Sıfırdan Kendi Cep Telefonunuzu Yapın.

DIY Cep Telefonu, kendiniz yapabileceğiniz (temel olsa da) çalışan bir cep telefonu. Telefon görüşmeleri ve metin mesajları yapabilir, alabilir, adları ve telefon numaralarını kaydedebilir, saati görüntüleyebilir ve çalar saat olarak hizmet verebilir. Normal (tam boyutlu) bir SIM kart kullanarak GSM şebekelerine (ABD'de AT&T ve T-Mobile gibi) bağlanır. Arduino GSM Shield'deki donanım ve yazılım üzerine kuruludur, ancak ekran, düğmeler, hoparlör, mikrofon, vb.Dahil olmak üzere tam bir arayüzle genişletir. Telefon, yaklaşık 60 elektronik özel bir elektronik baskılı devre kartından (PCB) oluşur bileşenleri ve lazerle kesilmiş bir muhafaza. Donanımı ve yazılımı açık kaynaklıdır ve GitHub'da (donanım, yazılım) bulunur.

Telefonu yapma motivasyonumun bir parçası - ve başkalarının aynı şeyi yapmasına yardımcı olmak - cep telefonlarının toplumumuzda her yerde bulunurken, çoğumuzun ne yapıldığı veya nasıl çalıştığı hakkında çok az fikrimiz var. Aslında, bir cep telefonunu başka bir şey yaptığınız gibi yapabilirsiniz: doğru parçaları bulun, bunları birbirine nasıl bağlayacağınızı anlayın ve çekici ve sağlam bir şekilde yapmaya çalışın. Cep telefonlarının yaygınlığı nedeniyle, yapıldıkları bileşenleri yapan şirketler var; bazı kazmalarla, bu parçaların küçük miktarlarda satın alınabilen ve elle monte edilebilen versiyonlarını bulabildim. Bu her zaman kolay değildi, ama bir cep telefonu kulesinin nasıl çalıştığını anlamak için gerekli fiziği öğrenmeye çalışmaktan çok farklı bir sorun.

Neredeyse bir yıldır bu telefonun çeşitli versiyonlarını birincil cihazım olarak kullanıyorum ve başkalarının telefonu kendileri için yaptıkları atölye çalışmaları yaptım. Herhangi bir özel elektronik bilgisi gerektirmez, ancak yazılımı yapılandırmayı, çok sayıda küçük bileşeni lehimlemeyi ve lazerle kesmeyi içerir, bu işlem daha önce yapmadıysanız zor olabilir. Bu projeyi sadece Arduino ve lehimleme ile ilgili deneyiminiz varsa veya size yardımcı olacak birini bulabilirseniz öneririm. Ayrıca bir lazer kesiciye erişmeniz veya telefonun muhafazasını yapmak için alternatif bir yol bulmanız gerekir.

Adım 1: Devre Kartı ve Bileşenlerini Sipariş Etme.

Devre kartını (PCB) OSH Park'tan sipariş edebilirsiniz. Yaklaşık 60 $ maliyeti ve tahtanın üç kopyasını alırsınız.

Kartın bileşenleri üç şirketten geliyor: Digi-Key, SparkFun ve Arduino. Tam liste bu PDF'de mevcuttur. Toplam maliyet yaklaşık 135 $ artı nakliye.

Devreyi monte etmek için oldukça iyi bir lehim kurulumuna ihtiyacınız olacaktır: iyi bir ucu olan bir havya (örn. WES51), ince hatlı lehim, lehim sökücü fitil, cımbız vb. Mikrodenetleyiciyi programlamak için AVR sistem içi programcı (AVRISP mkII gibi) ve bir 3.3V FTDI Kablosu (veya eşdeğeri koparma kartı). Pili şarj etmek için bir mini USB kablosuna ihtiyacınız olacaktır. Bunlara henüz sahip değilseniz ve kendi elektronik laboratuvarınızı kurmakla ilgilenmiyorsanız, yerel bir hacker alanı, yapımcı alanı veya fab laboratuvarı aramayı deneyebilirsiniz. Çoğu ihtiyacınız olacak araçlara sahip olmalıdır. (Ve eğer değilse, bu onları almaya ikna etmek için iyi bir sebep olacaktır!)

Lazerle kesilmiş muhafaza için ihtiyacınız olacak:
  • 1/4 "/ 6 mm kontrplak levhası, birçok sanat malzemeleri mağazasında bulunan Midwest Ürünleri'nden bu zanaat kontrplak gibi. lazer kesici.)
  • Tercihen yapışkan sırtlı bir ahşap kaplama tabakası.
  • Altı M0, 5/8 ", pan-kafa makine vidaları (örn. McMaster-Carr'dan bu 100 paket)
  • Altı M0 somun (örneğin McMaster-Carr'dan gelen bu 50 paket)
Veya fark kasası oluşturmayı deneyin (örneğin 3D baskı ile veya bir kalıbı frezeleyerek).

