Art Deco FM -radioprojekti Arduinon avulla: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Rakkaat ystävät, tervetuloa toiseen Arduino -projektiin Instructable! Olen erittäin innoissani, koska tänään aion näyttää, kuinka rakensin tämän art deco -tyylisen FM -radio -projektin Arduinon avulla. Se on ylivoimaisesti monimutkaisin projekti, jonka olen koskaan rakentanut, ja myös suosikkini.

Katsotaan mitä rakennamme tänään! Kuten näette, aiomme rakentaa Art Deco -tyylisen FM -radiovastaanottimen. Tämän radion suunnittelu perustuu upeaseen 1935 AWA -radioon. Löysin tämän vanhan radion etsiessäni verkosta ja myös tästä kirjasta kauneimmista koskaan tehdyistä radioista. Pidin tämän radion suunnittelusta niin paljon, että halusin saada samanlaisen. Varasin siis kuukauden omastani rakentamiseen.

Kuten näette, olen käyttänyt Nokia 5110 LCD -näyttöä kuuntelemamme taajuuden näyttämiseen ja käytän kiertokooderia taajuuden muuttamiseen ja toista nuppia äänenvoimakkuuden lisäämiseen tai vähentämiseen. En tiedä oletko huomannut, mutta käytän LCD -näytössä mukautettua Art Deco -kirjasinta. Lisäksi jos kuuntelemme samaa radioasemaa yli viisi minuuttia, radio tallentaa aseman automaattisesti muistiinsa, joten kun seuraavan kerran kytket radion päälle, se virittää automaattisesti taajuuden, jota käytimme aiemmin. Radiossa on myös sisäänrakennettu litiumakku ja sopiva laturi, joten se voi kestää paristoja päiviä.

Projektin äänenlaatu on melko hyvä. Käytän pientä 3W kaiutinta pienitehoisella vahvistimella. Radio kuulostaa hyvältä ja näyttää vielä paremmalta. Katsotaanpa nyt osia, joita tarvitaan tämän projektin rakentamiseen.

Vaihe 1: Hanki kaikki osat

Tarvitsemme paljon osia tämän projektin rakentamiseksi. Jos olet aloittelija Arduinossa, muista ensin rakentaa yksinkertaisempia projekteja, koska tämä on edistynyt projekti ja monet asiat voivat mennä pieleen.

Tarvitsemme siis seuraavat osat:

• Arduino Pro Mini ▶
• FTDI -ohjelmoija ▶
• FM -radiomoduuli ▶
• 3 W: n kaiutin ▶ https://educ8s.tv/part/3WS kaiutin
• PAM8403 -vahvistinmoduuli ▶
• Pyörivä anturi ▶
• Nokia 5110 LCD -näyttö ▶
• A Wemos Battery Shield ▶
• 18650 -akku ▶
• 18650 -paristopidike ▶
• Kytkin ▶
• 5x7 CM: n prototyyppikortti ▶
• Jotkut johdot ▶
• Kaiutingrillikangas ▶

Hankkeen kokonaiskustannukset ovat noin 22 dollaria.

Vaihe 2: Elektroniikka

Aluksi rakennetaan radion elektroniikka. Muutama kuukausi sitten rakensin FM -radio -projektin leipälevylle. Voit lukea Instructable -hankkeen täältä. Tein joitakin muutoksia tähän projektiin ja tässä on parannettu versio siitä leipälevyllä. Käytän nyt Arduino Nano -laitetta, mutta käytän myöhemmin Arduino Pro Miniä pienemmän virrankulutuksen vuoksi. Löydät tämän projektin kaavion tämän ohjeen liitteenä.

Jos käynnistämme projektin, voimme nähdä, että aloitusnäyttö näkyy Nokian näytössä muutaman sekunnin ajan ja sitten radio lataa edellisen kuuntelemamme radioaseman EEPROM -muistista. Voimme muuttaa taajuutta tästä nupista ja äänenvoimakkuutta tästä nupista. Projekti toimii hyvin. Nyt meidän on pienennettävä projektia, jotta se mahtuu koteloon. Tätä varten aiomme käyttää Arduino Pro Miniä, joka on kooltaan hyvin pieni ja tarjoaa myös pienemmän virrankulutuksen. Aiomme käyttää tätä pientä prototyyppikorttia myös juottamaan joitakin sen osia. Ennen sitä suunnitellaan Fusion 360: n kotelo ilmainen, mutta erittäin tehokas ohjelmisto.

Vaihe 3: Kotelon suunnittelu

Koska aiomme suunnitella monimutkaisen kotelon ja aiomme käyttää paljon osia, meidän on ensin mallinnettava jokainen elektroninen osa Fusion 360: ssa. Näin varmistamme, että jokainen osa sopii täydellisesti ja kotelo on iso tarpeeksi, jotta kaikki mahtuu sisälle. Minulla kesti noin viikon oppia mallintamaan osan Fusion 360: ssä ja sitten mallinnamaan kaikki osat, joita aion käyttää. Sitten kesti kotelon suunnittelu vielä viikon, koska en ole kokenut Fusion 360 -käyttäjä. Olen jo ladannut kaikki suunnittelutiedostot Thingiverseen.

