Caixa de música Arduino com exibição de letras: 9 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Recentemente, comprei um LCD (tela de cristal líquido) de 2 linhas x 16 caracteres para brincar. Depois de me familiarizar com ele, comecei a pensar em um projeto para usá-lo; algo um pouco original. Decidi fazer uma caixa de música que exibisse a letra (ou uma mensagem) enquanto a música tocava. Para música, comprei uma pequena placa de reprodutor de formato MP3. Um Arduino Nano executa o LCD e o MP3. O Nano e o MP3 cabem em uma placa de ensaio de meio tamanho com muito pouca fiação necessária. Todo o negócio é alimentado por uma bateria recarregável de íon de lítio. Eu também comprei um alto-falante minúsculo de boa qualidade. Todos cabem em uma bela caixa que comprei localmente na Jo-Ann's Crafts and Fabrics. Fiz capas para esconder a parte eletrônica; apenas a tela LCD mostra.

Para a primeira seleção musical, escolhi “Love Me Tender” de Elvis Presley. Para explicar o porquê, deixe-me acrescentar algumas informações básicas. Conheci minha esposa enquanto estava na faculdade (1955-59). Nas festas de cerveja eu tocava um violão e cantava (sorta). Acabei fazendo novas letras para a música especificamente para ela. Pretendo fazer dessas letras a próxima seleção musical; ela jura que os tem, mas ainda não os encontrou. Claro que os esqueci. Mas a caixinha de música é um presente para minha esposa. Ela é uma boa pintora e vai enfeitar a caixa.

Para esclarecimento: Eu escrevi apenas um Instructable anterior: Knock-Knock Treasure Box. Publiquei como dick55. De alguma forma, outro nome foi atribuído a este.

Etapa 1: peças, materiais e ferramentas necessárias

Peças e Material

Quando quero obter peças rapidamente com remessa “gratuita”, uso o Amazon Prime. Muitas vezes posso encontrar muitos neste único lugar, o que é uma verdadeira conveniência. Caso contrário, procuro no ebay e em outros fornecedores. Qualquer item listado abaixo que não mostre um fornecedor significa que eu já o tenho.

Box (Jo-Ann's) Woodline Works ITEM # 64860

Basswood (Jo-Ann de 1/8 x 4 x 24 polegadas)

Tecido da grade do alto-falante (Jo-Ann) ¼ jarda é a compra mínima permitida

Arduino Nano

LCD (Amazon / Sunfounder I2C LCD1602)

Leitor de MP3 (Amazon / DFPlayer)

Cartão de memória para MP3 player (Amazon / SanDisk 16GB micro SD)

Alto-falante (Parts-Express / DaytonAudio CE32A-8)

Placa de ensaio de meio tamanho

Bateria recarregável de íon de lítio de tamanho 9V e carregador

Conector de encaixe de bateria com fios vermelho (+) e preto (-)

Interruptor de tampa (SPDT ativado por alavanca de mola)

# 22 fio de cobre sólido para conexão

Jumpers de fita de 40 fios, 8 polegadas de comprimento, feminino-masculino

Resistores de 1000 ohms (2)

Sucata 2x4

Fita dupla-face de espuma Dupont

# 4 parafusos e porcas

Cola (eu uso a cola adesiva da Ailene para quase tudo)

Marcadores de cor permanentes

Ferramentas que usei

Serra de mesa (faz o melhor trabalho no corte de tília, ou qualquer madeira, com precisão e facilidade)

Serra de coping (para cortar o orifício na tampa da tela LCD)

Furadeira e broca de madeira (pá) de 1 polegada

Régua com marcações de 1/32 pol. Ou 1 mm

Ferro de soldar, suporte, solda e limpador de ponta de malha de latão opcional

Alicate de ponta fina

Decapador de fio (eu recomendo o Vise-Grip para uma decapagem fácil e confiável; Amazon)

Etapa 2: modificar a caixa

Alto falante

Faça um orifício para alto-falante de 1 polegada de diâmetro no centro da frente da caixa usando a broca tipo espada ou serra copo.

Este é o melhor momento para montar o alto-falante. Use quatro pedaços de fita de espuma de 2 faces na moldura, centralizando o alto-falante no orifício.

