مشروع راديو آرت ديكو FM باستخدام Arduino: 7 خطوات (بالصور)

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

أصدقائي الأعزاء مرحبًا بكم في مشروع Arduino آخر Instructable! أنا متحمس جدًا لأنني سأوضح لك اليوم كيف قمت ببناء مشروع راديو FM على طراز Art Deco باستخدام Arduino. إنه إلى حد بعيد المشروع الأكثر تعقيدًا الذي قمت بإنشائه وأيضًا المفضل لدي.

دعونا نرى ما سنبنيه اليوم! كما ترون ، سنقوم ببناء مستقبل راديو FM بأسلوب Art Deco. يعتمد تصميم هذا الراديو على راديو AWA مدهش عام 1935. اكتشفت هذا الراديو القديم أثناء البحث على الإنترنت وأيضًا في هذا الكتاب عن أجمل أجهزة الراديو على الإطلاق. لقد أحببت تصميم هذا الراديو كثيرًا لدرجة أنني أردت الحصول على جهاز مشابه. لذلك كرست شهرًا من وقتي لبناء بلدي.

كما ترى ، لقد استخدمت شاشة Nokia 5110 LCD لعرض التردد الذي نستمع إليه ، وأنا أستخدم مشفرًا دوارًا لتغيير التردد ومقبضًا آخر لزيادة مستوى الصوت أو تقليله. لا أعرف ما إذا كنت قد لاحظت ذلك ، لكنني أستخدم خط Art Deco المخصص على شاشة LCD. أيضًا ، إذا استمعنا إلى نفس محطة الراديو لأكثر من خمس دقائق ، فسيقوم الراديو تلقائيًا بحفظ المحطة في ذاكرتها ، لذا في المرة التالية التي نقوم فيها بتشغيل الراديو ، سيتم ضبطه تلقائيًا على التردد الذي كنا نستخدمه من قبل. يتميز الراديو أيضًا ببطارية ليثيوم مدمجة وشاحن مناسب حتى يمكنه العمل على البطاريات لعدة أيام.

جودة صوت المشروع جيدة جدًا. أنا أستخدم مكبر صوت صغير 3 واط مع مضخم منخفض الطاقة. يبدو الراديو جيدًا ويبدو أفضل. دعنا الآن نرى الأجزاء التي نحتاجها لبناء هذا المشروع.

الخطوة 1: احصل على جميع الأجزاء

سنحتاج إلى الكثير من الأجزاء لبناء هذا المشروع. إذا كنت مبتدئًا في Arduino ، فتأكد من إنشاء بعض المشاريع الأبسط أولاً لأن هذا مشروع متقدم وهناك العديد من الأشياء التي يمكن أن تسوء.

لذلك سنحتاج إلى الأجزاء التالية:

• اردوينو برو ميني ▶
• مبرمج FTDI
• وحدة راديو FM ▶
• مكبر صوت 3 وات ▶
• وحدة مكبر للصوت PAM8403 ▶
• جهاز تشفير دوار ▶
• شاشة Nokia 5110 LCD ▶
• درع بطارية Wemos ▶
• بطارية 18650 ▶
• حامل بطارية 18650 ▶
• مفتاح ▶
• لوحة نماذج 5 × 7 سم
• بعض الأسلاك ▶
• قماش شواء مكبر الصوت ▶

التكلفة الإجمالية للمشروع حوالي 22 دولار.

الخطوة الثانية: الإلكترونيات

بادئ ذي بدء ، دعونا نبني الإلكترونيات الخاصة بالراديو. قبل بضعة أشهر قمت ببناء مشروع راديو FM على لوح التجارب. يمكنك قراءة Instructable حول هذا المشروع هنا. لقد أجريت بعض التغييرات على هذا المشروع وها هي النسخة المحسنة منه على لوح التجارب. أنا أستخدم Arduino Nano الآن ، لكنني سأستخدم Arduino Pro Mini لاحقًا لتقليل استهلاك الطاقة. يمكنك العثور على الرسم التخطيطي لهذا المشروع مرفقًا بهذا Instructable.

