقلل من تكلفة المشروع بشكل عام. لم يحدث ذلك في النهاية بسبب COVID-19 ، الذي منع رحلتنا المخطط لها إلى أوروبا (زيارة الأسرة) ، وبدلاً من ذلك وجدنا واشترى هاتف الاتصال الهاتفي الجديد على Amazon (لم أكن سعيدًا بالخيارات والأسعار على eBay). كان هذا جيدًا ، لأنه يوفر بعض الوظائف الإضافية المثيرة للاهتمام ، نظرًا لأننا وجدنا هاتف اتصال دوار مزود بخيارات اتصال إضافية (* و #) ، غير متوفر عادة في الهواتف القديمة.

كان الجزء الرئيسي من المشروع هو GSM / GPRS HAT المتاح بسهولة (لم نكن بحاجة إلى إصدار 4G) ، ويمكن التحكم فيه بشكل مباشر مع أي Raspberry Pi أو لوحات مماثلة. في حالتنا ، كان لدينا لوحة Raspberry Pi Zero صغيرة لم نكن نستخدمها بنشاط (من مشروع ابني الأقدم).

من المثير للاهتمام أن معظم تغييرات التفكير والتصميم تمت حول جزء بسيط نسبيًا وصغير من المشروع - مما أدى إلى عمل رنين. كما يعرف من هم على دراية بالهواتف القديمة ، تم إنتاج رنين الطراز القديم المميز بواسطة "أجراس" مدفوعة بـ 40-60 فولت تيار متردد ، والذي كان من الصعب القيام به كجزء من هذا المشروع. قررت أخيرًا تبسيط هذا الجزء من المشروع ، وانتهى بي الأمر بحل بسيط نسبيًا باستخدام وحدة صوت قابلة للتسجيل والتي تكون عادةً جزءًا من بطاقات التهنئة. كانت هناك بعض الخيارات الأخرى ، لكن هذا نجح بالفعل وكان حلاً غير مكلف نسبيًا.

اللوازم

• Raspberry Pi Zero W
• Waveshare GSM / GPRS / GNSS / Bluetooth HAT
• وحدة الصوت القابلة للتسجيل ، زر الضغط المفعل

• (قديم) هاتف دوار

• بطاقة Micro SD (لـ Raspberry Pi) ، وكابلات / دبابيس ، وسماعات رأس قديمة ، وما إلى ذلك.

الخطوة 1: تجهيز الهاتف

الهواتف ذات الأسلاك القديمة هي أجهزة بسيطة نسبيًا. كما يتضح من الصورة مع تفكيك الهاتف الأصلي ، فإن الأجزاء القابلة لإعادة الاستخدام هي غلاف الهاتف الرئيسي بما في ذلك القرص الدوار والقاعدة وسماعة الرأس ومفتاحها ، بينما تم إخراج الباقي - الجرس الدائري ولوحة التحكم.

ما كان لطيفًا جدًا مع هذا الطراز المعين من الهاتف هو أننا لم نتمكن من إعادة استخدام الاتصال الهاتفي الدوار فحسب ، بل أيضًا الموصل الخاص به ، والذي يمكن توصيله مباشرةً بالرأس على Raspberry Pi. تجدر الإشارة إلى أن هذا الموصل يحتوي على 3 أسلاك ، واحد للرجوع إليه ، و 2 يذهبان إلى مدخلات منفصلة في Raspberry Pi. باستخدام المنطق المناسب (الذي تم التقاطه في الكود المرفق) ، يسمح هذا بالكشف عن وقت تشغيل الاتصال والرقم الذي تم تحديده.

كان الأمر نفسه ينطبق على تبديل سماعة الرأس ، الذي يحتوي على موصل يمكن توصيله مباشرة بالرأس. إنه منطق بسيط ، لأنه لا يتطلب سوى مرجع ومدخل واحد منفصل.

كما هو متوقع ، يحتوي كبل سماعة الرأس على 4 أسلاك ، مع 2 لكل منهما مكبر صوت منخفض الطاقة وميكروفون. نظرًا لأن HAT الذي كنا نستخدمه يحتوي على مقبس صوت 3.5 مم لسماعة الرأس ، فقد انتهى بي الأمر بتوصيل هذه الأسلاك الأربعة بأحد سماعات الرأس القديمة 3.5 مم.

كان الشيء الأكثر إثارة للاهتمام الذي كان مفيدًا من هذا الطراز الخاص للهاتف هو تركيب المنشورات من قاعدة الهاتف. بينما كنا بحاجة إلى قطع بعضها لتوفير مساحة للألواح ، كنا لا نزال قادرين على إعادة استخدام الآخرين وتأمين الألواح الخاصة بنا. كانت هذه استراحة لطيفة ، ووفر لنا بعض الوقت.

