საბავშვო MP3 მუსიკალური ყუთი: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

Arduino– ს გარშემო ახალი DIY პროექტების ძიებისას ვიპოვე რამდენიმე კარგი იდეა RFID– ზე დაფუძნებული MP3 პლეერებისთვის ბავშვებისთვის. და არსებობს ერთი დიდი პროფესიონალური სათამაშოების ყუთი ბაზარზე - ეს ბიჭები მართავენ. მათ გააკეთეს დიდი ბიზნესი თავიანთი ჭკვიანი იდეის საფუძველზე. შეამოწმეთ - თქვენ ნახავთ მათ გვერდს!

ჩემი ორი შვილი სულ უფრო და უფრო იწყებს აუდიოწიგნებისა და მუსიკის მოსმენას და კვლავ იყენებს კარგ ძველ კომპაქტურ დისკებს ყველა პრობლემის გამო, მე გადავწყვიტე ავაშენო ისეთი MP3 პლეერი ყუთი რამდენიმე კარგი თვისებით, რაც მას დიდ პიროვნებად აქცევს. სათამაშო მათთვის. მას შემდეგ რაც ცოტა ხნის წინ შევიძინე ჩემი პირველი 3D პრინტერი, ეს პროექტი კარგი მოედანი იყო 3D ბეჭდვისთვის.

ასე რომ, მე დავიწყე კონცეფციის ეტაპი - რომელი მახასიათებლების დანერგვა მსურს - RFID, MP3 პლეერი, WLAN (მოგვიანებით გაუქმდა), IMU კონტროლი, LCD დისპლეი, მაღვიძარა, უკაბელო დატენვა … საჭიროა გარკვეული კვლევის ჩატარება, რა კომპონენტები დამჭირდება. რომელი კომპონენტის ხელახლა გამოყენება შემიძლია? მე ჯერ კიდევ მქონდა IMU, LCD მოდული, Arduino ნანო.

შედუღების და გაზომვის გარკვეული გამოცდილებით, შეკრება შესაძლებელია 1-2 სესიის შემდეგ.

ყუთის დაბეჭდვა, რომელიც შედგება ბაზის, საფარის ფირფიტისა და დატენვის სადგურისგან, გარკვეული დრო სჭირდება (12+ საათი, პრინტერისა და გამჭრის პარამეტრების მიხედვით), მაგრამ ეს გავაკეთე შედუღების დროს.

ნაბიჯი 1: კომპონენტები

კომპონენტები იმავდროულად მართლაც მეინსტრიმულია. აქ არის კომპონენტების სია, რომლებიც მე გამოვიყენე ამ პროექტისთვის.

1. LCD ეკრანი 1602 2x16 დიდი პერსონაჟი 5 V 122*44 მმ ლურჯი

2. RFID მკითხველი- NFC RFID-RC522 RF IC

3. MP3 პლეერი - DFPlayer მინი MP3 პლეერის მოდული MP3 ხმის დეკოდირების დაფა Arduino– სთვის TF ბარათის დამხმარე U- დისკის IO/სერიული პორტი/AD

4. დინამიკი- 4 ohm 3Watts 53MM კვადრატული სპიკერი 36MM გარე მაგნიტური ქაფი Edge ვერცხლისფერი ქუდი

5. მიკრო SD ბარათი 8 GB

6. MPU6050 3 ღერძი ანალოგური გიროსკოპის სენსორი

7. MINI USB NANO V3.0 CH340 5 V 16 Mt Atmega328 მიკრო კონტროლერის დაფა (თითქმის ყველა ქინძისთავები გამოიყენება!)

8. DS3231 Precision RTC - მაღვიძარა მოდული

9. Powerbank JETech 3400 mAh

10. უნივერსალური DIY PCBA Qi უსადენო დამტენი მიმღების მოდული - ლურჯი + შავი

11. პროტოტიპი PCB დაფა Protoboard დაკონსერვებული უნივერსალური პურის დაფის პროტოტიპი Solderless FR4 PCB ორმხრივი 5x7 სმ 50x70 მმ FR4

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

13. 1x1kOhm რეზისტორი ბაზის დენის შეზღუდვისთვის, 3x220Ohms 0, 5 w (პარალელურად! სიმძლავრის დასაკმაყოფილებლად - შეიძლება გამოვიყენო უფრო მაღალი სპეციფიკური რეზისტორი, ეს მქონდა) გამომცემელსა და კოლექტორს შორის მიმდინარე დატვირთვისთვის. 2x1kOhms TX და RX ხაზისთვის Arduino– სა და DFplayer– ს შორის ხმაურის მოსაკლავად - მე აქ პრობლემა არ მქონია.

