Projecte de ràdio FM Art Deco amb Arduino: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Benvolguts amics, benvinguts a un altre projecte Arduino. Estic molt emocionat perquè avui us mostraré com he construït aquest projecte de ràdio FM estil Art Deco amb Arduino. És, amb diferència, el projecte més complex que he construït mai i també el meu favorit.

A veure què construirem avui! Com podeu veure, construirem un receptor de ràdio FM estil Art Deco. El disseny d'aquesta ràdio es basa en una espectacular ràdio AWA de 1935. Vaig descobrir aquesta antiga ràdio mentre cercava en línia i també en aquest llibre sobre les ràdios més belles que s’hagin fet mai. M’ha encantat tant el disseny d’aquesta ràdio que en volia tenir una de similar. Així que vaig dedicar un mes del meu temps a construir el meu propi.

Com podeu veure, he utilitzat una pantalla LCD Nokia 5110 per mostrar la freqüència que estem escoltant, i estic fent servir un codificador rotatiu per canviar la freqüència i un altre comandament per augmentar o disminuir el volum. No sé si ho heu notat, però estic fent servir un tipus de lletra Art Deco personalitzat a la pantalla LCD. A més, si escoltem la mateixa emissora de ràdio durant més de cinc minuts, la ràdio desarà automàticament l’emissora a la seva memòria, de manera que la propera vegada que encengem la ràdio sintonitzarà automàticament la freqüència que estàvem utilitzant abans. La ràdio també inclou una bateria de liti incorporada i el carregador adequat perquè pugui durar bateries durant dies.

La qualitat del so del projecte és força bona. Estic fent servir un petit altaveu de 3W amb un amplificador de baixa potència. La ràdio sona bé i es veu encara millor. Vegem ara les parts necessàries per construir aquest projecte.

Pas 1: Obteniu totes les parts

Necessitarem moltes peces per construir aquest projecte. Si sou principiant d'Arduino, assegureu-vos de construir alguns projectes més senzills, ja que es tracta d'un projecte avançat i hi ha moltes coses que poden sortir malament.

Per tant, necessitarem les següents parts:

• Arduino Pro Mini ▶
• Un programador FTDI ▶
• Un mòdul de ràdio FM ▶
• Un altaveu de 3W ▶
• Un mòdul amplificador PAM8403 ▶
• Un codificador rotatiu ▶
• Una pantalla LCD del Nokia 5110 ▶
• Un escut de la bateria Wemos ▶
• Una bateria 18650 ▶
• Un suport de bateria 18650 ▶
• Un commutador ▶
• Una placa de prototipatge CM 5x7 ▶
• Alguns cables ▶
• Un drap de la graella dels altaveus ▶

El cost total del projecte ronda els 22 $.

Pas 2: l'electrònica

Primer de tot, construïm l’electrònica de la ràdio. Fa uns mesos vaig construir un projecte de ràdio FM sobre una taula de treball. Podeu llegir la instrucció sobre aquest projecte aquí. Vaig fer alguns canvis en aquest projecte i aquí teniu la versió millorada del mateix en una taula de treball. Ara estic fent servir un Arduino Nano, però més endavant utilitzaré un Arduino Pro Mini per reduir el consum d’energia. Podeu trobar l’esquema esquemàtic d’aquest projecte adjunt a aquest instructable.

Si engegem el projecte, podrem veure que es mostra una pantalla de benvinguda a la pantalla de Nokia durant uns segons i després la ràdio carrega l’emissora anterior que escoltàvem des de la seva memòria EEPROM. Podem canviar la freqüència d’aquest comandament i el volum d’aquest comandament. El projecte funciona bé. Ara hem de fer el projecte més petit per encabir-lo al recinte. Per a això, farem servir l’Arduino Pro Mini, de mida molt petita i amb un consum d’energia inferior. També utilitzarem aquesta petita placa de prototipat per soldar alguns dels components que hi ha. Abans, dissenyem el recinte a Fusion 360 un programari gratuït però extremadament potent.

Pas 3: dissenyar el recinte

Com que dissenyarem un recinte complex i farem servir moltes peces, primer hem de modelar cada peça electrònica a Fusion 360. D'aquesta manera, estarem segurs que totes les peces encaixaran perfectament i que el recinte és gran. suficient per encabir-ho tot dins. Vaig trigar aproximadament una setmana a aprendre a modelar una peça a Fusion 360 i després a modelar totes les parts que anava a utilitzar. Després vaig trigar una setmana més a dissenyar el recinte, ja que no sóc un usuari experimentat de Fusion 360. Ja he penjat tots els fitxers de disseny a Thingiverse.

