किड्स एमपी३ म्यूजिक बॉक्स: ६ स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

Arduino के आसपास कुछ नए DIY प्रोजेक्ट्स की तलाश करते समय मुझे बच्चों के लिए RFID आधारित MP3 प्लेयर्स पर कुछ अच्छे विचार मिले। और बाजार पर एक महान पेशेवर खिलौना बॉक्स है - ये लोग शासन करते हैं। उन्होंने अपने स्मार्ट आइडिया से बहुत अच्छा बिजनेस किया। चेक आउट करें - आपको उनका पेज मिल जाएगा!

जैसा कि मेरे दो बच्चे ऑडियोबुक और संगीत सुनने में लगे हैं, अधिक से अधिक, और अभी भी सभी हैंडलिंग परेशानी के साथ अच्छी पुरानी कॉम्पैक्ट डिस्क का उपयोग कर रहे हैं, मैंने इसे एक महान व्यक्ति बनाने के लिए कुछ अच्छी सुविधाओं के साथ एक एमपी 3 प्लेयर बॉक्स बनाने का फैसला किया। उनके लिए खिलौना। जब मैंने हाल ही में अपना पहला 3D प्रिंटर खरीदा, तो यह प्रोजेक्ट 3D प्रिंटिंग में गोता लगाने के लिए कुछ अच्छा खेल का मैदान लग रहा था।

इसलिए मैंने अवधारणा चरण में शुरुआत की - मैं किन सुविधाओं को लागू करना चाहूंगा - आरएफआईडी, एमपी 3 प्लेयर, डब्ल्यूएलएएन (बाद में रद्द), आईएमयू नियंत्रण, एलसीडी डिस्प्ले, अलार्मक्लॉक, वायरलेस चार्जिंग … कुछ शोध करने की आवश्यकता है, मुझे किन घटकों की आवश्यकता होगी। मैं किन घटकों का पुन: उपयोग कर सकता हूं? मेरे पास अभी भी एक IMU, LCD मॉड्यूल, कुछ Arduino नैनो थे।

टांका लगाने और मापने में कुछ अनुभव के साथ, कार्य सत्र के बाद 1-2 के भीतर संभव है।

बेस, कवर प्लेट और चार्जिंग स्टेशन से युक्त बॉक्स की छपाई में कुछ समय लगता है (प्रिंटर और स्लाइसर सेटिंग्स के आधार पर 12+ घंटे), लेकिन मैंने सोल्डरिंग के दौरान ऐसा किया।

चरण 1: अवयव

इस बीच घटक वास्तव में मुख्यधारा हैं। यहां उन घटकों की सूची दी गई है जिनका मैंने इस परियोजना के लिए उपयोग किया है।

1. एलसीडी डिस्प्ले 1602 2x16 बड़े अक्षर 5 वी 122 * 44 एमएम नीला

2. आरएफआईडी रीडर- एनएफसी आरएफआईडी-आरसी५२२ आरएफ आईसी

3. एमपी3 प्लेयर - डीएफप्लेयर मिनी एमपी3 प्लेयर मॉड्यूल एमपी3 वॉयस डिकोड बोर्ड Arduino सपोर्टिंग टीएफ कार्ड यू-डिस्क आईओ/सीरियल पोर्ट/एडी के लिए

4. लाउडस्पीकर- 4 ओम 3वाट 53 एमएम स्क्वायर स्पीकर 36 एमएम बाहरी चुंबकीय फोम एज सिलवरी कैप

5. माइक्रो एसडी कार्ड 8GB

6. MPU6050 3 एक्सिस एनालॉग गायरोस्कोप सेंसर

7. मिनी यूएसबी नैनो वी3.0 सीएच340 5 वी 16 माउंट एटमेगा328 माइक्रो कंट्रोलर बोर्ड (लगभग सभी पिन का इस्तेमाल किया गया!)

8. DS3231 प्रेसिजन आरटीसी - अलार्मक्लॉक मॉड्यूल

9. पावरबैंक जेटेक 3400 एमएएच

10. यूनिवर्सल DIY PCBA क्यूई वायरलेस चार्जर रिसीवर मॉड्यूल - नीला + काला

11. प्रोटोटाइप पीसीबी बोर्ड प्रोटोबार्ड टिनडेड यूनिवर्सल ब्रेडबोर्ड प्रोटोटाइप सोल्डरलेस FR4 पीसीबी डबल-साइडेड 5x7 सेमी 50x70mm FR4