إذا قمنا بتشغيل المشروع ، يمكننا أن نرى أنه يتم عرض شاشة Splash على شاشة Nokia لبضع ثوان ثم يقوم الراديو بتحميل محطة الراديو السابقة التي كنا نستمع إليها من ذاكرة EEPROM الخاصة به. يمكننا تغيير التردد من هذا المقبض ومستوى الصوت من هذا المقبض. المشروع يعمل بشكل جيد. علينا الآن أن نجعل المشروع أصغر ليناسب العلبة. لذلك ، سنستخدم Arduino Pro Mini وهو صغير الحجم للغاية ويوفر أيضًا استهلاكًا أقل للطاقة. سنستخدم أيضًا لوحة النماذج الأولية الصغيرة هذه لتلحيم بعض المكونات الموجودة عليها. قبل ذلك ، دعونا نصمم العلبة في Fusion 360 برنامجًا مجانيًا ولكنه قوي للغاية.

الخطوة الثالثة: تصميم العلبة

نظرًا لأننا سنصمم حاوية معقدة وسنستخدم الكثير من الأجزاء ، يتعين علينا أولاً تصميم كل جزء إلكتروني في Fusion 360. وبهذه الطريقة سنتأكد من أن كل جزء سيكون مناسبًا تمامًا وأن العلبة كبيرة بما يكفي لتناسب كل شيء بالداخل. استغرق الأمر حوالي أسبوع لتعلم كيفية تصميم جزء في Fusion 360 ثم تصميم جميع الأجزاء التي كنت سأستخدمها. ثم استغرق الأمر أسبوعًا آخر لتصميم العلبة لأنني لست مستخدمًا متمرسًا في Fusion 360. لقد قمت بالفعل بتحميل جميع ملفات التصميم إلى Thingiverse.

احصل على الملفات ▶

النتيجة ، في رأيي ، كانت تستحق العناء. يبدو التصميم رائعًا ، ويمكنني ترتيب جميع الأجزاء داخل العلبة كما كنت أتمنى. بهذه الطريقة كنت متأكدًا من أنني عندما كنت سأطبع جميع أجزاء العلبة ، فإنها ستكون مناسبة تمامًا. بهذه الطريقة ، يمكننا تقليل مطبوعات التجربة والخطأ مما يؤدي إلى إهدار الكثير من الوقت والفتيل. ميزة أخرى رائعة يقدمها Fusion 360 هي القدرة على إنشاء عروض عالية الجودة لتصميمك باستخدام مواد مختلفة ومعرفة كيف سيبدو المشروع في الواقع. رائع. يبدو العرض الذي قمت بإنشائه رائعًا. لم أستطع الانتظار لرؤية اكتمال المشروع ، لذلك بدأت في طباعة ملفات المرفقات ثلاثية الأبعاد على طابعة Wanhao I3 ثلاثية الأبعاد الخاصة بي.

الخطوة 4: الطباعة ثلاثية الأبعاد والمعالجة اللاحقة

لقد استخدمت خيوط خشبية من FormFutura. خيوط جوز الهند و البتولا. إذا كنت تتابع قناتي ، فربما تعلم أنني أحب شكل ومظهر خيوط الخشب. لم أواجه أي مشاكل أثناء الطباعة معهم حتى الآن. هذه المرة كان مختلفا بالرغم من ذلك. يتكون المشروع من 7 اجزاء. بدأت بطباعة الأجزاء الأصغر أولاً بنجاح. الجزء الأخير ، الجزء الأكبر من العلبة تبين أنه أكثر صعوبة في الطباعة. لسبب ما ، انسدت الفوهة في كل مرة حاولت طباعتها. لقد جربت العديد من الإعدادات ، غيرت السرعة ، والتراجع ، وارتفاع الطبقة ، ودرجة الحرارة. لا شيء يعمل. لقد غيرت الفوهة إلى 0.5 مم.

ما زال كما هو. فشلت الطباعة باستمرار. حتى أنني واجهت بعض حالات انقطاع التيار الكهربائي مما جعلني أستثمر في UPS. كنت يائسًا ، وأردت أن يمضي المشروع قدمًا ، وكنت عالقًا. ثم خطرت لي فكرة. هل يمكنني استئناف طباعة الجزء الفاشل بعد تغيير الفوهة المسدودة؟ بعد البحث على الإنترنت ، اكتشفت أن ذلك ممكن. لسوء الحظ ، شعرت بالإحباط الشديد في ذلك الوقت لدرجة أنني لم أسجل مقطع فيديو للإجراء. لكنها عملت مثل السحر ، وفي النهاية ، كان لدي الجزء الأخير من العلبة جاهزًا على السرير المطبوع! يا له من راحة!

