Puu- ja 3D -painettu ESP32 Webradio: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Tässä ohjeessa näytän sinulle, kuinka tehdä webradio/"SDcard MP3" -soitin ESP32: n avulla ja kuinka tehdä 3D -painettu kotelo, jossa on puisia aksentteja.

Äitini muutti äskettäin uuteen taloon ja halusi korvata vanhan puomilaatikon, joka soitti musiikkia kylpyhuoneessa, joten suunnittelin tämän radion sopimaan erityisesti uuden kylpyhuoneen hyllylle. Se ei ole hifi -järjestelmä, mutta se riittää laulamaan joidenkin kappaleiden suihkussa.

Ohjelmisto on peräisin Ed Smallenburgin mahtavasta GitHub -projektista. Se on kirjoitettu Arduino IDE: lle ja se on hyvin dokumentoitu, joten vaikka et tiedä paljon ESP32: sta tai sen ohjelmoinnista, sinulla ei pitäisi olla ongelmia tämän toimimisessa: https://github.com /Edzelf/ESP32-Radio

Tarvitset:

• ESP32 -kehityssarja
• VS1053B MP3 -dekooderikortti
• 1,8 "TFT LCD -näyttö SD -korttipaikalla
• Luokan D stereoäänivahvistin
• 3 W: n 4 ohmin stereokaiuttimet
• Micro-B USB Breakout Board
• Joustavat hyppyjohdot
• A Painike (ON-OFF)
• M3 Koneen ruuvit ja mutterit
• Puuviilu (saksanpähkinä on hienosti kontrastissa mustan PLA: n kanssa)
• Mikä tahansa FFF 3D -tulostin tai tulostuspalvelu, kuten 3D -keskittimet
• Utiliy veitsi
• Puulakka
• CA -liima
• Kuuma liima

Vaihe 1: Ohjelmoi ESP32

Aloitetaan lataamalla ESP32 ohjelmistoon ja määrittämällä, mitä nastoja haluamme käyttää. Lataa GitHub -arkisto zip -tiedostona tai kloonaa se tietokoneellesi täältä. Pura arkisto ja avaa tärkein.ino -tiedosto Arduino IDE: ssä. Liitä ESP32 tietokoneeseen USB -kaapelilla.

Jos et ole koskaan käyttänyt ESP32: ta Arduino IDE: n kanssa, lisää seuraava URL -osoite vaihtoehtoisten hallintopäälliköiden URL -osoitteiden luetteloon IDE: n etuosissa: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.js. Siirry seuraavaksi kohtaan Työkalut> Hallitus> Boardmanager…, etsi "ESP32" ja asenna uusi boardmanager. Kun se on asennettu, voit valita "ESP32 Dev Module" -levyn luettelosta.

Saatat joutua asentamaan joitain lisäkirjastoja, mutta jos näin on, IDE ilmoittaa sinulle tästä, kun yrität ensin ladata koodin taululle. Arduinon verkkosivuilla kerrotaan, miten kirjastoja lisätään erittäin kauniisti.

Kun koodi on ladattu, ESP luo WiFi -tukiaseman, josta pääset verkkoliittymään, jossa voit muuttaa webradion kokoonpanoa. Yksityiskohdat voivat muuttua tulevaisuudessa projektin edetessä, joten linkitän PDF -dokumentaatioon sen sijaan, että toistan jo kirjoitetun.

Määritysikkunassa voit syöttää yhden tai useita WiFi -tunnistetietoja, muuttaa joitain ESP: ssä käytettyjä nastoja sekä lisätä ja poistaa enintään 100 radioaseman esiasetusta.

Vaihe 2: Tulosta kotelo

Suunnittelin webradion kotelon Fusion360: ssa ja tulostin sen mustalla PLA: lla 3D -tulostimelleni. Suunnittelu koostuu päärungosta, etu- ja takalevystä, jotka napsahtavat paikoilleen. Kaikki osat tulostetaan vähäisellä tuella. Lisäsin.f3d- ja.stl -tiedostot, joten voit vaihtaa kotelon haluamallasi tavalla. Löydät myös CAD -tiedostot minun thingiverse -sivultani.