12. 1x 2N 3904: ट्रांजिस्टर NPN TO-92 40V 0, 2A 0, 5W

13. एमिटर और कलेक्टर के बीच करंट लोड के लिए बेस करंट को सीमित करने के लिए 1x1kOhm रेसिस्टर, 3x220Ohms 0, 5 w (समानांतर! वाट क्षमता को पूरा करने के लिए - एक उच्च स्पेक रेसिस्टर का उपयोग कर सकता है, मेरे पास ये था)। शोर को खत्म करने के लिए Arduino और DFplayer के बीच TX और RX लाइन के लिए 2x1kOhms - मुझे यहां कोई समस्या नहीं थी।

14. कुछ मानक DIY इलेक्ट्रॉनिक्स सामान - सोल्डरिंग आयरन, सोल्डर, क्लिपर, कनेक्टर, केबल्स …

14. बहुत सारी ऊर्जा और इकट्ठा करने के लिए कुछ घंटे:)

उपरोक्त घटकों के लिए कुल मूल्य ~ 30-35€ - ज्यादातर aliexpress.com और dx.com से। शिपिंग में कुछ समय लगता है, लेकिन कीमत बहुत अच्छी है।

चरण 2: इलेक्ट्रॉनिक्स कनेक्टिविटी

मैंने कोई लेआउट नहीं बनाया, न ही मैंने फ्रिट्ज़िंग या इसी तरह के किसी भी उपयोगी उपकरण का उपयोग किया। शायद बाद के समय में। नीचे दिया गया विवरण कनेक्टिविटी दिखाता है। जिन पिनों का उल्लेख नहीं किया गया है वे सभी कनेक्ट नहीं हैं।

सोल्डरिंग के दौरान मैं लाइनों की कनेक्टिविटी को मापता रहा, माउंटेड कंपोनेंट्स के साथ एंड चेक भी किया गया। सब इकट्ठा होने के बाद एक खराब कनेक्शन की तलाश करने से ज्यादा कष्टप्रद कुछ नहीं है। जीएनडी और वोल्टेज + पर सबसे ज्यादा ध्यान।

किसी भी घटक का पिन लेआउट गूगल के माध्यम से उपलब्ध है।

एलसी डिस्प्ले

एलईडी ---- जीएनडी

LED+--- 220Ohm से 5V पावरबैंक के माध्यम से

DB7 --- Arduino D2

DB6---Arduino D3

DB5 --- Arduino D7

DB4 --- Arduino D8

E---Arduino A1/पिन 15

आर / डब्ल्यू --- जीएनडी

RS---Arduino A0/पिन 14

V0--- 10Kohm पोटेंशियोमीटर Rx (कंट्रास्ट एडजस्ट करने के लिए)

वीडीडी---पावरबैंक +5वी

वीएसएस --- जीएनडी

डीएफप्लेयर एमपी३ प्लेयर

वीसीसी---+5वी पावरबैंक

RX --- सॉफ्टवेयर सीरियल Arduino D5 (संभावित रूप से शोर की समस्या के मामले में 1kOhm रोकनेवाला के माध्यम से)

TX --- सॉफ्टवेयर सीरियल Arduino D9 (संभावित रूप से शोर की समस्या के मामले में 1kOhm रोकनेवाला के माध्यम से)

एसपीके1---स्पीकर +

जीएनडी --- पावरबैंक जीएनडी

SPK2 --- अध्यक्ष -

व्यस्त --- Arduino A7

जीएनडी --- जीएनडी

NFC522 आरएफआईडी रीडर

3.3V --- Arduino 3.3V

जीएनडी --- जीएनडी

MISO---Arduino D12

मोसी --- Arduino D11

SCK---Arduino D13

एसडीए --- Arduino D10

IMU 6050 गायरो सेंसर

वीसीसी --- Arduino 3.3V

जीएनडी --- जीएनडी पावरबैंक

SCL---Arduino A5/SCL

एसडीए --- Arduino A4/SDA

एडीओ --- + 3.3V (उच्च संकेत) I2C पते के लिए 0x69

DS3231 वास्तविक समय घड़ी

3, 3V --- Arduino 3.3V

एसडीए --- Arduino A4/SDA

SCL---Arduino A5/SCL

जीएनडी --- जीएनडी

वर्तमान लोड ट्रिगर

2N3904 उत्सर्जक -- GND

2N3904 बेस -- 1kOhm से Arduino D6. तक

2N3904 संग्राहक - 3x220Ohms के माध्यम से (समानांतर! - कोई एक उच्च युक्ति अवरोधक का उपयोग कर सकता है, मेरे पास ये था) +5V तक