14. ზოგიერთი სტანდარტული წვრილმანი ელექტრონიკა - შესადუღებელი რკინა, შესაკრავი, საჭრელი, კონექტორები, კაბელები…

14. ბევრი ენერგია და რამდენიმე საათი შეკრებისთვის:)

მთლიანი ფასი ზემოთ ჩამოთვლილი კომპონენტებისთვის -3 30-35 € - ძირითადად aliexpress.com– დან და dx.com– დან. გადაზიდვას გარკვეული დრო სჭირდება, მაგრამ ფასი შესანიშნავია.

ნაბიჯი 2: ელექტრონიკის დაკავშირება

მე არ დავხატე განლაგება და არც გამოვიყენე რაიმე მოსახერხებელი ინსტრუმენტი, როგორიცაა Fritzing ან მსგავსი. ალბათ დროის შემდგომ პერიოდში. ქვემოთ მოყვანილი აღწერილობა აჩვენებს კავშირს. ყველა ქინძისთავები, რომლებიც არ არის ნახსენები, არ არის დაკავშირებული.

შედუღების დროს განვაგრძე ხაზების კავშირის გაზომვა, ასევე გაკეთდა ბოლომდე შემოწმება დამონტაჟებული კომპონენტებით. არაფერია იმაზე შემაშფოთებელი, ვიდრე ერთი ცუდი კავშირის ძებნა ყოველივე ამის შემდეგ შეიკრიბება. ყველაზე მეტად ზრუნავს GND და ძაბვაზე +.

ნებისმიერი კომპონენტის პინის განლაგება ხელმისაწვდომია Google– ის საშუალებით.

LC ჩვენება

LED ---- GND

LED+--- 220Ohm– დან 5V powerbank– ის საშუალებით

DB7 --- Arduino D2

DB6 --- Arduino D3

DB5 --- Arduino D7

DB4 --- Arduino D8

E --- Arduino A1/პინ 15

R/W --- GND

RS --- Arduino A0/პინი 14

V0 --- 10Kohm პოტენომეტრი Rx (კონტრასტის დასარეგულირებლად)

VDD --- Powerbank +5V

VSS --- GND

DFPlayer MP3 პლეერი

VCC ---+5V Powerbank

RX --- პროგრამული სერია Arduino D5 (პოტენციურად 1kOhm რეზისტორის საშუალებით ხმაურის პრობლემების შემთხვევაში)

TX --- პროგრამული სერია Arduino D9 (პოტენციურად 1kOhm რეზისტორის საშუალებით ხმაურის პრობლემების შემთხვევაში)

SPK1 --- სპიკერი +

GND --- Powerbank GND

SPK2 --- სპიკერი-

დაკავებულია --- Arduino A7

GND --- GND

NFC522 RFID მკითხველი

3.3V --- Arduino 3.3V

GND --- GND

MISO --- Arduino D12

MOSI --- Arduino D11

SCK --- Arduino D13

SDA --- Arduino D10

IMU 6050 გირო სენსორი

VCC --- Arduino 3.3V

GND --- GND Powerbank

SCL --- Arduino A5/SCL

SDA --- Arduino A4/SDA

ADO ---+3.3V (მაღალი სიგნალი) I2C მისამართისთვის 0x69

DS3231 რეალურ დროში საათი

3, 3V --- Arduino 3.3V

SDA --- Arduino A4/SDA

SCL --- Arduino A5/SCL

GND --- GND

მიმდინარე დატვირთვის გამომწვევი

2N3904 emitter - GND

2N3904 ბაზა - 1kOhm– ით Arduino D6– მდე

2N3904 კოლექტორი - 3x220Ohms მეშვეობით (პარალელურად! - შეიძლება გამოვიყენო უფრო მაღალი სპეციფიკური რეზისტორი, მე მქონდა ეს) +5V

Powerbank

Powerbank– ის V+ და GND ხაზები დაკავშირებულია მდედრობითი USB კონექტორის საშუალებით ბორტზე დენის კონექტორთან და დაუკავშირდით Arduino– ს Vin/GND– ს). Powerbank ჩართულია მიკროსქემის საშუალებით საფარში. მე შევაერთე მიკროსქემის გადამრთველი V+ - ზე დატვირთვის რეზისტორის მეშვეობით GND– ს დატვირთვის მდგომარეობის სიმულაციისთვის და მისი ჩართვისთვის. ამის შემდეგ მიმდინარე დატვირთვა ხელს უშლის მის გამორთვას.

