راديو NFC الزمني: 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

في مشروع معمل في قسم الإعلام المنتشر الذي يركز على الإنسان ، واجهنا تحديًا لإنشاء مشغل موسيقى حديث يشير إلى تصميم الراديو التقليدي. كان الإطار الزمني فصلاً دراسيًا واحدًا.

الخطوة 1: التجارب الأولى

من أجل التعرف على مقاييس الجهد ومنصة Arduino بالإضافة إلى شاشات العرض ، قمنا ببناء نموذج أولي صغير.

قمنا بتوصيل مقياس الجهد بـ Arduino وكتبنا رسمًا تخطيطيًا يرسل قيمة مقياس الجهد إلى Raspberry. على جانب Raspberry ، يتلقى برنامج نصي صغير من نوع python البيانات ويرسلها إلى شاشة الحبر الإلكتروني.

نظرًا لأننا كنا لا نزال نستخدم الإصدار الأحمر والأسود لشاشة الحبر الإلكتروني ، فقد استغرق تحديث الشاشة 15 ثانية ، والتي اعتبرناها بطيئة لسيناريو تفاعلنا.

الخطوة 2: التحكم في NFC والصوت

بعد ذلك ، قمنا بتوصيل قارئ RFID ، في البداية بـ Raspberry Pi ، لاستخدامه كآلية تحكم.

في هذا النموذج الأولي ، تتحكم علامة NFC في الصوت الذي يتم تشغيله على مكبرات الصوت الخاصة بنا.

بالإضافة إلى ذلك ، جربنا اتصالات البيانات بين Raspberri Pis ، مما جعل أحدها هو المثيل المسيطر ، Raspberry الرئيسي ، وواحد مثيل تغذية البيانات ، العبد Raspberry.

الخطوة 3: محرك الخافت

خططنا في البداية لاستخدام مؤشر رقمي لإظهار اختيار الأغنية. لسوء الحظ ، تتمتع شاشات الورق الإلكتروني عمومًا بوقت تحديث بطيء جدًا (من 1 إلى 15 ثانية حسب حجم الشاشة والألوان) مما جعل من المستحيل استخدامها في السيناريو الخاص بنا. من أجل الاستمرار في التفاعل السلس والحفاظ على مفاهيم التصميم التقليدية ، قررنا أن يكون خافتًا آليًا يتحرك شريط أحمر فعليًا أمام الشاشة.

نظرًا لقيود الوقت والبساطة ، اخترنا عدم بناء حل ميكانيكي خاص بنا وبدلاً من ذلك استخدمنا خافتًا آليًا يمكننا التحكم فيه من Arduino.

مطلوب جسر H لتحريك المحرك في كلا الاتجاهين.

الخطوة 4: بناء الأجهزة النهائي

من أجل بناء أجهزة راديو NFC ، ستحتاج إلى الأجزاء التالية (أو ما يعادلها):

• 2x الجهد أحادي الدورة ، 10kΩ المقاومة
• عدد 4 لمبات صغيرة
• Generic USB + 3.5mm مكبرات صوت
• بطاقة صوت USB عامة
• اردوينو اونو
• كابل USB من النوع B إلى النوع A
• شاشة عرض بالحبر الإلكتروني مقاس 2.13 بوصة
• شاشة عرض بالحبر الإلكتروني مقاس 7.5 بوصة
• 2x لوحة سائق للشاشات
• قارئ RFID + العلامات
• 2x Raspberry Pi 3B +
• 2x بطاقة Micro-SD عامة سعة 8 جيجابايت (أو أعلى)
• زر
• عام 10kΩ المقاوم
• H- جسر L293D
• 10kΩ موتور فيدر
• 2x اللوح الصغير
• كابلات العبور

الأسلاك

لبناء راديو NFC ، قم بتوصيل كل شيء وفقًا لمخطط فريتزينج.