Obteniu els fitxers ▶

Al meu parer, el resultat va valer la pena. El disseny té un aspecte fantàstic i podria disposar totes les parts a l’interior del recinte tal com desitjava. D'aquesta manera, tenia la certesa que quan anava a imprimir totes les parts del recinte, quedarien bé. D'aquesta manera, podem reduir les impressions de prova i error que resulten, amb la pèrdua de temps i filaments. Una altra característica interessant que ofereix Fusion 360 és la possibilitat de crear renderitzacions d’alta qualitat del vostre disseny amb diferents materials i veure com quedarà el projecte a la realitat. Guai. El render que vaig crear tenia un aspecte fantàstic. No podia esperar a veure el projecte finalitzat, així que vaig començar a imprimir en 3D els fitxers de la caixa de la meva impressora 3D Wanhao I3.

Pas 4: impressió 3D i processament posterior

He utilitzat dos filaments de fusta de FormFutura. Filament de coco i bedoll. Si seguiu el meu canal, probablement sabreu que m’encanta l’aspecte dels filaments de fusta. Mai he tingut cap problema en imprimir amb ells fins ara. Aquesta vegada, però, va ser diferent. El projecte consta de 7 parts. Primer vaig començar a imprimir les parts més petites amb èxit. L'última part, la gran part del recinte, va resultar ser més difícil d'imprimir. Per alguna raó, el broquet s’obstruïa cada vegada que intentava imprimir-lo. He provat molts paràmetres, canviant la velocitat, la retracció, l'alçada de la capa i la temperatura. Res no va funcionar. Vaig canviar el broquet per un de 0,5 mm.

Encara igual. La impressió ha fallat constantment. Fins i tot vaig tenir algunes falles d’alimentació que em van fer invertir en un SAI. Estava desesperat, volia que el projecte continués i estava atrapat. Després se’m va ocórrer una idea. Puc reprendre la impressió d'una peça fallida després de canviar el broquet tapat? Després de buscar en línia, vaig descobrir que és possible. Malauradament, em vaig sentir tan frustrat en aquell moment que no vaig gravar cap vídeo del procediment. Però va funcionar com un encant i, finalment, tenia la darrera part del recinte a punt al llit imprès. Quin alleujament!

Les següents coses a fer van ser fàcils: treure el material de suport de les impressions, polir i polir amb vernís de fusta. Vaig polir totes les parts amb cura. Com podeu veure, la part principal del recinte no es va imprimir tan bé com volia, però com que era tan difícil d’imprimir, vaig haver de treballar-hi. Per curar les imperfeccions, vaig fer servir una massilla de fusta. Com que no trobava una massilla de fusta amb un color similar a la meva part, vaig barrejar dues massilles de colors per crear un color prou proper a la meva part. Vaig aplicar la massilla de fusta a totes les parts i vaig corregir totes les imperfeccions. Després que les massilles estiguessin seques, vaig tornar a lijar les parts i vaig aplicar vernís de fusta. Vaig utilitzar vernís de fusta de noguera per a les parts fosques i vernís de fusta de roure per a les clares. Els vaig deixar assecar durant un dia i estava preparat per passar a l'electrònica.

Pas 5: ajuntar-ho tot

El següent pas va ser reduir l'electrònica per adaptar-la al recinte. Com que ja havia modelat totes les parts de Fusion 360, tenia clar com fer-ho. Com podeu veure, cada part té la seva posició específica al recinte.

He soldat totes les peces juntes segons el diagrama esquemàtic que he adjuntat aquí

Primer, vaig soldar l’Arduino Pro Mini i el vaig penjar amb un programador FTDI.

El següent pas va ser crear la font d'alimentació del circuit. Vaig a utilitzar el blindatge de bateria Wemos, un blindatge molt útil que pot carregar una bateria 18650 i augmentar la seva tensió a 5V. Vaig treure el connector de la bateria del blindatge i vaig soldar els cables del connector de la bateria 18650. A continuació, heu soldat l'interruptor a la sortida de 5V. Consulteu aquí el segon esquema que he adjuntat. El subministrament elèctric estava llest.

Després vaig soldar totes les altres parts una rere l’altra durant un parell d’hores. Aquesta vegada no he utilitzat cap cable d’àudio a la sortida d’àudio del mòdul de ràdio FM, però he soldat cables a la part inferior de la placa. Consulteu una foto que he adjuntat a aquest instructiu. Aquest senyal ara pot anar a l'amplificador per amplificar-lo. També he afegit un condensador de 330μF al carril de potència de la placa de prototipatge. Aquesta addició va reduir el soroll del senyal de ràdio. Després de fer tota la soldadura, vaig provar el projecte i va funcionar.