الخطوة الثانية: وضع الأشياء معًا

لإثبات بسيط للمفهوم ، يكفي توصيل Raspberry Pi و GSM HAT مباشرةً ، وتوصيل سماعات الرأس العادية في GSM HAT. تمكنت من استخدام هذا الإعداد مع تطبيق MiniCom (الذي يقود المنفذ التسلسلي Raspberry Pi ، والمتصل مباشرة بـ GSM HAT) للتحقق بسرعة من أن بطاقة SIM الخاصة بي تعمل وأنه يمكنني الاتصال وإرسال / استقبال رسائل SMS بهذا الإعداد.

نظرًا لأن الآخرين قد يكونون مهتمين بالقيام بذلك (من الممتع اختبار الإعداد الجديد بسرعة) ، فإليك المؤشرات حول كيفية القيام بذلك (من الواضح ، بناءً على افتراض نفس اللوحات / لوحات مماثلة):

- قم بتثبيت وتهيئة نظام التشغيل على Raspberry Pi (استخدمت إصدار Lite OS ، والذي يأتي بدون أي واجهة مستخدم رسومية).

- قم بتوصيل GSM HAT (مع تثبيت بطاقة SIM) في Raspberry Pi (تأكد من أن GSM HAT لديها اختيار مفتاح UART مناسب بناءً على نوع الاتصال ، انظر الرابط أدناه للحصول على دليل HAT). في هذه الخطوة ، قد تحتاج إلى إصدار Raspberry Pi الذي يحتوي على موصل رأس مثبت بالفعل ، وفي حالتنا كنت بحاجة إلى لحامه (منذ أن كنت أستخدم Pi zero ، والذي يأتي افتراضيًا بدون رأس). بدلاً من ذلك ، الخيار الأفضل هو استخدام كبل micro USB لتوصيل كلتا البطاقتين (كل من Raspberry Pi و GSM HAT بهما micro USB)

- قم بتمكين استخدام منفذ Raspberry Pi التسلسلي في حالة توصيل GSM HAT من خلال منفذ تسلسلي (افتراضيًا ، يتم استخدام منفذ Raspberry Pi لوحدة التحكم). للقيام بذلك ، سوف تحتاج إلى اتباع التعليمات الخاصة بـ raspi-config (انظر أعلاه رابط "التكوين") ، خيارات الواجهة - تمكين SSH وخيارات التسلسل. إذا كنت تستخدم إصدار Lite OS ، فقد تحتاج أيضًا إلى "الاتصال بشبكة لاسلكية" وتمكين SSH (راجع الإرشادات من رابط "التكوين" أعلاه).

- قم بتوصيل Raspberry Pi بالشاشة ولوحة المفاتيح (أو الوصول إليها من خلال ssh البعيد)

- استخدم MiniCom أو تطبيق تسلسلي مشابه للتحكم يدويًا في HAT من خلال المنفذ المناسب (كان منفذ الإعداد "/ dev / ttyS0" مختلفًا إذا كنت تستخدم micro USB). قم بتثبيت MiniCom باستخدام "sudo apt-get install minicom" ، وبمجرد تثبيته ، ابدأ باستخدام "minicom -D / devtyS0" (أو أي منفذ مستخدم).

- استخدم دليل GSM HAT أو دليل أوامر AT لقيادة وظائف HAT المختلفة (إرسال الرسائل القصيرة ، إجراء مكالمة ، إلخ). بمجرد الاتصال بشكل صحيح ، سوف يجيب GSM HAT بـ "موافق" عند الاستعلام عن طريق الأمر "AT". للتحقق مما إذا كانت بطاقة SIM مسجلة بشكل صحيح ، استخدم الأمر "AT + CREG؟" ، والذي يجب أن يعيد أيضًا "OK". يمكنك أيضًا التحقق من مزود الشبكة باستخدام "AT + COPS؟" ، أو التحقق من رقم الهاتف الخاص بك باستخدام "AT + CNUM"

لدمج بقية الأجزاء المطلوبة ، أنشأنا كبل 16 دبوسًا مخصصًا لـ Raspberry Pi إلى GSM HAT ، نظرًا لأننا احتجنا إلى بعض دبابيس IO للأغراض العامة الأخرى لقراءة القرص الدوار وحالة مفتاح سماعة الرأس وقيادة حلقة الجرس (أيضًا لبدء التشغيل تلقائيًا GSM HAT أثناء التشغيل / التهيئة). حاولت استخدام بعض الأسلاك القابلة للانفصال الجاهزة لـ Raspberry Pi لهذا الغرض ، وبينما كان ذلك جيدًا للتوصيل والاختبار بسرعة ، لم أكن سعيدًا جدًا بالجودة ، وانتهى بي الأمر بصنع موصل 16 دبوسًا خاصًا بي.

