In mijn vorige artikel legde ik u uit hoe ik mijn eerste prototype had gebouwd. Vandaag stel ik u de volgende stap voor.
Enkele maanden gaan voorbij. Ik werk verder aan de software en aan een bedieningsinterface, met één doel: de beleving aangenamer maken. Tegelijk verken ik pistes voor het volgende prototype.
Een niveau hoger gaan
Het eerste prototype werkt, mijn zoontje is dol op zijn doos, mijn zus wil er eentje voor haar kinderen. Maar een houten doos met de hand in elkaar gelijmd, met een Raspberry Pi er los in geplaatst, dat is niet bepaald het meest praktische.
Mij wagen aan 3D-modellering
Ik heb jaren geleden al eens iets met Blender geprobeerd. Het is dus het moment om mijn kennis af te stoffen. Op dat ogenblik heb ik geen idee waar ik in stap, noch enige echte strategie, en dat is het begin van een cyclus die ik nog meermaals zal doormaken: leren, proberen, verloren lopen, bijsturen.
Voor deze eerste modellering ga ik ver. Ik bedenk 3D-geprinte steunen om alle sensoren en componenten die ik wil gebruiken op hun plaats te houden, met houten plaatjes erbovenop bevestigd om de externe kast te vormen. Lijvig.
Heel veel componenten: LED's, sensoren en een draaischijf bovenop. Het idee: het werken als een platenspeler, met houten schijfjes voorzien van een NFC-sticker aan de onderkant en met ingebouwde magneetjes om het schijfje uit te lijnen, om het dan met een klein motortje te laten draaien zodra de NFC-lezer het detecteert. Het voordeel is dat u gewoon een figuurtje (ik heb enkele Faba-figuurtjes bij de hand), een Yoto-achtig NFC-kaartje of zelfs simpelweg op Amazon gekochte kaartjes kunt neerleggen.
Ik bestel houten schijfjes online en boor er gaten in nadat ik een sjabloon heb afgeprint om de magneetjes te verdelen. De magneetjes houden het schijfje op zijn plaats en doen het draaien via een interne draaiplaat, eveneens magnetisch, aangedreven door een motortje.
Op papier ziet dat er aanlokkelijk uit. Het project is nog steeds gewoon een hobby en, eerlijk gezegd, ik dwaal een beetje alle kanten op, naargelang mijn invallen, zonder duidelijke koers.
Blender is uitstekende software voor animatie en rendering, maar om technische voorwerpen te modelleren met precieze maatvoering en mechanische beperkingen, is het een kwelling.
De componenten samenbrengen
Naast de modellering ga ik een andere uitdaging aan: alle elektronische componenten verzamelen die ik in de Music Box wil integreren. NFC-lezer, audio-versterker, luidsprekers, sensoren... allemaal bedraad op een breadboard om het geheel te testen.
Een mooie warboel van draden en linten, maar zo kan ik valideren dat alle componenten samen kunnen werken vooraleer ik overschakel naar iets netters.
Vervolgens begin ik aan de realisatie van een eigen elektronische printplaat om de breadboard te vervangen en alle componenten netter aan elkaar te koppelen. Daarvoor ontwerp ik mijn eerste kaart op EasyEDA.
Ik ben best tevreden met het resultaat. Ik voeg zelfs een LED-ring toe om animaties rond het schijfje te kunnen maken.
Technische miserie
Ondertussen loopt het op verschillende plaatsen stroef. De Adafruit audio-HAT heeft niet altijd drivers die compatibel zijn met de Raspberry Pi OS-versie van het moment. Bij elke update moet ik alles opnieuw nakijken, sleutelen en soms naar een vorige versie teruggrijpen om alles weer werkend te krijgen.
Ook de PN532 geeft mij kopzorgen. Het bereik varieert naargelang de antenne, de afstand en de storingen van andere componenten vlakbij. Ik breng avonden door met het bijsturen van de oriëntatie van de lezer en de afstand tussen het NFC-kaartje en de antenne om betrouwbare uitlezingen te krijgen.
Het neemt tijd in beslag, maar het leert mij hardwareproblemen op zeer laag niveau te debuggen.
Halt houden om na te denken
De eigen PCB werkt, min of meer. Maar op een bepaald moment vraag ik mij af of ik niet de verkeerde richting uitga. Al die complexiteit in de modellering, de componenten die zich opstapelen, een behuizing die zwaar en moeilijk te assembleren dreigt te worden... Ik sla een andere weg in: die van de vereenvoudiging.
Ik heb net Shapr3D ontdekt, een 3D-modelleringsprogramma dat veel beter geschikt is voor dit soort werk. Ik besluit de modellering vanaf nul over te doen: een 3D-geprinte structuur, opgevat als de ribben van een kubus, bedoeld om met laser uitgesneden plaatjes te ontvangen.
Zo kom ik tot een werkende behuizing, met knopjes om door de muziek te navigeren. De software is intussen ook wat geëvolueerd: ik kan nu een playlist per NFC-tag beheren en niet meer enkel één nummer.
Wat ik eruit meeneem
De draaischijf, de eigen PCB, de houten schijfjes: niets daarvan haalt dit prototype. Maar elk van die verkenningen brengt mij iets bij. Blender leidt mij in tot 3D. EasyEDA laat mij kennismaken met het ontwerpen van schakelingen. De magneetjes en het motortje confronteren mij met de beperkingen van de fysieke wereld.
Die omwegen laten mij toe om uiteenlopende domeinen te verkennen en elk daarvan beter te begrijpen.
Ik heb nu een werkend prototype, een beter begrip van modellering en elektronica, en de goesting om verder te gaan. Het is tijd om het prototype opnieuw te laten evolueren om de tegengekomen problemen aan te pakken.