Hae tiedostot ▶

Tulos oli mielestäni sen arvoinen. Suunnittelu näyttää fantastiselta, ja voisin järjestää kaikki osat kotelon sisällä haluamallasi tavalla. Tällä tavalla olin varma, että kun aioin tulostaa kaikki kotelon osat, ne sopivat hyvin. Tällä tavalla voimme vähentää kokeilu- ja virhetulosteita, jotka aiheuttavat paljon hukkaan heitettyä aikaa ja filamenttia. Toinen hieno ominaisuus, jonka Fusion 360 tarjoaa, on mahdollisuus luoda suunnittelustasi laadukkaita renderöintejä eri materiaaleista ja nähdä, miltä projekti näyttää todellisuudessa. Viileä. Luomani renderointi näytti upealta. En malttanut odottaa projektin valmistumista, joten aloitin kotelotiedostojen 3D -tulostuksen Wanhao I3 3D -tulostimellani.

Vaihe 4: 3D -tulostus ja jälkikäsittely

Käytin kahta FormFutura -puukuitua. Kookos- ja koivukuitu. Jos seuraat kanavaani, tiedät luultavasti, että rakastan puukuitujen ulkoasua. Minulla ei ole koskaan ollut ongelmia tulostettaessa heidän kanssaan toistaiseksi. Tämä aika oli kuitenkin erilainen. Projekti koostuu 7 osasta. Aloitin tulostamaan pienet osat ensin menestyksekkäästi. Viimeinen osa, kotelon suuri osa, osoittautui vaikeammaksi tulostaa. Jostain syystä suutin tukkeutui aina, kun yritin tulostaa sen. Kokeilin monia asetuksia, muutin nopeutta, sisäänvetoa, kerroksen korkeutta, lämpötilaa. Mikään ei toiminut. Vaihdoin suuttimen 0,5 mm.

Edelleen sama. Tulostus epäonnistui jatkuvasti. Minulla oli jopa sähkökatkoja, jotka saivat minut investoimaan UPS: ään. Olin epätoivoinen, halusin projektin jatkuvan ja olin jumissa. Sitten keksin idean. Voinko jatkaa epäonnistuneen osan tulostamista tukkeutuneen suuttimen vaihdon jälkeen? Verkkohaun jälkeen huomasin, että se on mahdollista. Valitettavasti olin tuolloin niin turhautunut, että en tallentanut videota toimenpiteestä. Mutta se toimi kuin viehätys, ja lopulta minulla oli kotelon viimeinen osa valmiina tulostusvuoteelle! Mikä helpotus!

Seuraavat tehtävät olivat helppoja: tukimateriaalin poistaminen tulosteista, hiominen ja kiillotus puulakalla. Hioin kaikki osat huolellisesti. Kuten näette, pääkotelon osaa ei tulostettu niin hyvin kuin halusin, mutta koska tulostaminen oli niin vaikeaa, minun piti työskennellä sen kanssa. Puutteiden korjaamiseksi käytin puukittyä. Koska en löytänyt puukittiä, jonka väri olisi samanlainen kuin minun osani, sekoitin kaksi värikittiä yhteen, jotta saisin riittävän lähellä väriä. Laitoin puukittin kaikkiin osiin ja korjasin kaikki puutteet. Kun kitit olivat kuivuneet, hioin osat vielä kerran ja levitin puulakkaa. Tummille osille käytin pähkinäpuulakkia ja vaaleille tammipuulakkaa. Annoin niiden kuivua päivän, ja olin valmis siirtymään elektroniikan pariin.

Vaihe 5: Kokoa kaikki yhteen

Seuraava askel oli kutistaa elektroniikka koteloon sopivaksi. Koska olin jo mallinnanut kaikki Fusion 360: n osat, olin varma, miten se tehdään. Kuten näette, jokaisella osalla on oma asema kotelossa.

Juotin kaikki osat yhteen tähän liitetyn kaavion mukaisesti

Ensin juotin Arduino Pro Minin ja latasin koodin siihen FTDI -ohjelmoijalla.

Seuraava vaihe oli luoda virtalähde piirille. Aion käyttää Wemos -akun suojaa, erittäin kätevää suojaa, joka voi ladata 18650 -akun ja nostaa sen jännitteen 5 V. Irrotin akun liittimen suojuksesta ja juotin johdot 18650 -akun liittimestä. Seuraavaksi juotin kytkimen 5 V: n lähtöön. Tarkista toinen kaavio, jonka olen liittänyt tähän. Virtalähde oli valmis.

Juotin sitten kaikki muut osat peräkkäin pari tuntia. Tällä kertaa en käyttänyt audiokaapelia FM -radiomoduulin äänilähdössä, mutta juotin johdot levyn alareunaan. Tarkista valokuva, jonka olen liittänyt tähän oppaaseen. Tämä signaali voi nyt mennä vahvistimeen vahvistusta varten. Lisäsin myös 330μF kondensaattorin prototyyppikortin virtakiskoon. Tämä lisäys vähensi radiosignaalin kohinaa. Kun kaikki juotokset oli tehty, testasin projektin ja se toimi!