Corte um quadrado de pano de grade para cobrir o orifício e cole-o na caixa do lado de fora, centralizado no orifício, Na placa de tília, coloque uma cobertura quadrada de tecido de grade, faça um orifício de 1 polegada centralizado, corte a cobertura e cole-a na caixa.

Tampa do alto-falante / tampa do interruptor

Corte as partes da tampa do alto-falante / chave da tampa da placa de basswood, visando um encaixe perfeito na caixa.

Cole os lados com a parte de trás e, em seguida, cole o topo. Também cortei pedaços de tarugo quadrado para adicionar cantos reforçados.

(Lembre-se de que as dimensões laterais devem ser 1/8 polegada menos que a altura interna da caixa para acomodar a tampa e larga o suficiente para limpar a profundidade do alto-falante.

(Além disso, a parte traseira deve ter pelo menos ¼ polegada menos altura do que a caixa interna para permitir a saída do fio na parte inferior e para a tampa superior.)

Interruptor de tampa

Este é um bom momento para montar o interruptor da tampa e seu botão de ativação.

Meu botão tem 7/16 polegadas de comprimento e 1/8 polegadas. Enrolei fita adesiva de 1/8 de polegada de largura ao redor da parte inferior para mantê-la na tampa quando a tampa é instalada.

Eu prendi o interruptor na frente da caixa em uma posição horizontal que garantiu que o lado da tampa passasse por ela, em uma posição vertical que colocava o ponto do atuador da alavanca da mola 1/4 polegada abaixo do topo da caixa (espessura superior mais área do botão com fita adesiva), e espaçou duas espessuras de fita de espuma da frente da caixa para fornecer espaço para o orifício do botão. Medi a distância instalada do ponto central da alavanca da mola da frente da caixa e fiz um orifício de 1/8 de polegada na parte superior da tampa para o botão e a ampliei ligeiramente para permitir a liberdade de movimento. O botão fica no ponto do atuador da alavanca da mola com 3/16 projetando-se acima do topo da tampa com 1/8 de polegada de espessura.

Fundo falso

Corte o fundo falso para criar um ajuste confortável na parte de trás da tampa do alto-falante / chave da tampa, de modo que ambas as partes sejam mantidas no lugar sem a necessidade de parafusos.

Faça um entalhe para o conector LCD.

(Lembre-se de colar um pedaço de fita no fundo falso, permitindo que a fita se enrole para facilitar a remoção do fundo falso.)

Atrase o corte dos suportes laterais da caixa para o fundo falso até que a altura instalada da placa de ensaio e do cabeamento possa ser determinada. (Eu não fiz isso e tive que adicionar dois palitos de fósforo em cada lado para obter espaço suficiente).

Tampa da tampa

Corte a tampa da caixa para um ajuste confortável na tampa.

Desenhe o orifício retangular para o display LCD. Um orifício centralizado deve permitir espaço com a tampa do alto-falante / chave da tampa quando a tampa se fecha. ! usou a serra de coping para cortar o orifício do LCD, primeiro perfurando um orifício de acesso para a lâmina. (Observação: achei difícil conseguir um recorte bonito.)

Faça um entalhe para o conector LCD.

Marque 4 orifícios de montagem e faça os furos.

Monte o LCD com parafusos # 4 e porcas usando espaçadores conforme necessário.

Corte quatro pés quadrados de montagem de um 2x4, com comprimento para conseguir montagem embutida da tampa na tampa, incluindo uma espessura de fita de espuma. (A foto mostra fita de espuma no topo dos suportes. Decidi que esse não era o melhor caminho a seguir.)

Marque os pontos de montagem na tampa, faça orifícios para os parafusos na tampa e orifícios piloto nas montagens para os parafusos # 4.

(Lembre-se de instalar os suportes da tampa do alto-falante / chave da tampa para que não haja interferência da cabeça do parafuso quando a tampa fechar.)

Aparafuse os suportes e pressione a tampa na tampa para prendê-la com a fita de espuma.

(Observação: os parafusos permitem que a tampa seja removida, se necessário. A fita de espuma dificulta muito a remoção da tampa.)

