第1步：組件

這些組件同時也是主流。以下是我用于此項目的組件列表。

1。 LCD顯示器1602 2x16大字符5 V 122 * 44 MM藍色

2。 RFID閱讀器 - NFC RFID-RC522 RF IC

3。 MP3播放器 - 用于支持TF卡U盤IO/串行端口/AD的Arduino MP3 DFP音頻模塊MP3語音解碼板

4。揚聲器 - 4歐姆3瓦53MM方形揚聲器36MM外置磁性泡沫邊緣銀色帽

5。 Micro SD卡8GB

6。 MPU6050 3軸模擬陀螺儀傳感器

7。 MINI USB NANO V3.0 CH340 5 V 16 Mt Atmega328微控制器板（幾乎所有引腳都使用！）

8。 DS3231精密RTC - 鬧鐘模塊

9。 Powerbank JETech 3400 mAh

10。通用DIY PCBA Qi無線充電器接收模塊 - 藍色+黑色

11。原型PCB板Protoboard鍍錫通用面包板原型無焊FR4 PCB雙面5x7 cm 50x70mm FR4

12。 1x 2N 3904：晶體管NPN TO-92 40V 0，2A 0，5W

13。 1x1kOhm電阻器用于限制基極電流，3x220Ohms 0.5w（并聯(lián)！以滿足功率 - 可以使用更高規(guī)格的電阻器，我有這些）用于發(fā)射極和集電極之間的電流負載。 Arduino和DFplayer之間的TX和RX線路的2x1kOhms可以消除噪音 - 我這里沒有問題。

14。一些標準的DIY電子產(chǎn)品 - 烙鐵，焊錫，電推剪，連接器，電纜。..。..

14。很多精力和幾個小時的組裝：）

以上組件的總價格約為30-35歐元 - 主要來自aliexpress.com和dx.com。運輸需要一些時間，但價格很高。

第2步：電子連接

我沒有繪制布局，也沒有像Fritzing或類似工具那樣使用任何方便的工具。可能在以后的某個時間點。下面的描述顯示了連接性。所有未提及的引腳都沒有連接。

在焊接過程中，我一直在測量線路的連通性，還完成了對已安裝元件的端部檢查。沒有什么比在組裝之后必須尋找一個壞連接更煩人了。最關(guān)心GND和電壓+。

任何組件的引腳布局都可以通過谷歌獲得。

液晶顯示器

LED ---- GND

LED + - -Via 220Ohm至5V powerbank

DB7 --- Arduino D2

DB6 --- Arduino D3

DB5 --- Arduino D7

DB4 --- Arduino D8

E --- Arduino A1/Pin 15

R/W --- GND

RS --- Arduino A0/引腳14

V0 --- 10Kohm電位器Rx（調(diào)整對比度）

VDD ---電源組+ 5V

VSS --- GND

DFPlayer MP3播放器

VCC --- + 5V Powerbank

RX ---軟件串口Arduino D5（如果出現(xiàn)噪音問題，可能通過1kOhm電阻）

TX ---軟件串口Arduino D9（在發(fā)生噪聲問題時可能通過1kOhm電阻）

SPK1 ---揚聲器+

GND --- Powerbank GND

SPK2 ---揚聲器 -

忙碌--- Arduino A7

GND --- GND

NFC522 RFID閱讀器

3.3V---Arduino 3.3V

GND --- GND

MISO --- Arduino D12

MOSI --- Arduino D11

SCK --- Arduino D13

SDA --- Arduino D10

IMU 6050陀螺儀傳感器

VCC ---氬duino 3.3V

GND --- GND Powerbank

SCL --- Arduino A5/SCL

SDA --- Arduino A4/SDA

ADO --- + 3.3V（高電平信號），用于I2C地址0x69

DS3231實時時鐘

3，3V --- Arduino 3.3V

SDA --- Arduino A4/SDA

SCL --- Arduino A5/SCL

GND --- GND

電流負載觸發(fā)

