SteamPunk Radio: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Proyekto: SteamPunk Radio

Petsa: Mayo 2019 - Ago 2019

PAGTATAYA

Ang proyektong ito ay walang alinlangan na ang pinaka-kumplikadong aking isinagawa, na may labing anim na IV-11 VFD tubes, dalawang Arduino Mega card, sampung LED Neon light circuit, isang servo, isang electromagnet, dalawang MAX6921AWI IC Chips, limang mga power supply ng DC, isang lakas ng HV supply, dalawang DC Volt meter, isang DC Amp meter, FM stereo radio, 3W power amplifier, LCD screen, at keyboard. Bukod sa listahan ng mga bahagi sa itaas, dalawang mga programa sa software ang dapat na binuo mula sa simula at sa wakas ang pagtatayo ng buong radyo ay nangangailangan ng halos 200 oras na trabaho.

Napagpasyahan kong isama ang proyektong ito sa site ng Mga Instructable na hindi inaasahan ang mga miyembro na kopyahin ang proyektong ito sa kabuuan ngunit sa halip na pumili ng mga elemento ng cherry na kung saan interesado sila. Ang dalawang mga lugar na partikular na interes sa mga miyembro ng site ay maaaring ang kontrol ng 16 IV-11 VDF tubes na gumagamit ng dalawang chips na MAX6921AWI at mga kaugnay na kable, at ang mga komunikasyon sa pagitan ng dalawang Mega 2650 card.

Ang iba't ibang mga sangkap na kasama sa proyektong ito ay lokal na nakuha, maliban sa mga tubong IV-11, at ang MAX6921AWI chips na parehong nakuha sa EBay. Nais kong buhayin ang iba`t ibang mga item na kung hindi man ay magulo sa mga kahon sa loob ng maraming taon. Ang lahat ng mga balbula ng HF kung saan nagmula sa pag-unawa na lahat kung saan nabigo ang mga yunit.

Hakbang 1: LIST NG BAHAY

1. 2 x Arduino Mega 2560 R3

2. RDA5807M FM radio

3. PAM8403 3W amplifier

4. 2 x 20W nagsasalita

5. Di-post FM Ariel

6. 16 X IV-11 VDF tubes

7. 2 x MAX6921AWI IC Chip

8. 2 x MT3608 2A Max DC-DC Hakbang Up Power Module Booster Power Module

9. 2 x XL6009 400KHz Awtomatikong Buck module

10. 1 Channel Module, 5V Low Level Trigger para sa Arduino ARM PIC AVR DSP

11. 2 Channel 5V 2-Channel Module Shield para sa Arduino ARM PIC AVR DSP

12. Electric Magnet Lifting 2.5KG / 25N Solenoid Sucker Electromagnet DC 6V

13. 4 phase stepper motor ay maaaring hinimok ng ULN2003 chip

14. 20 * 4 LCD 20X4 5V Blue screen LCD2004 display LCD module

15. IIC / I2C Serial Interface Module

16. 6 x Bits 7 X WS2812 5050 RGB LED Ring Lamp Light na may Pinagsamang Mga Driver na Neo Pixel

17. 3 x LED Ring 12 x WS2812 5050 RGB LED na may Integrated Drivers Neo Pixel

18. 2 x LED Ring 16 x WS2812 5050 RGB LED na may Integrated Drivers Neo Pixel

19. LED Strip Flexible RGB 5m Haba

20. 12 Key Membrane Switch Keypad 4 x 3 Matrix Array Matrix keyboard switch keypad

