Kuti muzikore MP3 për fëmijë: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Kur kërkoja disa projekte të reja DIY rreth arduino, gjeta disa ide të bukura në MP3 player për fëmijë të bazuar në RFID. Dhe ekziston një kuti e madhe profesionale e lodrave në treg - këta djem sundojnë. Ata bënë një biznes të madh nga ideja e tyre e zgjuar. Shikoni - do të gjeni faqen e tyre!

Ndërsa dy fëmijët e mi po dëgjojnë libra audio dhe muzikë, gjithnjë e më shumë, dhe akoma po përdorin disqe të mirë të vjetër kompakt me të gjitha sherret, unë vendosa të ndërtoj një kuti të tillë MP3 player me disa veçori të këndshme për ta bërë atë një individ të shkëlqyeshëm lodër për ta. Pasi bleva kohët e fundit printerin tim të parë 3D ky projekt dukej të ishte një shesh lojrash i mirë për t'u zhytur edhe në printimin 3D.

Kështu fillova në fazën e konceptit - cilat veçori do të doja të zbatoja - RFID, MP3 Player, WLAN (anuluar më vonë), kontrolli i IMU, ekrani LCD, Ora me zile, karikimi pa tel … Duhen bërë për të bërë një hulumtim, çfarë përbërësish do të më duheshin. Cilat përbërës mund të ripërdorin? Ende kisha një modul IMU, LCD, disa nano Arduino.

Me një përvojë në bashkimin dhe matjen e montimit është e mundur brenda 1-2 pas sesioneve të punës.

Shtypja e Kutisë, e përbërë nga një bazë, një pllakë mbulimi dhe një stacion karikimi, kërkon ca kohë (12+ orë në varësi të printerit dhe cilësimeve të prerëses), por këtë e bëra gjatë bashkimit.

Hapi 1: Përbërësit

Komponentët janë me të vërtetë të zakonshëm ndërkohë. Këtu është një listë e komponentëve që kam përdorur për këtë projekt.

1. Ekran LCD 1602 2x16 Karaktere të Mëdha 5 V 122*44 MM blu

2. Lexues RFID- NFC RFID-RC522 RF IC

3. MP3 Player - DFPlayer Mini MP3 Player Modul Modeli i Zbërthimit të Zërit MP3 Për Arduino Mbështetës TF Card U -Disk IO/Port Serial/AD

4. Altoparlant- 4 ohm 3Watts 53MM Kryetari katror 36MM Kapak i argjendtë i jashtëm me shkumë magnetike të jashtme

5. Kartë Micro SD 8GB

6. Sensori i xhiroskopit analog të boshtit MPU6050 3

7. MINI USB NANO V3.0 CH340 5 V 16 Mt Atmega328 Micro Controller Board (gati të gjitha kunjat e përdorura!)

8. DS3231 Precision RTC - Moduli i alarmit

9. Powerbank JETech 3400 mAh

10. Moduli Universal DIY PCBA Qi Wireless Charger Receiver Module - Blu + E Zezë

11. Prototip PCB Board Protoboard Tinned Universal Breadboard Prototyping Solderless FR4 PCB Double-Sided 5x7 cm 50x70mm FR4

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

13. Rezistenca 1x1kOhm për të kufizuar rrymën bazë, 3x220Ohms 0, 5 w (paralelisht! Për të përballuar fuqinë - mund të përdorni një rezistencë me specifikim më të lartë, unë i kisha këto) për ngarkesën aktuale midis emetuesit dhe kolektorit. 2x1kOhms për linjën TX dhe RX midis Arduino dhe DFplayer për të vrarë zhurmën - nuk kam pasur ndonjë problem këtu.

14. Disa gjëra elektronike standarde DIY - hekur bashkues, saldues, prerës, lidhës, kabllo…

14. Shumë energji dhe nja dy orë për tu mbledhur:)

Çmimi total për përbërësit e mësipërm -3 30-35 € - kryesisht nga aliexpress.com dhe dx.com. Transporti kërkon pak kohë, por çmimi është i madh.

Hapi 2: Lidhshmëria elektronike

Unë nuk kam vizatuar një paraqitje, as nuk kam përdorur ndonjë mjet të dobishëm si Fritzing ose të ngjashme. Ndoshta në një moment të mëvonshëm. Përshkrimi më poshtë tregon lidhshmërinë. Të gjitha kunjat që nuk përmenden nuk janë të lidhura.

