Progetto radio FM Art Deco con Arduino: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Cari amici benvenuti in un altro progetto Arduino Instructable! Sono molto emozionato perché oggi vi mostrerò come ho realizzato questo progetto di radio FM in stile Art Déco usando Arduino. È di gran lunga il progetto più complesso che abbia mai realizzato e anche il mio preferito.

Vediamo cosa costruiremo oggi! Come puoi vedere, costruiremo un ricevitore radio FM in stile Art Déco. Il design di questa radio si basa su una spettacolare radio AWA del 1935. Ho scoperto questa vecchia radio durante una ricerca online e anche in questo libro sulle radio più belle mai realizzate. Mi è piaciuto così tanto il design di questa radio che volevo averne una simile. Così ho dedicato un mese del mio tempo a costruirne uno mio.

Come puoi vedere, ho utilizzato un display LCD Nokia 5110 per visualizzare la frequenza che stiamo ascoltando e sto usando un encoder rotativo per cambiare la frequenza e un'altra manopola per aumentare o diminuire il volume. Non so se l'hai notato, ma sto usando un font Art Deco personalizzato sul display LCD. Inoltre, se ascoltiamo la stessa stazione radio per più di cinque minuti, la radio salverà automaticamente la stazione nella sua memoria, quindi la prossima volta che accendiamo la radio, si sintonizzerà automaticamente sulla frequenza che stavamo usando prima. La radio dispone anche di una batteria al litio integrata e del caricabatterie appropriato in modo che possa durare per giorni.

La qualità del suono del progetto è abbastanza buona. Sto usando un piccolo altoparlante da 3 W con un amplificatore a bassa potenza. La radio suona bene e sembra anche meglio. Vediamo ora le parti necessarie per costruire questo progetto.

Passaggio 1: ottenere tutte le parti

Avremo bisogno di molte parti per costruire questo progetto. Se sei un principiante di Arduino, assicurati di creare prima alcuni progetti più semplici perché questo è un progetto avanzato e ci sono molte cose che possono andare storte.

Quindi avremo bisogno delle seguenti parti:

• Arduino Pro Mini ▶
• Un programmatore FTDI ▶
• Un modulo radio FM ▶
• Un altoparlante da 3 W ▶
• Un modulo amplificatore PAM8403 ▶
• Un encoder rotativo ▶
• Un display LCD Nokia 5110 ▶
• Uno scudo batteria Wemos ▶
• Una batteria 18650 ▶
• Un portabatteria 18650 ▶
• Un interruttore ▶
• Una scheda di prototipazione 5x7 CMs ▶
• Alcuni fili ▶
• Un panno per la griglia dell'altoparlante ▶

Il costo totale del progetto è di circa 22$.

Passaggio 2: l'elettronica

Prima di tutto, costruiamo l'elettronica della Radio. Alcuni mesi fa ho costruito un progetto di radio FM su una breadboard. Puoi leggere l'Instructable su quel progetto qui. Ho apportato alcune modifiche a quel progetto ed ecco la versione migliorata su una breadboard. Sto usando un Arduino Nano ora, ma userò un Arduino Pro Mini in seguito per ridurre il consumo energetico. Puoi trovare il diagramma schematico di questo progetto allegato a questo Instructable.

Se accendiamo il progetto, possiamo vedere che sul display del Nokia viene visualizzato per alcuni secondi uno Splash Screen e poi la radio carica dalla sua memoria EEPROM la stazione radio precedente che stavamo ascoltando. Possiamo cambiare la frequenza da questa manopola e il volume da questa manopola. Il progetto sta funzionando bene. Ora dobbiamo rendere il progetto più piccolo per adattarlo al recinto. Per questo, utilizzeremo Arduino Pro Mini che è di dimensioni molto ridotte e offre anche un consumo energetico inferiore. Useremo anche questa piccola scheda di prototipazione per saldare alcuni dei componenti su di essa. Prima di ciò progettiamo l'enclosure in Fusion 360 un software gratuito ma estremamente potente.

Passaggio 3: progettazione dell'involucro

Poiché progetteremo un involucro complesso e utilizzeremo molte parti, dobbiamo prima modellare ogni parte elettronica in Fusion 360. In questo modo saremo sicuri che ogni parte si adatterà perfettamente e l'involucro è grande abbastanza per contenere tutto all'interno. Mi ci è voluta circa una settimana per imparare a modellare una parte in Fusion 360 e quindi modellare tutte le parti che avrei usato. Poi mi ci è voluta un'altra settimana per progettare l'enclosure poiché non sono un utente esperto di Fusion 360. Ho già caricato tutti i file di progettazione su Thingiverse.

