Bata MP3 Music Box: 6 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Kapag naghahanap para sa ilang mga bagong proyekto sa DIY sa paligid ng arduino nakakita ako ng ilang magagandang ideya sa mga RFID based MP3 player para sa Mga Bata. At mayroong isang mahusay na propesyonal na laruang kahon sa merkado - ang mga taong ito ang namumuno. Gumawa sila ng isang mahusay na negosyo sa kanilang matalinong ideya. Suriin - makikita mo ang kanilang pahina!

Habang ang aking dalawang anak ay nakikinig sa mga audiobook at musika, higit pa at higit pa, at gumagamit pa rin ng magagandang mga compact disc na may lahat ng paghawak ng paghawak, nagpasya akong bumuo ng isang MP3 player box na may ilang magagandang tampok upang gawin itong isang mahusay na indibidwal laruan para sa kanila. Matapos kong bumili kamakailan ng aking unang 3D printer na ang proyektong ito ay tila isang mahusay na palaruan upang sumisid din sa pag-print ng 3D.

Kaya't nagsimula ako sa yugto ng konsepto - kung aling mga tampok ang nais kong ipatupad - RFID, MP3 Player, WLAN (nakansela sa paglaon), kontrol ng IMU, LCD display, Alarmclock, wireless singil … Kinakailangan upang gumawa ng ilang pagsasaliksik, kung anong mga sangkap ang kakailanganin ko. Aling mga sangkap ang maaari kong muling magamit? Mayroon pa akong isang IMU, LCD module, ilang mga Arduino nanos.

Na may ilang karanasan sa paghihinang at pagsukat ng pagpupulong ay magagawa sa loob ng 1-2 pagkatapos ng mga sesyon ng trabaho.

Ang pag-print ng Kahon, na binubuo ng isang base, isang takip na takip at isang istasyon ng singilin, ay tumatagal ng ilang oras (12+ na oras depende sa mga setting ng printer at slicer), ngunit ginawa ko iyon sa panahon ng paghihinang.

Hakbang 1: Mga Bahagi

Ang mga sangkap ay talagang mainstream pansamantala. Narito ang isang listahan ng mga sangkap na ginamit ko para sa proyektong ito.

1. LCD Display 1602 2x16 Big Character 5 V 122 * 44 MM asul

2. RFID reader- NFC RFID-RC522 RF IC

3. MP3 Player - DFPlayer Mini MP3 Player Module MP3 Voice Decode Board Para sa Arduino na sumusuporta sa TF Card U- Disk IO / Serial Port / AD

4. Loudspeaker- 4 ohm 3Watts 53MM Square Speaker 36MM Panlabas na Magnetic Foam Edge Silvery Cap

5. Micro SD Card 8GB

6. MPU6050 3 Axis Analog Gyroscope Sensor

7. MINI USB NANO V3.0 CH340 5 V 16 Mt Atmega328 Micro Controller Board (halos lahat ng mga pin na ginamit!)

8. DS3231 Precision RTC - module ng Alarmclock

9. Powerbank JETech 3400 mAh

10. Universal DIY PCBA Qi Wireless Charger Receiver Module - Asul + Itim

11. Prototype 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. 1x1kOhm risistor upang limitahan ang kasalukuyang base, 3x220Ohms 0, 5 w (parallel! Upang magsilbi para sa wattage - maaaring gumamit ang isang mas mataas na spec resistor, mayroon ako nito) para sa kasalukuyang pag-load sa pagitan ng emitter at kolektor. 2x1kOhms para sa linya ng TX at RX sa pagitan ng Arduino at DFplayer upang pumatay ng ingay - Wala akong isyu dito.

14. Ang ilang mga karaniwang bagay sa electronics DIY - bakal na panghinang, panghinang, pamutol, mga konektor, mga kable …

14. Maraming lakas at isang pares ng mga oras upang magtipon:)

Kabuuang presyo para sa itaas ng mga bahagi ~ 30-35 € - karamihan mula sa aliexpress.com at dx.com. Ang pagpapadala ay tumatagal ng ilang oras, ngunit ang presyo ay mahusay.

Hakbang 2: Pagkakakonekta sa Elektronika

Hindi ako gumuhit ng isang layout, ni gumamit ako ng anumang madaling gamiting tool tulad ng Fritzing o katulad. Marahil sa isang mas huling punto ng oras. Ipinapakita ng paglalarawan sa ibaba ang pagkakakonekta. Ang lahat ng mga pin na hindi nabanggit ay hindi konektado.

