Как сделать из бумаги телефон

Работа с экраном

Как и любую другую периферию, дисплей перед использованием предстоит инициализировать. Конечно, сегодня подходящий код можно найти и в интернете, но я решил написать реализацию самостоятельно. Это не отнимет много времени, зато позволит лучше узнать возможности микросхемы ST7735. Я ориентировался на документацию (PDF) производителя и брал за основу готовые примеры в псевдокоде.

Видео

Плоский телефон из бумаги

Моделей телефонов в современном мире много. Самым простым игрушечным вариантом является плоская модель.

Для её изготовления, необходимо иметь:

  • лист белого картона;
  • краски;
  • ножницы или канцелярский нож;
  • шариковую ручку с черным цветом пасты.

Собрав такие материалы инструменты можно приступать к изготовлению телефона.

Как сделать из бумаги телефон, пошаговая инструкция:

  1. Изготовление основания, начинается с разрезания картона на 2 части. После разреза, одну из частей красим в любой понравившийся цвет. Когда краска полностью высохла из заготовки вырезаем прямоугольник, размеры прямоугольника должны быть 15 см в длину и 8 см в ширину. Вторую часть заготовки размечаем на 2 прямоугольника с размерами 7 см длины и 6 см ширины. После разметки вырезаем прямоугольники.
  2. Изготовление клавиатуры. Берем вырезанный прямоугольник белого цвета и чертим на нем точную копию клавиатуры кнопочного телефона. Как сделать из бумаги клавиатуру телефона, мы разобрались, теперь займемся дисплеем.
  3. Для изготовления экрана, берем второй прямоугольник белого цвета. Отступаем от верхнего края разрисованного прямоугольника 1-2 см. на этом расстояние клеим подготовленный экран. Такое же расстояние отступаем и снизу большого разрисованного прямоугольника, и клеим изготовленную клавиатуру. На экране нужно нарисовать главное меню с часами. А к клавиатуре в промежутке между экраном и самими цифрами необходимо добавить клавиши принятия вызовов и их отключение.
(Изготавливаем основание и клавиатуру)
  4. Если необходима оригинальная модель, то необходимо сзади поделки, сделать камеру, динамик и указать модель телефона. Из цветной бумаги вырезаются заготовки и клеятся на основание в необходимом месте, или используйте значки из фото готовой продукции.

Телефон простого варианта готов. Потратив еще несколько минут можно узнать, как сделать из бумаги чехол на ваш телефон, но об этом мы расскажем ниже. А сейчас изготовим более сложный вариант игрушечного телефона из бумаги.

Ещё телефон можно нарисовать

Буйство красок

Необходимые материалы:

  • чехол;
  • цветной скотч;
  • ножницы;
  • нож.

Поочередно приклеиваем скотч к чехлу, чередуя оттенки.

При помощи ножа прорезаем отверстие для камеры.

Яркий чехол для лета готов!

Как пользоваться телефоном

Использование handmade телефона ничем не отличается от привычных всем действий на коммерческих смартфонах. Клавиатура передает информацию о номерах, сообщениях или контактах, экран позволяет читать выводимые данные.

: Паяем электронику

Хотя в телефоне много мелких компонентов, которые монтируются к плате, тем не менее, немного наловчившись, вполне можно спаять все это руками.

Хотя процесс припоя большинства компонентов не сложен, есть некоторые моменты на которые нужно обратить внимание:

Конденсаторы: будь осторожен с полярностью больших конденсаторов (1000 uf), они могут взорваться если паять их обратной стороной. Для ориентира обращай внимание на оранжевую полосу.

Полярность: другие компоненты с полярностью: включая супер конденсатор, диоды, микроконтроллер ATmega1284P, M10 GSM модуль, сокет SIM карты, микрофон. Компоненты без полярности: микрофон, кнопки, малые конденсаторы, резисторы.

: Использование телефона

Вот и настал таки тот самый радостный момент, когда можно начать звонить подругам и друзьям 🙂 По крайней мере, я надеюсь что у тебя все получилось! Однако осталось еще буквально пара моментов.

Разблокировка телефона. При первом успешном запуске телефон будет заблокирован, его экран будет пустым. Для активации нажми любую кнопку, на экране высветится дата и время, теперь нажми верхнюю левую кнопку — ура, телефон разблокирован.

Блокировка телефона. Чтобы заблокировать телефон нажми левую верхнюю кнопку. В таком состоянии он по прежнему будет принимать смс и звонки.

