صندوق تشغيل الموسيقى MP3 للأطفال: 6 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

عند البحث عن بعض مشاريع DIY الجديدة حول arduino ، وجدت بعض الأفكار الرائعة حول مشغلات MP3 القائمة على RFID للأطفال. وهناك صندوق ألعاب احترافي رائع في السوق - هؤلاء الرجال هم من يحكمون. لقد قاموا بعمل رائع من خلال فكرتهم الذكية. تحقق من - ستجد صفحتهم!

نظرًا لأن طفلي يستمعان إلى الكتب الصوتية والموسيقى ، أكثر وأكثر ، وما زلنا يستخدمان أقراصًا مضغوطة قديمة جيدة مع كل متاعب المناولة ، فقد قررت إنشاء صندوق مشغل MP3 هذا مع بعض الميزات الرائعة لجعله فردًا رائعًا لعبة لهم. بعد أن اشتريت مؤخرًا أول طابعة ثلاثية الأبعاد ، بدا هذا المشروع وكأنه ملعب جيد للغوص أيضًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد.

لذلك بدأت في مرحلة المفهوم - ما هي الميزات التي أرغب في تنفيذها - RFID ، مشغل MP3 ، WLAN (تم إلغاؤه لاحقًا) ، التحكم في IMU ، شاشة LCD ، Alarmclock ، الشحن اللاسلكي … مطلوب لإجراء بعض الأبحاث ، ما المكونات التي سأحتاجها. ما المكونات التي يمكنني إعادة استخدامها؟ ما زلت أمتلك وحدة IMU ووحدة LCD وبعض وحدات nanos من Arduino.

مع بعض الخبرة في اللحام وقياس التجميع يمكن القيام به في غضون 1-2 جلسات بعد العمل.

تستغرق طباعة الصندوق ، الذي يتكون من قاعدة ولوحة غلاف ومحطة شحن ، بعض الوقت (أكثر من 12 ساعة اعتمادًا على إعدادات الطابعة والقطاعة) ، لكنني فعلت ذلك أثناء اللحام.

الخطوة 1: المكونات

المكونات هي السائدة حقا في هذه الأثناء. فيما يلي قائمة بالمكونات التي استخدمتها لهذا المشروع.

1. شاشة LCD 1602 2x16 شخصيات كبيرة 5 فولت 122 * 44 ملم أزرق

2. قارئ RFID- NFC RFID-RC522 RF IC

3. مشغل MP3 - DFPlayer Mini MP3 Player Module MP3 Voice Decode Board for Arduino Support TF Card U- Disk IO / Serial Port / AD

4. Loudspeaker- 4 ohm 3Watts 53mm Square Speaker 36mm External Magnetic Foam Edge Silvery Cap

5. بطاقة Micro SD 8GB

6. مستشعر جيروسكوب ثلاثي المحور MPU6050

7. MINI USB NANO V3.0 CH340 5 V 16 Mt Atmega328 لوحة تحكم صغيرة (تستخدم جميع المسامير تقريبًا!)

8. DS3231 Precision RTC - وحدة ساعة الإنذار

9. Powerbank JETech 3400 مللي أمبير

10. وحدة استقبال شاحن لاسلكي PCBA Qi العالمي DIY العالمي - أزرق + أسود

11. النموذج الأولي PCB Board Protoboard Protoboard Universal Breadboard Prototyping FR4 PCB على الوجهين 5x7 سم 50x70mm FR4

12. 1x 2N 3904: ترانزستور NPN TO-92 40V 0 ، 2A 0 ، 5W

13. 1x1kOhm المقاوم للحد من تيار القاعدة ، 3x220Ohms 0 ، 5 واط (بالتوازي! لتلبية القوة الكهربائية - يمكن للمرء استخدام مقاوم أعلى المواصفات ، كان لدي هؤلاء) للحمل الحالي بين الباعث والمجمع. 2x1kOhms لخط TX و RX بين Arduino و DFplayer لقتل الضوضاء - لم يكن لدي مشكلة هنا.

14. بعض العناصر الإلكترونية القياسية DIY - لحام الحديد ، واللحام ، والمقص ، والموصلات ، والكابلات …

14. الكثير من الطاقة وبضع ساعات لتجميع:)

السعر الإجمالي للمكونات أعلاه ~ 30-35 يورو - معظمها من aliexpress.com و dx.com. يستغرق الشحن بعض الوقت ، لكن السعر رائع.

الخطوة 2: التوصيل بالإلكترونيات

لم أرسم مخططًا ، ولم أستخدم أي أداة يدوية مثل Fritzing أو ما شابه ذلك. ربما في وقت لاحق. يوضح الوصف أدناه الاتصال. جميع الدبابيس التي لم يتم ذكرها غير متصلة.