पावर बैंक

पावरबैंक की V+ और GND लाइनें एक महिला USB कनेक्टर के माध्यम से बोर्ड पर पावर कनेक्टर से जुड़ी हैं और Arduino के Vin/GND से कनेक्ट होती हैं)। पावरबैंक को कवर प्लेट में माइक्रोस्विच के माध्यम से चालू किया जाता है। मैंने लोड स्थिति का अनुकरण करने और इसे चालू करने के लिए GND को लोड रेसिस्टर के माध्यम से V + में एक माइक्रोस्विच मिलाप किया। इसके बाद करंट लोड इसे स्विच ऑफ करने से रोकता है।

+5वी -- बोर्ड पर पावर कनेक्टर +5वी

GND -- पावर कनेक्टर ऑन बोर्ड GND

+5वी पावरबैंक -- लोड रेसिस्टर -- माइक्रोस्विच पिन ए

GND -- माइक्रोस्विच पिन B

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली

बोर्ड के घटक - एमपी3 प्लेयर, आरटीसी, आईएमयू, अरुडिनो सॉकेट में लगे होते हैं। सेलेक्ट और अप/डाउन की, RFID, LCD और पावर को सेल्फ सोल्डरेड 'बैंड केबल्स' के माध्यम से जोड़ा जाता है, जो बाद में बॉक्स में फिट होने के लिए पर्याप्त होता है।

पावरबैंक पर स्विच करने के लिए माइक्रोस्विच फिक्स्ड कवरप्लेट है - पीसी में नहीं दिखाया गया है।

मैंने सेटअप का परीक्षण करने के लिए एक निश्चित बिजली आपूर्ति का उपयोग किया।

असेंबल करते समय मैंने प्रत्येक घटक का व्यक्तिगत रूप से परीक्षण किया -> उदाहरण के लिए घटकों के लिए Arduino स्केच यहाँ बहुत मददगार हैं।

चूंकि पावरबैंक में कम करंट के साथ एक ऑटो-स्विच-ऑफ चल रहा था, इसलिए मैंने 70 ओम रेसिस्टर के माध्यम से हर 15 सेकंड में एक ट्रांजिस्टर नियंत्रित लोड पीक को शामिल किया (वास्तव में 3 समानांतर 220 ओम पर्याप्त वाट क्षमता को पूरा करने के लिए, यह केवल एक छोटा शिखर है लेकिन तीन प्रतिरोधक धारा साझा करेंगे और इसलिए चश्मे से ऊपर संचालित नहीं होंगे)।

बाद में यह पता चला कि मिनी DFPlayer> 70mA लगातार खींच रहा है। जैसा कि मैंने पावरबैंक ऑटो-स्विच-ऑफ का उपयोग बॉक्स को बंद करने के लिए भी किया था (वर्तमान लोड को अब और ट्रिगर नहीं करके) अब मुझे इस पर फिर से विचार करने की आवश्यकता है।

अभी भी Arduino और DFplayer के स्लीप मोड में करंट को कम करने में परेशानी हो रही है - स्विच ऑफ को सक्षम करने के लिए करंट थ्रेशोल्ड से नीचे नहीं गिरता है। प्रतिक्रिया का स्वागत है।

नोट: दूसरे बॉक्स के लिए मुझे एक और पावरबैंक को फिर से व्यवस्थित करना पड़ा क्योंकि मैंने अपने शुरुआती एक के इलेक्ट्रॉनिक्स को मार दिया था। और यहां देखें - लोड करंट को ट्रिगर करना बंद करने के 10 सेकंड बाद यह पावरबैंक स्विच ऑफ हो जाता है -> स्विच ऑफ अब काम कर रहा है।

वायरलेस चार्जिंग रिसीवर को यूएसबी चार्जिंग पावरबैंक में प्लग किया जाता है। चार्जर बेस एक चार्जर बॉक्स में निर्मित होता है, जो मेरे 3D प्रिंटर से प्रिंट होता है।

चरण 4: सॉफ्टवेयर

सॉफ्टवेयर जीथब पर उपलब्ध है

प्रोग्रामिंग मजेदार है, मुझे उदाहरणों के एक त्वरित केंद्र के साथ शुरुआत करना और आगे विकसित करना पसंद है। जैसा कि मैं वास्तव में परिणामी चश्मा, सुविधाओं की योजना और संरचित कार्यक्रम योजनाओं को नहीं करता हूं, मैं कुछ काम कर रहा हूं लेकिन वास्तव में सुरुचिपूर्ण कोड नहीं हूं। यह हमेशा एक कार्य है -> वस्तुओं में अधिक जाना,.h और.cpp में अलग …