Sa panahon ng paghihinang ay pinananatili ko ang pagsukat ng pagkakakonekta ng mga linya, tapos din ang pagtatapos ng tseke sa mga sangkap na naka-mount. Wala nang nakakainis pa kaysa sa maghanap ng isang hindi magandang koneksyon pagkatapos na tipunin ang lahat. Karamihan sa pag-aalaga sa GND at boltahe +.

Ang pin layout ng anumang bahagi ay magagamit sa pamamagitan ng google.

Pagpapakita ng LC

LED ---- GND

LED + --- Sa pamamagitan ng 220Ohm hanggang 5V powerbank

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 potentiometer Rx (upang ayusin ang kaibahan)

VDD --- Powerbank + 5V

VSS --- GND

DFPlayer MP3 player

VCC --- + 5V Powerbank

RX --- serial software ng Arduino D5 (potensyal sa pamamagitan ng 1kOhm risistor sa kaso ng mga problema sa ingay)

TX --- software serial Arduino D9 (potensyal sa pamamagitan ng 1kOhm risistor sa kaso ng mga problema sa ingay)

SPK1 --- Speaker +

GND --- Powerbank GND

SPK2 --- Speaker -

Busy --- Arduino A7

GND --- GND

NFC522 RFID reader

3.3V --- Arduino 3.3V

GND --- GND

MISO --- Arduino D12

MOSI --- Arduino D11

SCK --- Arduino D13

SDA --- Arduino D10

IMU 6050 gyro sensor

VCC --- Arduino 3.3V

GND --- GND Powerbank

SCL --- Arduino A5 / SCL

SDA --- Arduino A4 / SDA

ADO --- + 3.3V (Mataas na signal) para sa I2C address na 0x69

DS3231 Real time na orasan

3, 3V --- Arduino 3.3V

SDA --- Arduino A4 / SDA

SCL --- Arduino A5 / SCL

GND --- GND

Kasalukuyang Trigger ng pag-load

2N3904 emitter - GND

2N3904 base - sa pamamagitan ng 1kOhm hanggang Arduino D6

Kolektor ng 2N3904 - sa pamamagitan ng 3x220Ohms (parallel! - maaaring gumamit ang isang mas mataas na risistor ng spec, mayroon akong mga ito) sa + 5V

Powerbank

Ang mga linya ng V + at GND ng Powerbank ay konektado sa pamamagitan ng isang babaeng konektor ng USB sa konektor ng kuryente sa board at kumonekta sa Vin / GND ng Arduino). Ang powerbank ay nakabukas sa pamamagitan ng microswitch sa cover plate. Naghinang ako ng isang microswitch sa V + sa pamamagitan ng isang resistor ng pag-load sa GND upang gayahin ang isang estado ng pagkarga at i-on ito. Pagkatapos noon pinipigilan ito ng kasalukuyang karga mula sa pag-off.

+ 5V - Konektor ng kuryente sa board + 5V

GND --Power konektor sa board GND

+ 5V ng powerbank - resistor ng pag-load - microswitch Pin A

GND - microswitch pin B

Hakbang 3: Assembly ng Elektronika

Ang mga bahagi ng board - MP3 player, RTC, IMU, Arduino ay naka-mount sa mga socket. Piliin at pataas / pababa ang mga key, RFID, LCD at kapangyarihan ay konektado sa pamamagitan ng soldered 'band cables' sa sarili na sapat na katagalan upang magkasya sa kahon sa paglaon.

Ang microswitch upang buksan ang powerbank ay naayos na coverplate - hindi ipinakita sa pcitures.

Gumamit ako ng isang nakapirming suplay ng kuryente upang subukan ang pag-set up.

Habang pinagsama-sama sinubukan ko ang bawat bahagi nang paisa-isa -> halimbawa ang mga sketch ng Arduino para sa mga sangkap ay kapaki-pakinabang dito.

Tulad ng powerbank ay may isang auto-switch-off na tumatakbo na may mababang kasalukuyang isinama ko ang isang transistor na kinokontrol na rurok bawat 15 segundo para sa 100 ms sa pamamagitan ng isang 70 Ohm risistor (talagang 3 parallel 220 Ohms upang magsilbi para sa sapat na wattage, ito ay isang maikling rurok lamang ngunit ang tatlong resistors ay magbabahagi ng kasalukuyang at samakatuwid ay hindi pinapatakbo sa itaas ng mga pagtutukoy).

Nang maglaon ay naka-out na ang Mini DFPlayer ay tuloy-tuloy na ang paghila> 70mA. Tulad ng paggamit ko ng powerbank auto-switch-off din para sa paglipat ng kahon (sa pamamagitan ng hindi pag-trigger ng kasalukuyang pag-load) kailangan ko na ulit isipin ito.

