Smartphone-gesteuertes FM-Radio mit Arduino und Verarbeitung

In diesem Projekt werden wir ein vorhandenes FM-Radio verwenden, das vor langer Zeit repariert wurde, um es mithilfe von Arduino und Processing in ein intelligentes drahtloses FM-Radio umzuwandeln, das über das Telefon gesteuert wird.

Mit dem gleichen Verfahren können wir jedes manuell betriebene elektronische Gerät in ein intelligentes Gerät umwandeln. Jedes elektronische Gerät arbeitet mit Hilfe von Signalen. Diese Signale können sich auf Spannungen oder Ströme beziehen. Die Signale können entweder manuell mit Hilfe der Benutzerinteraktion direkt oder mit Hilfe eines drahtlosen Geräts ausgelöst werden.

Am Ende dieses Projekts werden wir in der Lage sein, die meisten unserer gängigen elektronischen Geräte, wie z. B. ein Radio mit Tasten, in ein Smart Wireless Gadget umzuwandeln, das per Smartphone über Bluetooth gesteuert werden kann. Um dies zu erreichen, müssen wir zwei Hauptaufgaben erledigen.

1. Sagen Sie voraus, wie die Signale im vorhandenen mechanischen Tastensystem erzeugt werden.

2. Finden Sie heraus, wie Sie mit Hilfe einer kleinen Zusatzschaltung dasselbe Signal auslösen können.

Also lasst uns anfangen…

Erforderliche Komponenten:

Für dieses Projekt kann ein altes oder unbenutztes elektronisches Gerät wie Radio, Fernseher, CD-Player oder Heimkino ausgewählt werden. Die tatsächlichen Komponenten können je nach ausgewähltem Gerät variieren. Aber um es drahtlos zu machen, benötigen wir einen Mikrocontroller, der hier ein Arduino ist, und ein drahtloses Medium, das ein HC-05-Bluetooth-Modul ist.

Reverse Engineering:

Okay, jetzt habe ich einen alten FM-Radio-Player ausgewählt , der vor langer Zeit nicht mehr funktioniert. Und als ich es öffnete, stellte ich fest, dass die Tasten darauf nicht mehr funktionieren. Dies ist ein perfektes Gerät für uns, da wir die Tasten nicht mehr benötigen, da wir es vollständig drahtlos machen werden. Das folgende Bild zeigt das Radio, das ich geöffnet habe.

Dies war die Tasteneinstellung meines Radios (siehe Bild oben). Wie Sie sehen können, gibt es acht Tasten, über die das Radio Eingaben entgegennimmt. Sie können auch feststellen, dass sich auf der Platine acht Widerstände befinden. Was können Sie daraus schließen? Ja, jeder Widerstand ist mit einem Schalter verbunden. Schauen wir uns jetzt die Rückseite der Tafel an:

Sie können die Verbindung mithilfe der Leiterplattenspuren nachverfolgen. Wenn Sie jedoch immer noch verwirrt sind, können Sie Ihren Millimeter mehr für die Konnektivität verwenden und die Schaltung herausfinden. Diese Karte verfügt über drei Klemmen (rot eingekreist), die Signale an die Haupt-FM-Radiokarte senden. Diese Stifte wurden als S1, S2 und 1,7 V markiert. Dies bedeutet, dass eine konstante Spannung von 1,7 Volt von der Hauptplatine an diese Platine gesendet wird und wenn der Benutzer eine beliebige Taste drückt, ein Spannungsabfall über dem entsprechenden Widerstand auftritt und über die Pins S1 und S2 eine variable Spannung zurückgesendet wird. So funktionieren die meisten Tasten in unseren elektronischen Geräten. Nachdem wir nun herausgefunden haben, wie es funktioniert hat, machen wir es drahtlos.

Arbeitserklärung:

Um es jetzt drahtlos zu machen, müssen wir nur eine Spannung zwischen 0 und 1,7 V über den S1 geben und die Hauptplatine erden. Es gibt nur wenige Möglichkeiten, wie Sie diese Tastenkonfiguration mit einem Mikrocontroller nachahmen können.