हालाँकि, मैं इस चीज़ को जल्दी से काम करना चाहता हूँ इसलिए कई मामलों में मैं वहाँ सबसे कुशल रास्ते पर नहीं पहुँचता।

लेकिन बड़ी बात यह है कि जैसे ही एचडब्ल्यू काम कर रहा है, कोई भी हर तरह की चीजें करना शुरू कर सकता है।

मैंने arduino IDE का उपयोग किया, कुछ पुस्तकालयों की आवश्यकता थी - बस arduino IDE लाइब्रेरी मैनेजर के साथ किया गया।

तो सॉफ्टवेयर का मेरा वर्तमान संस्करण समर्थन करता है:

स्वागत संदेश

वॉल्यूम (डुह)

पिछले/अगले गाने पर स्विच करने के लिए बॉक्स का बायां/दायां झुकाव और अगर आरएफआईडी आगे और पीछे अगले फ़ोल्डर में निष्क्रिय हो जाता है।

रोकें/चलाएं (डुह)

प्रारंभ करें, नया RFID सीखें - अगले RFID अगले SD कार्ड फ़ोल्डर के आधार पर फ़ोल्डर असाइन किया गया है। डेटा Arduino EEPROM में संग्रहीत है

आरएफआईडी को सौंपा गया प्ले फ़ोल्डर - सीखने के कार्य के माध्यम से आरएफआईडी-टू-फोल्डर असाइनमेंट

सहेजी गई सेटिंग्स को सक्षम करने के लिए पैरामीटर लोड करें और सहेजें। नए यंत्र जैसी सेटिंग:)

घड़ी और तारीख सेटिंग।

अलार्म के लिए एक निश्चित गाना बजाना, अलार्म घंटे और मिनट सेट करना, अलार्म चालू / बंद करें।

RFID बंद करें - इसके बिना mp3 चलाएं।

मेरी सूची में कुछ और विचार - अभी भी लागू किए जाने हैं

तापमान दिखाएं (आरटीसी ऐसा कर सकता है - यह क्वार्ट्ज के प्रभाव की भरपाई के लिए तापमान को मापता है)

हिलने पर हंसने लगें, अलार्म के लिए गाना सेट करें

चुनें कि कौन सा फ़ोल्डर RFID को लर्न मोड में सौंपा गया है

स्टोर फ़ोल्डर असाइनमेंट और आरएफआईडी चिप पर खेला गया आखिरी गाना - बक्से के बीच पुन: प्रयोज्यता (मैं एक और निर्माण कर रहा हूं - दो बच्चों को याद है ….?)

स्विच-ऑफ सक्षम करें - यह USB से कनेक्ट किए बिना अभी काम नहीं कर रहा है -> इस सेटिंग में पावरबैंक के माध्यम से वर्तमान लोड कम हो गया है।

एसडी कार्ड पर फ़ोल्डर संरचना के बारे में जानकारी

मेरे पास अपने बच्चों के लिए कुछ एमपी3 ऑडियोबुक और संगीत संग्रहित थे। इसलिए मैंने गानों को सही नामकरण में बदलने के लिए कुछ लिनक्स स्क्रिप्ट का इस्तेमाल किया। फोल्डर का नाम क्रमानुसार दो अंकों की संख्या (अर्थात "00", "01", "02"…) में रखा जाना है। वहां मौजूद गानों को तीन अंकों की संख्या (यानी "001.mp3", "002.mp3", …) के क्रम में नाम देने की आवश्यकता है।

मेरा स्विच-ऑन-वेलकम mp3 ("हैलो, मैं आपका खिलौना बॉक्स हूं…") फ़ोल्डर "99" में "001.mp3" के रूप में संग्रहीत है।

स्क्रिप्ट इडियट प्रूफ नहीं है और इसका उपयोग केवल 'कॉपी' डायरेक्टरी में किया जाना चाहिए न कि मूल पर।

#!/bin/bashlet i=1 फाइल के लिए *.mp3 do if (($i < 10)); फिर mv "$file" "00${i}.mp3" elif (($i <100)); फिर mv "$file" "0${i}.mp3" और mv "$file" "${i}.mp3" fi i++ किया

चरण 5: बॉक्स को प्रिंट करना और असेंबल करना

तो अब एचडब्ल्यू और एसडब्ल्यू काम कर रहे हैं - मुझे एक बॉक्स चाहिए!