+5V - დენის კონექტორი ბორტზე +5V

GND -დენის კონექტორი GND ბორტზე

+5V powerbank - დატვირთვის რეზისტორი - მიკროსქემის Pin A

GND - მიკროსქემის პინი B

ნაბიჯი 3: ელექტრონიკის შეკრება

დაფის კომპონენტები - MP3 პლეერი, RTC, IMU, Arduino დამონტაჟებულია სოკეტებში. აირჩიეთ და ზემოთ/ქვემოთ გასაღებები, RFID, LCD და დენი დაკავშირებულია თვითწებებული "ზოლების კაბელების" საშუალებით, რათა საკმარისად დიდხანს მოთავსდეს ყუთში.

მიკროსქემის ჩართვა powerbank არის ფიქსირებული საფარი - არ არის ნაჩვენები სურათებში.

კონფიგურაციის შესამოწმებლად გამოვიყენე ფიქსირებული კვების წყარო.

შეკრებისას მე თითოეული კომპონენტი ინდივიდუალურად გამოვცადე -> კომპონენტების Arduino ესკიზები აქ ძალიან გამოსადეგია.

რადგანაც powerbank– ს ჰქონდა დაბალი დენის მქონე ავტომატური გამორთვა, მე ჩავრთე ტრანზისტორით კონტროლირებადი დატვირთვის პიკი ყოველ 15 წამში 100 ms 70 Ohm რეზისტორის საშუალებით (რეალურად 3 პარალელური 220 Ohms საკმარისი სიმძლავრის უზრუნველსაყოფად, ეს მხოლოდ მოკლე პიკია, მაგრამ სამი რეზისტორი იზიარებს მიმდინარეობას და, შესაბამისად, არ იმუშავებს სპეციფიკაციებზე ზემოთ).

მოგვიანებით გაირკვა, რომ მინი DFPlayer უწყვეტად უბიძგებს> 70mA- ს. როგორც მე გამოვიყენე powerbank ავტომატური გამორთვა ასევე ყუთის გამორთვისთვის (ახლანდელი დატვირთვის გააქტიურებით) მე ახლა უნდა ვიფიქრო ამაზე.

Arduino– ს და DFplayer– ის ძილის რეჟიმს კვლავ უჭირს დენის დაძაბვა - მიმდინარე არ იკლებს ბარიერს ქვემოთ, რათა გამორთოთ. მისასალმებელია.

შენიშვნა: მეორე ყუთისთვის მომიწია სხვა powerbank– ის ხელახლა შეკვეთა, რადგან მე მოვიკალი ჩემი პირველის ელექტრონიკა. და შეხედე აქ - ეს powerbank ითიშება 10 წამის შემდეგ, როდესაც მე ვწყვეტ დატვირთვის დენის გააქტიურებას -> გამორთვა მუშაობს ახლა.

უკაბელო დატენვის მიმღები ჩართულია powerbank- ის USB დამტენზე. დამტენის ბაზა ჩამონტაჟებულია დამტენის ყუთში, დაბეჭდილი ჩემი 3D პრინტერით.

ნაბიჯი 4: პროგრამული უზრუნველყოფა

პროგრამული უზრუნველყოფა ხელმისაწვდომია github– ზე

პროგრამირება სახალისოა, მე მიყვარს მაგალითების სწრაფი ბირთვით დაწყება და შემდგომი განვითარება. ვინაიდან მე ნამდვილად არ ვაკეთებ შემდგომ სპეციფიკაციებს, მახასიათებლების დაგეგმვას და სტრუქტურირებული პროგრამის გეგმებს, მე ვამთავრებ მუშაობით, მაგრამ არა ნამდვილად ელეგანტური კოდით. ეს ყოველთვის გადასაწყვეტია -> უფრო მეტად გადადით ობიექტებში, გამოყავით.h და.cpp…

თუმცა მე მინდა, რომ საქმე სწრაფად დავიწყო, ასე რომ ხშირ შემთხვევაში მე იქ მივალ არა ყველაზე ეფექტურ გზაზე.

მაგრამ ყველაზე დიდი რამ არის - როგორც კი HW მუშაობს, თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ ყველა სახის საქმის კეთება.