Joitakin kaiutinsuojia voi myös tulostaa. Ajattelin peittää ne akustisella liinalla ja kiinnittää ne koteloon magneeteilla, jotta ne voidaan poistaa. Valitettavasti käyttämäni magneetti/ruuviyhdistelmä ei toiminut ja ajattelin ruuvien magnetointia vasta sen jälkeen, kun oli liian myöhäistä (katso seuraava vaihe), joten en käyttänyt niitä.

Etulevy pitää nestekidenäytön, roary -anturin ja molemmat kaiuttimet, ja se tulee tulostaa kuvapuoli alaspäin. Takalevyssä on esteet ESP32: lle ja mikro -USB -murtokortti. Rungossa on reikä 12 mm: n LED -lukituspainikkeelle, joka voi toimia virtapainikkeena.

Suunnittelin myös pyöreän nupin pyörivälle enkooderille, koska en löytänyt verkossa mitään, jotka olivat budjettini rajoissa ja näyttivät riittävän hyviltä. Olin yllättynyt siitä, kuinka hyvin se kääntyi, enkä odottanut, että Anet A8 pystyy käsittelemään pientä rypytystä. Tämä tulostaa myös ilman tukea.

Vaihe 3: Puuviilun levitys

Vaikka voit jättää kotelon sellaisenaan, halusin lisätä siihen puisia aksentteja. Jos tulostat etu- ja takalevyn kuvapuoli alaspäin, käytät vähiten tukea, mutta pinta riittää jopa liimaamaan viilua siihen. Leikkaa varovasti pala verneeriä takalevyn karkean muodon mukaan. Levitä CA -liimapalloa tulostusreunan ympärille ja jotkut myös keskelle (neste soveltuu tähän paremmin kuin geelityyppi). Käännä tulostus ylösalaisin ja laske se hitaasti viilun päälle ja paina sitten lujasti alas. Tee tämä tasaisella pinnalla ja pyyhi pois ylimääräinen liima, joka saattaa vuotaa sivuilta. Muutaman sekunnin kuluttua liiman olisi pitänyt kovettua tarpeeksi, jotta voit nostaa levyn ja sen viilun takaisin ylös.

Seuraavaksi voit leikata ylimääräisen viilun aputerällä tai partaterällä. Ota aikaa tekemällä tämä, sillä viilu leikkaa helposti jyvän mukana, mutta on melko hauras leikattaessa sitä. Astu terällä niin lähelle tulostusta kuin haluat ja hio viilureunat tasaisella hiekkapaperilla. Minulla oli kiire, joten leikkasin terään asti painatuksen ja katkaisin osan takalevyn viilusta. Liimasin sen takaisin paikalleen ja et tuskin huomaa sitä, mutta sen olisi voinut välttää, jos olisin käyttänyt siihen enemmän aikaa.

Etulevy on hieman hankalampi, koska siinä on enemmän aukkoja leikattavaksi ja leikattavaksi, mutta menettely on periaatteessa sama. En halunnut kaiuttimia pitäviä ruuveja näkyviin myöhemmin, joten ruuvasin ne paikoilleen käyttämällä M3 -koneen ruuveja ja vastaavia muttereita ennen viilun levittämistä. Tämä tekee kaiutinreikien leikkaamisesta hieman työläämpää, koska sinun on oltava varovainen, ettet leikkaa kaiuttimen kalvoa. Jos et tunne oloa mukavaksi, kiinnitä viilu ensin ja leikkaa ruuvinreiät sen jälkeen.

Jos haluat, voit yrittää värjätä viilun, mutta en ole varma, miten se vaikuttaisi alla olevaan CA -liimaan. Päätin käyttää vahapohjaista lakkaa, joka suojaa puuta vain tietyssä määrin, mutta teki viljasta varmasti enemmän, mikä näyttää erittäin mukavalta.

Vaihe 4: Liitä elektroniikka

Elektroniikka on suhteellisen yksinkertaista, mutta voi muuttua sotkuiseksi, jos sinulla on kiire kuten minulla:

Kokoa tarvittaessa vahvistin ja aseta hyppyjohdin sopivaan vahvistukseen. (Huomaa: Vahvistus ei vastaa äänenvoimakkuutta. Suuren vahvistuksen valitseminen voi myös lisätä kohinaa äänisignaaliin.)