يعرض

نظرًا لأن هاتين الشاشتين تحتاجان إلى دبابيس فريدة على Raspberry Pi ، فقد استخدمنا حبتين من توت العليق. لجعل التسلسل الهرمي للاتصالات أكثر وضوحًا ، يكون أحد التوت مسؤولاً فقط عن الإخراج إلى الشاشة الكبيرة (العبد Raspberry) ، بينما يكون الآخر مسؤولاً عن الحسابات والتحكم والشاشة الأصغر (Raspberry الرئيسي).

بالنسبة لأسلاك الشاشة ، اعتمدنا على توثيق Waveshare (شاشة صغيرة ، شاشة كبيرة). ما عليك سوى توصيل الشاشة بمحرك اللوحة الخاص بها عبر الموصل الخاص بها وتوصيل مشغل اللوحة وفقًا لوثائق Waveshare.

صوتي

يتم تشغيل مكبرات الصوت عبر USB والحصول على مدخلاتها عبر إدخال الصوت 3.5 ملم لبطاقة صوت USB. قم بتوصيل كلا الجهازين في Raspberry الرئيسي.

لحام

للحصول على اتصال أكثر ثباتًا واستمرارية ، قمنا بلحام المحرك ومقاييس الجهد والمصابيح الكهربائية والزر بكابلات التوصيل الخاصة بهم. امتنعنا عن لحام الكابلات المتبقية من أجل البقاء أكثر مرونة مع إدارة الكابلات لدينا.

التواصل بين التوت

لإنشاء اتصال بين التوت ، استخدمناها كـ UART وقمنا بتوصيلها عبر اتصال تسلسلي ، باستخدام دبابيس TX و RX الخاصة بهم.

اتصالات Raspberry-Arduino

قم بتوصيل Master Raspberry بـ Arduino عبر اتصال تسلسلي باستخدام USB.

الخطوة 5: البرمجيات

لإعداد البرنامج الخاص بـ Raspberrys و Arduino ، يرجى اتباع إرشادات الملف التمهيدي الموجودة في مستودع github الخاص بمشروعنا.

الخطوة السادسة: بناء القضية

المواد:

• 8x ورقة MDF الخشب (300 مم * 300 مم * 3 مم)
• 2 مكون الغراء
• شريط خشبي 3x (300 مم * 20 مم * 20 مم)
• 1 ورقة زجاجي (300 مم * 300 مم * 3 مم)
• 6x برغي خشب (20 مم)

قم بقص أوراق MDF وفقًا لملفات Adobe Illustrator. إذا كنت ترغب في عمل خطط قطع الصندوق الخاصة بك ، فانتقل إلى هنا وأضف القواطع لمكونات الأجهزة في Adobe Illustrator.

انضم إلى أوجه الصندوق وبعد اختبار التركيب قم بلصقها معًا لمزيد من الثبات. لقد تركنا الغراء للجانب الخلفي من أجل وضع الجهاز لاحقًا وتصحيح أخطاء النظام.

قم بقص القضبان الخشبية لتناسب داخل العلبة بشكل أفقي. قطع ثقوب للمسامير الخشبية في الجزء الأيسر والأيمن من العلبة. يجب أن يكون هناك شريط واحد خلف الشاشة الكبيرة وزر التشغيل / الإيقاف المؤقت ، والآخر خلف الشاشة الصغيرة بالإضافة إلى مقاييس فرق الصوت والأغنية والآخر لتثبيت السماعات داخل العلبة.

الخطوة 7: الجمع بين الأجهزة والحالة

المواد:

• شريط من الوجهين
• شريط جافا
• الغراء الساخن

استخدم الشريط اللاصق والغراء لتأمين الأجزاء على قضبان الخشب الخاصة بها. قد تحتاج إلى قطع أجزاء من مقياس الجهد لتناسب مقبض التحكم. لتوجيه الكابلات الخارجية مثل أسلاك الطاقة ، قمنا بقطع عدة ثقوب في الجزء الخلفي من العلبة.

الخطوة 8: المنتج النهائي

بمجرد تجميع كل شيء ، استمتع بالراديو الجديد الرائع!