21. BMP280 Digital Barometric Pressure Altitude Sensor 3.3V o 5V para sa Arduino

22. DS3231 AT24C32 IIC Module Precision RTC Real Time Clock Module

23. 2 x Knurled Shaft Linear Rotary Potentiometer 50K

24. 12V 1 Amp Power Adapter

Hakbang 2: IV-11 VDF TUBES AT MAX6921AWI IC CHIP

Ang paggamit ng mga proyektong ito ng MAX6921AWI chip builds sa aking dating proyekto ng Alarm Clock. Ang bawat hanay ng walong mga tubo ng IV-11 ay kinokontrol sa pamamagitan ng isang solong MAX6921AWI chip gamit ang Multiplex na paraan ng kontrol. Ipinapakita ng dalawang nakakabit na PDF ang mga kable ng walong tubong hanay at kung paano ang MAX6921AWI chip ay naka-wire sa tubo at, sa kanyang pagliko, naka-wire sa Arduino Mega 2560. Kinakailangan ang mahigpit na pag-coding ng kulay ng mga kable upang matiyak na ang segment at Ang mga linya ng boltahe ng grid ay pinananatiling magkahiwalay. Napakahalaga na kilalanin ang mga output ng tubo, tingnan ang nakalakip na PDF, kasama dito ang 1.5V heater pin 1 at 11, ang 24v anode pin (2), at sa wakas ang walong segment at mga pin na "dp", 3 - 10. Sa ito oras, sulit din ang pagsubok sa bawat segment at "dp" gamit ang isang simpleng pagsubok na pagsubok bago simulang i-wire ang tubo na itinakda. Ang bawat tube pin ay naka-wire sa serye kasama ang susunod na linya ng mga tubo hanggang sa huling tubo kung saan idinagdag ang labis na mga kable upang payagan ang malayuang koneksyon sa MAX6921AWI chip. Ang parehong proseso na ito ay nagpatuloy para sa dalawang linya ng mga supply ng heater na pin 1 at 11. Gumamit ako ng kulay na kawad para sa bawat isa sa 11 mga linya, nang maubusan ako ng mga kulay sinimulan ko muli ang pagkakasunud-sunod ng kulay ngunit nagdagdag ng isang itim na banda sa paligid ng bawat dulo ng kawad gamit ang pag-urong ng init. Ang pagbubukod sa pagkakasunud-sunod ng mga kable ay para sa pin 2, ang 24-anode supply na mayroong isang indibidwal na kawad na naka-wire sa pagitan ng pin 2 at mga output ng anode power sa MAX6921 chip. Tingnan ang kalakip na PDF para sa mga detalye ng maliit na tilad at mga koneksyon nito. Hindi ito maaaring bigyang diin na sa anumang oras sa panahon ng pagpapatakbo ng maliit na tilad ay dapat na ang chip ay maiinit, mainit pagkatapos ng ilang oras na gumamit ng oo, ngunit hindi kailanman mainit. Ipinapakita ng diagram ng mga kable ng chip ang tatlong mga koneksyon sa Mega, pin 27, 16, at 15, ang supply ng 3.5V-5V mula sa Mega pin 27, ang GND nito sa Mega pin 14, at ang 24V supply pin1. Huwag lumampas sa 5V supply at panatilihin ang saklaw ng kuryente ng anode sa pagitan ng 24V at 30V na maximum. Bago magpatuloy gumamit ng isang pagpapatuloy na tester upang subukan ang bawat kawad sa pagitan ng mga pinaka-distansya nitong puntos.

Ginamit ko ang bersyon ng AWI ng maliit na tilad na ito dahil ito ang pinakamaliit na format, handa akong makipagtulungan. Ang paggawa ng maliit na tilad at ang carrier nito ay nagsisimula sa dalawang hanay ng 14 na mga PCB pin na nakalagay sa isang board ng tinapay, ang chip carrier ay inilagay sa mga pin na may pin na 1 kaliwang tuktok. Gamit ang pagkilos ng bagay at panghinang, maghinang ang mga pin at "lata" bawat isa sa 28 chip leg pads. Sa sandaling nakumpleto na ang maliit na tilad ng chip carrier ay nag-iingat na maipila ang mga binti ng maliit na tilad gamit ang mga pad ng binti at tinitiyak na ang bingaw sa maliit na tilad ay nakaharap patungo sa pin 1. Natagpuan ko ang paggamit ng isang piraso ng sellotape sa isang bahagi ng maliit na tilad na nakatulong patatagin ang maliit na tilad bago ang paghihinang. Kapag ang paghihinang tinitiyak na ang pagkilos ng bagay ay inilapat sa mga pad ng binti at ang soldering iron ay malinis. Pindutin ang pangkalahatang pababa sa bawat chip leg, ibaluktot nito ito nang bahagya sa leg pad at dapat mong makita ang pagpapatakbo ng solder. Ulitin ito para sa lahat ng 28 mga binti, hindi mo kailangang magdagdag ng anumang panghinang sa panghinang na gawa sa prosesong ito.

Sa sandaling kumpletuhin ang paglilinis ng chip carrier ng pagkilos ng bagay at pagkatapos ay gumagamit ng isang pagpapatuloy na pagsubok ng pagsubok sa bawat binti na naglalagay ng isang pagsisiyasat sa maliit na tilad at ang isa pa sa PCB pin. Panghuli, laging tiyakin na ang lahat ng mga koneksyon ay nagawa sa chip carrier bago mailapat ang anumang aktwal na lakas, kung ang chip ay nagsisimulang agad na mai-off ang mainit at suriin ang lahat ng mga koneksyon.

