Lettore multimediale adatto alla demenza: 4 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

La musica può avere un profondo beneficio per le persone con demenza. Oltre al suo valore di intrattenimento, può fornire un collegamento con il passato, sbloccando i ricordi e fa sempre più parte della cura della demenza. Purtroppo, molti prodotti di intrattenimento domestico moderni non sono compatibili con la demenza avendo interfacce utente complesse.

Il lettore multimediale qui descritto si comporta come una radio di base con solo due controlli: un "quadrante di sintonizzazione" che seleziona la "stazione" e un controllo del volume. In questo caso una "stazione" è una cartella di file audio memorizzati su una scheda di memoria. L'idea è che l'utente giri semplicemente il quadrante finché non sente qualcosa che gli piace. I file 'stazione' vengono quindi riprodotti in sequenza casuale.

È proprio come una radio che trasmette solo buona musica senza pubblicità!

Forniture

Il lettore multimediale adatto alla demenza richiede solo una manciata di componenti che costano circa £ 20: -

1. Microcontrollore Arduino a scheda singola. Ho usato un Arduino UNO ma qualsiasi modello compatibile dovrebbe funzionare.
2. Modulo MP3 compatibile con DFPlayer. Ho usato il Sodial MP3-TF-16P a basso costo
3. Scheda MicroSD per l'archiviazione della musica
4. Encoder rotativo per 'sintonizzazione'
5. Potenziometro da 10K ohm per il controllo del volume
6. Resistore da 1K ohm
7. Perfboard per il montaggio
8. Alimentazione esterna (9-12V @2A consigliata)
9. Altoparlante (3ohm @ 5W o simile)

Sarà inoltre necessario un kit di strumenti elettronici di base insieme a un PC che esegue l'IDE Arduino per caricare lo schizzo.

Passaggio 1: l'hardware

Il cuore del lettore multimediale è il modulo DFPlayer MP3. Questo combina un decoder MP3, un lettore di schede SD e un amplificatore mono da 3 Watt in un piccolo pacchetto a basso costo. Il modulo MP3 è controllato da un microcontrollore Arduino. Sono necessarie solo poche connessioni al modulo DFPlayer:-

1. +5V (pin1)
2. Ricezione seriale (pin2)
3. Trasmissione seriale (pin 3)
4. Uscita all'altoparlante (pin 6 e 8)
5. Massa (pin 7 e 10)
6. Occupato (pin 16)

L'Arduino riceve input da un encoder rotativo (il controllo di sintonia) e un potenziometro (controllo del volume). Il pin Busy del modulo DFPlayer è collegato al pin 6 digitale di Arduino.

Il cablaggio del prototipo della breadboard è mostrato sopra. Notare la resistenza da 1K tra Arduino e il pin Serial RX del modulo MP3. Questo è necessario per interfacciare Arduino 5V al DFPlayer 3.3V.

Si noti inoltre che il modulo DFPlayer richiede un'alimentazione stabile ed è improbabile che funzioni correttamente utilizzando solo l'alimentazione USB. Ho preso l'alimentazione 5V dall'Arduino che, a sua volta, è alimentato tramite un alimentatore esterno. Mentre questo ha funzionato, potresti prendere in considerazione una fornitura separata per il modulo MP3.

Passaggio 2: il software

Lo sketch Arduino che controlla il lettore multimediale è relativamente semplice. Il ciclo principale viene eseguito 100 volte al secondo ed esegue tre funzioni:-

1. Controllare lo stato dell'encoder 'tuning'
2. Controlla lo stato del potenziometro del volume
3. Controllare se la riproduzione della traccia corrente è terminata.

Lo stato di riproduzione è determinato interrogando il pin "occupato" del modulo DFPlayer che è collegato al pin digitale 6 di Arduino Uno.

ciclo vuoto () {

booleano occupato = falso; ritardo (10); if (myDFPlayer.available()) myDFPlayer.read(); // necessario per mantenere pulito il buffer di ack checkVol(); checkTuning(); occupato = digitalRead(busyPin); // controlla se la traccia corrente è terminata if (occupato == 1) { playStation(); ritardo(300); // attendi pin occupato } } }

Nello sketch è incluso un ampio codice di debug. Questo invia messaggi di stato regolari tramite la porta seriale IDE per aiutare la risoluzione dei problemi. Può essere attivato o disattivato modificando la riga 14.

boolean serialDebug = false; // abilita/disabilita la risoluzione dei problemi

Allo stesso modo, l'ordine in cui vengono riprodotti i brani può essere modificato da casuale a sequenziale modificando la riga 15

booleano randomTrackPlay = vero; // randomizza l'ordine delle tracce

È necessario includere due librerie esterne affinché lo sketch venga compilato correttamente: SoftwareSerial.h e DFRobotDFPlayerMini.h

Lo schizzo completo può essere trovato sulla mia pagina GitHub.

Passaggio 3: organizzare la musica

I file musicali vengono copiati su una scheda SD inserita nello slot per schede DFPlayer. Questo progetto tratta ogni directory sulla scheda SD come una "stazione" che può essere selezionata tramite il controllo di sintonizzazione.

I file devono essere organizzati in modo specifico per essere riconosciuti. I file sono memorizzati in directory denominate 01, 02, ecc. I nomi delle directory devono essere lunghi due cifre con uno "zero" iniziale, ad esempio 01 fino a un massimo di 99.

All'interno di ogni directory i file audio devono essere nominati 001.mp3, 002.mp3 fino a 999.mp3. Ogni nome di file è lungo tre cifre con "zeri" iniziali e un'estensione di file mp3. Il modulo DFPlayer riprodurrà anche i file. WAV anche se non l'ho provato.

La convenzione di denominazione dei file utilizzata dal modulo rende difficile identificare quale traccia è quale, ma questo non ha importanza per questa applicazione poiché i file vengono riprodotti in modo casuale.

Ho copiato la collezione di CD di mia madre in MP3 a 128 kbs e ho organizzato la musica per genere, inserendo tutte le tracce di opere, orchestra, colonne sonore, ecc. nelle loro directory. Ciò ha comportato un piccolo numero di stazioni ciascuna con un gran numero di tracce, simile a una vera radio.

Passaggio 4: assemblaggio finale

Per questa build ho usato una vecchia custodia per radio in bachelite che è rimasta nella mia libreria per diversi decenni in attesa di un progetto adatto. Non solo è un bell'oggetto, ma è immediatamente riconoscibile come una radio e ha solo i due controlli che lo rendono perfetto per questo progetto. Il problema più grande che ho dovuto affrontare è stato far sì che le manopole vecchio stile si adattassero al pot e all'encoder moderni. Alcune limature e tubi termorestringenti hanno risolto il problema.

Il semplice circuito non garantiva la realizzazione di un PCB, quindi ho cablato a mano l'unità utilizzando una scheda di breakout prototipo UNO come mostrato sopra.

I futuri miglioramenti includeranno un controllo del volume commutato per accendere e spegnere l'unità. Questo è attualmente fatto alla presa di corrente. Verranno aggiunti alcuni LED interni per mostrare se l'unità è alimentata.

Il lettore multimediale funziona come previsto e mia madre ha saputo istintivamente come farlo funzionare, che era l'obiettivo principale del progetto. Non dover navigare in un telecomando incomprensibile significa che i suoi ricordi musicali sono sempre a portata di mano.

L'interfaccia in stile radio casuale fornisce anche un modo piacevolmente immediato per ascoltare qualsiasi raccolta musicale: il prossimo compito è crearne una per me e caricarla con Classic Rock!

Secondo premio al concorso di tecnologia assistiva