Projekt radia FM w stylu Art Deco przy użyciu Arduino: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Drodzy przyjaciele witamy w kolejnym projekcie Arduino Instructable! Jestem bardzo podekscytowany, ponieważ dzisiaj pokażę wam, jak zbudowałem ten projekt radia FM w stylu Art Deco przy użyciu Arduino. To zdecydowanie najbardziej złożony projekt, jaki kiedykolwiek zbudowałem, a także mój ulubiony.

Zobaczmy, co dzisiaj zbudujemy! Jak widać, zamierzamy zbudować odbiornik radiowy FM w stylu Art Deco. Konstrukcja tego radia oparta jest na spektakularnym radiu AWA z 1935 roku. Odkryłem to stare radio podczas wyszukiwania w Internecie, a także w tej książce o najpiękniejszych radiach, jakie kiedykolwiek powstały. Tak bardzo spodobał mi się projekt tego radia, że chciałem mieć podobne. Poświęciłem więc miesiąc swojego czasu na zbudowanie własnego.

Jak widać, użyłem wyświetlacza LCD Nokii 5110 do wyświetlania częstotliwości, której słuchamy, i enkoderem obrotowym do zmiany częstotliwości i innym pokrętłem do zwiększania lub zmniejszania głośności. Nie wiem, czy zauważyłeś, ale używam niestandardowej czcionki Art Deco na wyświetlaczu LCD. Ponadto, jeśli słuchamy tej samej stacji radiowej przez ponad pięć minut, radio automatycznie zapisze stację w swojej pamięci, więc przy następnym włączeniu automatycznie dostroi się do częstotliwości, z której korzystaliśmy wcześniej. Radio posiada również wbudowaną baterię litową i odpowiednią ładowarkę, dzięki czemu może działać na bateriach przez wiele dni.

Jakość dźwięku projektu jest całkiem dobra. Używam małego głośnika 3W ze wzmacniaczem małej mocy. Radio brzmi dobrze, a jeszcze lepiej wygląda. Zobaczmy teraz, jakie części są potrzebne do zbudowania tego projektu.

Krok 1: Zdobądź wszystkie części

Do zbudowania tego projektu będziemy potrzebować wielu części. Jeśli jesteś początkującym Arduino, najpierw zbuduj kilka prostszych projektów, ponieważ jest to zaawansowany projekt i jest wiele rzeczy, które mogą pójść nie tak.

Więc będziemy potrzebować następujących części:

• Arduino Pro Mini ▶
• Programista FTDI ▶
• Moduł radia FM ▶
• Głośnik 3W ▶
• Moduł wzmacniacza PAM8403 ▶
• Enkoder obrotowy ▶
• Wyświetlacz LCD Nokia 5110 ▶
• Osłona baterii Wemos ▶
• Bateria 18650 ▶
• Uchwyt baterii 18650 ▶ https://educ8s.tv/part/18650 Uchwyt
• Przełącznik ▶
• Płytka prototypowa 5x7 CMs ▶
• Niektóre przewody ▶
• Ściereczka na maskownicę głośnika ▶

Całkowity koszt projektu to około 22$.

Krok 2: Elektronika

Przede wszystkim zbudujmy elektronikę Radia. Kilka miesięcy temu zbudowałem projekt radia FM na płytce stykowej. Możesz przeczytać Instruktaż o tym projekcie tutaj. Wprowadziłem kilka zmian w tym projekcie i oto jego ulepszona wersja na płytce prototypowej. Używam teraz Arduino Nano, ale później użyję Arduino Pro Mini, aby zmniejszyć zużycie energii. Schemat ideowy tego projektu można znaleźć dołączony do tej instrukcji.

Jeśli włączymy projekt, zobaczymy, że na wyświetlaczu Nokii przez kilka sekund wyświetla się ekran powitalny, a następnie radio wczytuje poprzednią stację radiową, której słuchaliśmy z pamięci EEPROM. Z tej gałki możemy zmienić częstotliwość, a tym gałką głośność. Projekt działa dobrze. Teraz musimy zmniejszyć projekt, aby zmieścił się w obudowie. W tym celu użyjemy Arduino Pro Mini, który jest bardzo mały i oferuje również mniejsze zużycie energii. Zamierzamy również użyć tej małej płytki prototypowej do przylutowania na niej niektórych komponentów. Wcześniej zaprojektujmy obudowę w Fusion 360 jako darmowe, ale niezwykle wydajne oprogramowanie.

Krok 3: Projektowanie obudowy

Ponieważ zamierzamy zaprojektować złożoną obudowę i będziemy używać wielu części, najpierw musimy wymodelować każdą część elektroniczną w Fusion 360. W ten sposób mamy pewność, że każda część będzie pasować idealnie, a obudowa jest duża wystarczy, aby wszystko zmieściło się w środku. Zajęło mi około tygodnia, aby nauczyć się modelować część w Fusion 360, a następnie modelować wszystkie części, których zamierzałem użyć. Potem zaprojektowanie obudowy zajęło mi kolejny tydzień, ponieważ nie jestem doświadczonym użytkownikiem Fusion 360. Przesłałem już wszystkie pliki projektowe do Thingiverse.