كانت الأشياء التالية التي يجب القيام بها سهلة ، وإزالة المواد الداعمة من المطبوعات والصنفرة والتلميع بورنيش الخشب. لقد غطيت جميع الأجزاء بعناية. كما ترون ، لم تتم طباعة جزء العلبة الرئيسية بالشكل الذي أريده ولكن نظرًا لأنه كان من الصعب جدًا طباعته ، كان علي العمل معه. من أجل معالجة العيوب ، استخدمت بعض المعجون الخشبي. نظرًا لأنني لم أتمكن من العثور على معجون خشبي بلون مشابه لجزئي ، فقد قمت بخلط معجونين لونيين معًا لإنشاء لون قريب بدرجة كافية من الجزء الخاص بي. قمت بتطبيق معجون الخشب على جميع الأجزاء ، وقمت بتصحيح جميع العيوب. بعد أن جفت المعاجين ، قمت برمل الأجزاء مرة أخرى وطبقت ورنيش الخشب. لقد استخدمت ورنيش خشب الجوز للأجزاء الداكنة وورنيش خشب البلوط للأجزاء الفاتحة. تركتهم يجفون ليوم واحد ، وكنت مستعدًا للانتقال إلى الإلكترونيات.

الخطوة 5: وضع كل شيء معًا

كانت الخطوة التالية هي تقليص الإلكترونيات لتلائم العلبة. منذ أن قمت بالفعل بتصميم جميع الأجزاء في Fusion 360 ، كنت متأكدًا من كيفية القيام بذلك. كما ترى ، كل جزء له موقعه المحدد في العلبة.

لقد قمت بلحام جميع الأجزاء معًا وفقًا للرسم التخطيطي الذي أرفقته هنا

أولاً ، قمت بلحام Arduino Pro Mini وقمت بتحميل الكود إليه باستخدام مبرمج FTDI.

كانت الخطوة التالية هي إنشاء مصدر طاقة للدائرة. سأستخدم درع بطارية Wemos ، وهو درع مفيد للغاية يمكنه شحن بطارية 18650 وزيادة جهدها إلى 5 فولت. أزلت موصل البطارية من الدرع ولحمت الأسلاك من موصل البطارية 18650. بعد ذلك ، قمت بلحام المفتاح بإخراج 5 فولت. تحقق من التخطيطي الثاني الذي أرفقته هنا. كان مصدر الطاقة جاهزًا.

ثم قمت بعد ذلك بلحام جميع الأجزاء الأخرى واحدة تلو الأخرى لبضع ساعات. لم أستخدم كبل صوت عند إخراج الصوت لوحدة راديو FM هذه المرة ، لكنني قمت بلحام الأسلاك في أسفل اللوحة بدلاً من ذلك. تحقق من الصورة التي أرفقتها بهذا Instructable. يمكن أن تذهب هذه الإشارة الآن إلى مكبر الصوت للتضخيم. أضفت أيضًا مكثفًا 330 درجة فهرنهايت إلى سكة الطاقة على لوحة النماذج الأولية. أدت هذه الإضافة إلى تقليل الضوضاء على إشارة الراديو. بعد الانتهاء من جميع عمليات اللحام ، اختبرت المشروع ونجح!

كانت الخطوة الأخيرة هي تجميع كل شيء معًا ، أجزاء الهيكل والأجزاء الإلكترونية. قمت أولاً بلصق شواية الراديو ثم قمت بلصق قطعة القماش. ثم قمت بلصق الشاشة باستخدام الغراء العادي ومكبر الصوت باستخدام الغراء الساخن. بعد ذلك ، قمت بلصق حامل البطارية والمفتاح وشاحن البطارية. ثم قمت بلصق وحدة مكبر الصوت على موضعها ، ثم المشفر الدوار وأخيرًا لوحة النماذج الأولية. أخيرًا ، كل ما كان علي فعله هو لصق الأجزاء المتبقية من العلبة معًا. كان المشروع جاهزًا ، ولم أستطع الانتظار لتجربته.

في آخر 6 أشهر بعد إنشائه ، كان مشروع راديو FM Art Deco يعزف بعض الموسيقى على مكتبي. ياله من شعور

الخطوة السادسة: كود المشروع

دعنا ننتقل الآن إلى الكمبيوتر لإلقاء نظرة سريعة على جانب البرنامج في المشروع. كما ترى ، نحن نستخدم الكثير من المكتبات في هذا المشروع.

