Radio NFC Timeline: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

En un proyecto de laboratorio en el departamento de medios ubicuos centrados en el ser humano, tuvimos el desafío de crear un reproductor de música moderno que haga referencia al diseño de radio tradicional. El plazo fue de un semestre.

Paso 1: primeros experimentos

Para familiarizarnos con los potenciómetros, la plataforma Arduino y las pantallas, construimos un pequeño prototipo.

Conectamos el potenciómetro al Arduino y escribimos un boceto que envía el valor del potenciómetro a la Raspberry. En el lado de la frambuesa, una pequeña secuencia de comandos de Python recibe los datos y los envía a la pantalla de tinta electrónica.

Como todavía estábamos usando la versión rojo-negro de la pantalla de tinta electrónica, la actualización de la pantalla tomó 15 segundos, lo que consideramos lento para nuestro escenario de interacción.

Paso 2: Control y audio NFC

A continuación, conectamos el lector RFID, inicialmente a la Raspberry Pi, para utilizarlo como mecanismo de control.

En este prototipo, la etiqueta NFC controla el audio que se reproduce en nuestros altavoces.

Además, experimentamos con conexiones de datos entre Raspberri Pis, haciendo que una sea la instancia de control, la Raspberry maestra, y otra la instancia de alimentación de datos, la Raspberry esclava.

Paso 3: Motor-Fader

Inicialmente planeamos usar un indicador digital para mostrar la selección de canciones. Desafortunadamente, las pantallas de E-Paper en general tienen un tiempo de actualización muy lento (de 1 a 15 segundos, dependiendo del tamaño y los colores de la pantalla), lo que hizo imposible su uso en nuestro escenario. Para mantener una interacción fluida y preservar los conceptos de diseño tradicionales, decidimos usar un fader motorizado para que una barra roja física se moviera frente a la pantalla.

Debido a las limitaciones de tiempo y la simplicidad, optamos por no construir nuestra propia solución mecánica y, en su lugar, optamos por un fader motorizado que podemos controlar desde nuestro Arduino.

Se requiere un puente en H para mover el motor en ambas direcciones.

Paso 4: compilación final del hardware

Para construir el hardware de la radio NFC, necesitará las siguientes piezas (o equivalentes):

• 2 potenciómetros de una sola vuelta, resistencia de 10 kΩ
• 4 bombillas diminutas
• Altavoces genéricos USB + de 3,5 mm
• Tarjeta de sonido USB genérica
• Arduino Uno
• Cable USB tipo B a tipo A
• Pantalla de tinta electrónica de 2,13"
• Pantalla de tinta electrónica de 7.5"
• Controlador de panel 2x para las pantallas
• Lector RFID + Etiquetas
• 2x Raspberry Pi 3B +
• 2x Tarjeta Micro-SD Genérica de 8GB (o superior)
• Botón
• Resistencia genérica de 10 kΩ
• Puente en H L293D
• Fader motorizado de 10 kΩ
• 2x tablero pequeño
• Cables de salto

Alambrado

Para construir la radio NFC, cablee todo de acuerdo con el diagrama de fritzing.

Muestra

Debido a que estas dos pantallas necesitan pines únicos en la Raspberry Pi, usamos dos Raspberries. Para que la jerarquía de comunicación sea más sencilla, una de las Raspberry solo es responsable de la salida a la pantalla grande (la Raspberry esclava), mientras que la otra es responsable de los cálculos, el control y la pantalla más pequeña (la Raspberry maestra).

Para el cableado de la pantalla, nos basamos en la documentación de Waveshare (pantalla pequeña, pantalla grande). Simplemente conecte la pantalla a su controlador de panel a través de su conector y conecte el controlador de panel de acuerdo con la documentación de Waveshare.

Audio

Los altavoces se alimentan a través de USB y obtienen su entrada a través de la entrada de audio de 3,5 mm de la tarjeta de sonido USB. Conecte ambos dispositivos a la Raspberry maestra.

Soldadura

Para una conexión más estable y persistente, soldamos el motor, potenciómetros, bombillas y botón a sus cables de conexión. Nos abstuvimos de soldar los cables restantes para mantenernos más flexibles con nuestra gestión de cables.

Comunicación entre frambuesas

Para establecer una conexión entre las Frambuesas, las usamos como UART y las conectamos a través de una conexión en serie, usando sus pines TX y RX.

Comunicación Frambuesa-Arduino

Conecte el maestro Raspberry con el Arduino a través de una conexión en serie, usando USB.

Paso 5: software

Para configurar el software para Raspberrys y Arduino, siga las instrucciones léame en el repositorio de github de nuestro proyecto.

Paso 6: construcción del caso

Materiales:

• Hoja de madera MDF 8x (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• Pegamento de 2 componentes
• 3 barras de madera (300 mm * 20 mm * 20 mm)
• 1 hoja de plexiglás (300 mm * 300 mm * 3 mm)
• 6 tornillos para madera (20 mm)

Corta las hojas de MDF de acuerdo con los archivos de Adobe Illustrator. Si desea hacer sus propios planos de corte de cajas, vaya aquí y agregue los recortes para los componentes de hardware en Adobe Illustrator.

Une las caras de la caja y, después de la prueba, pégalas para una mayor estabilidad. Dejamos fuera el pegamento para la parte posterior para poder colocar el hardware más tarde y depurar el sistema.

Corta las barras de madera para que quepan al ras dentro de la caja de manera horizontal. Haga agujeros para los tornillos para madera en la parte izquierda y derecha de la caja. Una barra debe ir detrás de la pantalla grande y el botón de reproducción / pausa, otra detrás de la pantalla pequeña más potenciómetros de sonido y canción y la última para sostener los altavoces dentro de la caja.

Paso 7: combinación de hardware y carcasa

Materiales:

• Cinta de 2 caras
• Cinta de Gaffa
• Pegamento caliente

Use cinta y pegamento para asegurar las piezas en sus respectivas barras de madera. Es posible que deba cortar partes del potenciómetro para colocar la perilla de control. Para enrutar cables externos como cables de alimentación, cortamos varios orificios en la parte posterior de la carcasa.

Paso 8: Producto terminado

Una vez que todo esté ensamblado, ¡disfrute de su nueva y genial radio!