موزیک پلیر کارتی با آردوینو و RFID

اول از همه باید بدونی که ساخت این پروژه اصلا کار سختی نیست. کافیه قدم‌به‌قدم با این آموزش پیش بری تا در نهایت یک دستگاه پخش موسیقی کاملا شخصی‌سازی‌شده و جذاب داشته باشی. بریم که کار رو شروع کنیم!

برای شروع، باید قطعات اصلی رو دور هم جمع کنی. قلب تپنده این پروژه یک برد Arduino UNO هست که کنارش به ماژول خواندن کارت یعنی RC522 نیاز داریم. پیشنهاد می‌کنم از ماژول RC522 دو تا تهیه کنی تا اگه یکی موقع لحیم‌کاری آسیب دید، لنگ نمونی. برای پخش صدا هم از ماژول DFPlayer Mini به همراه یک کارت حافظه Micro SD استفاده می‌کنیم.

علاوه بر این‌ها، به تعدادی تگ یا کارت RFID، یک جک استریو AUX، دو تا دکمه فشاری (Push Button) ترجیحا تو رنگ‌های مختلف برای کنترل دستگاه و یک پتانسیومتر 10 کیلواهم برای تنظیم صدا نیاز داری. برای اتصالات هم سیم‌های جامپر، یک مقاومت 1 کیلواهم، پین هدر و در صورت نیاز یک بردبورد برای تست اولیه حتما به کارت میاد.

در نهایت برای تامین انرژی، یک آداپتور 5 ولت و سوکت تغذیه آماده کن. ابزارهای لحیم‌کاری، سیم‌چین و در صورت امکان پرینتر سه‌بعدی برای ساخت قاب پروژه هم ابزارهایی هستن که تو این مسیر حسابی کمکت می‌کنن.

حالا قبل از اینکه دست به هویه بشی و همه‌چیز رو لحیم کنی، پیشنهاد می‌کنم حتما قطعات رو روی بردبورد ببندی و یه تست اولیه بگیری. با استفاده از سیم‌های جامپر و بردبورد، خیلی راحت می‌تونی از سالم بودن ماژول‌ها مطمئن بشی. همون‌طور که قبلا گفتم، ماژول‌های کارت‌خوان گاهی ممکنه از همون اول خراب باشن، پس تست کردنشون تو این مرحله خیلی مهمه.

طبق نقشه شماتیک، پین‌ها رو به آردوینو متصل کن. حواست باشه که حتما مقاومت 1 کیلواهم رو بین پایه RX ماژول DFPlayer و برد آردوینو قرار بدی تا نویز و مشکلات ارتباطی پیش نیاد. برای تست کارت‌خوان هم می‌تونی از کدهای نمونه کتابخونه (مثل Dump Info) استفاده کنی. با این کار خیالت کاملا راحت می‌شه که قطعات سالم هستن.

بریم سراغ بخش نرم‌افزاری! ماژول DFPlayer با خوندن فایل‌های صوتی از روی کارت حافظه کار می‌کنه، اما برای اینکه بفهمه کدوم آهنگ رو بخونه، فایل‌ها باید با شماره‌گذاری خاصی ذخیره بشن.

یعنی آهنگ اول با اسم 0001 و آهنگ دوم با اسم 0002 ذخیره می‌شه. کاری که ما می‌کنیم اینه که همین شماره‌ها رو روی کارت‌های RFID می‌نویسیم. این‌طوری وقتی کارت رو روی دستگاه می‌ذاری، آردوینو شماره رو می‌خونه و به ماژول صدا می‌گه که دقیقا همون ترک رو پخش کنه. پس یادت باشه شماره‌ای که روی کارت ثبت می‌کنی باید دقیقا با اسم فایلی که داخل مموری می‌ریزی هماهنگ باشه.

حالا نرم‌افزار آردوینو رو باز کن. کدهای این پروژه دو بخشه؛ یک بخش برای برنامه‌ریزی و تعریف کارت‌ها و بخش دوم برای کارکرد اصلی پخش موسیقی.

تو این مرحله اول باید کد مربوط به تعریف کارت‌ها رو آپلود کنی. برای این کار لازمه کتابخونه‌های MFRC522 و DFRobotDFPlayerMini رو از قسمت مدیریت کتابخونه‌های آردوینو سرچ و نصب کنی. کدها خیلی ساده نوشته شدن. اون‌ها رو روی برد آپلود کن تا بریم سراغ معرفی کارت‌ها به دستگاه. اگه تو نصب کتابخونه‌ها یا آپلود کد به مشکلی خوردی، حتما تنظیمات برد و پورت اتصال رو تو نرم‌افزارت یک بار دیگه چک کن.

حالت‌های برنامه‌ریزی کارت

این برنامه دو حالت دستی و اتوماتیک داره. تو حالت دستی (Manual) خودت شماره دلخواهت رو وارد می‌کنی تا دقیقا همون عدد روی کارت نوشته بشه.

اما تو حالت اتوماتیک (Auto)، برنامه از یک شماره خاص شروع می‌کنه و با هر بار قرار دادن کارت جدید، خودش یکی به شماره قبلی اضافه می‌کنه.

چطور کارت‌ها رو ثبت کنیم؟

اول سریال مانیتور (Serial Monitor) رو تو نرم‌افزار آردوینو باز کن. کلمه manual رو برای حالت دستی یا auto رو برای حالت خودکار تایپ کن و اینتر بزن. حالا کارت رو روی ماژول خواننده قرار بده و صبر کن تا پیغام موفقیت‌آمیز بودن ثبت اطلاعات روی صفحه نمایش داده بشه.

