NFC Timeline Radio: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ในโครงการทดลองที่แผนกสื่อแพร่หลายที่เน้นมนุษย์เป็นศูนย์กลาง เราถูกท้าทายให้สร้างเครื่องเล่นเพลงที่ทันสมัยซึ่งอ้างอิงถึงการออกแบบวิทยุแบบดั้งเดิม กรอบเวลาคือหนึ่งภาคการศึกษา

ขั้นตอนที่ 1: การทดลองครั้งแรก

เพื่อทำความคุ้นเคยกับโพเทนชิโอมิเตอร์ แพลตฟอร์ม Arduino และจอแสดงผล เราได้สร้างต้นแบบขนาดเล็กขึ้น

เราเชื่อมต่อโพเทนชิออมิเตอร์กับ Arduino และเขียนแบบร่างซึ่งส่งค่าของโพเทนชิออมิเตอร์ไปยัง Raspberry ทางด้าน Raspberry นั้น สคริปต์ python ขนาดเล็กจะรับข้อมูลและส่งไปยังหน้าจอ e-ink

เนื่องจากเรายังคงใช้จอแสดงผล e-ink เวอร์ชันสีแดง-ดำ การอัปเดตจอแสดงผลจึงใช้เวลา 15 วินาที ซึ่งถือว่าช้าลงสำหรับสถานการณ์การโต้ตอบของเรา

ขั้นตอนที่ 2: การควบคุม NFC & เสียง

ต่อไป เราเชื่อมต่อเครื่องอ่าน RFID ในขั้นต้นกับ Raspberry Pi เพื่อใช้เป็นกลไกควบคุม

ในต้นแบบนี้ แท็ก NFC จะควบคุมเสียงที่เล่นบนลำโพงของเรา

นอกจากนี้ เรายังทดลองกับการเชื่อมต่อข้อมูลระหว่าง Raspberri Pis ซึ่งทำให้อินสแตนซ์ควบคุมหนึ่งตัวคือ Raspberry หลัก และอีกตัวหนึ่งเป็นอินสแตนซ์การป้อนข้อมูลคือ Raspberry ทาส

ขั้นตอนที่ 3: Motor-Fader

ตอนแรกเราวางแผนที่จะใช้ตัวบ่งชี้ดิจิตอลเพื่อแสดงการเลือกเพลง น่าเสียดายที่หน้าจอ E-Paper โดยทั่วไปมีเวลารีเฟรชที่ช้ามาก (1-15 วินาทีขึ้นอยู่กับขนาดและสีของหน้าจอ) ซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้ในสถานการณ์ของเราได้ เพื่อให้ยังคงมีการโต้ตอบที่ลื่นไหลและรักษาแนวคิดการออกแบบแบบดั้งเดิมไว้ เราจึงตัดสินใจเลือกใช้เฟดเดอร์แบบใช้มอเตอร์เพื่อให้มีแถบสีแดงที่ด้านหน้าของหน้าจอ

เนื่องจากข้อจำกัดด้านเวลาและความเรียบง่าย เราจึงเลือกที่จะไม่สร้างโซลูชันทางกลของเราเอง และใช้เฟดเดอร์แบบใช้มอเตอร์แทนซึ่งเราควบคุมได้จาก Arduino ของเรา

ต้องใช้สะพาน H เพื่อเคลื่อนมอเตอร์ไปทั้งสองทิศทาง

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างฮาร์ดแวร์ขั้นสุดท้าย

ในการสร้างฮาร์ดแวร์ของวิทยุ NFC คุณจะต้องมีชิ้นส่วน (หรือเทียบเท่า) ต่อไปนี้:

• 2x โพเทนชิโอมิเตอร์แบบเลี้ยวเดียว, ความต้านทาน 10kΩ
• 4x หลอดไฟจิ๋ว
• ลำโพง USB + 3.5 มม. ทั่วไป
• การ์ดเสียง USB ทั่วไป
• Arduino Uno
• สาย USB Type-B เป็น Type-A
• จอแสดงผล E-Ink ขนาด 2.13"
• 7.5" E-Ink Display
• 2x ไดร์เวอร์แผงควบคุมสำหรับจอภาพ
• เครื่องอ่าน RFID + แท็ก
• 2x ราสเบอร์รี่ Pi 3B+
• 2x การ์ด Micro-SD ทั่วไป 8GB (หรือสูงกว่า) 2x
• ปุ่ม
• ตัวต้านทาน 10kΩ ทั่วไป
• สะพาน H L293D
• 10kΩ มอเตอร์-เฟดเดอร์
• 2x เขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• สายจัมเปอร์