2N3904發(fā)射極 - GND

2N3904基極 - 通過1kOhm到Arduino D6

2N3904集電極 - 通過3x220歐姆（并聯(lián)！ - 可以使用更高規(guī)格的電阻，我有這些）+ + 5V

Powerbank

Powerbank的V +和GND線通過母USB連接器連接到板上的電源連接器并連接到Arduino的Vin/GND）。通過蓋板中的微動開關(guān)接通電源組。我通過負載電阻將微型開關(guān)焊接到V +，以模擬負載狀態(tài)并將其打開。此后，電流負載使其無法關(guān)閉。

+ 5V - 板上電源連接器+ 5V

GND - 板上GND的電源連接器

+ 5V電源 - 負載電阻 - 微動開關(guān)引腳A

GND - 微動開關(guān)引腳B

步驟3：電子組裝

電路板組件 - MP3播放器，RTC，IMU，Arduino都安裝在插座中。選擇和上/下鍵，RFID，LCD和電源通過自焊“帶狀電纜”連接足夠長，以便以后裝入盒子。

接通電源組的微動開關(guān)是固定蓋板 - 未顯示在電腦中。

我使用固定電源來測試設(shè)置。

組裝時我單獨測試了每個組件 - 》示例組件的Arduino草圖在這里非常有用。

由于powerbank有一個低電流自動關(guān)閉運行我包括晶體管控制負載峰值每15秒100 ms通過一個70歐姆電阻器（實際上是3并聯(lián)220歐姆，以滿足足夠的功率，它只是一個短的峰值，但三個電阻將共享電流，因此不能在規(guī)格以上操作）。

后來發(fā)現(xiàn)Mini DFPlayer連續(xù)拉動》 70mA。由于我還使用了powerbank自動關(guān)閉功能來關(guān)閉盒子（不再觸發(fā)當(dāng)前負載），我現(xiàn)在需要重新考慮這個。

仍然遇到Arduino睡眠模式的問題和DF播放器降低電流 - 電流不會低于閾值以啟用關(guān)閉。歡迎反饋。

注意：對于第二個Box，我不得不重新訂購另一個powerbank，因為我殺了我最初的電子設(shè)備。看看這里 - 這個電源在我停止觸發(fā)負載電流10秒后關(guān)閉 - 》關(guān)閉現(xiàn)在正在工作。

無線充電接收器插入電池充電USB。充電器底座內(nèi)置一個充電器盒，用我的3D打印機打印。

步驟4：軟件

軟件可用github

編程很有趣，我喜歡從快速的核心例子開始并進一步發(fā)展。由于我沒有真正做出相應(yīng)的規(guī)范，功能規(guī)劃和結(jié)構(gòu)化程序計劃，我最終得到了一些工作但不是非常優(yōu)雅的代碼。這總是一個todo - 》更多地進入對象，在.h和.cpp中分開。..

