Балалар MP3 музыка қорабы: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Arduino айналасында жаңа DIY жобаларын іздегенде балаларға арналған RFID негізіндегі MP3 ойнатқыштар туралы жақсы идеялар таптым. Ал нарықта бір тамаша кәсіби ойыншықтар қорабы бар - бұл жігіттер басқарады. Олар өздерінің ақылды идеяларымен керемет бизнес жасады. Қарап шығыңыз - сіз олардың парағын таба аласыз!

Менің екі балам аудиокітаптар мен музыканы тыңдауды үйреніп келе жатқандықтан және бұрынғыдай жақсы компакт -дискілерді қолдана отырып, мен оны жеке тұлғаға айналдыру үшін осындай жақсы мүмкіндіктері бар MP3 ойнатқыш қорабын құруды шештім. олар үшін ойыншық. Мен жақында алғашқы 3D принтерді сатып алғаннан кейін, бұл жоба 3D басып шығаруға ену үшін жақсы ойын алаңы болып көрінді.

Мен тұжырымдамалық кезеңге өттім - қандай мүмкіндіктерді енгізгім келеді - RFID, MP3 ойнатқыш, WLAN (кейінірек жойылады), IMU басқару, СКД дисплейі, оятқыш, сымсыз зарядтау … Маған қандай компоненттер қажет болатынын зерттеу қажет. Қай компоненттерді қайта қолдануға болады? Менде әлі де IMU, LCD модулі, бірнеше Arduino наносы болды.

Дәнекерлеу мен өлшеу бойынша белгілі бір тәжірибеге ие болсаңыз, құрастыруды жұмыс сессиясынан кейін 1-2 минут ішінде жасауға болады.

Қорапты басып шығару, негізден, қақпақ пластинасынан және зарядтау станциясынан тұрады, біраз уақытты алады (принтер мен кескіштің параметрлеріне байланысты 12+ сағат), бірақ мен мұны дәнекерлеу кезінде жасадым.

1 -қадам: компоненттер

Компоненттер шынымен де негізгі болып табылады. Міне, мен осы жобаға қолданған компоненттердің тізімі.

1. СКД дисплейі 1602 2x16 Үлкен таңбалар 5 V 122*44 ММ көк

2. RFID оқу құралы- NFC RFID-RC522 RF IC

3. MP3 ойнатқышы - DFPlayer шағын MP3 ойнатқыш модулі, Arduino үшін MP3 дауысты декодтау тақтасы U -диск UO -диск/сериялық порт/AD

4. Динамик- 4 ом 3 Ватт 53 мм шаршы динамик 36 мм сыртқы магнитті көбік жиегі күміс қақпақ

5. Micro SD картасы 8 ГБ

6. MPU6050 3 осьті аналогты гироскоп сенсоры

7. MINI USB NANO V3.0 CH340 5 V 16 Mt Atmega328 микроконтроллер тақтасы (барлық түйреуіштер дерлік пайдаланылады!)

8. DS3231 Precision RTC - Оятқыш модулі

9. Powerbank JETech 3400 мАч

10. Әмбебап DIY PCBA Qi сымсыз зарядтау қабылдағыш модулі - көк + қара

11. ПХД тақтасының прототипі Консерттелген әмбебап тақтаның прототипі дәнекерленген FR4 ПХД екі жақты 5х7 см 50х70мм FR4

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

13. Эмитент пен коллектор арасындағы ток жүктемесі үшін 1х1 кОм резистор, 3х220 Ом 0, 5 вт (параллель! Қуатты қамтамасыз ету үшін - жоғары спецификалық резисторды қолдануға болады). Arduino мен DFplayer арасындағы TX және RX желісіне арналған 2x1kOhms шуды өлтіру үшін - менде бұл мәселе болған жоқ.

14. DIY электроникасының кейбір стандартты бұйымдары - дәнекерлеуіш, дәнекерлеу, қайшы, қосқыштар, кабельдер …

14. Жиналуға көп энергия мен бірнеше сағат:)

Жоғарыда көрсетілген компоненттердің жалпы бағасы ~ 30-35 € - көбінесе aliexpress.com мен dx.com сайтынан. Жеткізу біраз уақытты алады, бірақ бағасы керемет.