الكود أكثر تعقيدًا من معظم المشاريع التي أنشأناها حتى الآن. حاولت أن أجعلها بسيطة قدر الإمكان مع وظائف سهلة القراءة والفهم.

الفكرة الأساسية هي: إذا كان عمود التشفير الدوار قد غيّر موضعه وظل في نفس الموضع لأكثر من ثانية واحدة ، فنحن بحاجة إلى ضبط هذا التردد على وحدة راديو FM.

إذا (currentMillis - previousMillis> فاصل زمني) {if (frequency! = previous_frequency) {previous_frequency = frequency؛ radio.select التردد (التردد) ؛ ثواني = 0 ؛ }آخر

تحتاج وحدة راديو FM إلى حوالي ثانية واحدة لضبط التردد الجديد حتى لا نتمكن من تغيير التردد في كل تغيير مشفر دوار لأنه بهذه الطريقة ، سيكون تغيير التردد بطيئًا جدًا. عندما يتم ضبط التردد الجديد على الوحدة النمطية ، نحسب عدد الثواني التي مرت منذ ضبط التردد. إذا تجاوز الوقت علامة 5 دقائق ، فإننا نحفظ هذا التردد في ذاكرة EEPROM.

آخر {ثواني ++؛ إذا (بالثواني == SECONDS_TO_AUTOSAVE) {float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM () ؛ if (read_frequency! = frequency) {Serial.println ("loop (): حفظ تردد جديد لـ EEPROM") ؛ writeFrequencyToEEPROM (التردد) ؛ }}}

يمكنك العثور على رمز هذا المشروع مرفق هنا.

الخطوة 7: الأفكار النهائية

نحن محظوظون جدًا لأننا نعيش في عصر يمكننا فيه بناء أي شيء نريده بأنفسنا! لدينا الأدوات والموارد اللازمة لإنشاء أي شيء نريده في غضون أسابيع قليلة وبتكلفة منخفضة.

كانت النتيجة النهائية تستحق الوقت والجهد الذي بذلته فيه. قضيت ساعات طويلة في هذا المشروع. تعلمت أشياء جديدة كثيرة. لقد اكتسبت خبرة ثمينة. لدي الآن المهارات والثقة لبناء مشاريع أفضل. عندما أنشأت قناة YouTube هذه ، لم أكن أعرف حتى كيفية اللحام ، ولم أكن أعرف بوجود طابعات ثلاثية الأبعاد وبالطبع لم أكن أعرف كيفية تصميم أي شيء. أنا فقط أعرف كيف أبرمج. بعد 3 سنوات ، أصبحت قادرًا على بناء مشاريع مثل هذا. لذا ، إذا كنت ترغب دائمًا في صنع شيء ما ولكنك كنت تخشى أن تبدأ ، فاتبع خطواتي. ابدأ صغيرًا واستمر في التعلم. في غضون بضع سنوات ، لن تصدق تقدمك.

بالطبع ، هذا المشروع ليس مثاليًا. الاستقبال ليس جيدًا مع الهوائي الذي استخدمته. لقد لاحظت أنه إذا قمت بتوصيل كبل USB بمنفذ الشحن ، فإنه يعمل كهوائي ويحسن الاستقبال بشكل كبير. أيضًا ، على الرغم من أن رمز المشروع يدعم زر التشفير الدوار لتشغيل الإضاءة الخلفية للشاشة أو إيقاف تشغيلها ، إلا أنني لم أستخدم هذه الميزة لأنني قمت بطريق الخطأ بلصق المشفر الدوار بحيث لا يمكن الضغط على الزر. بالطبع ، هناك العديد من الأشياء التي يمكن للمرء تحسينها في مشروع مثل هذا. إذا قمت ببناء هذا المشروع وقمت بإجراء أي تحسينات ، يرجى مشاركة عملك مع المجتمع.

أود أن أعرف رأيك في مشروع راديو FM الآن وقد اكتمل. هل تحب كيف تبدو؟ هل ستقوم ببناء واحد؟ ما نوع التحسين الذي ستجريه عليه؟ يرجى نشر أفكارك في قسم التعليقات أدناه ؛ انا احب قراءة افكارك

الجائزة الأولى في مسابقة الميكروكونترولر