Webradio ESP32 en bois et imprimé en 3D : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Dans ce Instructable, je vais vous montrer comment faire un lecteur webradio/« SDcard MP3 » à l'aide d'un ESP32 et comment faire un boîtier imprimé en 3D avec des accents en bois pour cela.

Ma mère a récemment emménagé dans une nouvelle maison et voulait remplacer l'ancien boombox qui jouait de la musique dans la salle de bain, j'ai donc conçu cette radio pour qu'elle s'adapte spécifiquement sur une étagère dans la nouvelle salle de bain. Ce n'est pas un système HiFi, mais c'est assez bon pour chanter quelques airs sous la douche.

Le logiciel provient d'un impressionnant projet GitHub d'Ed Smallenburg. Il est écrit pour l'IDE Arduino et est très bien documenté, donc même si vous ne savez pas grand-chose sur l'ESP32 ou sur la façon de le programmer, vous ne devriez pas avoir de problèmes pour que cela fonctionne: https://github.com /Edzelf/ESP32-Radio

Tu auras besoin de:

• Un kit de développement ESP32
• Une carte décodeur MP3 VS1053B
• Un écran LCD TFT 1,8" avec fente pour carte SD
• Un amplificateur audio stéréo de classe D
• Un haut-parleur stéréo 3W 4Ohm
• Une carte de dérivation USB Micro-B
• Fils de raccordement flexibles
• Un bouton poussoir (ON-OFF)
• Vis et écrous mécaniques M3
• Placage de bois (le noyer contraste joliment avec le PLA noir)
• Toute imprimante 3D FFF ou service d'impression tel que 3D Hubs
• Couteau utilitaire
• Vernis à bois
• Colle CA
• Colle chaude

Étape 1: programmer l'ESP32

Commençons par charger l'ESP32 avec le logiciel et configurer les broches que nous voulons utiliser. Téléchargez le référentiel GitHub sous forme de fichier zip ou clonez-le sur votre ordinateur à partir d'ici. Décompressez l'archive et ouvrez le fichier.ino principal dans l'IDE Arduino. Connectez l'ESP32 à votre ordinateur via un câble USB.

Si vous n'avez jamais utilisé d'ESP32 avec l'IDE Arduino, ajoutez l'URL suivante à la liste des "URL de gestion de carte alternative" dans les préférences de l'IDE: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.js. Ensuite, allez dans Outils>Board>Boardmanager…, recherchez "ESP32" et installez le nouveau boardmanager. Une fois installé, vous pouvez choisir le "module de développement ESP32" dans la liste des cartes.

Vous devrez peut-être installer des bibliothèques supplémentaires, mais si c'est le cas, l'EDI vous en informera lors de la première tentative de téléchargement du code sur la carte. Le site Web Arduino explique très bien comment ajouter des bibliothèques.

Après avoir téléchargé le code, l'ESP créera un point d'accès WiFi à partir duquel vous pourrez accéder à une interface Web où vous pourrez modifier la configuration de la webradio. Les détails peuvent changer à l'avenir, au fur et à mesure que le projet se développe, je vais donc créer un lien vers la documentation PDF au lieu de répéter ce qui a déjà été écrit.

Dans la fenêtre de configuration, vous pouvez entrer un ou plusieurs jeux d'informations d'identification WiFi, modifier certaines des broches utilisées sur l'ESP ainsi qu'ajouter et supprimer jusqu'à 100 préréglages de stations de radio.

Étape 2: imprimer le boîtier

J'ai conçu le boîtier de la webradio dans Fusion360 et l'ai imprimé en PLA noir sur mon imprimante 3D. La conception se compose d'un corps principal, avec une plaque avant et une plaque arrière qui s'enclenchent en place. Toutes les pièces s'impriment avec un support minimal. J'ai inclus les fichiers.f3d ainsi que les fichiers.stl, alors n'hésitez pas à changer le boîtier comme vous le souhaitez. Vous pouvez également trouver les fichiers CAO sur ma page thingverse.

