پروژه رادیویی آرت دکو FM با استفاده از آردوینو: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

دوستان عزیز به پروژه آردوینو دیگری آموزش پذیر خوش آمدید! من بسیار هیجان زده هستم زیرا امروز قصد دارم به شما نشان دهم که چگونه این پروژه رادیویی FM به سبک آرت دکو را با استفاده از آردوینو ساخته ام. این تا کنون پیچیده ترین پروژه ای است که من ساخته ام و همچنین مورد علاقه من است.

بیایید ببینیم امروز قرار است چه چیزی بسازیم! همانطور که می بینید ، ما قصد داریم یک گیرنده رادیویی FM به سبک Art Deco بسازیم. طراحی این رادیو بر اساس یک رادیوی دیدنی AWA 1935 است. من این رادیو قدیمی را هنگام جستجوی آنلاین و همچنین در این کتاب در مورد زیباترین رادیوهای ساخته شده تا کنون کشف کردم. من طراحی این رادیو را آنقدر دوست داشتم که می خواستم مشابه آن را داشته باشم. بنابراین من یک ماه از وقتم را برای ساختن خودم اختصاص دادم.

همانطور که می بینید ، من از صفحه نمایش نوکیا 5110 LCD برای نمایش فرکانسی که ما به آن گوش می دهیم استفاده کرده ام ، و از یک رمزگذار دوار برای تغییر فرکانس و یک دکمه دیگر برای افزایش یا کاهش صدا استفاده می کنم. نمی دانم متوجه شده اید یا نه ، اما من از یک فونت سفارشی Art Deco در صفحه LCD استفاده می کنم. همچنین ، اگر بیش از پنج دقیقه به یک ایستگاه رادیویی گوش دهیم ، رادیو به طور خودکار ایستگاه را در حافظه خود ذخیره می کند ، بنابراین دفعه بعد که رادیو را روشن می کنیم ، به طور خودکار با فرکانسی که قبلا استفاده می کردیم تنظیم می شود. این رادیو همچنین دارای باتری لیتیوم داخلی و شارژر مناسب است تا بتواند روزها روی باتری کار کند.

کیفیت صدای پروژه بسیار خوب است. من از بلندگوی کوچک 3W با تقویت کننده کم مصرف استفاده می کنم. صدای رادیو خوب است و حتی بهتر به نظر می رسد. اکنون بیایید قطعات مورد نیاز برای ساخت این پروژه را ببینیم.

مرحله 1: تمام قطعات را دریافت کنید

برای ساخت این پروژه به قطعات زیادی نیاز داریم. اگر مبتدی آردوینو هستید ، ابتدا پروژه های ساده تری بسازید زیرا این یک پروژه پیشرفته است و بسیاری از موارد ممکن است به اشتباه پیش برود.

بنابراین ما به قطعات زیر نیاز داریم:

• Arduino Pro Mini ▶
• برنامه نویس FTDI ▶
• ماژول رادیو FM ▶
• بلندگوی 3W ▶
• ماژول تقویت کننده PAM8403 ▶
• رمزگذار چرخشی ▶
• یک صفحه نمایش LCD 5110 نوکیا ▶
• سپر باتری Wemos ▶
• باتری 18650 ▶
• نگهدارنده باتری 18650 ▶
• سوئیچ ▶
• یک تخته نمونه اولیه 5x7 CMs ▶
• برخی از سیمها ▶
• پارچه کوره بلندگو ▶

هزینه کل پروژه حدود 22 دلار است.

مرحله 2: الکترونیک

اول از همه ، بیایید وسایل الکترونیکی رادیو را بسازیم. چند ماه پیش من یک پروژه رادیویی FM را روی تخته نان درست کردم. شما می توانید دستورالعمل مربوط به آن پروژه را در اینجا بخوانید. من تغییراتی در آن پروژه ایجاد کردم و در اینجا نسخه بهبود یافته آن روی یک تخته نان است. من در حال حاضر از آردوینو نانو استفاده می کنم ، اما بعداً از Arduino Pro Mini برای مصرف برق کمتر استفاده خواهم کرد. می توانید نمودار شماتیک این پروژه را که ضمیمه این دستورالعمل است ، بیابید.