Gjatë bashkimit kam mbajtur matjen e lidhshmërisë së linjave, është bërë edhe kontrolli i fundit me komponentët e montuar. Asgjë më e bezdisshme sesa të kërkosh një lidhje të keqe në fund të fundit është mbledhur. Kujdes më i madh për GND dhe tension +.

Paraqitja e kunjave të çdo komponenti është në dispozicion përmes Google.

Ekrani LC

LED ---- GND

LED+--- Nëpërmjet powerbank 220Ohm në 5V

DB7 --- Arduino D2

DB6 --- Arduino D3

DB5 --- Arduino D7

DB4 --- Arduino D8

E --- Arduino A1/Pin 15

R/W --- GND

RS --- Arduino A0/Pin 14

V0 --- 10Kohm potenciometër Rx (për të rregulluar kontrastin)

VDD --- Powerbank +5V

VSS --- GND

MP3 player DFPlayer

VCC ---+5V Powerbank

RX --- serial softuerësh Arduino D5 (potencialisht përmes rezistencës 1kOhm në rast të problemeve me zhurmën)

TX --- serial softuerik Arduino D9 (potencialisht përmes rezistencës 1kOhm në rast të problemeve me zhurmën)

SPK1 --- Kryetari +

GND --- Powerbank GND

SPK2 --- Kryetari-

I zënë --- Arduino A7

GND --- GND

NFC522 RFID lexues

3.3V --- Arduino 3.3V

GND --- GND

MISO --- Arduino D12

MOSI --- Arduino D11

SCK --- Arduino D13

SDA --- Arduino D10

Sensor xhiro IMU 6050

VCC --- Arduino 3.3V

GND --- GND Powerbank

SCL --- Arduino A5/SCL

SDA --- Arduino A4/SDA

ADO ---+3.3V (Sinjal i lartë) për adresën I2C 0x69

DS3231 Ora në kohë reale

3, 3V --- Arduino 3.3V

SDA --- Arduino A4/SDA

SCL --- Arduino A5/SCL

GND --- GND

Shkaktuesi i ngarkesës aktuale

Emetues 2N3904 - GND

Baza 2N3904 - përmes 1kOhm në Arduino D6

Koleksionist 2N3904 - përmes 3x220Ohms (paralelisht! - mund të përdorni një rezistencë më të lartë të specifikimit, unë i kisha këto) në +5V

Powerbank

Linjat V+ dhe GND të Powerbank të lidhura përmes një konektori USB femër në lidhësin e energjisë në bord dhe lidheni me Vin/GND të Arduino). Banka e energjisë ndizet përmes mikroçelës në pllakën e mbulimit. Unë bashkova një mikroçelës në V+ përmes një rezistence ngarkese në GND për të simuluar një gjendje ngarkese dhe për ta ndezur atë. Pas kësaj ngarkesa aktuale e mban atë nga fikja.

+5V - Lidhësi i energjisë në bord +5V

GND -Lidhës i energjisë në bordin GND

+5V e bankës së energjisë - rezistencë ndaj ngarkesës - mikroçelës Pin A

GND - kunja e mikroçelësit B

Hapi 3: Asambleja e elektronikës

Komponentët e bordit - MP3 player, RTC, IMU, Arduino janë montuar në priza. Çelësat e përzgjedhjes dhe lart/poshtë, RFID, LCD dhe fuqia lidhen me anë të 'kabllove të brezit' të vetë -ngjitur aq gjatë sa të futen në kuti më vonë.

Mikroçelësi për të ndezur bankën e energjisë është një mbulesë fikse - nuk tregohet në figurë.

Kam përdorur një furnizim me energji fikse për të testuar konfigurimin.

Gjatë montimit unë testova secilin komponent individualisht -> shembull skicat Arduino për përbërësit janë shumë të dobishme këtu.

Meqenëse powerbank kishte një fikje automatike me rrymë të ulët, unë përfshija një kulm ngarkese të kontrolluar nga tranzistori çdo 15 sekonda për 100 ms përmes një rezistori 70 Ohm (në fakt 3 paralele 220 Ohms për të siguruar energji të mjaftueshme, është vetëm një kulm i shkurtër, por tre rezistencat do të ndajnë rrymën dhe kështu nuk do të operohen mbi specifikimet).