但是我確實想讓這個東西快速運行所以在很多情況下我最多不會到達那里高效的路徑。

但最棒的是 - 只要硬件正常工作就可以開始做各種各樣的事情。

我使用了arduino IDE，需要幾個庫 - 簡單地使用arduino IDE庫管理器完成。

所以我的當(dāng)前版本的軟件支持：

歡迎信息

卷（duh）

左/右傾斜的盒子可以切換到上一首/下一首歌曲，如果RFID來回停用到下一個文件夾。

暫停/播放（duh）

初始化，學(xué)習(xí)新的RFID - 基于下一個RFID下一個SD卡文件夾分配文件夾。數(shù)據(jù)存儲在Arduino EEPROM中

分配給RFID的播放文件夾 - 通過學(xué)習(xí)功能分配RFID到文件夾

加載并保存參數(shù)以啟用設(shè)置保存。恢復(fù)出廠設(shè)置：）

時鐘和日期設(shè)置。

打開/關(guān)閉鬧鈴，設(shè)置鬧鐘小時和分鐘，播放固定歌曲進行鬧鈴。

開關(guān)關(guān)閉RFID - 在沒有它的情況下播放mp3。

我的清單上還有更多想法 - 仍有待實施

顯示溫度（RTC可以做到這一點 - 它測量溫度以補償對石英的影響）

搖動時開始大笑，

設(shè)置歌曲以進行報警

選擇在學(xué)習(xí)模式下將哪個文件夾分配給RFID

存儲文件夾分配和RFID芯片上播放的最后一首歌 - 盒子之間的可重用性（我正在構(gòu)建另一個 - 兩個孩子還記得。..。？）

啟用關(guān)閉 - 這個在沒有連接到USB的情況下現(xiàn)在沒有工作 - 》在此設(shè)置中減少了通過Powerbank的當(dāng)前負載。

SD卡上的文件夾結(jié)構(gòu)信息

我有一些mp3有聲讀物和音樂為我的孩子存儲。所以我使用了一些linux腳本將歌曲轉(zhuǎn)換為正確的命名。文件夾應(yīng)按順序兩位數(shù)字命名（即“00”，“01”，“02”。..。..）。那里的歌曲需要按順序三位數(shù)字命名（即“001.mp3”，“002.mp3”，。..。..）。

我的開啟歡迎mp3（“你好，我“你的玩具箱。..。..”）作為“001.mp3”存儲在文件夾“99”中。

腳本不是白癡證明，只能在“復(fù)制”目錄中使用而不能在原件。

#！/bin/bash

let i=1

for file in *.mp3

do

if （（$i 《 10））; then

mv “$file” “00${i}.mp3”

elif （（$i 《 100））; then

mv “$file” “0${i}.mp3”

else

mv “$file” “${i}.mp3”

fi

let i++

done

步驟5：打印和組裝盒子

所以現(xiàn)在HW和SW正在工作 - 我需要一個BOX！

一個很好的起點是Tinkercad - 我喜歡它！簡單易用，你得到你想要的一切。建立在一個龐大的社區(qū)和許多來自聰明的“Tinkerers”的很好的例子。

人們可以很容易地永遠進入這里 - 這里有一個變化，有一個新的山，洞，。..新的設(shè)計，。 。..

但最后我對目前的盒子設(shè)計感到非常滿意。我還為充電器構(gòu)建了一個底座盒，可以將MP3盒放到。..充電。看到這里

印刷花費時間（~8-12小時甚至更多），我測試了不同的線條厚度，最后我保持打印機標準。對于當(dāng)前的盒子，我正在使用原型（最初基于較舊的設(shè)計打印）盒子，但是最新的設(shè)計有一些新的功能，坐騎，整體在我的待辦事項清單上制作另一個項目。

還有一件非常重要的事情要做：為盒子買一些漂亮的衣服 - 但這將是我妻子的領(lǐng)域 - 期待盒子的新衣服 - 即將推出。..。..

一旦打印輸出冷卻并且在盒子外面完成電子器件的基礎(chǔ)測試，就必須完成最后的組裝。

我用熱膠來固定零件 - 微動開關(guān)，LCD和RFID接收器固定在蓋板上。我使用了一些雙面膠帶預(yù)先固定組件，然后用熱膠將一些最終固定點放入。

與基盒相同。首先將充電接收器板固定到盒子的底部 - 雙面膠帶在這里做得很好 - 當(dāng)將盒子放在充電器底座的頂部時，需要調(diào)整到底座的中間，使其足夠接近充電線圈。

然后是powerbank，再次雙面預(yù)先修復(fù)，然后將一些熱膠粘到“戰(zhàn)略”點。可以在準備好的支架上用一些漂亮的膠點固定揚聲器 - 美觀而且緊湊。

最后板 - 我在3D打印設(shè)計中加入了一些迷你安裝墊，因此板整齊地安裝在那里 - 再次 - 一些戰(zhàn)略熱點膠點。吵鬧不應(yīng)該把事情分開 - 所以我給了這個人一些注意力。

最后使用一些可用的迷你螺絲（我的印刷設(shè)計包括一些3M螺絲安裝座，但它們對于真正的螺絲不是很好）

第6步：完成的盒子 - 但沒有衣服

這里是為我的孩子們準備好兩個盒子。他們已經(jīng)做了一些beta測試并發(fā)現(xiàn)了一些軟件錯誤; - ）。

我還買了20包RFID M3貼紙。

現(xiàn)在我需要收集所有可能的小數(shù)字并讓他們玩MP3盒子的令牌。父親和孩子們的樂趣：）