Ottieni i file ▶

Il risultato, secondo me, ne è valsa la pena. Il design sembra fantastico e potrei sistemare tutte le parti all'interno della custodia come desideravo. In questo modo ero certo che quando avrei stampato tutte le parti della custodia, si sarebbero adattate perfettamente. In questo modo, possiamo ridurre le stampe di prova ed errore che si traducono in molto tempo e filamento sprecati. Un'altra caratteristica interessante offerta da Fusion 360 è la possibilità di creare rendering di alta qualità del tuo design utilizzando materiali diversi e vedere come apparirà il progetto nella realtà. Freddo. Il rendering che ho creato sembrava stupendo. Non vedevo l'ora di vedere il progetto completato, quindi ho iniziato a stampare in 3D i file allegati sulla mia stampante 3D Wanhao I3.

Passaggio 4: stampa 3D e post-elaborazione

Ho usato due filamenti di legno di FormFutura. Filamento di cocco e betulla. Se segui il mio canale, probabilmente saprai che adoro l'aspetto e la sensazione dei filamenti di legno. Finora non ho mai avuto problemi durante la stampa con loro. Questa volta però è stato diverso. Il progetto si compone di 7 parti. Ho iniziato a stampare prima le parti più piccole con successo. L'ultima parte, la maggior parte del recinto, si è rivelata più difficile da stampare. Per qualche motivo, l'ugello si ostruiva ogni volta che provavo a stamparlo. Ho provato molte impostazioni, cambiando la velocità, la retrazione, l'altezza dello strato, la temperatura. Niente ha funzionato. Ho cambiato l'ugello con uno da 0,5 mm.

Ancora lo stesso. La stampa fallisce costantemente. Ho anche avuto alcune interruzioni di corrente che mi hanno fatto investire in un UPS. Ero disperato, volevo che il progetto andasse avanti ed ero bloccato. Poi mi è venuta un'idea. Posso riprendere a stampare una parte guasta dopo aver cambiato l'ugello ostruito? Dopo aver cercato online, ho scoperto che è possibile. Sfortunatamente, ero così frustrato in quel momento che non ho registrato un video della procedura. Ma ha funzionato come un incantesimo e, finalmente, ho avuto l'ultima parte della custodia pronta sul letto di stampa! Che sollievo!

Le cose successive da fare sono state facili, rimuovere il materiale di supporto dalle stampe, levigare e lucidare con vernice per legno. Ho levigato accuratamente tutte le parti. Come puoi vedere, la parte principale dell'involucro non è stata stampata come volevo, ma poiché era così difficile da stampare ho dovuto lavorarci. Per sanare le imperfezioni ho usato dello stucco per legno. Dato che non riuscivo a trovare uno stucco per legno con un colore simile alla mia parte, ho mescolato due stucchi colorati per creare un colore abbastanza vicino alla mia parte. Ho applicato lo stucco per legno a tutte le parti, e ho corretto tutte le imperfezioni. Dopo che gli stucchi si sono asciugati, ho levigato di nuovo le parti e applicato la vernice per legno. Ho usato vernice per legno di noce per le parti scure e vernice per legno di quercia per quelle chiare. Li ho lasciati asciugare per un giorno ed ero pronto per passare all'elettronica.

Passaggio 5: mettere tutto insieme

Il passo successivo è stato quello di ridurre l'elettronica per adattarla all'involucro. Poiché avevo già modellato tutte le parti in Fusion 360, ero certo di come farlo. Come puoi vedere, ogni parte ha la sua posizione specifica nel recinto.

Ho saldato tutte le parti insieme secondo lo schema che ho allegato qui

Innanzitutto, ho saldato Arduino Pro Mini e caricato il codice utilizzando un programmatore FTDI.

Il passo successivo è stato quello di creare l'alimentatore per il circuito. Userò lo scudo della batteria Wemos, uno scudo molto utile che può caricare una batteria 18650 e aumentare la sua tensione a 5V. Ho rimosso il connettore della batteria dallo scudo e saldato i fili dal connettore della batteria 18650. Successivamente, ho saldato l'interruttore all'uscita 5V. Controlla il secondo schema che ho allegato qui. L'alimentatore era pronto.

Ho poi saldato tutte le altre parti una dopo l'altra per un paio d'ore. Questa volta non ho usato un cavo audio all'uscita audio del modulo radio FM, ma ho invece saldato i fili nella parte inferiore della scheda. Controlla una foto che ho allegato a questo Instructable. Questo segnale può ora andare all'amplificatore per l'amplificazione. Ho anche aggiunto un condensatore da 330μF alla barra di alimentazione sulla scheda di prototipazione. Questa aggiunta ha ridotto il rumore sul segnale radio. Dopo che tutte le saldature sono state eseguite, ho testato il progetto e ha funzionato!