2 -қадам: электрониканың қосылуы

Мен макет салған жоқпын, Fritzing немесе ұқсас құралдарды қолданған жоқпын. Мүмкін, бұл уақыттың соңында. Төмендегі сипаттама қосылымды көрсетеді. Айтылмаған барлық түйреуіштер қосылмаған.

Дәнекерлеу кезінде мен желілердің байланысын өлшеп отырдым, сонымен қатар орнатылған компоненттермен соңғы тексеру жүргізілді. Жиналғаннан кейін бір нашар байланысты іздеуден гөрі тітіркендіретін ештеңе жоқ. Көбінесе GND мен кернеуге +назар аударады.

Кез келген компоненттің пин орналасуы google арқылы қол жетімді.

LC дисплейі

Жарық диоды ---- GND

Жарықдиодты+--- 220В Ом 5 В қуат банкіне дейін

DB7 --- Arduino D2

DB6 --- Arduino D3

DB5 --- Arduino D7

DB4 --- Arduino D8

E --- Arduino A1/пин 15

R/W --- GND

RS --- Arduino A0/пин 14

V0 --- 10Kohm потенциометр Rx (контрастты реттеу үшін)

VDD --- Powerbank +5V

VSS --- GND

MP3 ойнатқышы DFPlayer

VCC ---+5V Powerbank

RX --- Arduino D5 сериялық бағдарламалық жасақтамасы (шу жағдайында 1 кОм резистор арқылы мүмкін)

TX --- Arduino D9 сериялық бағдарламалық жасақтамасы (шу жағдайында 1 кОм резистор арқылы мүмкін)

SPK1 --- Динамик +

GND --- Powerbank GND

SPK2 --- Динамик-

Бос емес-Arduino A7

GND --- GND

NFC522 RFID оқу құралы

3.3V --- Arduino 3.3V

GND --- GND

MISO --- Arduino D12

MOSI --- Arduino D11

SCK --- Arduino D13

SDA --- Arduino D10

IMU 6050 гироскопиялық сенсор

VCC-Arduino 3.3V

GND --- GND Powerbank

SCL --- Arduino A5/SCL

SDA --- Arduino A4/SDA

ADO ---+3.3V (Жоғары сигнал) I2C адрес 0x69 үшін

DS3231 нақты уақыт сағаты

3, 3V --- Arduino 3.3V

SDA --- Arduino A4/SDA

SCL --- Arduino A5/SCL

GND --- GND

Ағымдағы жүктеме триггері

2N3904 эмитенті - GND

2N3904 базасы - 1kOhm арқылы Arduino D6 дейін

2N3904 коллекторы - 3x220Ohms арқылы (параллель! - жоғары резисторды қолдануға болады, менде болды) +5В дейін

Powerbank

Powerbank V+ және GND желілері әйел USB қосқышы арқылы борттағы қуат қосқышына қосылады және Arduino -дың Vin/GND желісіне қосылады). Қуат банкі қақпақ тақтасындағы микроқосқыш арқылы қосылады. Мен жүктеу күйін модельдеу және оны қосу үшін жүктеме резисторы арқылы GND -ге микросхеманы дәнекерледім+. Содан кейін ағымдағы жүктеме оны өшіруден сақтайды.

+5В - борттағы қуат қосқышы +5В

GND -GND бортындағы қуат қосқышы

+5В қуат банкінің - жүктеме резисторы - микросхема пин А

GND - микросұлбалы түйреуіш В.

3 -қадам: электроника құрастыру

Тақтаның компоненттері - MP3 ойнатқыш, RTC, IMU, Arduino розеткаға орнатылған. Таңдау және жоғары/төмен пернелері, RFID, СКД және қуат өздігінен дәнекерленген «диапазонды кабельдер» арқылы қосылады, олар кейінірек қорапқа сыяды.

Powerbank -ты қосуға арналған микроқосқыш - бұл суретте көрсетілмеген, бекітілген қаптама.

Мен орнатуды тексеру үшін тұрақты қуат көзін қолдандым.

Жинау кезінде мен әр компонентті жеке тексердім -> компоненттерге арналған Arduino үлгісі мұнда өте пайдалы.

Қуат банкі төмен токпен автоматты түрде өшетіндіктен, мен 70 Ом резистор арқылы 100 мс үшін 15 секунд сайын транзистормен басқарылатын жүктеме шыңын қостым (шын мәнінде 3 параллель 220 Ом жеткілікті қуатты қамтамасыз ету үшін, бұл қысқа шың, бірақ үш резистор токты бөліседі, сондықтан техникалық сипаттамаларға сәйкес жұмыс істемейді).