L’últim pas va ser posar-ho tot junt, les parts del recinte i les parts de l’electrònica. Primer vaig enganxar la graella de la ràdio i després vaig enganxar el drap de la graella. Després vaig enganxar la pantalla amb cola normal i l’altaveu amb cola calenta. A continuació, vaig enganxar en calent el suport de la bateria, l’interruptor i el carregador de bateria. Després vaig enganxar en calent el mòdul amplificador a la seva posició, després el codificador rotatiu i, finalment, la placa de prototipatge. Finalment, tot el que havia de fer era enganxar les parts restants del recinte. El projecte estava a punt i no podia esperar a provar-lo.

Al cap de sis mesos després del seu inici, el projecte Art Deco FM Radio va reproduir música al meu escriptori. Quina sensació

Pas 6: el codi del projecte

Anem ara a l’ordinador per fer una ullada ràpida a la part del programari del projecte. Com podeu veure, estem utilitzant moltes biblioteques en aquest projecte.

El codi és més complex que la majoria dels projectes que hem construït fins ara. Vaig intentar que fos el més senzill possible amb funcions fàcils de llegir i entendre.

La idea bàsica és la següent: si l’eix del codificador rotatiu ha canviat de posició i s’ha mantingut en la mateixa posició durant més d’un segon, hem d’establir aquesta freqüència al mòdul de ràdio FM.

if (Milis actuals - Milis anteriors> interval) {if (freqüència! = freqüència_ anterior) {freqüència_ anterior = freqüència; radio.selectFrequency (freqüència); segons = 0; } altra cosa

El mòdul de ràdio FM necessita aproximadament 1 segon per sintonitzar la nova freqüència, de manera que no podem canviar la freqüència de cada canvi de codificador rotatiu, perquè d’aquesta manera el canvi de freqüència serà molt lent. Quan la nova freqüència s'estableix al mòdul, comptem quants segons han passat des que es va establir la freqüència. Si el temps supera la marca de 5 minuts, desem aquesta freqüència a la memòria EEPROM.

else {segons ++; if (segons == SECONDS_TO_AUTOSAVE) {float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM (); if (freqüència de lectura! = freqüència) {Serial.println ("loop (): Desar nova freqüència a EEPROM"); writeFrequencyToEEPROM (& freqüència); }}}

Podeu trobar el codi d’aquest projecte adjunt aquí.

Pas 7: Pensaments finals

Tenim la gran sort de viure en una època en què podem construir qualsevol cosa que vulguem per nosaltres mateixos. Disposem d’eines i recursos per crear tot allò que vulguem en poques setmanes i amb un cost baix.

El resultat final va valer la pena el temps i l’esforç que vaig dedicar-hi. Vaig passar moltes hores en aquest projecte. Vaig aprendre moltes coses noves; Vaig guanyar una experiència preciosa. Ara tinc les habilitats i la confiança per construir projectes encara millors. Quan vaig crear aquest canal de YouTube, ni tan sols sabia soldar, no sabia que existien impressores 3D i, per descomptat, no sabia dissenyar res. Només sabia programar. 3 anys després puc construir projectes com aquest. Per tant, si sempre volíeu fer alguna cosa però teníeu por de començar, seguiu els meus passos. Comenceu petit i continueu aprenent. En pocs anys, no us creureu el vostre progrés.

Per descomptat, aquest projecte no és perfecte. La recepció no és molt bona amb l’antena que he fet servir. Vaig notar que si connecteu un cable USB al port de càrrega, actua com una antena i millora dràsticament la recepció. A més, tot i que el codi del projecte admet el botó del codificador rotatiu per activar o desactivar la llum de fons de la pantalla, no he utilitzat aquesta característica perquè accidentalment he enganxat el codificador rotatiu de manera que no es pot prémer el botó. Per descomptat, hi ha moltes coses que es poden millorar en un projecte com aquest. Si creeu aquest projecte i feu millores, compartiu la vostra feina amb la comunitat.

M'encantaria conèixer la vostra opinió sobre el projecte de Ràdio FM ara que està complet. T'agrada com queda? En construireu un? Quin tipus de millora hi fareu? Envieu les vostres idees a la secció de comentaris següent; M'encanta llegir els teus pensaments!

Primer premi del concurs de microcontroladors