L'ultimo passo è stato quello di mettere insieme tutto, le parti della custodia e le parti elettroniche. Ho prima incollato la griglia della radio e poi ho incollato il telo della griglia. Poi ho incollato il display con la colla normale e l'altoparlante con la colla a caldo. Successivamente, ho incollato a caldo il portabatteria, l'interruttore e il caricabatteria. Quindi ho incollato a caldo il modulo amplificatore nella sua posizione, quindi l'encoder rotativo e infine la scheda di prototipazione. Alla fine, tutto quello che dovevo fare era incollare insieme le parti rimanenti del recinto. Il progetto era pronto e non vedevo l'ora di provarlo.

Alla fine di 6 mesi dopo il suo inizio, il progetto Art Deco FM Radio stava suonando della musica sulla mia scrivania. Che sensazione

Step 6: Il Codice del Progetto

Passiamo ora al computer per dare una rapida occhiata al lato software del progetto. Come puoi vedere, stiamo usando molte librerie in questo progetto.

Il codice è più complesso della maggior parte dei progetti che abbiamo realizzato finora. Ho cercato di renderlo il più semplice possibile con funzioni di facile lettura e comprensione.

L'idea di base è questa: se l'albero dell'encoder rotativo ha cambiato posizione ed è rimasto nella stessa posizione per più di 1 secondo, è necessario impostare quella frequenza sul modulo radio FM.

if(Milliscorrenti -Millisprecedenti > intervallo) { if(frequenza!=frequenza_precedente) {frequenza_precedente = frequenza; radio.selectFrequency(frequenza); secondi = 0; }altro

Il modulo radio FM impiega circa 1 secondo per sintonizzarsi sulla nuova frequenza, quindi non possiamo cambiare la frequenza a ogni cambio dell'encoder rotante perché in questo modo il cambio di frequenza sarà molto lento. Quando la nuova frequenza è impostata sul modulo, contiamo quanti secondi sono trascorsi da quando è stata impostata la frequenza. Se il tempo supera il segno di 5 minuti, salviamo quella frequenza nella memoria EEPROM.

else { secondi++; if(secondi == SECONDS_TO_AUTOSAVE) { float read_frequency = readFrequencyFromEEPROM(); if(read_frequency!=frequency) { Serial.println("loop(): Salvataggio nuova frequenza su EEPROM"); writeFrequencyToEEPROM(&frequency); } } }

Potete trovare il codice di questo progetto allegato qui.

Passaggio 7: considerazioni finali

Siamo molto fortunati a vivere in un'epoca in cui possiamo costruire tutto ciò che vogliamo da soli! Abbiamo gli strumenti e le risorse per creare tutto ciò che vogliamo in poche settimane e con costi contenuti.

Il risultato finale è valso il tempo e lo sforzo che ci ho messo. Ho dedicato molte ore a questo progetto. Ho imparato molte cose nuove; Ho acquisito una preziosa esperienza. Ora ho le capacità e la fiducia per costruire progetti ancora migliori. Quando ho creato questo canale YouTube, non sapevo nemmeno saldare, non sapevo dell'esistenza delle stampanti 3D e ovviamente non sapevo progettare nulla. Sapevo solo programmare. 3 anni dopo sono in grado di costruire progetti come questo. Quindi, se hai sempre voluto fare qualcosa ma avevi paura di iniziare, segui i miei passi. Inizia in piccolo e continua a imparare. Nel giro di pochi anni, non crederai ai tuoi progressi.

Ovviamente questo progetto non è perfetto. La ricezione non è molto buona con l'antenna che ho usato. Ho notato che se colleghi un cavo USB alla porta di ricarica, funge da antenna e migliora drasticamente la ricezione. Inoltre, anche se il codice del progetto supporta il pulsante del codificatore rotante per accendere o spegnere la retroilluminazione del display, non ho utilizzato questa funzione perché ho incollato a caldo accidentalmente il codificatore rotante in modo che il pulsante non possa essere premuto. Certo, ci sono molte cose che si possono migliorare in un progetto come questo. Se crei questo progetto e apporti miglioramenti, condividi il tuo lavoro con la community.

Mi piacerebbe conoscere la tua opinione sul progetto Radio FM ora che è completo. Ti piace come sembra? Ne costruirai uno? Che tipo di miglioramento hai intenzione di fare su di esso? Per favore pubblica le tue idee nella sezione commenti qui sotto; Adoro leggere i tuoi pensieri!

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