Il existe également des housses de haut-parleurs que vous pouvez imprimer. Je voulais les recouvrir d'un tissu acoustique et les attacher au boîtier avec des aimants, afin qu'ils puissent être retirés. Malheureusement, le combo aimant/vis que j'ai utilisé n'a pas fonctionné et je n'ai pensé à magnétiser les vis qu'après qu'il était trop tard (voir étape suivante), donc je ne les ai pas utilisés.

La plaque avant contient l'écran LCD, l'encodeur Roary et les deux haut-parleurs et doit être imprimée face vers le bas. La plaque arrière a des entretoises pour l'ESP32 et une carte de dérivation micro USB. Le corps principal a un trou pour un bouton-poussoir de verrouillage LED de 12 mm qui peut servir de bouton d'alimentation.

J'ai également conçu un bouton moleté pour l'encodeur rotatif car je n'en ai pas trouvé en ligne, qui correspondaient à mon budget et avaient l'air assez jolis. J'ai été surpris par la façon dont il tournait et je ne m'attendais pas à ce que mon Anet A8 soit capable de gérer le minuscule moletage. Cela imprime également sans support.

Étape 3: Application du placage de bois

Bien que vous puissiez laisser le boîtier tel quel, je voulais y ajouter des accents de bois. Si vous imprimez les plaques avant et arrière face vers le bas, vous utilisez non seulement le moindre support, mais la surface est même suffisante pour y coller du placage. Coupez soigneusement un morceau de verneer à la forme approximative de la plaque arrière. Appliquez un cordon de colle CA sur le pourtour de l'impression et un peu au milieu également (le type liquide convient mieux à cela que le type gel). Retournez l'impression et abaissez-la lentement sur le placage, puis appuyez fermement. Faites-le sur une surface plane et essuyez tout excès de colle qui pourrait suinter des côtés. Après quelques secondes, la colle devrait avoir suffisamment durci pour que vous puissiez soulever la plaque avec le placage dessus.

Ensuite, vous pouvez couper l'excès de placage avec un couteau utilitaire ou une lame de rasoir. Prenez votre temps pour le faire, car le placage se coupera facilement avec le grain, mais il est assez cassant lorsqu'il est coupé en travers. Rapprochez-vous aussi près de l'impression que vous le souhaitez avec la lame, puis poncez les bords du placage au ras avec du papier de verre. J'étais pressé, alors j'ai coupé jusqu'à l'impression avec une lame et j'ai arraché une partie du placage de la plaque arrière. Je l'ai recollé et on le remarque à peine, mais cela aurait pu être évité si j'avais passé plus de temps dessus.

La plaque avant est un peu plus délicate car il y a plus d'ouvertures à découper et à couper, mais la procédure est fondamentalement la même. Je ne voulais pas que les vis qui maintiennent les haut-parleurs soient visibles plus tard, alors je les ai vissées en place à l'aide de vis à métaux M3 et d'écrous correspondants avant d'appliquer le placage. Cela rend la découpe des trous des haut-parleurs un peu plus fastidieuse, car vous devez faire attention à ne pas couper dans la membrane du haut-parleur. Si vous ne vous sentez pas à l'aise de le faire, collez d'abord le placage et découpez les trous de vis par la suite.

Si vous le vouliez, vous pourriez essayer de teindre le placage, mais je ne sais pas comment cela affecterait la colle CA en dessous. J'ai décidé d'opter pour un vernis à base de cire qui ne protégera le bois que dans une certaine mesure, mais qui fera définitivement ressortir le grain, ce qui est très joli.

Étape 4: Branchez l'électronique

L'électronique est relativement simple, mais peut devenir désordonnée si vous êtes pressé comme moi:

Assemblez l'amplificateur, si nécessaire, et réglez le cavalier sur le gain approprié. (Remarque: le gain n'est pas égal au volume. Le choix d'un gain élevé peut également introduire plus de bruit dans le signal audio.)