اگر پروژه را روشن کنیم ، می بینیم که صفحه نمایش Splash برای چند ثانیه بر روی صفحه نمایش Nokia نمایش داده می شود و سپس رادیو ایستگاه رادیویی قبلی را که ما به آن گوش می دادیم از حافظه EEPROM بارگیری می کند. ما می توانیم فرکانس را از این دستگیره و میزان صدا را از این دستگیره تغییر دهیم. پروژه خوب کار می کند. اکنون باید پروژه را کوچکتر کنیم تا در محفظه جا شود. برای این منظور ، ما قصد داریم از Arduino Pro Mini استفاده کنیم که اندازه بسیار کمی دارد و همچنین مصرف برق کمتری را ارائه می دهد. ما همچنین قصد داریم از این تخته نمونه اولیه برای لحیم کاری برخی از اجزای روی آن استفاده کنیم. قبل از آن بیایید محفظه را در Fusion 360 یک نرم افزار رایگان اما بسیار قدرتمند طراحی کنیم.

مرحله 3: طراحی محفظه

از آنجا که ما قصد داریم یک محوطه پیچیده طراحی کنیم و از قسمت های زیادی استفاده خواهیم کرد ، ابتدا باید هر قسمت الکترونیکی را در Fusion 360 مدل کنیم. به این ترتیب ما مطمئن می شویم که هر قسمت کاملاً مناسب است و محفظه بزرگ است به اندازه کافی برای جا دادن همه چیز در داخل حدود یک هفته طول کشید تا یاد بگیرم که چگونه یک قطعه را در Fusion 360 مدل کنم و سپس تمام قطعاتی را که قرار بود استفاده کنم مدل کنم. سپس یک هفته دیگر طول کشید تا محفظه را طراحی کنم زیرا من یک کاربر با تجربه Fusion 360 نیستم. من قبلاً تمام فایل های طراحی را در Thingiverse بارگذاری کرده ام.

فایلها را دریافت کنید ▶

نتیجه ، به نظر من ، ارزشش را داشت. طراحی فوق العاده ای به نظر می رسد و من می توانم تمام قسمتهای داخل محفظه را مطابق میل خود مرتب کنم. به این ترتیب مطمئن بودم که وقتی می خواهم تمام قسمت های محفظه را چاپ کنم ، آنها کاملاً مناسب خواهند بود. به این ترتیب ، ما می توانیم نسخه های آزمایشی و خطا را کاهش دهیم که نتیجه آن ، زمان و هدر رفته زیاد است. یکی دیگر از ویژگی های جالب Fusion 360 این است که می توانید با استفاده از مواد مختلف رندرهای با کیفیتی از طراحی خود ایجاد کنید و ببینید که پروژه در واقعیت چگونه خواهد بود. سرد. رندری که ایجاد کردم بسیار زیبا به نظر می رسید. من نمی توانستم منتظر بمانم تا پروژه به اتمام برسد ، بنابراین چاپ سه بعدی فایل های محفظه را روی چاپگر سه بعدی Wanhao I3 خود شروع کردم.

مرحله 4: چاپ سه بعدی و پردازش پست

من از دو رشته چوبی از FormFutura استفاده کردم. رشته نارگیل و توس. اگر کانال من را دنبال کنید ، احتمالاً می دانید که من عاشق ظاهر و احساس رشته های چوبی هستم. تا به حال هنگام چاپ با آنها هیچ مشکلی نداشتم. این بار هر چند متفاوت بود پروژه شامل 7 قسمت است. چاپ قطعات کوچکتر را ابتدا با موفقیت شروع کردم. قسمت آخر ، بخش بزرگی از محفظه برای چاپ دشوارتر شد. به دلایلی ، نازل هر بار که سعی می کردم آن را چاپ کنم مسدود می شد. من تنظیمات زیادی را امتحان کردم ، سرعت ، عقب نشینی ، ارتفاع لایه ، دما را تغییر داد. هیچ چیز کار نکرد. نازل را به 0.5 میلی متر تغییر دادم.

هنوز همونطوره چاپ به طور مداوم شکست می خورد. من حتی برخی از خرابی های برق را داشتم که باعث شد در UPS سرمایه گذاری کنم. من مستأصل بودم ، می خواستم پروژه پیش برود و من گیر کرده بودم. سپس به ایده ای رسیدم. آیا می توانم بعد از تعویض نازل مسدود شده ، چاپ مجدد آن را از سر بگیرم؟ پس از جستجوی آنلاین متوجه شدم که امکان پذیر است. متأسفانه ، آن زمان آنقدر ناامید بودم که ویدئویی از این روش ضبط نکردم. اما این کار مانند یک جذابیت عمل کرد و در نهایت ، من آخرین قسمت محفظه را روی تخت چاپ آماده کردم! چه آرامشی!