Звонки. Для совершения звонков просто набери нужный номер и нажми Call (все как на обычном телефоне), для удаления вводимых цифр используй кнопку *.

: Макетная плата Экран

Как говорилось выше, я использовал экран Nokia 5110.

Пин 7 экрана управляет подсветкой. Подав на него напряжение 3.3V можно включить подсветку. Я купил на Ибэй несколько экранов от разных производителей и один из них отличался. Этот экран требовал заземления пина для того, чтобы подсветка заработала. У экрана уже были резисторы, поэтому отпала нужда в последовательных резисторах (Hand1_R3). На макетной плате такое было легко доработать, но я обнаружил эту особенность после заказа печатной платы, поэтому данный факт был слегка раздражающим.

Что понадобится

Вне зависимости от числа встроенных модулей для беспроводной и проводной передачи данных, любой телефон начинается с основной платы микроконтроллера.

Готовая микросхема

Вы можете не изобретать велосипед, а сразу взять готовую микросхему Arduino GPRS Shield SIM900 или GSM Shield 2 со встроенным антенным модулем. Она уже включает:

  • Модули для взаимодействия с базовыми станциями сотовых операторов с помощью стандарта GSM в диапазонах частот 850-960 МГц и 1805-1880 МГц. Это покроет все поставленные задачи для общения, обмена текстовыми сообщениями.
  • GPRS-модем, который работает с вышеуказанным модулем GSM. Потенциально, плата сможет скачивать со скоростью до 85,6 Кбит/ секунду.

Arduino GSM Shield стоит 4-5 тысяч рублей, а GPRS

Arduino GSM Shield стоит 4-5 тысяч рублей, а GPRS Shield SIM900 в 1-2 тысячи рублей на декабрь 2019 года. Разница между GPRS Shield SIM900 и GSM Shield 2 лишь в том, что у первой модели антенна прикручивается отдельно в разъем, а во втором варианте этого не нужно.

Тем, кому важны дополнительные возможности в виде поддержки UMTS (3G), LTE (4G), позиционирования GPS/ГЛОНАСС, Bluetooth или Wi-Fi, стоит посмотреть на другие микроконтроллеры или просто припаять нужные передатчики к плате Arduino.

Экран

К плате нужен экран. Его можно присмотреть на специализированных сервисах. Лучше выбирайте светодиодные DIY Матрицы. Их легче настроить, а мы не ставим цели сделать смартфон для просмотра изображений или интернет-страниц.

Существуют сразу готовые варианты плат, со встроен

Существуют сразу готовые варианты плат, со встроенным небольшим текстовым экраном и всеми модулями передачи данных. Один из них, DIY Cellphone, LED Matrix. На декабрь 2019 года мы нашли эту плату за 3778 рублей, смотрите по ссылке.

Также нам понадобятся транзисторы, резисторы, кнопки, микрофон, динамики, USB-разъем и литий-ионная батарея. Полный список смотрите в подготовленном нами документе здесь. В результате вы должны уложиться в 10 тысяч рублей.

Не меняйте размер предусмотренной для передачи данных, антенны, без понимания физики процесса. Ее длина напрямую связана с частотами передачи и приема сигнала. При спонтанном изменении размеров антенны, увеличивается коэффициент стоячей волны (КСВ) и ухудшаются приемо-передающие качества. Больше не значит лучше.

В итоге у вас есть три варианта:

  1. Купить одну готовую плату, в которую уже встроены все модули, экран, клавиатура.
  2. Купить частично готовую плату, на которую нужно допаивать экран, клавиатуру и не только.
  3. Купить голый микроконтроллер и все нужные элементы отдельно, а затем спаять в единый блок.

Какой вариант выбрать, решайте сами, исходя из количества свободного времени, денег, мастерства и желания. Чем меньше действий от вас требует выбранное решение, тем дороже оно будет стоить. Дешевле всего – купить готовый смартфон в магазине.

Если денег не хватает, а паять вы умеете, попробуйте отпаять нужные детали от своих старых смартфонов. Это не только сэкономит бюджет, но и время на ожидание посылок с комплектующими.

: Прототип печатной платы

После того, как макетная плата была собрана и работала без ошибок, я сразу сделал дизайн для печатной платы. Несколько вещей, которые я не полностью испытал и не предполагал о них вначале, сделали результат не таким продуманным, как я надеялся, но в итоге я смог заставить свой мобильник работать. Далее я рассмотрю все трудности, возникшие после сборки печатной платы.