शुरू करने के लिए एक शानदार जगह टिंकरकाड है - मुझे यह पसंद है! उपयोग करने में सरल और आपको वह सब कुछ मिलता है जो आप चाहते हैं। एक विशाल समुदाय पर निर्माण और स्मार्ट "टिंकरर्स" से बहुत सारे बेहतरीन उदाहरण।

कोई भी इसमें हमेशा के लिए आसानी से प्रवेश कर सकता है - यहाँ एक परिवर्तन, वहाँ एक नया माउंट, छेद, … नया डिज़ाइन, …।

लेकिन अंत में मैं वर्तमान बॉक्स डिजाइन से पूरी तरह खुश हूं। मैंने चार्जर के लिए एक बेस बॉक्स भी बनाया है ताकि एमपी3 बॉक्स को … चार्जिंग के लिए लगाया जा सके। यहाँ देखें

प्रिंटिंग में अपना समय लगता है (~ 8-12hrs और अधिक) और मैंने विभिन्न लाइन मोटाई के साथ परीक्षण किया, अंत में मैं प्रिंटर मानकों पर बना रहा। वर्तमान बक्से के लिए मैं प्रोटोटाइप (शुरुआत में पुराने डिजाइन के आधार पर मुद्रित) बक्से का उपयोग कर रहा हूं, हालांकि नवीनतम डिजाइन में कुछ नई विशेषताएं, माउंट, होल हैं जो मेरी टू-डू सूची में एक और आइटम बनाते हैं।

और एक बहुत ही महत्वपूर्ण काम अभी बाकी है: बॉक्स के लिए कुछ अच्छे कपड़े प्राप्त करें - लेकिन यह मेरी पत्नी का डोमेन होगा - बॉक्स के नए कपड़ों की प्रतीक्षा में - जल्द ही आ रहा है …

जैसे ही प्रिंटआउट को ठंडा किया जाता है और बॉक्स के बाहर इलेक्ट्रॉनिक्स का आधार परीक्षण किया जाता है, अंतिम असेंबली की जानी थी।

मैंने भागों को ठीक करने के लिए गर्म गोंद का उपयोग किया - माइक्रो स्विच, एलसीडी और आरएफआईडी रिसीवर कवर प्लेट के लिए तय किया गया। मैंने घटकों को पूर्व-ठीक करने के लिए कुछ दो तरफा टेप का उपयोग किया और फिर कुछ अंतिम फिक्स पॉइंट लगाने के लिए गर्म गोंद का उपयोग किया।

बेस बॉक्स के साथ ही। पहले चार्जिंग रिसीवर प्लेट को बॉक्स की जमीन पर ठीक करें - दो तरफा टेप ने यहां अच्छा काम किया - बॉक्स को चार्जर बेस के ऊपर रखते समय चार्जिंग कॉइल के काफी करीब होने के लिए आधार के बीच में समायोजित करने की आवश्यकता है.

फिर पावरबैंक, दो तरफा के साथ फिर से पूर्व-फिक्स करें, फिर कुछ गर्म गोंद को 'रणनीतिक' बिंदुओं पर रखें। लाउडस्पीकर को तैयार माउंट पर कुछ अच्छे गोंद बिंदुओं के साथ तय किया जा सकता है - अच्छा और तंग।

अंत में बोर्ड - मैंने 3 डी प्रिंट डिज़ाइन में कुछ मिनी माउंट पैड शामिल किए, इसलिए बोर्ड ने बड़े करीने से - फिर से - कुछ रणनीतिक गर्म गोंद बिंदुओं के साथ फिट किया। खड़खड़ाने से चीजों को अलग नहीं करना चाहिए - इसलिए मैंने इस पर थोड़ा ध्यान दिया।

और अंत में कुछ उपलब्ध मिनी स्क्रू का उपयोग करें (मेरे प्रिंट डिज़ाइन में कुछ 3M स्क्रू माउंट शामिल हैं, लेकिन वे जहां वास्तविक स्क्रू के लिए वास्तव में महान नहीं हैं)

चरण 6: तैयार बॉक्स - फिर भी बिना कपड़ों के

और यहाँ मेरे बच्चों के लिए दो तैयार बक्से हैं। उन्होंने पहले से ही कुछ बीटा-परीक्षण किया और कुछ सॉफ़्टवेयर बग पाए;-)।

मैंने RFID M3 स्टिकर का 20 पैक भी खरीदा।

अब मुझे सभी संभावित छोटे आंकड़े एकत्र करने और एमपी3 बॉक्स के लिए उन्हें टोकन चलाने की जरूरत है। पिता और बच्चों के लिए मज़ा:)