Nagkakaproblema pa rin sa mode ng pagtulog ng Arduino at DFplayer upang itaboy ang kasalukuyang - ang kasalukuyang ay hindi bumaba sa ibaba ng threshold upang paganahin ang pag-off. Maligayang pagdating ng feedback.

Tandaan: para sa pangalawang Kahon kailangan kong ayusin muli ang isa pang powerbank dahil pinatay ko ang electronics ng aking pauna. At tumingin sa kanya - ang powerbank na ito ay papatayin ng 10 segundo matapos kong ihinto ang pag-trigger ng kasalukuyang pag-load -> gumagana ang switch off.

Ang wireless wireless receiver ay naka-plug sa powerbank na nagcha-charge ng usb. Ang base ng charger ay binuo sa isang kahon ng charger, na naka-print sa aking 3D printer.

Hakbang 4: Software

Magagamit ang software sa github

Ang programa ay masaya, nais kong magsimula sa isang mabilis na nucleus ng mga halimbawa at upang paunlarin pa. Dahil hindi ko talaga nagagawa ang mga kahihinatnan na panoorin, nagtatampok ng mga pagpaplano at nakabalangkas na mga plano sa programa Nagtatapos ako sa ilang mga nagtatrabaho ngunit hindi talaga matikas na code. Ito ay palaging isang todo -> pumunta nang higit pa sa mga bagay, ihiwalay sa.h at.cpp…

Gayunpaman nais kong makuha ang bagay na mabilis na gumana kaya sa maraming mga kaso nakakarating ako doon hindi sa pinakamabisang landas.

Ngunit ang mahusay na bagay ay - sa lalong madaling gumana ang HW ay maaaring simulan ang paggawa ng lahat ng uri ng mga bagay.

Ginamit ko ang arduino IDE, isang pares ng mga aklatan na kinakailangan - simpleng tapos na sa arduino IDE library manager.

Kaya ang aking kasalukuyang bersyon ng software ay sumusuporta:

Pambungad na mensahe

Dami (duh)

Kaliwa / kanang ikiling ng kahon upang lumipat sa nakaraang / susunod na kanta at kung ang RFID ay na-deactivate sa susunod na folder sa pamamagitan ng pabalik-balik.

I-pause / Maglaro (duh)

Simulan, alamin ang bagong RFID - ang folder ay itinalaga batay sa susunod na susunod na RFID na folder ng SD card. Ang data ay nakaimbak sa Arduino EEPROM

I-play ang folder na nakatalaga sa RFID - pagtatalaga ng RFID-to-folder sa pamamagitan ng pag-andar ng natutunan

I-load at i-save ang mga parameter upang mai-save ang mga setting. Factory reset:)

Clock at setting ng petsa.

I-on / i-off ang alarma, nagtatakda ng oras at minuto ng alarma, nagpe-play ng isang nakapirming kanta para sa alarma.

Patayin ang RFID - maglaro ng mp3 nang wala ito.

Ang ilan pang mga ideya sa aking listahan - ipapatupad pa rin

Ipakita ang temperatura (kayang gawin iyon ng RTC - sinusukat nito ang temp upang mabayaran ang epekto sa quartz)

Magsimulang tumawa kapag inalog, Itakda ang kanta para sa alarma

Pinili kung aling folder ang itinalaga sa RFID sa matuto mode

Ang pagtatalaga ng folder ng tindahan at huling kanta na nilalaro sa RFID chip - kakayahang magamit muli sa pagitan ng mga kahon (nagtatayo ako ng isa pa - natatandaan ng dalawang bata ….?)

paganahin ang switch-off - hindi ito gumagana tulad ng ngayon nang hindi nakakonekta sa USB -> ang kasalukuyang pag-load sa pamamagitan ng Powerbank ay nabawasan sa setting na ito.

Impormasyon sa istraktura ng folder sa SD card

Mayroon akong ilang mga mp3 audiobook at musika para sa aking mga anak na nakaimbak. Kaya gumamit ako ng ilang mga script ng linux upang ibahin ang anyo ang mga kanta sa tamang pagbibigay ng pangalan. Ang mga folder ay dapat pangalanan nang magkakasunod na dalawang-digit na numero (ibig sabihin, "00", "01", "02" …). Ang mga kanta doon ay kailangang pangalanan nang sunud-sunod ng tatlong mga numero ng digit (ibig sabihin, "001.mp3", "002.mp3",…).