Më vonë doli që Mini DFPlayer po tërheq> 70mA vazhdimisht. Ndërsa përdorja auto-fikjen e powerbank edhe për fikjen e kutisë (duke mos shkaktuar më ngarkesën aktuale) tani më duhet ta rimendoj këtë.

Ende keni probleme me mënyrën e gjumit të Arduino dhe DFplayer për të ulur rrymën - rryma nuk bie nën pragun për të mundësuar fikjen. Reagimi i mirëpritur.

Shënim: për Kutinë e dytë më duhej të porositja një bankë tjetër të energjisë sepse vrava pajisjet elektronike të asaj fillestare. Dhe shikoni këtu - kjo bankë e energjisë fiket 10 sekonda pasi ndaloj së aktivizuar rryma e ngarkesës -> fikja po punon tani.

Marrësi i karikimit pa tel është i kyçur në bankën e energjisë që ngarkon usb. Baza e karikuesit është ndërtuar në një kuti karikimi, të shtypur me printerin tim 3D.

Hapi 4: Softuer

Softueri i disponueshëm në github

Programimi është argëtues, më pëlqen të filloj me një bërthamë të shpejtë shembujsh dhe të zhvillohem më tej. Meqenëse nuk i bëj me të vërtetë specifikimet pasuese, tiparet e planifikimit dhe planet e strukturuara të programit përfundoj me një kod pune, por jo vërtet elegant. Kjo është gjithmonë një punë e lehtë -> shkoni më shumë në objekte, ndani në.h dhe.cpp…

Sidoqoftë, unë dua që puna të funksionojë shpejt, kështu që në shumë raste nuk arrij atje në rrugën më efikase.

Por gjëja e madhe është - sapo HW po punon, mund të filloni të bëni të gjitha llojet e gjërave.

Kam përdorur arduino IDE, disa biblioteka të kërkuara - thjesht të bëra me menaxherin e bibliotekës arduino IDE.

Kështu që versioni im aktual i softuerit mbështet:

Mesazh mirëseardhje

Vëllimi (duh)

Kthesa majtas/djathtas e kutisë për të kaluar në këngën e mëparshme/të ardhshme dhe nëse RFID çaktivizohet në dosjen tjetër, përpara dhe mbrapa.

Ndalo/luaj (dje)

Filloni, mësoni RFID të ri - dosja caktohet bazuar në dosjen tjetër të kartës SD RFID tjetër. Të dhënat ruhen në Arduino EEPROM

Luaj dosjen e caktuar në RFID-caktimi RFID-në-dosje përmes funksionit të mësimit

Ngarkoni dhe ruani parametrat për të aktivizuar cilësimet e ruajtura. Rikthim ne gjendjen e fabrikes:)

Ora dhe cilësimi i datës.

Ndizni/fikni alarmin, duke vendosur orën dhe minutën e alarmit, duke luajtur një këngë fikse për alarm.

Fikni RFID - luani mp3 pa të.

Disa ide të tjera në listën time - ende për t'u zbatuar

Trego temperaturën (RTC mund ta bëjë këtë - mat temperaturën për të kompensuar ndikimin në kuarc)

Filloni të qeshni kur tronditeni, Vendosni këngën për alarm

Zgjidhni se cila dosje i është caktuar RFID në modalitetin e mësimit

Ruani caktimin e dosjes dhe këngën e fundit të luajtur në çipin RFID - ripërdorshmëri midis kutive (po ndërtoj një tjetër - dy fëmijë mbajnë mend….?)

aktivizoni fikjen -kjo nuk funksionon deri tani pa u lidhur me USB -> ngarkesa aktuale përmes Powerbank zvogëlohet në këtë cilësim.

Informacion mbi strukturën e dosjeve në kartën SD

Unë kisha disa libra audio dhe muzikë për fëmijët e mi të ruajtur. Kështu që unë përdor disa shkrime linux për t'i transformuar këngët në emërtimin e duhur. Dosjet duhet të emërtohen në rend numra dyshifrorë (p.sh. "00", "01", "02"…). Këngët atje duhet të emërtohen me radhë numra tre shifrorë (p.sh. "001.mp3", "002.mp3",…).