Wir können ein digitales Potentiometer verwenden und dafür sorgen, dass der Widerstand auf der Platine wie programmiert und bei Bedarf bereitgestellt wird. Dies macht die Dinge jedoch kompliziert und kostspielig, da für die Arbeit mit Digipot SPI erforderlich ist und Digipots kostspielig sind.

Wir können auch ein Transistorwiderstandsnetzwerk verwenden, in dem jeder Widerstand mit unterschiedlichen Werten durch einen Transistor aktiviert wird, der wiederum vom Mikrocontroller selbst gesteuert wird. Wenn Sie dies jedoch erneut für acht Tasten tun, wird die Schaltung kompliziert.

Der einfache Weg, dies zu tun, besteht darin, die erforderliche variable Spannung direkt vom Mikrocontroller zu erzeugen und sie den Signalstiften zuzuführen. Leider hat Arduino nur ADC und keinen DAC. Aber zum Glück haben wir PWM in Arduino. Diese PWM kann mit Hilfe eines einfachen RC-Tiefpassfilters als variable Spannung verwendet werden.

Oben ist ein Tiefpassfilter dargestellt. Die Schlüsselkomponente hier ist der Kondensator, der das gesamte pulsierende Signal erdet und einen reinen Gleichstrom als Ausgang sendet. Die PWM-Signale vom Arduino müssen also durch ein Tiefpassfilter gesendet und dann an die Signalplatine des FM-Radios weitergeleitet werden.

Die Schaltung kann wie oben gezeigt einfach auf einer Punktplatte aufgebaut werden. Hier ist das schwarze Kabel für Masse und die blauen und grünen Kabel auf der linken Seite werden an unsere FM-Karten S1 (grün) und S2 (blau) gesendet, und die Kabel auf der rechten Seite empfangen PWM-Signale von Arduinos Pin 9 und 10 (siehe Bild oben) und über einen Tiefpassfilter auf die FM-Karte übertragen. Das Bluetooth-Modul verwendet die Pins 11 und 12 als Rx und TX.

Jetzt können wir PWM-Signale von 0 Volt bis 1,7 Volt erzeugen und herausfinden, wie sich unser Radio für verschiedene Spannungspegel verhält. Der nächste Schritt ist, dieses Ding drahtlos zu machen.

Schaltungsanschlüsse:

Dieses Schema zeigt den gesamten Aufbau des Tiefpassfilters und des HC-05-Bluetooth-Moduls, die mit Arduino Mega für Bluetooth-gesteuertes FM-Radio verbunden sind.

Arduino-Programm:

Das Programm für das Arduino finden Sie im folgenden Code-Abschnitt. Mit diesem Programm können Sie auch den variablen Spannungsbereich für Ihr elektronisches Gerät testen.

Bevor wir mit dem Erstellen unserer eigenen Android-App für unser Radio beginnen, ist es ratsam, die drahtlose Funktion mithilfe einer Terminal-Bluetooth-Monitor-App zu testen (siehe Video unten). Lesen Sie diesen Artikel, um die Bluetooth Terminal App auf Arduino zu konfigurieren. Sobald wir mit der Funktionsweise vertraut sind, können wir unsere eigene Android-App erstellen.

Verwenden der Verarbeitung zum Erstellen einer Android-App:

Es ist cool, unser Gerät drahtlos zu machen, aber wir können unserem Gerät auch eine persönliche Note verleihen, indem wir unsere eigene Android-App erstellen. Wir können das Gerät zu automatisch geplanten Zeiten oder basierend auf Ihren Weckalarmen steuern. Sie können Ihr Radio sogar zu Ihrem Lieblingssender machen, wenn Sie nach Hause kommen. Fantasie ist hier Ihre Grenze. Im Moment erstellen wir eine einfache Benutzeroberfläche mit Verarbeitung. Diese App verfügt nur über wenige Schaltflächen, mit denen Sie Ihr UKW-Radio steuern können.

Die Verarbeitung ist eine Open-Source-Software, die von Künstlern für die Grafikgestaltung verwendet wird. Diese Software wird zum Entwickeln von Software und Android-Anwendungen verwendet.