Pobierz pliki ▶

Wynik moim zdaniem był tego wart. Projekt wygląda fantastycznie, a wszystkie części mogłem rozmieścić wewnątrz obudowy tak, jak chciałem. W ten sposób miałem pewność, że kiedy będę chciał wydrukować wszystkie części obudowy, będą pasować. W ten sposób możemy zredukować wydruki prób i błędów, co skutkuje dużą stratą czasu i filamentu. Kolejną fajną funkcją oferowaną przez Fusion 360 jest możliwość tworzenia wysokiej jakości renderów projektu przy użyciu różnych materiałów i zobaczenia, jak projekt będzie wyglądał w rzeczywistości. Fajny. Stworzony przeze mnie render wyglądał wspaniale. Nie mogłem się doczekać zakończenia projektu, więc zacząłem drukować pliki obudowy w 3D na mojej drukarce 3D Wanhao I3.

Krok 4: Druk 3D i przetwarzanie końcowe

Użyłem dwóch filamentów do drewna firmy FormFutura. Włókno kokosowe i brzozowe. Jeśli śledzisz mój kanał, prawdopodobnie wiesz, że uwielbiam wygląd i dotyk włókien drewna. Do tej pory nigdy nie miałem z nimi problemów podczas drukowania. Tym razem było jednak inaczej. Projekt składa się z 7 części. Z sukcesem zacząłem drukować mniejsze części. Ostatnia część, duża część obudowy okazała się trudniejsza do wydrukowania. Z jakiegoś powodu dysza zatykała się za każdym razem, gdy próbowałem ją wydrukować. Próbowałem wielu ustawień, zmieniając prędkość, wciąganie, wysokość warstwy, temperaturę. Nic nie działało. Zmieniłem dyszę na 0,5mm.

Wciąż ten sam. Druk ciągle się nie udawał. Miałem nawet awarie zasilania, które skłoniły mnie do zainwestowania w UPS. Byłem zdesperowany, chciałem, aby projekt ruszył dalej i utknąłem. Wtedy wpadłem na pomysł. Czy mogę wznowić drukowanie uszkodzonej części po wymianie zatkanej dyszy? Po przeszukaniu sieci odkryłem, że jest to możliwe. Niestety byłem wtedy tak sfrustrowany, że nie nagrałem filmu z zabiegu. Ale zadziałało to jak czar i wreszcie ostatnia część obudowy była gotowa na stole do druku! Co za ulga!

Kolejne rzeczy do zrobienia były łatwe, usunięcie materiału podporowego z wydruków, szlifowanie i polerowanie lakierem do drewna. Wszystkie części dokładnie przeszlifowałem. Jak widać, główna część obudowy nie została wydrukowana tak dobrze, jak chciałem, ale ponieważ wydruk był tak trudny, musiałem z nią popracować. W celu zagojenia niedoskonałości użyłem szpachli do drewna. Ponieważ nie mogłem znaleźć szpachli do drewna w kolorze podobnym do mojej części, zmieszałem ze sobą dwa kolorowe szpachlówki, aby uzyskać kolor wystarczająco zbliżony do mojej części. Na wszystkie części nałożyłem szpachlę do drewna i poprawiłem wszystkie niedoskonałości. Po wyschnięciu szpachli ponownie przeszlifowałem części i nałożyłem lakier do drewna. Do ciemnych części użyłem lakieru do drewna orzechowego, a do jasnych lakieru do drewna dębowego. Pozwoliłem im wyschnąć przez jeden dzień i byłem gotów przejść do elektroniki.

Krok 5: Składanie wszystkiego razem

Kolejnym krokiem było zmniejszenie elektroniki, aby zmieściła się w obudowie. Ponieważ wymodelowałem już wszystkie części w Fusion 360, byłem pewien, jak to zrobić. Jak widać, każda część ma swoje specyficzne położenie w obudowie.

Polutowałem wszystkie części razem według schematu, który tu załączyłem

Najpierw przylutowałem Arduino Pro Mini i wgrałem do niego kod za pomocą programatora FTDI.

Kolejnym krokiem było stworzenie zasilacza dla obwodu. Zamierzam użyć osłony akumulatora Wemos, bardzo przydatnej osłony, która może naładować akumulator 18650 i zwiększyć jego napięcie do 5V. Zdjąłem złącze akumulatora z osłony i wlutowałem przewody ze złącza akumulatora 18650. Następnie przylutowałem przełącznik do wyjścia 5V. Sprawdź drugi schemat, który załączyłem tutaj. Zasilanie było gotowe.

Następnie przez kilka godzin lutowałem wszystkie pozostałe części jedna po drugiej. Tym razem nie użyłem kabla audio na wyjściu audio modułu radiowego FM, ale zamiast tego przylutowałem przewody na dole płytki. Sprawdź zdjęcie, które dołączyłem do tej instrukcji. Ten sygnał może teraz trafić do wzmacniacza w celu wzmocnienia. Do listwy zasilającej na płytce prototypowej dodałem też kondensator 330 μF. Ten dodatek zmniejszył szum w sygnale radiowym. Po zakończeniu lutowania przetestowałem projekt i zadziałało!

