Art Deco FM-radioproject met Arduino 7 stappen (met afbeeldingen) Antwoorden op al uw "Hoe?"

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Beste vrienden welkom bij een ander Arduino-project Instructable! Ik ben erg opgewonden, want vandaag ga ik je laten zien hoe ik dit FM-radioproject in art-decostijl heb gebouwd met Arduino. Het is verreweg het meest complexe project dat ik ooit heb gebouwd en ook mijn favoriet.

Eens kijken wat we vandaag gaan bouwen! Zoals je kunt zien, gaan we een FM-radio-ontvanger in Art Deco-stijl bouwen. Het ontwerp van deze radio is gebaseerd op een spectaculaire AWA-radio uit 1935. Ik ontdekte deze oude radio tijdens het zoeken op internet en ook in dit boek over de mooiste radio's ooit gemaakt. Ik hield zo veel van het ontwerp van deze radio dat ik een soortgelijke wilde hebben. Dus ik besteedde een maand van mijn tijd aan het bouwen van mijn eigen.

Zoals je kunt zien, heb ik een Nokia 5110 LCD-scherm gebruikt om de frequentie weer te geven waarnaar we luisteren, en ik gebruik een roterende encoder om de frequentie te wijzigen en een andere knop om het volume te verhogen of te verlagen. Ik weet niet of het je is opgevallen, maar ik gebruik een aangepast Art Deco-lettertype op het LCD-scherm. Als we meer dan vijf minuten naar hetzelfde radiostation luisteren, slaat de radio het station automatisch op in zijn geheugen, zodat de volgende keer dat we de radio aanzetten, automatisch wordt afgestemd op de frequentie die we eerder gebruikten. De radio heeft ook een ingebouwde lithiumbatterij en de juiste oplader, zodat hij dagenlang op batterijen kan.

De geluidskwaliteit van het project is redelijk goed. Ik gebruik een kleine 3W-luidspreker met een versterker met laag vermogen. De radio klinkt goed, en hij ziet er nog beter uit. Laten we nu eens kijken welke onderdelen nodig zijn om dit project te bouwen.

Stap 1: Verkrijg alle onderdelen

We hebben veel onderdelen nodig om dit project te bouwen. Als je een beginner bent met Arduino, zorg er dan voor dat je eerst wat eenvoudigere projecten bouwt, want dit is een geavanceerd project en er zijn veel dingen die fout kunnen gaan.

We hebben dus de volgende onderdelen nodig:

• Arduino Pro Mini
• Een FTDI-programmeur ▶
• Een FM-radiomodule ▶
• Een 3W-luidspreker ▶
• Een PAM8403 versterkermodule ▶
• Een roterende encoder ▶
• Een Nokia 5110 LCD-scherm ▶
• Een Wemos-batterijschild ▶
• Een 18650-batterij ▶
• Een 18650 batterijhouder ▶
• Een schakelaar ▶
• Een 5x7 CMs prototyping bord ▶
• Sommige draden ▶
• Een speakergrilldoek ▶

De totale kosten van het project bedragen ongeveer 22 $.

Stap 2: De elektronica

Laten we eerst de elektronica van de radio bouwen. Een paar maanden geleden heb ik een FM-radioproject gebouwd op een breadboard. U kunt de Instructable over dat project hier lezen. Ik heb enkele wijzigingen aangebracht in dat project en hier is de verbeterde versie ervan op een breadboard. Ik gebruik nu een Arduino Nano, maar ik zal later een Arduino Pro Mini gebruiken voor een lager stroomverbruik. U vindt het schematische diagram van dit project bij deze Instructable.

Als we het project opstarten, kunnen we zien dat een welkomstscherm een paar seconden op het Nokia-scherm wordt weergegeven en dat de radio het vorige radiostation waar we naar luisterden uit het EEPROM-geheugen laadt. We kunnen de frequentie van deze knop en het volume van deze knop veranderen. Het project werkt prima. We moeten het project nu kleiner maken om in de behuizing te passen. Daarvoor gaan we de Arduino Pro Mini gebruiken die erg klein is en ook een lager stroomverbruik biedt. We gaan dit kleine prototyping-bord ook gebruiken om enkele componenten erop te solderen. Laten we eerst de behuizing in Fusion 360 ontwerpen, gratis maar extreem krachtige software.

Stap 3: De behuizing ontwerpen

Aangezien we een complexe behuizing gaan ontwerpen en we veel onderdelen gaan gebruiken, moeten we eerst elk elektronisch onderdeel in Fusion 360 modelleren. Op deze manier gaan we er zeker van zijn dat elk onderdeel perfect past en de behuizing groot is genoeg om alles in te passen. Het kostte me ongeveer een week om te leren hoe ik een onderdeel in Fusion 360 moest modelleren en vervolgens alle onderdelen kon modelleren die ik ging gebruiken. Daarna kostte het me nog een week om de behuizing te ontwerpen, aangezien ik geen ervaren Fusion 360-gebruiker ben. Ik heb alle ontwerpbestanden al geüpload naar Thingiverse.