მე გამოვიყენე arduino IDE, რამოდენიმე ბიბლიოთეკაა საჭირო - უბრალოდ გაკეთებულია arduino IDE ბიბლიოთეკის მენეჯერით.

ასე რომ, პროგრამული უზრუნველყოფის ჩემი ამჟამინდელი ვერსია მხარს უჭერს:

მისასალმებელი შეტყობინება

მოცულობა (duh)

ყუთის მარცხნივ/მარჯვნივ დახრა წინა/შემდეგ სიმღერაზე და თუ RFID გამორთულია შემდეგ საქაღალდეში წინ და უკან.

პაუზა/თამაში (duh)

ინიციალიზაცია, ისწავლეთ ახალი RFID - საქაღალდე ენიჭება შემდეგი RFID შემდეგი SD ბარათის საქაღალდის საფუძველზე. მონაცემები ინახება Arduino EEPROM– ში

RFID– ზე მინიჭებული საქაღალდის დაკვრა-RFID– საქაღალდეში სწავლის ფუნქციის საშუალებით

ჩატვირთეთ და შეინახეთ პარამეტრები, რომ შეინახოთ პარამეტრები. ქარხნული გადატვირთვა:)

საათი და თარიღი.

ჩართეთ/გამორთეთ მაღვიძარა, დააყენეთ მაღვიძარა საათსა და წუთში, დაუკარით განგაშის ფიქსირებული სიმღერა.

გამორთეთ RFID - ითამაშეთ mp3 მის გარეშე.

კიდევ რამდენიმე იდეა ჩემს სიაში - ჯერ კიდევ განსახორციელებელია

აჩვენეთ ტემპერატურა (RTC– ს შეუძლია ამის გაკეთება - ის ზომავს ტემპერატურას კვარცზე ზემოქმედების კომპენსაციისთვის)

დაიწყეთ სიცილი, როდესაც შეძრწუნდებით, დააყენეთ სიმღერა მაღვიძარაზე

შეარჩიეთ რომელი საქაღალდეა მინიჭებული RFID სწავლის რეჟიმში

შეინახეთ საქაღალდის დავალება და RFID ჩიპზე დაკრული ბოლო სიმღერა - მრავალჯერადი გამოყენება ყუთებს შორის (მე ვაშენებ მეორეს - ორ ბავშვს ახსოვს …?)

ჩართეთ გამორთვა -ეს ჯერჯერობით არ მუშაობს USB- თან დაკავშირების გარეშე -> მიმდინარე პარამეტრი Powerbank– ით მცირდება ამ პარამეტრში.

ინფორმაცია SD ბარათის საქაღალდის სტრუქტურის შესახებ

მე მქონდა შენახული mp3 აუდიოწიგნები და მუსიკა ჩემი შვილებისთვის. ასე რომ, მე გამოვიყენე რამდენიმე Linux სკრიპტი, რომ სიმღერები გადამეტანა მარჯვენა სახელწოდებაში. საქაღალდეებს უნდა დაერქვას თანმიმდევრობით ორნიშნა რიცხვები (ანუ "00", "01", "02" …). იქ სიმღერებს უნდა დაერქვას თანმიმდევრობით სამნიშნა რიცხვი (ანუ "001.mp3", "002.mp3",…).

ჩემი მისასალმებელი mp3 ("გამარჯობა, მე ვარ შენი სათამაშოების ყუთი …") ინახება საქაღალდეში "99", როგორც "001.mp3".

სკრიპტი არ არის იდიოტური მტკიცებულება და უნდა იქნას გამოყენებული მხოლოდ "ასლის" დირექტორიაში და არა ორიგინალებზე.

#!/bin/bashlet i = 1 ფაილისთვის *.mp3 გააკეთე if (($ i <10)); შემდეგ mv "$ file" "00 $ {i}.mp3" elif (($ i <100)); შემდეგ mv "$ file" "0 $ {i}.mp3" else mv "$ file" "$ {i}.mp3" fi ნება მომეცი ++ გავაკეთო

ნაბიჯი 5: ყუთის დაბეჭდვა და აწყობა

ახლა HW და SW მუშაობს - მე მჭირდება ყუთი!

დასაწყებად შესანიშნავი ადგილია Tinkercad - მე ის მიყვარს! მარტივი გამოსაყენებლად და მიიღებთ ყველაფერს, რაც გსურთ. შენდება უზარმაზარი საზოგადოება და ბევრი შესანიშნავი მაგალითი ჭკვიანი "Tinkerers" - დან.

