Rádio da linha do tempo NFC: 8 etapas (com imagens)

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

Em um projeto de laboratório no departamento de mídia onipresente centrada no ser humano, fomos desafiados a criar um reprodutor de música moderno que fizesse referência ao design de rádio tradicional. O prazo era de um semestre.

Etapa 1: primeiras experiências

Para nos familiarizarmos com os potenciômetros, a plataforma Arduino e também os visores, construímos um pequeno protótipo.

Conectamos o potenciômetro ao Arduino e escrevemos um esboço que envia o valor do potenciômetro ao Raspberry. No lado do Raspberry, um pequeno script python recebe os dados e os envia para o visor e-ink.

Como ainda estávamos usando a versão vermelho-preto da tela e-ink, a atualização da tela levou 15 segundos, o que consideramos lento para nosso cenário de interação.

Etapa 2: controle e áudio NFC

Em seguida, conectamos o leitor RFID, inicialmente ao Raspberry Pi, para usá-lo como mecanismo de controle.

Neste protótipo, a etiqueta NFC controla o áudio que é reproduzido em nossos alto-falantes.

Além disso, experimentamos conexões de dados entre o Raspberri Pis, tornando um a instância de controle, o mestre Raspberry, e outro a instância de alimentação de dados, o escravo Raspberry.

Etapa 3: Motor-Fader

Inicialmente, planejamos usar um indicador digital para mostrar a seleção de músicas. Infelizmente, as telas do E-Paper em geral têm um tempo de atualização muito lento (1-15 segundos, dependendo do tamanho da tela e das cores), o que tornou impossível o uso em nosso cenário. Para ainda ter uma interação fluida e preservar os conceitos de design tradicionais, optamos por um fader motorizado para ter uma barra vermelha física se movendo na frente da tela.

Por causa de limitações de tempo e simplicidade, optamos por não construir nossa própria solução mecânica e, em vez disso, optamos por um fader motorizado que podemos controlar a partir de nosso Arduino.

Uma ponte H é necessária para mover o motor em ambas as direções.

Etapa 4: construção final do hardware

Para construir o hardware do rádio NFC, você precisará das seguintes peças (ou equivalentes):

• 2x Potenciômetro de Volta Única, Resistência de 10kΩ
• 4 lâmpadas minúsculas
• Alto-falantes USB + 3,5 mm genéricos
• Placa de som USB genérica
• Arduino Uno
• Cabo USB tipo B para tipo A
• Visor E-Ink de 2,13"
• Tela E-Ink de 7,5"
• 2x driver de painel para monitores
• Leitor RFID + Tags
• 2x Raspberry Pi 3B +
• 2x cartão Micro SD genérico de 8 GB (ou superior)
• Botão
• Resistor genérico de 10kΩ
• H-Bridge L293D
• 10kΩ Motor-Fader
• 2x pequena tábua de pão
• Cabos Jumper

Fiação

Para construir o rádio NFC, conecte tudo de acordo com o diagrama de fritzing.

Monitores

Como esses dois monitores precisam de alfinetes exclusivos no Raspberry Pi, usamos duas framboesas. Para tornar a hierarquia de comunicação mais direta, um dos Framboesas é responsável apenas pela saída para o visor grande (o escravo Framboesa), enquanto o outro é responsável pelos cálculos, controle e para o visor menor (o mestre Framboesa).

Para a cablagem da tela, contamos com a documentação do Waveshare (display pequeno, display grande). Basta conectar o monitor ao driver do painel por meio do conector e conectar o driver do painel de acordo com a documentação do Waveshare.

Áudio

Os alto-falantes são alimentados por USB e recebem sua entrada por meio da entrada de áudio de 3,5 mm da placa de som USB. Conecte os dois dispositivos no Master Raspberry.

De solda

Para uma conexão mais estável e persistente, soldamos o motor, os potenciômetros, as lâmpadas e o botão aos seus cabos de conexão. Abstivemo-nos de soldar os cabos restantes para ficarmos mais flexíveis com nosso gerenciamento de cabos.

Comunicação Inter-Raspberry

Para estabelecer uma conexão entre os Raspberries, nós os usamos como um UART e os conectamos por meio de uma conexão serial, usando seus pinos TX e RX.

Comunicação Raspberry-Arduino

Conecte o Raspberry master com o Arduino através de uma conexão serial, usando USB.

Etapa 5: Software

Para configurar o software para o Raspberrys e o Arduino, siga as instruções do leia-me no repositório github de nosso projeto.

Etapa 6: Construindo o Caso

Materiais:

• 8x Folha de madeira MDF (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 2 cola componente
• 3x Barra de madeira (300 mm * 20 mm * 20 mm)
• 1 folha de acrílico (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 6x Parafuso de madeira (20 mm)

Corte as folhas de MDF de acordo com os arquivos do Adobe Illustrator. Se você deseja fazer seus próprios planos de corte de caixa, clique aqui e adicione os recortes para os componentes de hardware no Adobe Illustrator.

Junte as faces da caixa e, após o ajuste de teste, cole-as para maior estabilidade. Deixamos de lado a cola para o verso, a fim de colocar o hardware mais tarde e depurar o sistema.

Corte as barras de madeira para caber horizontalmente dentro da caixa. Faça orifícios para os parafusos de madeira nas partes esquerda e direita da caixa. Uma barra deve ficar atrás do display grande e do botão play / pause, outra atrás do display pequeno mais potenciômetros de som e música e a última para segurar os alto-falantes dentro do case.

Etapa 7: Combinando Hardware e Gabinete

Materiais:

• Fita dupla-face
• Fita Gaffa
• Cola quente

Use fita adesiva e cola para prender as peças nas respectivas barras de madeira. Pode ser necessário cortar partes do potenciômetro para encaixar o botão de controle. Para rotear cabos externos como cabos de alimentação, cortamos vários orifícios na parte de trás do gabinete.

Etapa 8: Produto Acabado

Depois que tudo estiver montado, aproveite seu novo rádio legal!