Mp3 ime e ndezur-mirëpritur ("Përshëndetje, unë jam kutia juaj e lodrave …") ruhet në dosjen "99" si "001.mp3".

Skripti nuk është dëshmi idiote dhe duhet të përdoret vetëm në një direktori 'kopje' dhe jo në origjinalet.

#!/bin/bashlet i = 1 për skedarin në *.mp3 bëni nëse (($ i <10)); pastaj mv "$ file" "00 $ {i}.mp3" elif (($ i <100)); pastaj mv "$ file" "0 $ {i}.mp3" ndryshe mv "$ file" "$ {i}.mp3" fi i le ++ done

Hapi 5: Shtypja dhe Montimi i Kutisë

Pra tani HW dhe SW po punojnë - kam nevojë për një Kuti!

Një vend i mrekullueshëm për të filluar është Tinkercad - më pëlqen! E thjeshtë për t’u përdorur dhe merrni gjithçka që dëshironi. Duke u bazuar në një komunitet të madh dhe shumë shembuj të shkëlqyeshëm nga "Tinkerers" të zgjuar.

Dikush mund të futet lehtësisht në këtë përgjithmonë - këtu një ndryshim, atje një mal i ri, vrimë,… dizajn i ri,….

Por në fund jam plotësisht i kënaqur me modelin aktual të kutisë. Unë gjithashtu ndërtova një kuti bazë për karikuesin për ta vendosur kutinë mp3 për … karikim. shiko këtu

Shtypja kërkon kohën e saj (-12 8-12 orë dhe më shumë) dhe unë testova me trashësi të ndryshme të linjës, Në fund mbeta në standardet e printerëve. Për kutitë aktuale unë jam duke përdorur kutitë e prototipit (të shtypura fillimisht bazuar në modelin më të vjetër), megjithatë dizajni i fundit ka disa veçori të reja, montime, të tëra të cilat bëjnë një artikull tjetër në listën time të detyrave.

Dhe një gjë shumë e rëndësishme akoma për të bërë: merrni disa rroba të bukura për kutinë - por kjo do të jetë domeni i gruas sime - mezi pres rrobat e reja të kutisë - së shpejti…

Sapo printimet të jenë ftohur dhe një test bazë i elektronikës është bërë jashtë kutisë, montimi përfundimtar duhej të bëhej.

Kam përdorur zam të nxehtë për të rregulluar pjesët - ndërprerës mikro, marrës LCD dhe RFID të fiksuar në pllakën e mbulimit. Kam përdorur disa kaseta të dyanshme për të fiksuar paraprakisht përbërësit dhe më pas kam përdorur ngjitësin e nxehtë për të vendosur disa pika përfundimtare të fiksimit.

E njëjta gjë me kutinë bazë. Së pari fiksoni pllakën e marrësit të karikimit në tokën e kutisë - kaseta e dyanshme bëri një punë të mirë këtu - duhet të rregullohet në mes të bazës për të qenë mjaft afër spiralës së ngarkimit kur vendosni kutinë në majë të bazës së ngarkuesit Me

Pastaj powerbank, përsëri para-rregulloni me anë të dyfishtë, pastaj vendosni një zam të nxehtë në pikat 'strategjike'. Altoparlanti mund të fiksohet me disa pika të mira ngjitëse në montuesit e përgatitur - të bukur dhe të ngushtë.

Së fundi, bordi - unë përfshiva disa jastëkë për montim në modelin e printimit 3D, kështu që bordi ishte i pajisur me kujdes atje - përsëri - me disa pika strategjike të zamit të nxehtë. Rattling nuk duhet t'i hedhë gjërat larg - kështu që i kushtova një vëmendje këtij.

Dhe së fundi përdorni disa mini vida të disponueshme (dizajni im i printimit përfshinte disa montues me vida 3M, por ato nuk janë vërtet të shkëlqyera për vida të vërteta)

Hapi 6: Kutia e përfunduar - akoma pa rroba

Dhe këtu janë dy kutitë e përfunduara për fëmijët e mi. Ata tashmë bënë disa testime beta dhe gjetën disa gabime të softuerit;-).

Bleva gjithashtu një paketë 20 ngjitëse RFID M3.

Tani më duhet të mbledh të gjitha figurat e vogla të mundshme dhe t'i bëj të luajnë shenja për kutinë MP3. Argëtim për babanë dhe fëmijët:)