Viimeinen vaihe oli koota kaikki yhteen, kotelon osat ja elektroniikkaosat. Liimasin ensin radion grillin ja sitten grilliliinan. Sitten liimasin näytön tavallisella liimalla ja kaiuttimen kuumaliimalla. Seuraavaksi liimasin akun pidikkeen, kytkimen ja akkulaturin. Sitten liimasin vahvistinmoduulin paikalleen, sitten kiertokooderin ja lopuksi prototyyppikortin. Lopuksi minun piti vain liimata kotelon loput osat yhteen. Projekti oli valmis, enkä malta odottaa, että pääsen kokeilemaan sitä.

Viimeisen 6 kuukauden kuluttua sen perustamisesta Art Deco FM Radio -projekti soitti musiikkia työpöydälläni. Mikä tunne

Vaihe 6: Hankkeen koodi

Mennään nyt tietokoneelle katsomaan nopeasti projektin ohjelmistopuolta. Kuten näette, käytämme tässä projektissa paljon kirjastoja.

Koodi on monimutkaisempi kuin useimmat tähän mennessä rakentamamme projektit. Yritin tehdä siitä mahdollisimman yksinkertaisen ja helposti luettavan ja ymmärrettävän toiminnon.

Perusajatus on seuraava: Jos pyörivän anturin akseli on muuttanut asentoa ja pysynyt samassa asennossa yli 1 sekunnin, meidän on asetettava tämä taajuus FM -radiomoduuliin.

if (currentMillis - previousMillis> interval) {if (taajuus! = edellinen_taajuus) {edellinen_taajuus = taajuus; radio.selectFrequency (taajuus); sekuntia = 0; }muu

FM -radiomoduuli tarvitsee noin 1 sekunnin virittääkseen uuden taajuuden, joten emme voi muuttaa taajuutta jokaisen kiertokooderin vaihdon aikana, koska tällä tavalla taajuuden muutos on hyvin hidasta. Kun uusi taajuus on asetettu moduuliin, laskemme kuinka monta sekuntia on kulunut taajuuden asettamisesta. Jos aika ylittää 5 minuutin rajan, tallennamme taajuuden EEPROM-muistiin.

muu {sekuntia ++; if (sekuntia == SECONDS_TO_AUTOSAVE) {float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM (); if (luku_taajuus! = taajuus) {Serial.println ("loop (): uuden taajuuden tallentaminen EEPROMiin"); writeFrequencyToEEPROM (& taajuus); }}}

Löydät projektin koodin liitteenä täältä.

Vaihe 7: Viimeiset ajatukset

Olemme erittäin onnekkaita eläessämme aikaa, jolloin voimme rakentaa mitä haluamme itse! Meillä on työkalut ja resurssit luoda mitä haluamme muutamassa viikossa ja edullisesti.

Lopputulos oli sen vaivan ja vaivan arvoinen, jonka panin siihen. Vietin monta tuntia tähän projektiin. Opin monia uusia asioita; Sain arvokasta kokemusta. Minulla on nyt taitoja ja luottamusta rakentaa vielä parempia projekteja. Kun loin tämän YouTube -kanavan, en edes tiennyt juottaa, en tiennyt, että 3D -tulostimia oli olemassa, enkä tietenkään osannut suunnitella mitään. Tiesin vain ohjelmoida. Kolme vuotta myöhemmin voin rakentaa tällaisia projekteja. Joten jos olet aina halunnut tehdä jotain, mutta pelkäsit aloittaa, seuraa minun vaiheitani. Aloita pienestä ja jatka oppimista. Muutaman vuoden kuluessa et usko edistymistäsi.

Tämä projekti ei tietenkään ole täydellinen. Vastaanotto ei ole kovin hyvä käytetyn antennin kanssa. Huomasin, että jos liität USB -kaapelin latausporttiin, se toimii antennina ja parantaa vastaanottoa huomattavasti. Lisäksi vaikka projektin koodi tukee pyörivää enkooderipainiketta näytön taustavalon sytyttämiseksi tai sammuttamiseksi, en käyttänyt tätä ominaisuutta, koska liimasin vahingossa kiertokooderin niin, että painiketta ei voi painaa. Tietenkin on monia asioita, joita voidaan parantaa tällaisessa projektissa. Jos rakennat tätä projektia ja teet parannuksia, jaa työsi yhteisölle.

Haluaisin tietää mielipiteenne FM -radio -hankkeesta nyt, kun se on valmis. Pidätkö miltä se näyttää? Aiotko rakentaa sellaisen? Minkälaista parannusta aiot tehdä siinä? Lähetä ideasi alla olevaan kommenttiosaan; Tykkään lukea ajatuksiasi!

Mikroprojektikilpailun ensimmäinen palkinto