Ostatnim krokiem było złożenie wszystkiego razem, części obudowy i części elektroniki. Najpierw przykleiłem maskownicę radia a potem przykleiłem ściereczkę do grilla. Następnie przykleiłem wyświetlacz zwykłym klejem, a głośnik gorącym klejem. Następnie przykleiłem na gorąco uchwyt baterii, włącznik i ładowarkę. Następnie przykleiłem na gorąco moduł wzmacniacza do jego pozycji, następnie enkoder obrotowy i na końcu płytkę prototypową. Na koniec wystarczyło skleić pozostałe części obudowy. Projekt był gotowy i nie mogłem się doczekać, aby go wypróbować.

Przez ostatnie 6 miesięcy od powstania, projekt Art Deco FM Radio puszczał muzykę na moim biurku. Co za uczucie

Krok 6: Kodeks Projektu

Przejdźmy teraz do komputera, aby szybko przyjrzeć się programowej stronie projektu. Jak widać, w tym projekcie korzystamy z wielu bibliotek.

Kod jest bardziej złożony niż większość projektów, które do tej pory zbudowaliśmy. Starałem się, aby było to jak najprostsze z łatwymi do odczytania i zrozumienia funkcjami.

Podstawowa idea jest następująca: jeśli obrotowy wałek enkodera zmienił pozycję i pozostał w tej samej pozycji przez ponad 1 sekundę, musimy ustawić tę częstotliwość w module radia FM.

if(bieżącyMillis - poprzedniMillis > interwał) { if(częstotliwość!=poprzednia_częstotliwość) { poprzednia_częstotliwość = częstotliwość; radio.selectFrequency(częstotliwość); sekundy = 0; }w przeciwnym razie

Moduł radiowy FM potrzebuje około 1 sekundy, aby dostroić się do nowej częstotliwości, więc nie możemy zmienić częstotliwości przy każdej zmianie enkodera obrotowego, ponieważ w ten sposób zmiana częstotliwości będzie bardzo powolna. Gdy w module ustawiona jest nowa częstotliwość, liczymy ile sekund minęło od ustawienia częstotliwości. Jeśli czas przekroczy oznaczenie 5 minut, zapisujemy tę częstotliwość do pamięci EEPROM.

jeszcze { sekund++; if(sekundy == SECONDS_TO_AUTOSAVE) { float częstotliwość_odczytu = odczytCzęstotliwościFromEEPROM(); if(read_frequency!=frequency) { Serial.println("loop(): Zapisywanie nowej częstotliwości do EEPROM"); writeFrequencyToEEPROM(&częstotliwość); } } }

Możesz znaleźć kod tego projektu w załączeniu tutaj.

Krok 7: Końcowe myśli

Mamy szczęście, że żyjemy w czasach, w których sami możemy zbudować wszystko, co tylko zechcemy! Mamy narzędzia i zasoby, aby stworzyć wszystko, co chcemy w ciągu kilku tygodni i przy niskich kosztach.

Efekt końcowy był wart czasu i wysiłku, który w to włożyłem. Spędziłem nad tym projektem wiele godzin. Nauczyłem się wielu nowych rzeczy; Zdobyłem cenne doświadczenie. Teraz mam umiejętności i pewność siebie, aby budować jeszcze lepsze projekty. Kiedy stworzyłem ten kanał na YouTube, nie wiedziałem nawet, jak lutować, nie wiedziałem, że istnieją drukarki 3D i oczywiście nie wiedziałem, jak cokolwiek zaprojektować. Umiałem tylko programować. 3 lata później jestem w stanie budować projekty takie jak ten. Jeśli więc zawsze chciałeś coś zrobić, ale bałeś się zacząć, podążaj za moimi wskazówkami. Zacznij od małych rzeczy i ucz się dalej. W ciągu kilku lat nie uwierzysz w swoje postępy.

Oczywiście ten projekt nie jest idealny. Z anteną, której użyłem, odbiór nie jest zbyt dobry. Zauważyłem, że jeśli podłączysz kabel USB do portu ładowania, działa on jak antena i drastycznie poprawia odbiór. Ponadto, mimo że kod projektu obsługuje przycisk enkodera obrotowego do włączania lub wyłączania podświetlenia wyświetlacza, nie korzystałem z tej funkcji, ponieważ przypadkowo przykleiłem na gorąco enkoder obrotowy, aby nie można było wcisnąć przycisku. Oczywiście jest wiele rzeczy, które można poprawić w takim projekcie. Jeśli zbudujesz ten projekt i dokonasz jakichkolwiek ulepszeń, podziel się swoją pracą ze społecznością.

Chciałabym poznać Twoją opinię na temat projektu Radia FM po jego zakończeniu. Podoba Ci się, jak to wygląda? Zamierzasz go zbudować? Jakie ulepszenia zamierzasz w tym zakresie wprowadzić? Prześlij swoje pomysły w sekcji komentarzy poniżej; Uwielbiam czytać Twoje myśli!

I nagroda w Konkursie Mikrokontrolerów