وقتی همه کارت‌هات رو برنامه‌ریزی کردی و هر کدوم یک شماره گرفتن، نوبت به آپلود کدهای اصلی پروژه می‌رسه. این همون کدیه که قراره کارت‌ها رو بخونه و آهنگ مربوط به اون‌ها رو پلی کنه. دقیقا مثل مرحله قبل، فایل کدهای پلیر رو باز کن و روی آردوینو آپلود کن.

یک نکته خیلی مهم! برای اینکه دستگاه بدون نیاز به اتصال دائم به کامپیوتر کار کنه، باید ارتباط سریال رو تو کد غیرفعال کنی. خطی که نوشته Serial.begin رو پیدا کن و با گذاشتن دو تا اسلش (//) در ابتدای خط، اون رو به کامنت تبدیل کن.

دلیل این کار اینه که اگه ارتباط سریال فعال بمونه، برنامه منتظر اتصال به کامپیوتر می‌مونه و دستگاه به صورت مستقل شروع به کار نمی‌کنه.

همون‌طور که قبلا اشاره کردم، فایل‌های صوتی باید فرمت اسم‌گذاری خاصی داشته باشن. هر آهنگ باید حتما با یک عدد 4 رقمی شروع بشه. بعد از اون 4 رقم می‌تونی اسم آهنگ یا خواننده رو هم بنویسی تا خودت بدونی هر فایل چیه. مثلا اسم فایل رو بذار 0035-MySong تا هم برای خودت مشخص باشه، هم ماژول بتونه بی‌دردسر بخوندش.

ماژول DFPlayer از فایل‌های استاندارد MP3 پشتیبانی می‌کنه، پس خیلی راحت آهنگ‌هات رو به این فرمت دربیار، اسمشون رو تغییر بده و روی کارت حافظه کپی کن.

وقتی از کارکرد درست مدار روی بردبورد مطمئن شدی، وقتشه که همه‌چیز رو روی شیلد سوراخ‌دار آردوینو لحیم کنی. طبق نقشه شماتیک پیش برو و برای اینکه سیم‌ها رو قاطی نکنی، هر سیمی رو که لحیم می‌کنی روی کاغذ تیک بزن.

یک پیشنهاد خوب اینه که برای ماژول DFPlayer حتما از پین هدر و سوکت استفاده کنی. این‌طوری حرارت هویه مستقیم به ماژول نمی‌خوره و اگه بعدا مشکلی پیش اومد، خیلی راحت می‌تونی ماژول رو عوض کنی.

اگه چراغ ال‌ای‌دی روی ماژول کارت‌خوان روشن می‌مونه و نورش از قاب پروژه بیرون می‌زنه و اذیتت می‌کنه، می‌تونی خیلی راحت با هویه اون رو از روی برد برداری.

برای اینکه پروژه‌ات شکل یک محصول واقعی به خودش بگیره، به یک قاب جذاب نیاز داره. می‌تونی با استفاده از پرینتر سه‌بعدی یه باکس عالی و فیکس براش پرینت بگیری یا حتی با دستگاه CNC و چوب یه قاب کلاسیک بسازی.

البته اگه به این دستگاه‌ها دسترسی نداری اصلا جای نگرانی نیست! با مقوای فشرده یا جعبه‌های آماده پلاستیکی هم می‌شه یه قاب تمیز و قشنگ درآورد.

قطعات رو داخل قاب قرار بده. آردوینو و ماژول RC522 باید حسابی محکم بشن تا موقع استفاده تکون نخورن. برای اطمینان می‌تونی از چند قطره چسب حرارتی استفاده کنی تا سر جای خودشون فیکس بشن. جک صدا، دکمه‌ها و پتانسیومتر رو هم تو سوراخ‌های مخصوصشون روی بدنه قاب قرار بده و با مهره‌هایی که دارن حسابی محکمشون کن. در آخر، پنل بالایی و پایینی قاب رو ببند و از ظاهر تمیز و یکپارچه موزیک پلیرت لذت ببر.

برای اینکه مشخص بشه هر کارت مربوط به کدوم آهنگه، باید ظاهرشون رو شخصی‌سازی کنیم. می‌تونی تو نرم‌افزارهای طراحی، کاور آهنگ‌ها یا عکس‌های مرتبط رو دقیقا به اندازه ابعاد کارت (85 در 54 میلی‌متر) طراحی کنی.

چون چاپ مستقیم روی این کارت‌های پلاستیکی سخته، راحت‌ترین کار اینه که طرح‌ها رو روی کاغذ گلاسه یا برچسب چاپ کنی و روی کارت‌ها بچسبونی. حتی می‌تونی از ماژیک‌های رنگی استفاده کنی و اسم آهنگ‌ها رو با دست‌خط خودت روی کارت‌ها بنویسی تا حس صمیمی‌تری داشته باشه.

تبریک می‌گم! موزیک پلیر کارتی جذاب تو آماده‌ست. حالا فقط کافیه دستگاه رو روشن کنی و هر کدوم از کارت‌ها رو روی اون قرار بدی تا آهنگ دلخواهت بلافاصله شروع به پخش بشه.

این دستگاه یک هدیه فوق‌العاده برای پدربزرگ‌ها و مادربزرگ‌هاست که بتونن بدون درگیری با منوهای پیچیده، به موسیقی‌های قدیمی و خاطره‌انگیزشون گوش بدن. یا حتی می‌تونی برای بچه‌ها قصه‌های صوتی رو روی کارت‌ها تنظیم کنی تا خودشون به راحتی با دستگاه کار کنن.

امیدوارم از ساخت این پروژه کاربردی لذت برده باشی. فراموش نکن که این آموزش رو برای دوستات هم بفرستی تا اون‌ها هم با تیم آیسی‌مدار آشنا بشن و از این گجت‌های خفن تو خونه بسازن. موفق باشی!