أثناء اللحام ظللت أقيس اتصال الخطوط ، كما تم إجراء فحص نهائي للمكونات المثبتة. لا شيء مزعج أكثر من الاضطرار إلى البحث عن اتصال واحد سيء بعد تجميع كل شيء. معظم الرعاية على GND والجهد +.

يتوفر تخطيط الدبوس لأي مكون من خلال google.

شاشة LC

LED ---- GND

LED + - عبر بنك الطاقة 220Ohm إلى 5V

DB7 - اردوينو D2

DB6 - اردوينو D3

DB5 - اردوينو D7

DB4 - اردوينو D8

ه - اردوينو A1 / دبوس 15

R / W - GND

RS - اردوينو A0 / دبوس 14

V0 - مقياس جهد 10Kohm Rx (لضبط التباين)

VDD - Powerbank + 5V

VSS - GND

مشغل MP3 DFPlayer

VCC - + 5V Powerbank

RX - برنامج المسلسل Arduino D5 (يحتمل أن يكون عبر المقاوم 1kOhm في حالة وجود مشاكل الضوضاء)

TX - برنامج المسلسل Arduino D9 (يحتمل أن يكون عبر المقاوم 1kOhm في حالة وجود مشاكل الضوضاء)

SPK1 - مكبر صوت +

GND - Powerbank GND

SPK2 - مكبر الصوت -

مشغول - اردوينو A7

GND - GND

قارئ RFID NFC522

3.3 فولت - اردوينو 3.3 فولت

GND - GND

MISO - اردوينو D12

MOSI - اردوينو D11

SCK - اردوينو D13

SDA - اردوينو D10

مستشعر جيروسكوبي IMU 6050

VCC - اردوينو 3.3 فولت

GND - GND Powerbank

SCL - اردوينو A5 / SCL

SDA - اردوينو A4 / SDA

ADO - + 3.3V (إشارة عالية) لعنوان I2C 0x69

DS3231 ساعة الوقت الحقيقي

3 ، 3 فولت - اردوينو 3.3 فولت

SDA - اردوينو A4 / SDA

SCL - اردوينو A5 / SCL

GND - GND

مشغل الحمل الحالي

2N3904 باعث - GND

قاعدة 2N3904 - عبر 1 كيلو أوم إلى Arduino D6

جامع 2N3904 - عبر 3x220 أوم (بالتوازي! - يمكن للمرء استخدام مقاوم أعلى المواصفات ، كان لدي هؤلاء) إلى + 5V

أداة للشحن

خطوط V + و GND من Powerbank متصلة من خلال موصل USB أنثى بموصل طاقة على اللوحة وتوصيلها بـ Vin / GND من Arduino). يتم تشغيل powerbank عن طريق microswitch في لوحة الغطاء. لقد قمت بلحام microswitch بـ V + من خلال مقاوم تحميل إلى GND لمحاكاة حالة التحميل وتشغيلها. بعد ذلك ، فإن الحمل الحالي يمنعه من الانغلاق.

+ 5V - موصل طاقة على اللوحة + 5V

GND - موصل الطاقة على متن GND

+ 5 فولت من powerbank - المقاوم للحمل - microswitch Pin A.

GND - دبوس microswitch ب

الخطوة 3: تجميع الإلكترونيات

مكونات اللوحة - مشغل MP3 ، RTC ، IMU ، Arduino مثبتة في المقابس. يتم توصيل مفاتيح التحديد والأعلى / لأسفل و RFID وشاشات الكريستال السائل والطاقة عبر "كبلات شريطية" ملحومة ذاتيًا طويلة بما يكفي لتلائم الصندوق لاحقًا.

Microswitch لتشغيل powerbank هو غطاء ثابت - لا يظهر في أجهزة الكمبيوتر.

لقد استخدمت مصدر طاقة ثابت لاختبار الإعداد.

أثناء التجميع ، اختبرت كل مكون على حدة -> مثال على رسومات Arduino للمكونات مفيدة للغاية هنا.

نظرًا لأن powerbank كان لديه إيقاف تشغيل تلقائي يعمل بتيار منخفض ، فقد قمت بتضمين ذروة تحميل يتم التحكم فيها بواسطة الترانزستور كل 15 ثانية لمدة 100 مللي ثانية عبر مقاوم 70 أوم (في الواقع 3 موازية 220 أوم لتلبية احتياجات القوة الكهربائية الكافية ، إنها فقط ذروة قصيرة ولكن ستشترك المقاومات الثلاثة في التيار وبالتالي لن يتم تشغيلها فوق المواصفات).