Hakbang 3: RGB LIGHT ROPE & NEON LIGHT RING

Ang proyektong ito ay nangangailangan ng sampung mga elemento ng pag-iilaw, tatlong mga lubid na ilaw ng RGB at pitong mga NEON na ilaw na singsing na may iba't ibang laki. Limang mga NEON light ring kung saan wired sa isang serye ng tatlong singsing. Ang ganitong uri ng mga singsing sa pag-iilaw ay napaka-maraming nalalaman sa kanilang kontrol at kung anong mga kulay ang maaari nilang ipakita, Ginamit ko lamang ang tatlong pangunahing mga kulay na alinman sa o naka-off. Ang mga kable ay binubuo ng tatlong mga wire, 5V, GND, at isang linya ng kontrol na kinokontrol sa pamamagitan ng alipin na Mega, tingnan ang naka-attach na listahan ng Arduino na "SteampunkRadioV1Slave" para sa mga detalye. Ang mga linya na 14 hanggang 20 ay mahalaga lalo na ang tinukoy na bilang ng mga light unit, dapat itong tumugma sa pisikal na numero kung hindi man ay hindi gagana ang singsing nang tama.

Kinakailangan ng mga lubid na ilaw ng RGB ang pagtatayo ng isang yunit ng kontrol na kumuha ng tatlong mga linya ng kontrol mula sa Mega bawat pagkontrol sa tatlong pangunahing mga kulay, pula, asul, at berde. Ang control unit ay binubuo ng siyam na TIP122 N-P-N transistors, tingnan ang nakakabit na TIP122 datasheet, ang bawat circuit ay binubuo ng tatlong mga transistor ng TIP122 kung saan ang isang paa ay na-grounded, ang pangalawang binti ay nakakabit sa isang 12V power supply at ang gitnang binti ay nakakabit sa Mega control line. Ang suplay ng lubid na RGB ay binubuo ng apat na linya, isang solong linya ng GND, at tatlong linya ng kontrol, isa mula sa bawat isa sa tatlong TIP122 na gitnang binti. Nagbibigay ito ng tatlong pangunahing mga kulay, ang tindi ng ilaw ay kinokontrol gamit ang isang utos ng pagsusulat ng Analog na may halagang 0, para sa off, at 255 para sa maximum.

Hakbang 4: ARDUINO MEGA 2560 KOMUNIKASYON

Ang aspetong ito ng proyekto ay bago para sa akin at tulad ng kinakailangan ng pagguhit ng simula ng isang board ng pamamahagi ng IC2 at ang koneksyon ng bawat isa sa mga Mega GND. Pinayagan ng board ng pamamahagi ng IC2 ang dalawang mga Mega card na konektado sa pamamagitan ng mga pin 21 at 22, ginamit din ang board upang ikonekta ang LCD screen, sensor ng BME280, Real Time Clock, at ang FM Radio. Tingnan ang naka-attach na Arduino file na "SteampunkRadioV1Master" para sa mga detalye ng solong mga komunikasyon ng character mula sa Master hanggang sa Slave unit. Ang mga kritikal na linya ng code ay linya 90, na tumutukoy sa pangalawang Mega bilang isang yunit ng alipin, ang linya 291 ay isang tipikal na pamamaraan ng paghiling ng aksyon ng pag-aksyon ng alipin, ang pamamaraan na nagsisimula sa linya 718, sa wakas linya 278 na may isang bumalik na tugon mula sa pamamaraang alipin, subalit ako nagpasya na hindi ganap na ipatupad ang tampok na ito.

Ang naka-attach na file na "SteampunkRadioV1Slave" ay nagdedetalye sa panig ng alipin ng komunikasyon na ito, ang mga kritikal na linya ay linya 57, tinutukoy ang address ng alipin IC2, mga linya 119 at 122, at ang pamamaraang "acceptEvent" na nagsisimula sa isang 133.

Mayroong napakahusay na You Tube artikulo: Arduino IC2 Komunikasyon sa pamamagitan ng DroneBot Workshop na kung saan ay napaka-kapaki-pakinabang sa pag-unawa sa paksang ito.