Comme chaque composant est câblé à l'ESP32 d'une manière ou d'une autre, vous pouvez utiliser des câbles de démarrage pour la majorité des connexions. Certaines broches peuvent dépendre de la façon dont vous configurez la configuration, mais la disposition par défaut est également commentée dans les premières lignes du fichier Arduino principal.

Comme certaines connexions série sont impliquées, certaines broches de l'ESP peuvent devoir être connectées à plus d'une autre carte. J'ai simplement coupé les câbles nécessaires ensemble, cependant, je regrette de ne pas avoir conçu un PCB personnalisé sur lequel j'aurais pu simplement connecter la plupart des cartes via leurs broches d'en-tête. Cela m'aurait sauvé du chaos de fils qui s'en est suivi. Si l'épissage semble trop chaotique et que la conception d'un PCB semble trop compliquée, vous pouvez utiliser un petit morceau de panneau perforé.

Je pourrais finir par concevoir un PCB après tout pour m'entraîner. Si je le fais, j'ajouterai les fichiers gerber ici.

N'oubliez pas de visser le bouton d'alimentation en premier si vous prévoyez de le souder à d'autres composants.

Lors de la connexion de l'amplificateur au VS1053, vous pouvez soit couper un vieux casque pour la prise 3,5 mm et souder les fils à l'amplificateur, soit souder les fils de liaison aux plots du connecteur cylindrique au bas du décodeur MP3 VS1053 (voir croquis). Le tutoriel Adafruits sur l'amplificateur explique également comment connecter les différentes entrées.

Connectez tout sauf les haut-parleurs. Il est plus facile de les connecter en dernier aux bornes à vis de l'amplificateur.

Étape 5: Assemblage final

La dernière étape consiste à tout mettre dans le boîtier.

Commencez par la plaque avant. Appuyez l'écran LCD sur les entretoises et fixez-le avec de la colle chaude sur les bords arrière. Si vous n'avez pas encore fixé les haut-parleurs, faites-le maintenant. Débrancher l'écran LCD facilite grandement sa fixation (astuce: utilisez de la colle chaude pour connecter les en-têtes de cavalier ensemble, de cette façon ils restent dans le bon ordre et vous n'avez pas besoin de les vérifier avant de les reconnecter à l'écran LCD). L'encodeur rotatif est fixé avec une rondelle et un écrou.

Ensuite, fixez l'ESP32 à l'entretoise sur la plaque arrière ainsi que la sortie micro USB et fixez les deux avec de la colle chaude. (Attention à ne pas mettre de colle dans le connecteur USB, c'est pénible de sortir. Essayez de le coller en place avec un câble USB connecté dessus). L'amplificateur peut également être collé sur la plaque arrière.

Il ne reste que la carte décodeur MP3. L'endroit où vous collez cela dépend de vous et peut dépendre de votre gestion des câbles. J'ai collé le mien à l'un des murs verticaux à l'intérieur du corps principal.

Faites passer les fils des haut-parleurs dans le corps principal, coupez le connecteur JST et fixez-les à l'amplificateur avec les bornes à vis.

Lors de la fermeture du boîtier, vous devrez peut-être forcer. Essayez de presser le corps principal pour enclencher les plaques arrière et avant en place.

Enfin, collez le cadran sur l'encodeur rotatif. Il doit être ajusté par friction et ne nécessiter aucune colle.

J'espère que cette webradio vous a plu. Allez voir la page GitHub d'Ed, il a également un projet similaire utilisant un ESP8266. Si vous avez des questions ou des idées d'amélioration, laissez-moi un commentaire ci-dessous et j'essaierai de vous répondre dans les plus brefs délais. Si vous essayez d'ajouter du placage à l'un de vos tirages, faites-moi savoir comment vous vous en êtes sorti, j'aimerais en savoir plus.