کارهای بعدی که انجام شد آسان بود ، حذف مواد نگهدارنده از روی چاپ ، سنباده زنی و پرداخت با لاک چوب. تمام قطعات را با دقت سنباده زدم. همانطور که می بینید قسمت اصلی به همان خوبی که می خواستم چاپ نشد ، اما از آنجا که چاپ آن بسیار دشوار بود ، مجبور شدم با آن کار کنم. برای بهبود نواقص ، از مقداری بتونه چوبی استفاده کردم. از آنجا که بتونه چوبی با رنگ مشابه قسمت خود پیدا نکردم ، دو بتونه رنگی را با هم مخلوط کردم تا رنگی به اندازه کافی نزدیک به قسمت من ایجاد شود. بتونه چوب را روی همه قسمت ها گذاشتم و تمام نواقص را اصلاح کردم. بعد از خشک شدن بتونه ها ، یکبار دیگر قطعات را سنباده زدم و لاک چوب استفاده کردم. من برای قسمتهای تیره از لاک چوب گردو و برای قسمتهای روشن از لاک چوب بلوط استفاده کردم. من آنها را برای یک روز خشک کردم و آماده بودم تا به سراغ وسایل الکترونیکی بروم.

مرحله 5: همه چیز را کنار هم قرار دهید

گام بعدی کوچک کردن وسایل الکترونیکی بود تا در محفظه جا شود. از آنجا که من قبلاً تمام قسمت های Fusion 360 را مدل کرده بودم ، مطمئن بودم که چگونه این کار را انجام دهم. همانطور که می بینید ، هر قسمت موقعیت خاصی در محفظه دارد.

من تمام قطعات را با هم مطابق نمودار شماتیک که در اینجا ضمیمه کرده ام لحیم کردم

ابتدا ، Arduino Pro Mini را لحیم کردم و کد را با استفاده از یک برنامه نویس FTDI روی آن بارگذاری کردم.

گام بعدی ایجاد منبع تغذیه برای مدار بود. من قصد دارم از سپر باتری Wemos استفاده کنم ، یک سپر بسیار مفید که می تواند باتری 18650 را شارژ کرده و ولتاژ آن را تا 5 ولت افزایش دهد. کانکتور باتری را از سپر جدا کردم و سیم ها را از کانکتور باتری 18650 لحیم کردم. بعد ، سوئیچ را به خروجی 5 ولت لحیم کردم. شماتیک دوم را که در اینجا ضمیمه کرده ام بررسی کنید. منبع تغذیه آماده بود.

سپس تمام قسمت های دیگر را یکی پس از دیگری برای چند ساعت لحیم کردم. من این بار از کابل صوتی در خروجی صدای ماژول رادیو FM استفاده نکردم ، اما به جای آن سیم هایی را در پایین برد لحیم کردم. عکسی را که به این دستورالعمل ضمیمه کرده ام بررسی کنید. این سیگنال اکنون می تواند برای تقویت به تقویت کننده برود. من همچنین یک خازن 330μF را به ریل قدرت روی برد نمونه سازی اضافه کردم. این اضافه نویز سیگنال رادیویی را کاهش می دهد. پس از انجام تمام لحیم کاری ، پروژه را آزمایش کردم و کار کرد!

آخرین مرحله این بود که همه چیز را کنار هم قرار دهید ، قطعات محفظه و قطعات الکترونیکی. من ابتدا گریل رادیو را چسباندم و سپس پارچه کبابی را چسباندم. سپس صفحه نمایش را با چسب معمولی و بلندگو را با چسب حرارتی چسباندم. بعد ، نگهدارنده باتری ، سوئیچ و شارژر باتری را گرم چسباندم. سپس ماژول تقویت کننده را بطور داغ به موقعیت خود چسباندم ، سپس رمزگذار روتاری و در نهایت تخته نمونه سازی. در نهایت ، تنها کاری که باید انجام می دادم این بود که قسمت های باقی مانده محفظه را به هم بچسبانم. پروژه آماده بود و من نمی توانستم منتظر امتحان آن باشم.

پروژه رادیو FM Art Deco در 6 ماه گذشته پس از شروع به کار ، روی میز من موسیقی پخش می کرد. چه احساسی

مرحله 6: کد پروژه

بیایید به رایانه برویم تا نگاهی سریع به بخش نرم افزاری پروژه داشته باشیم. همانطور که می بینید ما از کتابخانه های زیادی در این پروژه استفاده می کنیم.