Ang aking switch-on-welcome mp3 ("Kamusta, ako ang iyong laruang kahon …") ay nakaimbak sa folder na "99" bilang "001.mp3".

Ang script ay hindi patunay na idiot at dapat gamitin lamang sa isang 'kopya' na direktoryo at hindi sa mga orihinal.

#! / bin / bashlet i = 1 para sa file sa *.mp3 gawin kung (($ i <10)); pagkatapos mv "$ file" "00 $ {i}.mp3" elif (($ i <100)); pagkatapos mv "$ file" "0 $ {i}.mp3" iba mv "$ file" "$ {i}.mp3" fi let i ++ tapos

Hakbang 5: Pagpi-print at Pag-iipon ng Kahon

Kaya ngayon ang HW at SW ay gumagana - kailangan ko ng isang BOX!

Ang isang magandang lugar upang magsimula ay ang Tinkercad - Gustung-gusto ko ito! Simpleng gamitin at nakukuha mo ang lahat ng iyong nais. Pagbuo sa isang malaking pamayanan at maraming magagandang halimbawa mula sa matalinong "Tinkerers".

Ang isa ay madaling makapasok dito magpakailanman - narito ang isang pagbabago, mayroong isang bagong bundok, butas,… bagong disenyo,….

Ngunit sa huli ako ay ganap na nasisiyahan sa kasalukuyang disenyo ng kahon. Bumuo din ako ng isang base box para sa charger upang ilagay ang mp3 box papunta sa… singilin. tingnan mo dito

Ang pag-print ay tumatagal ng oras (~ 8-12hrs at higit pa) at sinubukan ko na may iba't ibang kapal ng linya, Sa huli ay nanatili ako sa mga pamantayan ng mga printer. Para sa kasalukuyang mga kahon Gumagamit ako ng prototype (unang naka-print batay sa mas matandang disenyo) na mga kahon, subalit ang pinakabagong disenyo ay may ilang mga bagong tampok, na-mount, wholes na gumagawa ng isa pang item sa aking listahan ng dapat gawin.

At isang napakahalagang bagay na gagawin pa: kumuha ng magagandang damit para sa kahon - ngunit ito ang magiging domain ng aking asawa - inaasahan ang mga bagong damit ng kahon - paparating na…

Sa sandaling ang mga printout ay cooled down at isang batayang pagsubok ng electronics ay tapos na sa labas ng kahon ang panghuling pagpupulong ay dapat gawin.

Gumamit ako ng mainit na pandikit upang ayusin ang mga bahagi - Ang Micro switch, LCD at RFID receiver na naayos sa plate ng takip. Gumamit ako ng ilang dobleng panig na tape upang paunang ayusin ang mga sangkap at pagkatapos ay ginamit ang mainit na pandikit upang maglagay ng ilang mga huling punto ng pag-aayos.

Parehas sa base box. Una ayusin ang plate ng naniningil na singil sa lupa ng kahon - ang dobleng panig na tape ay gumawa ng isang mahusay na trabaho dito - kailangang ayusin sa gitna ng base upang maging malapit malapit sa singilin ang coil kapag inilalagay ang kahon sa tuktok ng charger base.

Pagkatapos ang powerbank, muling pre-fix na may dobleng panig, pagkatapos ay maglagay ng isang mainit na pandikit sa mga puntos na 'madiskarteng'. Ang loudspeaker ay maaaring maayos sa ilang magagandang point ng pandikit sa mga nakahandang pag-mount - maganda at masikip.

Sa wakas ang board - nagsama ako ng ilang mga mini mount pad sa disenyo ng pag-print ng 3D, kaya't ang board ay maayos na nilagyan doon - muli - ilang madiskarteng mga mainit na pandikit na puntos. Ang pagtatalo ay hindi dapat magtapon ng mga bagay - kaya binigyan ko ng pansin ang isang ito.

At sa wakas ay gumagamit ng ilang magagamit na mini na mga tornilyo (kasama sa aking disenyo ng pag-print ang ilang 3M na mga mount mount, ngunit kung saan hindi talaga ito mahusay para sa totoong mga tornilyo)

Hakbang 6: Tapos na Kahon - Gayunpaman Nang Walang Damit

At narito ang dalawang natapos na mga kahon para sa aking mga anak. Gumawa na sila ng ilang pagsubok sa beta at natagpuan ang ilang mga bug ng software;-).

Bumili din ako ng isang 20 pakete ng mga sticker ng RFID M3.

Ngayon kailangan kong kolektahin ang lahat ng posibleng maliit na mga numero at gawin silang mga token sa pag-play para sa MP3 box. Masaya para sa ama at mga anak:)