การเดินสายไฟ

ในการสร้างวิทยุ NFC ให้วางสายทุกอย่างตามแผนภาพ

จอแสดงผล

เนื่องจากจอแสดงผลทั้งสองนี้ต้องการหมุดที่ไม่ซ้ำกันบน Raspberry Pi เราจึงใช้ราสเบอร์รี่สองชนิด เพื่อให้ลำดับชั้นการสื่อสารตรงไปตรงมายิ่งขึ้น ราสเบอร์รี่ตัวใดตัวหนึ่งมีหน้าที่ส่งออกไปยังจอแสดงผลขนาดใหญ่เท่านั้น (Raspberry รอง) ในขณะที่อีกตัวมีหน้าที่ในการคำนวณ ควบคุม และจอแสดงผลขนาดเล็ก (Raspberry หลัก)

สำหรับการเดินสายหน้าจอ เราใช้เอกสารประกอบของ Waveshare (จอแสดงผลขนาดเล็ก จอแสดงผลขนาดใหญ่) เพียงเชื่อมต่อจอแสดงผลกับไดรเวอร์แผงผ่านตัวเชื่อมต่อ และต่อสายไดรเวอร์แผงตามเอกสาร Waveshare

เครื่องเสียง

ลำโพงใช้พลังงานจาก USB และรับอินพุตผ่านอินพุตเสียง 3.5 มม. ของการ์ดเสียง USB เสียบอุปกรณ์ทั้งสองเข้ากับต้นแบบ Raspberry

บัดกรี

เพื่อการเชื่อมต่อที่เสถียรและต่อเนื่องยิ่งขึ้น เราได้บัดกรีมอเตอร์ โพเทนชิโอมิเตอร์ หลอดไฟ และปุ่มเข้ากับสายเชื่อมต่อ เรางดการบัดกรีสายเคเบิลที่เหลือเพื่อให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดการสายเคเบิลของเรา

การสื่อสารระหว่างราสเบอร์รี่

ในการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างราสเบอร์รี่ เราใช้พวกมันเป็น UART และเชื่อมต่อผ่านการเชื่อมต่อแบบอนุกรม โดยใช้หมุด TX และ RX

การสื่อสาร Raspberry-Arduino

เชื่อมต่อ Raspberry หลักกับ Arduino ผ่านการเชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยใช้ USB

ขั้นตอนที่ 5: ซอฟต์แวร์

ในการตั้งค่าซอฟต์แวร์สำหรับ Raspberrys และ Arduino โปรดทำตามคำแนะนำ readme บนที่เก็บ github ของโครงการของเรา

ขั้นตอนที่ 6: สร้างเคส

วัสดุ:

• 8x แผ่นไม้ MDF (300 มม. * 300 มม. * 3 มม.)
• กาว 2 ส่วนประกอบ
• 3x แท่งไม้ (300 มม. * 20 มม. * 20 มม.)
• ลูกแก้ว 1 แผ่น (300 มม. * 300 มม. * 3 มม.)
• 6x สกรูไม้ (20 มม.)

ตัดแผ่น MDF ตามไฟล์ Adobe Illustrator หากคุณต้องการสร้างแผนการตัดกล่องของคุณเอง ให้ไปที่นี่ และเพิ่มส่วนตัดสำหรับส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ใน Adobe Illustrator

เข้าร่วมกับใบหน้าของกล่องและหลังจากทดสอบการติดตั้งให้ติดกาวเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มความมั่นคง เราทิ้งกาวไว้ด้านหลังเพื่อใส่ฮาร์ดแวร์ในภายหลังและดีบักระบบ

ตัดแท่งไม้ให้พอดีกับด้านในเคสในแนวนอน ตัดรูสำหรับสกรูไม้ในส่วนซ้ายและขวาของเคส แถบหนึ่งควรอยู่ด้านหลังจอแสดงผลขนาดใหญ่และปุ่มเล่น/หยุดชั่วคราว แถบหนึ่งควรอยู่ด้านหลังจอแสดงผลขนาดเล็กพร้อมโพเทนชิโอมิเตอร์เสียงและเพลง และแถบสุดท้ายสำหรับเก็บลำโพงไว้ในเคส

ขั้นตอนที่ 7: การรวมฮาร์ดแวร์และเคส

วัสดุ:

• เทป 2 หน้า
• เทปคาฟฟา
• กาวร้อน

ใช้เทปและกาวยึดชิ้นส่วนต่างๆ บนแท่งไม้ตามลำดับ คุณอาจต้องตัดส่วนของโพเทนชิออมิเตอร์ออกเพื่อให้พอดีกับปุ่มควบคุม ในการเดินสายเคเบิลภายนอก เช่น สายไฟ เราเจาะรูหลายรูที่ด้านหลังของเคส

ขั้นตอนที่ 8: ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

เมื่อทุกอย่างถูกประกอบเข้าด้วยกันแล้ว เพลิดเพลินไปกับวิทยุใหม่สุดเจ๋งของคุณ!