Etapa 3: fazer breadboard

Conecte o Nano e o MP3 Player no breadboard

Conecte o Nano com o pino 1 (D13) na placa de ensaio G-30.

Conecte o MP3 Player com pino 8 (conexão de alto-falante) em H-1.

Tabela de fiação da placa de ensaio

Poder:

Barramento J-19 a + 5V (saída Nano 5V)

J-17 para Ground (-) bus

Barramento J-8 a + 5V (entrada MP3 5V)

J-2 para Ground (-) bus

Conexão serial de software de Nano para MP3 Player:

A-10 a A-20.

B-13 a B-21

1K resistor em E-10 e F-10. (Esses resistores compensam a interface de 3,3 V no MP3 Player.)

1K resistor em E-13 e F-13.

I-7 a I-10.

J-6 a J-13.

Etapa 4: instalar e conectar a placa de ensaio

Instalação da placa de ensaio

Remova um pequeno quadrado do forro da placa de ensaio em cada canto e aplique fita de espuma.

(Não remova todo o apoio ou você nunca será capaz de remover a placa de ensaio.)

Cole a placa de ensaio na parte traseira central da caixa.

Instalação e conexão da bateria de 9V

Monte a bateria no canto traseiro direito da caixa usando um pequeno quadrado de fita de espuma centralizada.

Solde o fio vermelho do conector de encaixe da bateria no pólo de entrada do interruptor da tampa.

Separe um conector de duas fitas (um dos quais é vermelho) e corte a extremidade fêmea.

Solde o fio vermelho no pólo da chave que produz 9 V quando a chave não está pressionada.

Solde o outro fio ao fio preto do conector de encaixe.

Use o marcador para marcar o breadboard I-16 em vermelho (saída Nano 5V). Marca I-15 preta (terra).

Conecte os pinos de duas fitas, vermelho com vermelho, preto com preto.

Conexão de alto-falante

Separe um conector de três fitas e corte a extremidade fêmea.

Solde os dois fios externos aos terminais do alto-falante. O fio do meio não é usado.

Conecte os pinos externos na placa de ensaio I-1 e I-3. A polaridade não importa.

Conexão LCD

Separe um conector de quatro fitas, escolhendo um esquema de cores cinza-vermelho-laranja-amarelo.

Na extremidade do LCD, conecte o conector fêmea aos pinos do LCD conforme definido abaixo. SCL e SDA são a interface I2C.

Na placa de ensaio, divida a fita de 4 fios em duas fitas de 2 fios: pinos vermelho-preto e laranja-amarelo I2C conectados conforme definido abaixo.

Fim LCD (feminino):

Gray - Gnd

Vermelho - 5V

Laranja - SCL

Amarelo - SDA

Extremidade da tábua de pão (macho) (marque de acordo):

Gray - Ground (-) bus

Vermelho - barramento 5V (+)

Laranja - J-22

Amarelo - J-23

Etapa 5: Faça e instale os suportes laterais da caixa para o fundo falso

Com a placa de ensaio e toda a fiação no lugar, meça a altura da fiação acima do piso da caixa.

Corte os dois suportes da placa de buxo com uma altura um pouco maior do que esta medida e uma largura um pouco menor que o fundo falso. Cole-os nas laterais da caixa.

Etapa 6: Baixe o Arduino Sketch para o Nano

Copie o seguinte esboço no Arduino IDE e carregue no Nano. O esboço é comentado para facilitar a compreensão.

Etapa 7: Baixe a música para o cartão Micro SD

Usando o seu PC, carregue a seguinte música MP3 no cartão micro SD e insira-a no MP3 Player.

Etapa 8: Jogue

Conecte a bateria e você deve estar pronto para jogar.

Tentei mostrar um vídeo nesta etapa, mas nunca fiz um antes e não tive nada além de problemas.

Aqui estão alguns recursos úteis:

wiki.sunfounder.cc/index.php?title=I%C2%B2C…

www.dfrobot.com/wiki/index.php/DFPlayer_Mi…

github.com/Arduinolibrary/DFPlayer_Mini_mp…

www.parts-express.com/pedocs/specs/285-101…