Hakbang 5: KONTROL ng ELECTROMAGNET

Muli, ang isang bagong elemento sa proyektong ito ay ang paggamit ng isang electromagnet. Gumamit ako ng isang 5V unit, kinokontrol sa pamamagitan ng isang solong channel relay. Ginamit ang yunit na ito upang ilipat ang Morse code key at gumana ito ng napakahusay sa mga maikli o mahabang pulso na nagbibigay ng "tuldok" at "dash" na tunog na isang karaniwang Morse key exhibits. Gayunpaman, naganap ang isang problema nang ginamit ang yunit na ito, ipinakilala nito ang isang pabalik na EMF sa circuit na may epekto ng pag-reset ng naka-attach na Mega. Upang mapagtagumpayan ang problemang ito, nagdagdag ako ng isang diode na kahanay ng electromagnet na nalutas ang problema dahil mahuhuli nito ang likod na EMF bago maapektuhan ang power circuit.

Hakbang 6: FM RADIO & 3W AMPLIFIER

Tulad ng ipinapahiwatig ng pangalan ng proyekto na ito ay isang radyo at nagpasya akong gumamit ng isang module na RDA5807M FM. Habang ang yunit na ito ay gumagana nang maayos ang format nito ay nangangailangan ng labis na pangangalaga sa paglakip ng mga wire upang lumikha ng isang PCB board. Ang mga tab na panghinang sa yunit na ito ay napakahina at masisira na ginagawang napakahirap na maghinang ng isang kawad papunta sa koneksyon na iyon. Ipinapakita ng naka-attach na PDF ang mga kable ng yunit na ito, ang mga linya ng kontrol ng SDA at SDL ay nagbibigay ng kontrol sa yunit na ito mula sa Mega, ang linya ng VCC ay nangangailangan ng 3.5V, huwag lumampas sa boltahe na ito o makakasira ito sa yunit. Ang linya ng GND at linya ng ANT ay maliwanag, ang mga linya ng Lout at Rout ay nagpapakain ng isang karaniwang 3.5mm babaeng headphone jack. Nagdagdag ako ng isang mini FM aerial jack point at isang di-post FM antena at pagtanggap ay napakaganda. Hindi ko nais na gamitin ang mga headphone upang makinig sa radyo kaya nagdagdag ako ng dalawang 20W speaker na konektado sa pamamagitan ng isang PAM8403 3W amplifier na may input sa amplifier gamit ang parehong 3.5mm female headphone plug at isang komersyal na 3.5mm male to male connector wire. Sa puntong ito na nakatagpo ako ng isang problema sa output mula sa RDA5807M na sumobra sa amplifier at naging sanhi ng makabuluhang pagbaluktot. Upang mapagtagumpayan ang problemang ito, nagdagdag ako ng dalawang resistors na 1M, at 470 ohm sa serye, sa bawat linya ng channel at tinanggal nito ang pagbaluktot. Sa format na ito hindi ko nagawang bawasan ang dami ng unit sa 0, kahit na ang pagtatakda ng unit sa 0 lahat ng tunog ay hindi kumpletong naalis, kaya nagdagdag ako ng isang "radio.setMute (true)" na utos nang ang dami ay nakatakda sa 0 at epektibo nitong tinanggal ang lahat ng tunog. Ang huling tatlong mga tubo ng IV-11 sa ilalim na linya ng mga tubo ay karaniwang ipinapakita ang temperatura at halumigmig, subalit kung ginamit ang kontrol sa lakas ng tunog ang pagpapakita na ito ay binago upang ipakita ang kasalukuyang dami na may maximum na 15 at minimum na 0. Ang pagpapakita ng dami na ito ay ipinakita hanggang sa i-update ng system ang mga nangungunang tubo mula sa pagpapakita ng petsa pabalik sa pagpapakita ng oras, kung saan ipinapakita muli ang temperatura.

Hakbang 7: KONTROL SA SERVO

Ginamit ang 5V Servo upang ilipat ang yunit ng orasan. Matapos bumili ng isang "para sa mga bahagi lamang" na mekanismo ng orasan at pagkatapos ay alisin ang pangunahing tagsibol at kalahati ng mekanismo, ang natitira ay nalinis, nilagyan ng langis, at pagkatapos ay pinalakas gamit ang Servo sa pamamagitan ng paglakip sa braso ng Servo sa isa sa mga ekstrang orihinal na cog ng orasan. Ang kritikal na code para sa pagpapatakbo ng Servo ay matatagpuan sa file na "SteampunRadioV1Slave" na nagsisimula sa linya 294, kung saan ang 2048 na pulso ay gumagawa ng isang 360-degree na pag-ikot.