هناك طريقة أخرى لإجراء الاتصال بين Raspberry Pi و GSM HAT وهي من خلال منفذي USB الصغير (ومرة أخرى ، ستحتاج إلى ضبط مفتاح UART بشكل مناسب على GSM HAT) ، وقد يكون ذلك حلاً أسرع وأبسط بكثير. يمكنك القيام بذلك بسهولة إذا حصلت على الكبل المناسب (من شأنه أن يوفر لك الوقت والجهد لإنشاء الكابل) - فقط لا تنس تغيير المنفذ المستخدم بواسطة البرنامج / التطبيق.

بعد توصيل اللوحات (باستخدام micro USB) ، يصبح الباقي سهلاً. ما عليك سوى اتباع الرسم التخطيطي أعلاه ، حيث ترتبط الدبابيس المعروضة هناك بالكود المرفق في نهاية هذا الدليل. خاصة:

- تستخدم الدبابيس 35 و 37 و 39 (المرتبطة بـ Raspberry Pi GPIO 19 و 26 والأرضي) للاتصال بالطلب (دبابيس الإدخال). الهاتف الذي اخترناه قد صنع بالفعل موصل 3 أسلاك ، مع ربط السلك الأحمر والأسود بدبابيس NO و NC ، والسلك الأصفر شائع.

- يتم استخدام الدبابيس 23 و 25 (Raspberry Pi GPIO 11 والأرضي) لتوصيل مفتاح سماعة الرأس (الإدخال - اكتشاف وقت رفع سماعة الرأس أو وضعها لأسفل)

- يتم استخدام الدبابيس 22 و 20 (Raspberry Pi GPIO 25 والأرضي) للاتصال بمفتاح وحدة الصوت (الإخراج - إجراء الحلقة)

- بالإضافة إلى ذلك ، قد يحتاج الدبوس 19 (GPIO 10) إلى أن يكون ملحومًا بمفتاح الطاقة GSM HAT ، نظرًا لأن بعض إصدارات HAT لا يمكن تشغيلها فقط عن طريق التشغيل ، ولكنها تحتاج إلى شخص يضغط يدويًا على مفتاح "الطاقة" في HAT.

- على جانب الهاتف ، قمنا بإزالة 4 أسلاك داخلية لسماعة الرأس ، وتوصيلنا بمقبس صوت 3.5 ملم من سماعات الرأس القديمة. الأسلاك الحمراء / الخضراء لميكروفون سماعة الرأس ، والأصفر / الأسود لمكبرات الصوت. اعتمادًا على جانب مقبس 3.5 مم المستخدم ، قد تحتاج إلى اكتشاف السلك المناسب (لكل مستخرج أعلاه لإدخال سماعة رأس GSM HAT) ، ولكن في حالتنا تم توصيل الميكروفون بالدرع والأحمر ، بينما كانت أسلاك السماعات خضراء وزرقاء. في النهاية ، قم بتوصيل مقبس 3.5 ملم بمدخل سماعات GSM HAT.

الخطوة 3: التغليف النهائي وإضافة "تأثير الرنين" المحاكى

بينما تبدو العبوة الداخلية النهائية كما هو موضح في الصورة أعلاه أنيقة نسبيًا ، إلا أنها تتطلب الكثير من الترقيع وتجربة خيارات مختلفة. كانت القيود الرئيسية هي المساحة تحت الاتصال الهاتفي الدوار والموصلات الصلبة ، وكانت العملية برمتها مثل تجميع الأحجية معًا.

لقد كان من حسن الحظ أننا تمكنا من استخدام العديد من المنشورات الموجودة بالفعل داخل الهاتف (أزلنا المنشورات الأخرى باستخدام أداة Dremel) ، وكذلك لتأمين اللوحات والسماعات. لكن هذا أدى أيضًا إلى تقييد بقية المساحة المتاحة ، مما دفعنا في النهاية إلى التخلي عن الفكرة الأصلية لإضافة مصدر طاقة داخلي قابل لإعادة الشحن.

أما بالنسبة لـ "ring" ، فقد انتهى بنا الأمر بشراء وحدة صوت قابلة للتسجيل تعمل بالبطارية. كخيار (عند توصيل اللوحات من خلال micro USB) ، هناك إصدار غير بطارية يمكن تشغيله مباشرة من Raspberry Pi header 5V.