Кейінірек белгілі болғандай, Mini DFPlayer үздіксіз> 70mA тартады. Мен powerbank автоматты түрде өшіруді қорапты өшіру үшін қолданғандықтан (енді жүктемені іске қоспай), енді мен бұл туралы қайта ойлануым керек.

Ағынды төмендету үшін Arduino мен DFplayer ұйқы режимінде әлі де қиындықтар бар - сөндіру үшін ток шекті мәннен төмен түспейді. Кері байланыс.

Ескерту: екінші қорапта мен басқа қуат банкін өзгертуге тура келді, себебі мен бірінші электрониканы өлтірдім. Қараңызшы, бұл қуат банкі мен жүктеме тогын қосуды тоқтатқаннан кейін 10 секундтан кейін өшеді -> өшіру қазір жұмыс істейді.

Сымсыз зарядтау қабылдағышы usb зарядтау банкіне қосылған. Зарядтағыштың негізі 3D принтермен басып шығарылған зарядтағыш қорабына салынған.

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Github -та қол жетімді бағдарламалық қамтамасыз ету

Бағдарламалау қызықты, мен мысалдардың жылдам ядросынан бастағым келеді және әрі қарай дамуды қалаймын. Мен нақты спецификацияны, ерекшеліктерді жоспарлауды және бағдарламалық құрылымдық жоспарларды жасамайтындықтан, мен кейбір жұмыс істейтін, бірақ шын мәнінде талғампаз кодпен аяқтаймын. Бұл әрқашан todo -> объектілерге көбірек кіру,.h және.cpp ішінде бөлу …

Бірақ мен тез арада жұмыс істегім келеді, сондықтан көп жағдайда мен оған ең тиімді жолмен жете алмаймын.

Бірақ керемет нәрсе - HW жұмыс істей бастағанда, сіз барлық нәрсені жасай аласыз.

Мен arduino IDE -ді қолдандым, бірнеше кітапханалар қажет - жай arduino IDE кітапхана менеджерімен жасалды.

Менің бағдарламалық жасақтаманың қазіргі нұсқасы мыналарды қолдайды:

Сәлемдесу хабары

Көлемі (дю)

Алдыңғы/келесі әнге ауысу үшін қораптың солға/оңға еңкеюі және егер RFID келесі қалтаға артқа және артқа өшірілген болса.

Кідірту/ойнату (ә)

Бастау, жаңа RFID үйрену - қалта келесі SDID картасының келесі RFID қалтасы негізінде тағайындалады. Деректер Arduino EEPROM -де сақталады

Ойнату қалтасы RFID-ге тағайындалды-RFID-қалтаға оқу функциясы арқылы тағайындалады

Сақталған параметрлерді қосу үшін параметрлерді жүктеңіз және сақтаңыз. Зауыттық параметрлерді қалпына келтіру:)

Сағат пен күнді орнату.

Дабылды қосу/өшіру, оятқыш сағаты мен минутты орнату, дабылға арналған бекітілген әнді ойнату.

RFID өшіріңіз - онсыз mp3 ойнаңыз.

Менің тізімімдегі тағы бірнеше идеялар - әлі де орындалуы керек

Температураны көрсету (RTC мұны істей алады - бұл кварцқа әсерді өтеу үшін температураны өлшейді)

Шайқалған кезде күле бастаңыз, Әнді дабылға қою

Оқу режимінде RFID -ге қай қалта тағайындалғанын таңдаңыз

Қалтаның тағайындалуы мен RFID чипінде ойналатын соңғы ән - қораптар арасында қайта пайдалану (мен тағы бір үй салып жатырмын - екі бала есінде …?)

өшіруді қосыңыз -бұл USB -ге қосылмай тұрып жұмыс істемейді -> Powerbank арқылы ағымдағы жүктеме осы параметрде азаяды.

SD картасындағы қалта құрылымы туралы ақпарат

Менің балаларыма арналған mp3 аудиокітаптар мен музыкалар сақталды. Мен әндерді дұрыс атқа айналдыру үшін кейбір Linux сценарийлерін қолдандым. Қалталар екі таңбалы сандар ретімен аталуы керек (яғни «00», «01», «02» …). Ондағы әндер үш таңбалы сандармен (мысалы, «001.mp3», «002.mp3»,…) ретімен аталуы керек.