Der Verarbeitungscode für die Android-App zur Steuerung dieses drahtlosen FM-Radios finden Sie hier:

• Android App Processing Code zur Steuerung des UKW-Radios

Zuerst haben wir diese App im JAVA-Modus auf einem PC erstellt, um sie richtig zu testen. Hier ist der Verarbeitungscode dafür. Klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und klicken Sie auf "Link speichern unter…", um die Codedatei herunterzuladen. Öffnen Sie dann die Datei in der Software "Verarbeitung" und klicken Sie auf die Schaltfläche "Ausführen", um zu überprüfen, wie sie im Telefon aussehen wird. Sie müssen die 'Processing'-Software installieren, um *.pde-Dateien zu öffnen.

Sobald wir die App im JAVA-Modus getestet haben, können wir sie einfach in den Android-Modus konvertieren, indem wir auf die Registerkarte Android in der oberen rechten Ecke des Verarbeitungsfensters wechseln. Damit unser Android-Telefon Bluetooth einschaltet und automatisch eine Verbindung zu unserem HC-05-Modul herstellt, müssen wir unserem vorhandenen Java-Programm die folgenden Codes hinzufügen, um es zu einer Android-App zu machen. Wir haben bereits den vollständigen Android-Code im obigen Link bereitgestellt, sodass Sie ihn direkt verwenden können.

Im Folgenden finden Sie einige Header-Dateien, um Bluetooth-Funktionen zu aktivieren:

android.content.Intent importieren; import android.os.Bundle; import ketai.net.bluetooth. *; import ketai.ui. *; import ketai.net. *; android.bluetooth.BluetoothAdapter importieren; import android.view.KeyEvent;

Die folgenden Zeilen kommunizieren mit dem Bluetooth-Adapter unseres Telefons über die Ketai- Bibliothek und wir nennen unseren Adapter bt .

BluetoothAdapter bluetooth = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter (); KetaiBluetooth bt;

Der folgende Teil des Codes löst eine Anforderung an den Benutzer aus, den Bluetooth beim Start der App einzuschalten.

// BT beim Start starten ********* void onCreate (Bundle savedInstanceState) {super.onCreate (savedInstanceState); bt = neues KetaiBluetooth (dies); } void onActivityResult (int requestCode, int resultCode, Intent data) {bt.onActivityResult (requestCode, resultCode, data); } // **********

Hier weisen wir unsere Android App an, mit welchem ​​Bluetooth-Gerät wir uns verbinden müssen. Die Zeile bt.connectToDeviceByName (Auswahl); Erwarten Sie einen Gerätenamen von unserer Setup-Funktion. Da unser Bluetooth-Gerät den Namen "HC-05" trägt, wird im Setup die folgende Zeile hinzugefügt. Dieser Name hängt vom Namen Ihres Bluetooth-Moduls ab.

// Bluetooth-Gerät auswählen ********** void onKetaiListSelection (KetaiList klist) {String selection = klist.getSelection (); bt.connectToDeviceByName (Auswahl); // Liste vorerst entsorgen klist = null; } // **********

bt.connectToDeviceByName ("HC-05");

Sie können diese Änderungen entweder im Verarbeitungscode für den PC (Java-Modus) vornehmen oder direkt unseren im obigen Link angegebenen Android-Verarbeitungscode verwenden. Schließen Sie dann Ihr Telefon über das Datenkabel direkt an Ihren Laptop an und aktivieren Sie das USB-Debugging auf Ihrem Telefon. Klicken Sie nun im Verarbeitungsfenster des PCs auf die Schaltfläche Wiedergabe. Die Anwendung wird direkt auf Ihrem Android-Telefon installiert und automatisch gestartet. So einfach ist das. Probieren Sie es aus.

Das folgende Bild zeigt die Benutzeroberfläche unserer Android-Anwendung sowie das Codierungsfenster. Schauen Sie sich das Video an, um den Code sowohl auf dem Android Phone als auch auf dem Computer zu verstehen und auszuführen.

Wir haben unser altes UKW-Radio in ein drahtloses modernes Gerät verwandelt, das von unserer Android-Anwendung gesteuert werden kann. Ich hoffe, dies wird den Menschen helfen, zur Arbeit zu kommen, aber wenn Sie wie immer eine Anleitung benötigen, können Sie den Kommentarbereich verwenden, und wir helfen Ihnen gerne weiter.