Как говорилось выше, я собирался использовать в качестве контроллера Pro-Micro. В моих предыдущих проектах Pro-Micro и UNO были полностью совместимы, и с их заменой не было никаких проблем. Поэтому я не делал никаких специальных тестов с Pro-Micro перед тем, как заказал плату.

Когда печатная плата была доставлена, я был очень рад, припаял батарейку, Pro-Micro и SIM800L и попытался включить устройство. Но связи не было. Я поверил всё мультиметром, и всё выглядело так, будто должно работать. Я сделал отдельные тесты на макетной плате и получил тот же результат — нет связи…

Я решил, что просто использую UNO вместо Pro-Micro, и тогда не будет никаких проблем, тем не менее, мне пришлось спаять много проводов от слотов (расчитаных для Pro-Micro) к плате UNO.

Питание

Контроллер был не единственной проблемой.

Я планировал увеличить напряжение (с 3.7-4V до 5.0V) при помощи чипа RT9261A. Этот чип сам по себе не может держать большую силу тока. Поэтому он управляет небольшим переключателем BJT-NPN. Напряжение NPN фильтруется через резистор и конденсатор. Значения находятся непосредственно в таблице данных.

Конвертер работал хорошо без нагрузки, но, когда я подал на него минимум 0.1 мА, напряжение тут же упало до напряжения батарейки. Конвертер не был способен справиться с задачей. К счастью, я оставил небольшую площадку для подключения готового конвертера (купленного на Ибэй). Этот конвертер работал хорошо, но выходное напряжение было 5.2V. Это не очень серьёзная проблема, но я вернусь к ней в части о кнопках.

Конвертер вскрыл еще одну проблему, о которой я раньше не задумывался. Он издавал высокочастотный шум. Пока плата лежала на столе — это не было проблемой, но при совершении звонка я слышал этот звук.

Для питания экрана мне требовалось 3.3V. Это осуществлялось при помощи DC-DC конвертера PAM2305 (“Hand1_VoltReg1”). Опять же, это очень простое устройство и оно требует для работы только наличия индуктора (“Hand1_L2”). Конденсатор “Hand1_C3” нужен для стабилизации напряжения.

Кнопки

Кнопки работали хорошо в версии с макетной платой. Я надеялся, что то же самое будет и с печатной платой, но всё оказалось не так просто. Во-первых, из-за того, что соединения были другими, напряжение тоже поменялось. Мне пришлось перенастраивать эти значения в скрипте.

Я перенастроил сырые значения, в то время как UNO был подключен к компьютеру. С подключенным кабелем всё работало хорошо. После отключения кабеля кнопки тут же перестали работать. Почему? Я задал себе такой же вопрос.

Это очень интересная проблема. Мой конвертер на выходе имел 5.2V, но UNO ссылался на значения до 5.0V. Таким образом, напряжение последних двух кнопок было уже за пределами шкалы измерения (у обеих сырые значения были 1023). Другие кнопки можно было перенастроить и они бы заработали заново, но у меня не было возможности использовать кнопки “*” и “#”. На самом деле это не очень большая проблема, но мне есть над чем задуматься в следующий раз.

Фильтр

На других схожих проектах на микрофоне и динамике всегда находились фильтры. Понимая, для чего могут быть полезны фильтры, я не слишком задумывался и просто скопировал всё как есть. Оба фильтра почти одинаковые.

После сборки печатной платы я тут же обнаружил, что с динамиком происходит что-то странное. Он в принципе не работал. После того, как я убрал фильтр — он заработал. Что-то в управлении было спроектировано неверно и вызвало эти трудности. По крайней мере, это было моей ошибкой, и я учёл это.

Как оказалось, дизайн без фильтров работает достаточно хорошо, и для начала можно было не беспокоиться об этом.

Софт

Основная программа осталась той же, но сырые данные для кнопок нужно поменять на каждом устройстве. Главная проблема в коде связана с его основным циклом. Я планировал, что при нажатии кнопки “A” всё будет отменяться — если идёт входящий звонок, или я звоню, или я набрал чей-то номер, всё должно вернуться в начальное состояние. Но в реальности так не происходит и, чтобы отменить или закончить разговор, нужно выключить питание. Небольшая проблема в коде.

Для измерения напряжения на кнопках есть еще один набросок, на этот раз значения отображаются на экране 5110 Nokia.

Теги

Adblock
detector