في كلتا الحالتين ، يجب إزالة مفتاح التحكم الخارجي من وحدة الصوت وتوصيل الأسلاك بأحد دبوس GPIO + الأرضي. كما أن برمجة نغمة الرنين إلى وحدة بسيطة للغاية ، ما عليك سوى توصيلها بجهاز الكمبيوتر وتنزيل أي ملف mp3 تريد استخدامه لإجراء الرنين. إليك رابط موقع جميل به الكثير من أصوات الخواتم القديمة.

الخطوة 4: البرامج والتكامل النهائي

يعرض الرسم البياني أعلاه جميع المكونات الرئيسية وعلاقاتها. في الأساس ، يحتاج التنفيذ إلى 3 مدخلات منفصلة ، ومخرج منفصل واحد على الأقل (استخدمنا 2 DO منذ إصدار GSM HAT الذي حصلنا عليه لا يمكن أن يبدأ تلقائيًا دون الضغط على زر HAT ، لذلك احتجنا إلى لحام سلك بهذا الزر لفرضه بدء HAT عندما يتم تشغيل الهاتف).

فيما يتعلق بالشفرة ، فقد تمت كتابتها في Python 2.7 ، لذلك إذا قمت بتثبيت / استخدام الإصدار 3.x والإصدارات الأحدث ، فقد تكون هناك بعض الأشياء التي يجب تغييرها (من الواضح أن أحدها هو عبارة "print"). لكي تعمل التعليمات البرمجية بشكل صحيح ، هناك نوعان من مكتبات Python يجب إضافتها أولاً ، مثل:

- gpiozero (مطلوب لواجهة Raspberry Pi GPIO)

- re (مكتبة التعبير العادي - لتحليل رسائل SMS الواردة ، قم بالتثبيت إن لم يكن جزءًا من تثبيت Python الافتراضي)

- تسلسلي (للاتصال بـ GSM HAT - مطلوب حتى إذا كان الاتصال من خلال micro USB ، قم بالتثبيت إن لم يكن جزءًا من تثبيت Python الافتراضي)

أيضًا ، هناك مكانان في الكود المرفق يجب تعديلهما / تكييفهما اعتمادًا على التنفيذ النهائي (أو 3 أماكن ، في حالة استخدام دبابيس GPIO مختلفة). الأول مرتبط بالرقم الذي تريد استخدامه لإعادة توجيه الرسائل:

# *********************************** FORWARDING_NUMBER = "5551234567" # ضع الهاتف حيث تريد رسائلك ليتم إرسالها

# ***********************************

والثاني هو إعداد المنفذ التسلسلي:

# ***********************************

# SIM868 تهيئة و rutinessim868 = serial. Serial ("/ dev / ttyS0"، 115200)

# تأكد من أن / dev / ttyS0 مناسب لإعدادك

# ***********************************

تم إنشاء الكود كآلة حالة ، كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه. معظم الوقت يكون الهاتف في حالة الخمول ، في انتظار الأحداث: 1. مكالمة واردة (والتي ستدفع الهاتف إلى حالة RING)

2. الرسائل القصيرة الواردة - والتي / يمكن إعادة توجيهها تلقائيًا إلى هاتف آخر

3. رفع سماعة الرأس ، استعدادًا للاتصال الخارجي (يدفع الهاتف إلى حالة الاتصال الهاتفي)

4. الاتصال برمز خاص بدون رفع سماعة الرأس (حسب الرمز الحالي ، طلب هاتف مغلق "#") …

هناك الكثير من التعليقات المضمنة في الكود ، والتي من المفترض أن تساعد في قراءتها وفهمها. تركنا بعض الأشياء غير مكتملة ، مثل إضافة خيار الاتصال السريع ، أو إرسال رسالة الحالة ، أو …

فيما يتعلق بكيفية تشغيل الكود تلقائيًا عند تطبيق الطاقة ، اخترنا تنفيذها كخدمة ، والتي يمكن القيام بها كما هو موضح هنا. ما عليك سوى اتباع ما يلي:

- قم بتنزيل الملفات المرفقة أدناه "rotaryPhoneStateMachine.txt" و "myphone.txt" وأعد تسميتها إلى "rotaryPhoneStateMachine.py" و "myphone.service" (لسبب غريب ، لا يسمح خادم Instructables بتحميل أنواع معينة من الملفات)

- ضع "rotaryPhoneStateMachine.py" في مجلد / home / pi

- ضع "myphone.service" في / etc / systemd / system

- قم بتمكين الخدمة باستخدام الأمر "sudo systemctl enable myphone.service" (بعد اختبار كل شيء)