اتضح لاحقًا أن Mini DFPlayer يسحب> 70 مللي أمبير باستمرار. نظرًا لأنني استخدمت ميزة الإيقاف التلقائي لبنك powerbank أيضًا لإيقاف تشغيل الصندوق (من خلال عدم تشغيل الحمل الحالي بعد الآن) ، فأنا الآن بحاجة إلى إعادة التفكير في هذا الأمر.

لا تزال تواجه مشكلة في وضع السكون في Arduino و DFplayer لخفض التيار - لا ينخفض التيار إلى ما دون العتبة لتمكين إيقاف التشغيل. نرحب بالتعليقات.

ملاحظة: بالنسبة للصندوق الثاني ، اضطررت إلى إعادة طلب powerbank آخر لأنني قتلت الأجهزة الإلكترونية الخاصة بي الأول. وانظر هنا - يتم إيقاف تشغيل powerbank بعد 10 ثوانٍ بعد أن أتوقف عن تشغيل تيار الحمل -> يعمل إيقاف التشغيل الآن.

يتم توصيل مستقبل الشحن اللاسلكي في powerbank لشحن USB. قاعدة الشاحن مدمجة في صندوق شاحن ، مطبوعة باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بي.

الخطوة 4: البرمجيات

البرنامج متاح على جيثب

البرمجة ممتعة ، أحب أن أبدأ بنواة سريعة من الأمثلة وأن أطور المزيد. نظرًا لأنني لا أقوم حقًا بالمواصفات اللاحقة ، وتخطيط الميزات وخطط البرامج المنظمة ، فقد انتهى بي الأمر ببعض التعليمات البرمجية العملية ولكن ليست أنيقة حقًا. هذا دائمًا ما يجب عمله -> انتقل أكثر إلى كائنات ، منفصلة في.h و.cpp …

ومع ذلك ، أريد أن أجعل الشيء يعمل بسرعة ، لذا في كثير من الحالات لا أصل إلى هناك على المسار الأكثر كفاءة.

لكن الشيء العظيم هو - بمجرد أن يعمل المخلفات يمكن للمرء أن يبدأ في القيام بكل أنواع الأشياء.

لقد استخدمت arduino IDE ، واثنين من المكتبات المطلوبة - تم ذلك ببساطة باستخدام مدير مكتبة arduino IDE.

لذا فإن إصداري الحالي من البرنامج يدعم:

رسالة ترحيب

الحجم (دوه)

إمالة الصندوق لليسار / لليمين للتبديل إلى الأغنية السابقة / التالية وإذا تم إلغاء تنشيط RFID إلى المجلد التالي من خلال ذهابًا وإيابًا.

وقفة / تشغيل (duh)

التهيئة ، تعرف على RFID الجديد - يتم تعيين المجلد بناءً على مجلد بطاقة SD التالي RFID. يتم تخزين البيانات في Arduino EEPROM

مجلد التشغيل المخصص لـ RFID - تعيين RFID إلى مجلد من خلال وظيفة التعلم

تحميل وحفظ المعلمات لتمكين الإعدادات المحفوظة. اعدادات المصنع:)

ضبط الساعة والتاريخ.

قم بتشغيل / إيقاف المنبه ، وضبط ساعة ودقيقة المنبه ، وتشغيل أغنية ثابتة للتنبيه.

أوقف تشغيل RFID - قم بتشغيل mp3 بدونها.

بعض الأفكار الأخرى في قائمتي - ما زالت قيد التنفيذ

إظهار درجة الحرارة (يمكن لـ RTC القيام بذلك - فهو يقيس درجة الحرارة لتعويض التأثير على الكوارتز)

ابدأ بالضحك عندما تهتز ،

ضبط أغنية للتنبيه

اختر المجلد الذي تم تعيينه لـ RFID في وضع التعلم

تعيين مجلد المخزن والأغنية الأخيرة التي تم تشغيلها على شريحة RFID - إمكانية إعادة الاستخدام بين الصناديق (أقوم ببناء أخرى - يتذكر طفلان….؟)

تمكين إيقاف التشغيل - هذا لا يعمل حتى الآن دون الاتصال بـ USB -> يتم تقليل الحمل الحالي من خلال Powerbank في هذا الإعداد.

معلومات عن بنية المجلد على بطاقة SD

كان لدي بعض الكتب الصوتية والموسيقى بتنسيق mp3 لأولادي. لذلك استخدمت بعض نصوص لينكس لتحويل الأغاني إلى التسمية الصحيحة. يجب تسمية المجلدات بأرقام متسلسلة مكونة من رقمين (مثل "00" ، "01" ، "02" …). يجب تسمية الأغاني الموجودة هناك بأرقام متسلسلة من ثلاثة أرقام (مثل "001.mp3" ، "002.mp3" ، …).