Менің қосылатын mp3 («Сәлеметсіз бе, мен сіздің ойыншықтар қорабыңыз …») «991» қалтасында «001.mp3» ретінде сақталады.

Сценарий ақымақтық дәлелі емес және оны түпнұсқаларда емес, тек «көшірме» каталогында қолдану керек.

#!/bin/bashlet i = 1 *.mp3 файлындағы файл үшін, егер (($ i <10)); mv «$ file» «00 $ {i}.mp3» elif (($ i <100)); mv «$ file» «0 $ {i}.mp3» else mv «$ file» «$ {i}.mp3» fi i ++ жасасын

5 -қадам: қорапты басып шығару және жинау

Енді БЖ мен БҚ жұмыс істейді - маған қорап керек!

Бастау үшін тамаша орын - Tinkercad - мен оны жақсы көремін! Қолдану қарапайым және сіз қалағаныңызды аласыз. Үлкен қауымдастыққа және ақылды «Tinkerers» -тен көптеген керемет мысалдарға сүйене отырып.

Бұған мәңгілікке оңай енуге болады - мұнда бір өзгеріс, жаңа бекітпе, шұңқыр,… жаңа дизайн,….

Бірақ соңында мен қораптың қазіргі дизайнына ризамын. Мен сондай -ақ зарядтағыш үшін mp3 қорабын зарядтауға арналған қорапты салдым. мұнда қараңыз

Басып шығару уақытты алады (~ 8-12сағ және одан да көп) және мен әр түрлі жолақтардың қалыңдығымен тексердім, соңында принтерлер стандартында қалдым. Ағымдағы қораптар үшін мен прототипті қолданамын (бастапқыда ескі дизайнға негізделген), бірақ соңғы дизайнда кейбір жаңа мүмкіндіктер бар, олар менің тізімімде басқа элементті құрайды.

Тағы бір маңызды нәрсе: қорапқа жақсы киім алыңыз - бірақ бұл менің әйелімнің домені болады - қораптың жаңа киімін асыға күтемін - жақында …

Басып шығарулар салқындатылғаннан кейін және электрониканың базалық сынағы қораптан тыс жүргізілгеннен кейін, соңғы жинауды орындау керек болды.

Мен бөлшектерді бекіту үшін ыстық желімді қолдандым - қақпақ тақтасына бекітілген микро қосқыш, СКД және RFID қабылдағышы. Мен компоненттерді алдын ала бекіту үшін екі жақты таспаны қолдандым, содан кейін соңғы желімдеу нүктелерін қою үшін ыстық желімді қолдандым.

Негізгі қораппен бірдей. Алдымен зарядтау қабылдағыш тақтасын қораптың түбіне бекітіңіз - бұл жерде екі жақты таспа жақсы жұмыс жасады - қорапты зарядтағыш негізінің үстіне қою кезінде зарядтау катушкасына жақын болу үшін негіздің ортасына қарай реттеу қажет..

Содан кейін қуат банкі қайтадан екі жақты алдын ала бекітеді, содан кейін «стратегиялық» нүктелерге ыстық желім салыңыз. Дауыс зорайтқышты дайындалған қондырғыларға жағымды желіммен бекітуге болады - жақсы және тығыз.

Ақырында, тақта - мен 3D басып шығару дизайнына шағын тақталарды енгіздім, сондықтан тақта ұқыпты түрде орнатылды - тағы да - желімнің стратегиялық нүктелері. Тарсылдату заттарды бөлшектемеуі керек - сондықтан мен бұған назар аудардым.

Ақырында қол жетімді шағын бұрандаларды қолданыңыз (менің баспа дизайнында 3М бұранда бекіткіштері бар, бірақ олар шынайы бұрандалар үшін өте жақсы емес)

6 -қадам: Аяқталған қорап - әлі киімсіз

Міне, менің балаларыма арналған дайын екі қорап. Олар қазірдің өзінде бірнеше бета-тестілеу жүргізді және бағдарламалық қамтамасыз етудің кейбір қателерін тапты;-).

Мен сондай -ақ RFID M3 жапсырмаларының 20 пакетін сатып алдым.

Енді мен барлық ықтимал кішкентай фигураларды жинап, оларды MP3 қорапшасының таңбалауыштарына айналдыруым керек. Әкелер мен балалар үшін қызықты:)