Download de bestanden ▶

Het resultaat was naar mijn mening de moeite waard. Het ontwerp ziet er fantastisch uit en ik kon alle onderdelen in de behuizing naar wens rangschikken. Op deze manier was ik er zeker van dat als ik alle onderdelen van de behuizing zou gaan printen, ze prima zouden passen. Op deze manier kunnen we het aantal proef- en foutprints verminderen, wat resulteert in veel verspilde tijd en filament. Een andere coole functie die Fusion 360 biedt, is de mogelijkheid om hoogwaardige renders van uw ontwerp te maken met verschillende materialen en te zien hoe het project er in werkelijkheid uit zal zien. Koel. De render die ik heb gemaakt zag er prachtig uit. Ik kon niet wachten om het project voltooid te zien, dus begon ik met het 3D-printen van de bijlagebestanden op mijn Wanhao I3 3D-printer.

Stap 4: 3D-printen en nabewerking

Ik heb twee houtfilamenten van FormFutura gebruikt. Kokos- en berkenfilament. Als je mijn kanaal volgt, weet je waarschijnlijk dat ik dol ben op de look en feel van houtfilamenten. Ik heb tot nu toe nooit problemen gehad tijdens het afdrukken met hen. Deze keer was het echter anders. Het project bestaat uit 7 delen. Ik begon met het afdrukken van de kleinere delen eerst met succes. Het laatste deel, het grote deel van de behuizing bleek moeilijker te printen. Om de een of andere reden verstopte het mondstuk elke keer dat ik het probeerde af te drukken. Ik heb veel instellingen geprobeerd, de snelheid, de terugtrekking, de laaghoogte, de temperatuur veranderd. Niets werkte. Ik heb het mondstuk veranderd in een 0,5 mm.

Nog steeds hetzelfde. Het printen mislukte constant. Ik had zelfs stroomstoringen waardoor ik in een UPS moest investeren. Ik was wanhopig, ik wilde dat het project doorging en ik zat vast. Toen kwam ik op een idee. Kan ik het afdrukken van een mislukt onderdeel hervatten nadat ik de verstopte spuitmond heb vervangen? Na wat zoeken op internet kwam ik erachter dat het mogelijk is. Helaas was ik op dat moment zo gefrustreerd dat ik geen video van de procedure heb opgenomen. Maar het werkte als een tierelier, en uiteindelijk had ik het laatste deel van de behuizing klaar op het printbed! Wat een opluchting!

De volgende dingen waren eenvoudig: het steunmateriaal van de afdrukken verwijderen, schuren en polijsten met houtvernis. Ik heb alle onderdelen zorgvuldig geschuurd. Zoals je kunt zien, was het hoofdgedeelte van de behuizing niet zo goed afgedrukt als ik wilde, maar omdat het zo moeilijk te printen was, moest ik ermee werken. Om de onvolkomenheden te genezen, heb ik wat houtplamuur gebruikt. Omdat ik geen houtplamuur kon vinden met een kleur die lijkt op mijn onderdeel, heb ik twee kleurplamuren met elkaar gemengd om een kleur te creëren die dicht genoeg bij mijn onderdeel ligt. Ik heb de houtplamuur op alle onderdelen aangebracht en alle onvolkomenheden gecorrigeerd. Nadat de plamuren droog waren, heb ik de delen nog een keer geschuurd en houtvernis aangebracht. Ik gebruikte walnoothoutvernis voor de donkere delen en eikenhoutvernis voor de lichte. Ik liet ze een dag drogen, en ik was klaar om over te gaan naar de elektronica.

Stap 5: Alles samenbrengen

De volgende stap was om de elektronica te verkleinen om in de behuizing te passen. Omdat ik alle onderdelen in Fusion 360 al had gemodelleerd, wist ik zeker hoe ik het moest doen. Zoals u kunt zien, heeft elk onderdeel zijn specifieke positie in de behuizing.

Ik heb alle onderdelen aan elkaar gesoldeerd volgens het schema dat ik hier heb bijgevoegd

Eerst heb ik de Arduino Pro Mini gesoldeerd en de code ernaar geüpload met behulp van een FTDI-programmeur.

De volgende stap was het maken van de voeding voor het circuit. Ik ga het Wemos-batterijschild gebruiken, een zeer handig schild dat een 18650-batterij kan opladen en de spanning kan verhogen tot 5V. Ik heb de batterijconnector van het schild verwijderd en de draden van de 18650-batterijconnector gesoldeerd. Vervolgens heb ik de schakelaar op de 5V-uitgang gesoldeerd. Controleer het tweede schema dat ik hier heb bijgevoegd. De voeding was klaar.