کد پیچیده تر از بسیاری از پروژه هایی است که ما تاکنون ساخته ایم. من سعی کردم تا آنجا که ممکن است ساده با خواندن و درک توابع کار کنم.

ایده اصلی این است: اگر محور رمزگذار چرخشی موقعیت خود را تغییر داده و بیش از 1 ثانیه در همان موقعیت باقی مانده باشد ، باید آن فرکانس را روی ماژول رادیو FM تنظیم کنیم.

if (currentMillis - previousMillis> فاصله) {if (فراوانی! = فرکانس قبلی) {previous_frequency = فرکانس ؛ radio.select فرکانس (فرکانس) ؛ ثانیه = 0 ؛ } دیگری

ماژول رادیویی FM حدود 1 ثانیه برای تنظیم فرکانس جدید نیاز دارد ، بنابراین ما نمی توانیم فرکانس را در هر تغییر رمزگذار چرخشی تغییر دهیم زیرا در این صورت ، تغییر فرکانس بسیار کند خواهد بود. وقتی فرکانس جدید روی ماژول تنظیم می شود ، ما تعداد ثانیه هایی را که از تنظیم فرکانس می گذرد ، حساب می کنیم. اگر زمان بیش از علامت 5 دقیقه باشد ، آن فرکانس را در حافظه EEPROM ذخیره می کنیم.

else {seconds ++؛ if (ثانیه == SECONDS_TO_AUTOSAVE) {float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM ()؛ if (read_frequency! = frequency) {Serial.println ("loop (): ذخیره فرکانس جدید در EEPROM") ؛ writeFrequencyToEEPROM (& فرکانس)؛ }}}

می توانید کد این پروژه را در اینجا ضمیمه کنید.

مرحله 7: اندیشه های نهایی

ما بسیار خوش شانس هستیم که در عصری زندگی می کنیم که می توانیم هر چیزی را که می خواهیم به تنهایی بسازیم! ما ابزارها و منابع لازم را داریم تا هر چیزی را که می خواهیم در چند هفته و با هزینه کم ایجاد کنیم.

نتیجه نهایی ارزش وقت و تلاشی را که انجام دادم دارد. من ساعت های زیادی را صرف این پروژه کردم. من چیزهای جدید زیادی آموختم ؛ من تجربه گرانبهایی به دست آوردم. من در حال حاضر مهارت ها و اعتماد به نفس لازم برای ساخت پروژه های بهتر را دارم. وقتی این کانال یوتیوب را ایجاد کردم ، حتی نحوه لحیم کاری را نمی دانستم ، نمی دانستم که چاپگرهای سه بعدی وجود دارند و البته نمی دانستم چگونه چیزی را طراحی کنم. فقط برنامه نویسی بلدم. 3 سال بعد من قادر به ساخت پروژه هایی مانند این هستم. بنابراین ، اگر همیشه می خواهید چیزی بسازید اما از شروع آن می ترسیدید ، مراحل مرا دنبال کنید. از کوچک شروع کنید و به یادگیری ادامه دهید. در عرض چند سال ، پیشرفت خود را باور نمی کنید.

البته این پروژه کامل نیست. دریافت آنتن با آنتن مورد استفاده من خیلی خوب نیست. من متوجه شدم که اگر یک کابل USB را به درگاه شارژ متصل کنید ، به عنوان آنتن عمل می کند و دریافت را به شدت بهبود می بخشد. همچنین ، اگرچه کد پروژه از دکمه رمزگذار چرخشی برای روشن یا خاموش کردن نور پس زمینه صفحه نمایش پشتیبانی می کند ، اما من از این ویژگی استفاده نکردم زیرا به طور تصادفی رمزگذار چرخشی را چسباندم تا دکمه فشرده نشود. البته ، بسیاری از موارد را می توان در پروژه ای مانند این بهبود بخشید. اگر این پروژه را می سازید و پیشرفت هایی انجام می دهید ، لطفاً کارهای خود را با جامعه به اشتراک بگذارید.

خوشحال می شوم نظر شما را در مورد پروژه رادیو FM اکنون که کامل شده است بدانم. از ظاهر آن خوشتان می آید؟ آیا می خواهید یکی بسازید؟ قرار است چه نوع بهبودی در آن ایجاد کنید؟ لطفاً ایده های خود را در قسمت نظرات زیر ارسال کنید ؛ من عاشق خواندن افکار شما هستم!

جایزه اول در مسابقه میکروکنترلر