შეიძლება ადვილად მოხვდე ამაში სამუდამოდ - აქ ერთი ცვლილება, იქ ახალი მთა, ხვრელი,… ახალი დიზაინი,….

მაგრამ ბოლოს მე სრულიად კმაყოფილი ვარ ყუთის ამჟამინდელი დიზაინით. მე ასევე ავაშენე საბაზისო ყუთი დამტენისთვის, რომ ჩავდოთ mp3 ყუთი გადასატენად. ნახე აქ

ბეჭდვას თავისი დრო სჭირდება (-12 8-12 საათი და მეტი) და მე გამოვცადე ხაზის სხვადასხვა სისქე, ბოლოს პრინტერების სტანდარტებზე დავრჩი. ამჟამინდელი ყუთებისთვის მე ვიყენებ პროტოტიპის (თავდაპირველად დაბეჭდილი ძველი დიზაინის საფუძველზე) ყუთებს, თუმცა უახლეს დიზაინს აქვს ახალი ფუნქციები, სამონტაჟოები, მთლიანი, რაც კიდევ ერთ ნივთს ქმნის ჩემს საქმეებში.

და კიდევ ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი რამ, რაც ჯერ უნდა გააკეთო: აიღე ლამაზი ტანსაცმელი ყუთისთვის - მაგრამ ეს იქნება ჩემი მეუღლის სამფლობელო - ველოდები ყუთის ახალ ტანსაცმელს - მალე …

როგორც კი ამობეჭდვები გაცივდება და ელექტრონიკის საბაზისო ტესტი ჩატარდება ყუთის გარეთ, საბოლოო შეკრება უნდა გაკეთდეს.

მე გამოვიყენე ცხელი წებო ნაწილების დასაფიქსირებლად - მიკრო გადამრთველი, LCD და RFID მიმღები, რომელიც დამაგრებულია საფარის ფირფიტაზე. მე გამოვიყენე რამოდენიმე ცალმხრივი ლენტი კომპონენტების წინასწარ დასაფიქსირებლად და შემდეგ გამოვიყენე ცხელი წებო, რომ შემეტანა ბოლო წერტილები.

იგივე ბაზის ყუთში. პირველ რიგში დააფიქსირეთ დამტენი მიმღების ფირფიტა ყუთის მიწაზე - ორმაგმა ლენტმა აქ კარგად იმუშავა - უნდა იყოს მორგებული ბაზის შუაგულში, რათა საკმარისად ახლოს იყოს დამტენის ბაზაზე ყუთის დაყენებისას. რა

შემდეგ powerbank, კვლავ წინასწარ დააფიქსირეთ ორმხრივი, შემდეგ დააყენეთ ცხელი წებო "სტრატეგიულ" წერტილებზე. დინამიკის დაფიქსირება შესაძლებელია სასიამოვნო წებოვანი წერტილებით მომზადებულ საყრდენებზე - ლამაზი და მჭიდრო.

საბოლოოდ დაფა - მე შევიტანე მინი სამონტაჟო ბალიშები 3D ბეჭდვის დიზაინში, ასე რომ დაფა ლამაზად მოთავსებულია იქ - ისევ - რამდენიმე სტრატეგიული ცხელი წებოს წერტილით. რატლინგმა არ უნდა გადაყაროს ნივთები - ამიტომ მე ამას მივაქციე ყურადღება.

და ბოლოს გამოიყენეთ რამდენიმე ხელმისაწვდომი მინი ხრახნი (ჩემი ბეჭდვის დიზაინი მოიცავდა 3 მ ხრახნიან სამონტაჟოებს, მაგრამ ისინი ნამდვილად არ არის შესაფერისი ნამდვილი ხრახნებისთვის)

ნაბიჯი 6: დასრულებული ყუთი - ჯერ კიდევ ტანსაცმლის გარეშე

და აქ არის ორი დასრულებული ყუთი ჩემი შვილებისთვის. მათ უკვე ჩაატარეს ბეტა ტესტირება და აღმოაჩინეს პროგრამული უზრუნველყოფის შეცდომები;-).

ასევე შევიძინე 20 შეკვრა RFID M3 სტიკერები.

ახლა მე უნდა შევაგროვო ყველა შესაძლო პატარა ფიგურა და დავათამაშო ისინი სიმბოლოები MP3 ყუთისთვის. გართობა მამისთვის და შვილებისთვის:)