Ik heb toen alle andere onderdelen een paar uur achter elkaar gesoldeerd. Ik heb deze keer geen audiokabel gebruikt bij de audio-uitgang van de FM-radiomodule, maar in plaats daarvan heb ik draden aan de onderkant van het bord gesoldeerd. Controleer een foto die ik aan deze Instructable heb bevestigd. Dit signaal kan nu naar de versterker voor versterking. Ik heb ook een condensator van 330 F toegevoegd aan de voedingsrail op het prototyping-bord. Deze toevoeging verminderde de ruis op het radiosignaal. Nadat al het solderen was gedaan, heb ik het project getest en het werkte!

De laatste stap was om alles in elkaar te zetten, de behuizingsonderdelen en de elektronica-onderdelen. Ik heb eerst het rooster van de radio gelijmd en daarna het grilldoek gelijmd. Daarna heb ik het scherm gelijmd met gewone lijm en de luidspreker met hete lijm. Vervolgens heb ik de batterijhouder, de schakelaar en de batterijlader warm gelijmd. Daarna heb ik de versterkermodule op zijn plaats gelijmd, vervolgens de roterende encoder en als laatste het prototyping-bord. Ten slotte hoefde ik alleen nog maar de overige delen van de behuizing aan elkaar te lijmen. Het project was klaar en ik kon niet wachten om het te proberen.

Ten laatste 6 maanden na de oprichting speelde het Art Deco FM Radio-project wat muziek op mijn bureau. Wat een gevoel

Stap 6: De code van het project

Laten we nu naar de computer gaan om snel de softwarekant van het project te bekijken. Zoals je kunt zien, gebruiken we veel bibliotheken in dit project.

De code is complexer dan de meeste projecten die we tot nu toe hebben gebouwd. Ik heb geprobeerd het zo eenvoudig mogelijk te maken met gemakkelijk te lezen en te begrijpen functies.

Het basisidee is dit: als de roterende encoderas van positie is veranderd en langer dan 1 seconde in dezelfde positie is gebleven, moeten we die frequentie instellen op de FM-radiomodule.

if (currentMillis - previousMillis > interval) { if (frequency!=previous_frequency) { previous_frequency = frequentie; radio.selectFrequency(frequentie); seconden = 0; }anders

De FM-radiomodule heeft ongeveer 1 seconde nodig om af te stemmen op de nieuwe frequentie, dus we kunnen de frequentie niet veranderen bij elke verandering van de roterende encoder, omdat de frequentieverandering op deze manier erg langzaam zal zijn. Wanneer de nieuwe frequentie is ingesteld op de module, tellen we hoeveel seconden er zijn verstreken sinds de frequentie is ingesteld. Als de tijd de 5 minuten overschrijdt, slaan we die frequentie op in het EEPROM-geheugen.

anders { seconden++; if (seconden == SECONDS_TO_AUTOSAVE) { float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM (); if(read_frequency!=frequency) { Serial.println("loop(): Nieuwe frequentie opslaan in EEPROM"); writeFrequencyToEEPROM(&frequency); } } }

U kunt de code van dit project hier bijgevoegd vinden.

Stap 7: Laatste gedachten

We hebben veel geluk dat we in een tijd leven waarin we alles zelf kunnen bouwen wat we willen! We hebben de tools en de middelen om in een paar weken en tegen lage kosten alles te creëren wat we willen.

Het eindresultaat was de tijd en moeite die ik erin stopte meer dan waard. Ik heb vele uren aan dit project besteed. Ik heb veel nieuwe dingen geleerd; Ik heb waardevolle ervaring opgedaan. Ik heb nu de vaardigheden en het vertrouwen om nog betere projecten te bouwen. Toen ik dit YouTube-kanaal maakte, wist ik niet eens hoe ik moest solderen, ik wist niet dat 3D-printers bestonden en natuurlijk wist ik niet hoe ik iets moest ontwerpen. Ik wist alleen hoe ik moest programmeren. 3 jaar later kan ik dit soort projecten bouwen. Dus, als je altijd al iets wilde maken maar je durfde niet te beginnen, volg dan mijn stappen. Begin klein en blijf leren. Binnen een paar jaar geloof je je vooruitgang niet.

Natuurlijk is dit project niet perfect. De ontvangst is niet erg goed met de antenne die ik heb gebruikt. Ik merkte dat als je een USB-kabel op de oplaadpoort aansluit, deze als antenne fungeert en de ontvangst drastisch verbetert. Ook al ondersteunt de code van het project de encoderknop om de achtergrondverlichting van het display in of uit te schakelen, ik heb deze functie niet gebruikt omdat ik per ongeluk de roterende encoder heb vastgelijmd zodat de knop niet kan worden ingedrukt. Natuurlijk zijn er veel dingen die je kunt verbeteren aan een project als dit. Als je dit project bouwt en verbeteringen aanbrengt, deel je werk dan met de community.

Ik zou graag uw mening willen weten over het FM Radio-project nu het is voltooid. Vind je het leuk hoe het eruit ziet? Ga je er een bouwen? Wat voor verbetering ga je daarin aanbrengen? Plaats uw ideeën in de opmerkingen hieronder; Ik vind het leuk om je gedachten te lezen!

Eerste prijs in de Microcontroller-wedstrijd