Radio NFC Timeline : 8 étapes (avec photos)

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

Dans un projet de laboratoire au département des médias omniprésents centrés sur l'humain, nous avons été mis au défi de créer un lecteur de musique moderne qui fait référence à la conception radio traditionnelle. Le délai était d'un semestre.

Étape 1: premières expériences

Afin de se familiariser avec les potentiomètres, la plate-forme Arduino ainsi que les écrans, nous avons construit un petit prototype.

Nous avons connecté le potentiomètre à l'Arduino et écrit un croquis qui envoie la valeur du potentiomètre au Raspberry. Côté Raspberry, un petit script python reçoit les données et les envoie à l'écran e-ink.

Comme nous utilisions toujours la version rouge-noir de l'affichage e-ink, la mise à jour de l'affichage a pris 15 secondes, ce que nous avons jugé lent pour notre scénario d'interaction.

Étape 2: Contrôle NFC et audio

Ensuite, nous avons connecté le lecteur RFID, initialement au Raspberry Pi, pour l'utiliser comme mécanisme de contrôle.

Dans ce prototype, la balise NFC contrôle l'audio qui est joué sur nos haut-parleurs.

De plus, nous avons expérimenté des connexions de données entre le Raspberri Pis, en faisant de l'une l'instance de contrôle, le Raspberry maître, et l'autre de l'instance d'alimentation des données, le Raspberry esclave.

Étape 3: Moteur-Fader

Nous avions initialement prévu d'utiliser un indicateur numérique pour afficher la sélection de chansons. Malheureusement, les écrans E-Paper ont en général un temps de rafraîchissement très lent (1 à 15 secondes selon la taille de l'écran et les couleurs) ce qui les rend impossibles à utiliser pour notre scénario. Afin de toujours avoir une interaction fluide et de préserver les concepts de conception traditionnels, nous avons opté pour un fader motorisé pour qu'une barre rouge physique se déplace devant l'écran.

En raison de contraintes de temps et de simplicité, nous avons choisi de ne pas créer notre propre solution mécanique et avons plutôt opté pour un fader motorisé que nous pouvons contrôler à partir de notre Arduino.

Un pont en H est nécessaire pour déplacer le moteur dans les deux sens.

Étape 4: Construction matérielle finale

Afin de construire le matériel de la radio NFC, vous aurez besoin des pièces suivantes (ou équivalentes):

• 2x potentiomètre monotour, résistance 10kΩ
• 4x petites ampoules
• USB générique + haut-parleurs 3,5 mm
• Carte son USB générique
• Arduino Uno
• Câble USB Type-B vers Type-A
• Écran E-Ink 2,13"
• Écran E-Ink 7,5"
• 2x Panel Driver pour les écrans
• Lecteur RFID + Tags
• 2x Raspberry Pi 3B+
• 2x carte Micro-SD générique de 8 Go (ou plus)
• Bouton
• Résistance générique 10kΩ
• Pont en H L293D
• Moteur-Fader 10kΩ
• 2x petite planche à pain
• Câbles de démarrage

Câblage

Pour construire la radio NFC, câblez le tout selon le schéma fritzing.

Affiche

Étant donné que ces deux écrans nécessitent des broches uniques sur le Raspberry Pi, nous avons utilisé deux framboises. Pour rendre la hiérarchie de communication plus simple, l'un des Raspberry est uniquement responsable de la sortie vers le grand écran (le Raspberry esclave), tandis que l'autre est responsable des calculs, du contrôle et du petit écran (le Raspberry maître).

Pour le câblage de l'écran, nous nous sommes appuyés sur la documentation de Waveshare (petit écran, grand écran). Connectez simplement l'écran à son pilote de panneau via son connecteur et câblez le pilote de panneau conformément à la documentation de Waveshare.

l'audio

Les haut-parleurs sont alimentés par USB et reçoivent leur entrée via l'entrée audio 3,5 mm de la carte son USB. Branchez les deux appareils sur le Raspberry maître.

Soudure

Pour une connexion plus stable et persistante, nous avons soudé le moteur, les potentiomètres, les ampoules et le bouton à leurs câbles de connexion. Nous nous sommes abstenus de souder les câbles restants afin de rester plus flexible dans notre gestion des câbles.

Communication inter-framboises

Pour établir une connexion entre les framboises, nous les avons utilisées comme UART et les avons connectées via une connexion série, en utilisant leurs broches TX et RX.

Communication Raspberry-Arduino

Connectez le Raspberry maître avec l'Arduino via une connexion série, en utilisant USB.

Étape 5: Logiciel

Pour configurer le logiciel pour les Raspberry et l'Arduino, veuillez suivre les instructions readme sur le référentiel github de notre projet.

Étape 6: Élaboration du dossier

Matériaux:

• 8x feuille de bois MDF (300mm * 300mm * 3mm)
• Colle à 2 composants
• 3x barre en bois (300mm * 20mm * 20mm)
• 1 feuille de plexiglas (300mm * 300mm * 3mm)
• 6x vis à bois (20mm)

Découpez les feuilles MDF selon les fichiers Adobe Illustrator. Si vous souhaitez créer vos propres plans de découpe de boîtes, cliquez ici et ajoutez les découpes pour les composants matériels dans Adobe Illustrator.

Joignez les faces de la boîte et après l'essai d'ajustement, collez-les ensemble pour plus de stabilité. Nous avons laissé de côté la colle pour la face arrière afin de mettre le matériel plus tard et de déboguer le système.

Coupez les barres de bois pour qu'elles s'adaptent horizontalement à l'intérieur du boîtier. Découpez des trous pour les vis à bois dans les parties gauche et droite du boîtier. Une barre doit passer derrière le grand écran et le bouton lecture/pause, une autre derrière le petit écran plus les potentiomètres de son et de chanson et la dernière pour maintenir les haut-parleurs à l'intérieur du boîtier.

Étape 7: combinaison du matériel et du boîtier

Matériaux:

• Ruban adhésif double face
• Ruban Gaffa
• Colle chaude

Utilisez du ruban adhésif et de la colle pour fixer les pièces sur leurs barres de bois respectives. Vous devrez peut-être couper des parties du potentiomètre afin de monter le bouton de commande. Pour acheminer les câbles externes comme les cordons d'alimentation, nous avons découpé plusieurs trous à l'arrière du boîtier.

Étape 8: Produit fini

Une fois que tout est assemblé, profitez de votre nouvelle radio cool !