يتم تخزين ملف mp3 الخاص بي ("Hello، I'm your game box…") في المجلد "99" كـ "001.mp3".

النص ليس برهانًا غبيًا ويجب استخدامه فقط في دليل "نسخة" وليس على النسخ الأصلية.

#! / bin / bashlet i = 1 للملف في *.mp3 افعل إذا (($ i <10)) ؛ ثم mv "$ file" "00 $ {i}.mp3" elif (($ i <100))؛ ثم mv "$ file" "0 $ {i}.mp3" else mv "$ file" "$ {i}.mp3" fi Let i ++ انتهي

الخطوة 5: طباعة وتجميع الصندوق

الآن يعمل HW و SW - أحتاج إلى BOX!

مكان رائع للبدء به هو Tinkercad - أحبه! سهل الاستخدام وستحصل على كل ما تريد. البناء على مجتمع ضخم والكثير من الأمثلة الرائعة من "Tinkerers" الأذكياء.

يمكن للمرء أن يدخل في هذا بسهولة إلى الأبد - هنا تغيير واحد ، هناك حامل جديد ، ثقب ، … تصميم جديد ،….

لكن في النهاية ، أنا سعيد تمامًا بتصميم الصندوق الحالي. لقد صنعت أيضًا صندوقًا أساسيًا للشاحن لوضع صندوق mp3 عليه … للشحن. انظر هنا

تستغرق الطباعة وقتها (حوالي 8-12 ساعة وأكثر) وقد اختبرت بسمك خط مختلف ، وفي النهاية بقيت في معايير الطابعات. بالنسبة للمربعات الحالية ، أستخدم مربعات النموذج الأولي (التي تمت طباعتها في البداية بناءً على التصميم الأقدم) ، ولكن التصميم الأخير يحتوي على بعض الميزات الجديدة ، والتركيبات ، والكلمات التي تصنع عنصرًا آخر في قائمة المهام الخاصة بي.

وشيء واحد مهم للغاية يجب القيام به: الحصول على بعض الملابس الجميلة للصندوق - ولكن هذا سيكون مجال زوجتي - أتطلع إلى الملابس الجديدة للصندوق - قريبًا …

بمجرد تبريد المطبوعات وإجراء اختبار أساسي للإلكترونيات خارج الصندوق ، يجب إجراء التجميع النهائي.

لقد استخدمت الغراء الساخن لإصلاح الأجزاء - مفتاح Micro وشاشة LCD وجهاز استقبال RFID مثبت على لوحة الغطاء. لقد استخدمت بعض الشريط على الوجهين لإصلاح المكونات مسبقًا ثم استخدمت الغراء الساخن لوضع بعض نقاط الإصلاح النهائية فيه.

نفس الشيء مع الصندوق الأساسي. قم أولاً بإصلاح لوحة مستقبل الشحن على أرض الصندوق - قام الشريط على الوجهين بعمل جيد هنا - يجب تعديله إلى منتصف القاعدة ليكون قريبًا بما يكفي لشحن الملف عند وضع الصندوق أعلى قاعدة الشاحن.

ثم powerbank ، مرة أخرى الإصلاح المسبق مع الوجهين ، ثم ضع بعض الغراء الساخن على النقاط "الإستراتيجية". يمكن تثبيت مكبر الصوت ببعض نقاط الصمغ اللطيفة عند الحوامل المعدة - لطيفة ومحكمة.

أخيرًا اللوحة - قمت بتضمين بعض منصات التركيب الصغيرة في تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد ، لذلك تم تركيب اللوحة بدقة هناك - مرة أخرى - ببعض نقاط الغراء الساخنة الإستراتيجية. لا ينبغي أن تؤدي الخشخشة إلى تفكيك الأشياء - لذلك أعطيت هذا بعض الاهتمام.

وأخيرًا ، استخدم بعض البراغي الصغيرة المتاحة (تضمن تصميم الطباعة الخاص بي بعض المسامير اللولبية 3M ، لكنها ليست رائعة حقًا للمسامير الحقيقية)

الخطوة 6: الصندوق النهائي - لكن بدون ملابس

وهنا الصندوقان النهائيان لأولادي. لقد أجروا بالفعل بعض الاختبارات التجريبية ووجدوا بعض أخطاء البرامج ؛-).

لقد اشتريت أيضًا 20 حزمة من ملصقات RFID M3.

الآن أنا بحاجة إلى جمع كل الأشكال الصغيرة الممكنة وجعلها تلعب الرموز المميزة لمربع MP3. المرح للأب والأطفال:)