Hakbang 8: Pangkalahatang KONSTRUKSYON

Ang kahon ay nagmula sa isang lumang radyo, inalis ang lumang barnis, inalis ang harap at likuran at pagkatapos ay muling binarnisan. Ang bawat isa sa limang mga balbula ay tinanggal ang kanilang mga base pagkatapos ay NEON light ring na nakakabit sa parehong tuktok at ibaba. Ang pinakahuling dalawang balbula ay may labing-anim na maliliit na butas na na-drill sa base at pagkatapos ay labing-anim na mga ilaw ng LCD na tinatakan sa bawat butas, ang bawat ilaw na LCD ay naka-wire sa susunod na serye. Ang lahat ng pipework ay gumamit ng 15mm tanso na tubo at mga koneksyon. Panloob na mga partisyon kung saan ginawa mula sa 3mm ply na ipininta itim at sa harap ay 3mm malinaw na Perspex. Ang sheet ng tanso, na may pinindot na mga hugis ay ginamit upang linyan ang harap na Perspex at ang loob ng bawat isa sa mga IV-11 tube bay. Ang tatlong mga front control para sa On / Off, Volume, at Frequency lahat ay gumagamit ng Linear Rotary Potentiometers na nakakabit sa pamamagitan ng plastic tube sa tangkay ng isang balbula ng gate. Ang hugis na panghimpapawid na tanso ay itinayo mula sa 5mm na maiiwan na tanso na tanso, habang ang spiral coil sa paligid ng dalawang pinakamataas na balbula ay ginawang f rom 3mm hindi kinakalawang na asero na kawad na pininturahan ng pinturang may kulay na tanso. Tatlong mga board ng pamamahagi kung saan itinayo, 12V, 5V, at 1.5V, at isang karagdagang board ang namamahagi ng mga koneksyon sa IC2. Apat na mga supply ng kuryente sa DC kung saan binigyan ng 12V mula sa isang 12V, 1 Amp power adapter. Dalawang supply 24V upang mapatakbo ang MAX6921AWI IC Chips, ang isa ay nagbibigay ng isang 5V supply upang suportahan ang lahat ng mga ilaw at galaw system, at ang isa ay nagbibigay ng 1.5V para sa dalawang IV-11 heater circuit.

Hakbang 9: SOFTWARE

Ang software ay binuo sa dalawang bahagi, Master at Alipin. Sinusuportahan ng Master program ang sensor ng BME208, Real Time Clock, dalawang MAX6921AWI IC Chips, at IC2. Kinokontrol ng Slave program ang lahat ng ilaw, servo, electromagnet, Amp meter, at parehong Volt meter. Sinusuportahan ng Master program ang labing-anim na mga tubo ng IV-11, ang likurang display sa likuran, at 12 key keypad. Sinusuportahan ng Slave program ang lahat ng mga pag-andar sa pag-iilaw, servo, electromagnet, relay, Amp meter, at parehong Volt meter. Isang serye ng mga programa sa pagsubok kung saan binuo upang subukan ang bawat isa sa mga pag-andar bago idagdag ang bawat pagpapaandar sa mga programa ng Master o Alipin. Tingnan ang naka-attach na mga file ng Arduino at mga detalye ng karagdagang mga file sa Library na kinakailangan upang suportahan ang code.

Isama ang Mga File: Arduino.h, Wire.h, radio.h, RDA5807M.h, SPI.h, LiquidCrystal_I2C.h, Wire.h, SparkFunBME280.h, DS3231.h, Servo.h, Adafruit_NeoPixel.h, Stepper-28BYJ -48.h.

Hakbang 10: PAGBASA NG PROYEKTO

Nasisiyahan ako sa pagbuo ng proyektong ito, kasama ang mga bagong elemento ng mga komunikasyon sa Mega, electromagnet, Servo, at suporta ng labing-anim na mga tubo ng IV-11 VFD. Ang pagiging kumplikado ng circuitry ay mapaghamong sa mga oras at ang paggamit ng mga konektor ng Dupont ay nagdudulot ng mga problema sa koneksyon paminsan-minsan, ang paggamit ng mainit na pandikit upang ma-secure ang mga koneksyon na ito ay nakakatulong upang mabawasan ang mga problema sa random na koneksyon.