Koska jokainen komponentti on johdotettu ESP32: een jollakin tavalla, voit käyttää Jumper -kaapeleita useimpiin liitäntöihin. Jotkut nastat saattavat riippua kokoonpanon määrittämisestä, mutta oletusasettelu kommentoidaan myös Arduino -päätiedoston ensimmäisille riveille.

Koska siihen liittyy joitakin sarjayhteyksiä, jotkin ESP: n nastat on ehkä kytkettävä useampaan kuin yhteen korttiin. Leikkasin tarvittavat kaapelit yksinkertaisesti yhteen, mutta pahoittelen, etten ole suunnitellut mukautettua piirilevyä, johon olisin voinut yksinkertaisesti liittää suurimman osan levyistä otsikkotappien kautta. Se olisi pelastanut minut johtojen kaaoksesta. Jos silmukointi tuntuu liian kaoottiselta ja piirilevyn suunnittelu tuntuu suurelta hölmöltä, voit mennä pienen pahvilevyn kanssa.

Saatan lopulta suunnitella piirilevyn saadakseni jonkin verran harjoittelua. Jos teen, lisään gerber -tiedostot tähän.

Muista ruuvata virtapainike ensin paikalleen, jos aiot juottaa sen muihin osiin.

Kun liität vahvistimen VS1053 -laitteeseen, voit joko leikata vanhat kuulokkeet erilleen 3,5 mm: n liittimestä ja juottaa johdot vahvistimeen tai juottaa hyppyjohtimet VS1053 MP3 -dekooderin pohjassa olevan tynnyrin liittimen tyynyihin (katso luonnos). Vahvistimen Adafruits -opetusohjelma selittää myös eri tulojen liittämisen.

Yhdistä kaikki paitsi kaiuttimet. Ne on helpompi liittää vahvistimen ruuviliittimiin viimeisenä.

Vaihe 5: Lopullinen kokoonpano

Viimeinen vaihe on sovittaa kaikki koteloon.

Aloita etulevystä. Paina nestekidenäyttö vasteisiin ja kiinnitä se kuumalla liimalla takareunojen ympärille. Jos et ole vielä kiinnittänyt kaiuttimia, tee se nyt. Nestekidenäytön irrottaminen helpottaa sen kiinnittämistä (Vinkki: Liitä hyppyjohtimet yhteen kuumaliimalla, jotta ne pysyvät oikeassa järjestyksessä, eikä sinun tarvitse tarkistaa niitä ennen kuin liität ne uudelleen nestekidenäyttöön). Pyörivä anturi on kiinnitetty aluslevyllä ja mutterilla.

Kiinnitä seuraavaksi ESP32 takalevyn ja mikro -USB -katkaisijan väliseinään ja kiinnitä molemmat kuumalla liimalla. (Varo, ettet saa liimaa USB -liittimeen, se on kipeä päästä takaisin ulos. Kokeile liimata se paikalleen USB -kaapelilla.) Vahvistin voidaan liimata myös takalevyyn.

Jäljelle jää vain MP3 -dekooderikortti. Se, mihin liimaat, on sinun tehtäväsi ja riippuu kaapelinhallinnastasi. Liimasin omani yhteen päärungon sisällä olevista pystysuorista seinistä.

Vie kaiutinjohdot päärunkoon, katkaise JST -liitin ja kiinnitä ne vahvistimeen ruuviliittimillä.

Kun suljet kotelon, sinun on ehkä käytettävä jonkin verran voimaa. Yritä puristaa runkoa, jotta taka- ja etulevy napsahtaa paikoilleen.

Kiinnitä lopuksi valitsin pyörivään anturiin. Sen pitäisi olla kitkasovitus eikä vaadi liimaa.

Toivottavasti pidit tästä webradion rakentamisesta. Käy katsomassa Edin GitHub -sivu, hänellä on myös samanlainen projekti ESP8266: n avulla. Jos sinulla on kysymyksiä tai parannusideoita, jätä minulle kommentti alla ja yritän ottaa sinuun yhteyttä mahdollisimman pian. Jos yrität lisätä viilua johonkin tulosteeseesi, kerro minulle, miten päädyit, haluaisin kuulla siitä.