Ayrıca herhangi bir GSM sağlayıcısından tam boyutlu bir SIM karta ihtiyacınız olacaktır. Amerika Birleşik Devletleri'nde T-Mobile kullanıyorum, ancak telefon aynı zamanda AT&T ve Hindistan, Çin ve Avrupa'da da test edildi.

PCB ve GSM modülünün ulaşması birkaç hafta sürebilir. Bu arada lehimlemeyi de deneyebilirsiniz!

Ekler

  • BOM-2.pdf İndir

Adım 2: Elektronik Lehimleme.

Cep telefonu çok sayıda küçük, yüzeye monte bileşen kullanırken, iyi bir havya ve bazı uygulamalarla elle lehimlemek mümkündür. Daha önce yüzeye monte lehimleme yapmadıysanız, Adafruit Industries'in bazı iyi öğreticileri vardır: Mükemmel Lehimleme için Adafruit Kılavuzu, Breakout PCB'leri Kullanarak SMT Breadboard Prototipleme.

Bileşenlerin çoğu lehim için basittir (küçük boyutlarının yanı sıra), ancak dikkat edilmesi gereken bazı şeyler vardır:
  • Kapasitörler : Büyük (1000 uF) kapasitörlerdeki polariteye dikkat edin, eğer bunları geriye lehimlerseniz patlayabilirler. Doğru şekilde yönlendirmek için turuncu şeridi kullanın.
  • Polarite : Polaritesi olan diğer bileşenler arasında süper kapasitör, LED'ler (bir tarafta iki küçük yeşil noktayı not edin), ATmega1284P mikrodenetleyici (bir köşedeki daireye dikkat edin), M10 GSM modülü (bir köşede bir ok vardır) ), SIM kart soketini, mikrofonu ve diyotu (bir tarafta soluk gri çizgiye dikkat edin). Bu bileşenlerin polaritesi yoktur (her iki yönde lehimlenebilir): kristal (8 MHz), hoparlör, sıfırlama düğmesi, küçük kapasitörler ve dirençler. Diğer bileşenler yalnızca fiziksel olarak tek bir yönde hizalanır (ancak transistörlerin baş aşağı olmadığından ve düğmelerin 90 derece döndürülmediğinden emin olun).
  • Anten : Anteni lehimlerken, GSM modülüne bakan ped ile başlayın. Elektrik sinyalini taşıyan budur; diğerleri sadece yapısal destek için (anteni aşağıda tutmak için) oradalar. Hatta bu ped üzerindeki lehimi antenin üstünden ısıtabilirsiniz, ısı içindeki iki yoldan (küçük delikler) yapılabilir.
  • Lehim Süveterleri : Kartın altında "Hücre" ve "uC" etiketli iki lehim jumperı bulunmaktadır. Her birinin orta pedini "uC" etiketli pede lehimleyin. (Bu, FTX başlığındaki RX ve TX hatlarını kart üzerindeki ATmega1284P'ye seri üzerinden iletişim kuracak şekilde bağlar. Bunun yerine merkez pedi "Hücre" pedine lehimlerseniz, FTDI kablosu doğrudan GSM modülüne bağlanır. onunla bilgisayardan iletişim kurabilirsiniz.)
  • Konuşmacı : Hoparlörü lehim yapmak zor, çünkü bacakları yok. İlk olarak, PCB üzerindeki pedlere lehim uygulayın. Ardından hoparlörü PCB'nin üzerine koyun (pedlerini tahtadakilerle hizalayın) ve alttan lehimleyin. Lehimi besleyebilir veya önceden uygulanmış lehimi aşağıdan eritebilirsiniz. Çalışmazsa hoparlörü çıkarmayın (pedlerini sökebilirsiniz). Bunun yerine, ütüyü alttan deliklere sokarak lehim pedlerinde yeniden eritmeye çalışın.
  • USB Konektörü : USB konektörünün yalnızca iki dış (beş küçük) bacağı kullanılır, bu nedenle üç merkezi bacağı lehimlemeniz gerekmez. (Dört köşeyi lehimleyin, ancak yapısal destek sağlarlar).
  • ISP Başlığı : Önyükleyiciyi yalnızca bir kez yakmanız gerektiğinden, genellikle ISP (2x3) başlığına pimler lehimlemem. Bunun yerine, ISS'nizdeki konnektöre pimler yerleştirebilir ve önyükleyiciyi yakarken pimlere (kartın üstünden) tutup tutabilirsiniz. Sorun yaşarsanız, pimleri deliklere lehimleyebilirsiniz, ancak kasayı buna yer açmak için ayarlamanız gerekir.

Adım 3: Yazılımı yükleyin.

Adım 4: Ağ Bağlantısında Sorun Giderme.

Ağa bağlanmada çok fazla parça var ve bu nedenle işe yaramayabilecek birçok şey var. Telefonun ekranında sonsuza dek "bağlan" mesajı görünüyorsa, ağa bağlanırken sorun yaşıyor demektir. İşte bazı potansiyel problemler ve bazı olası çözümler. (Ekranda hiç bir şey görmüyorsanız, pimlerindeki lehimlemeyi ve mikro denetleyicinin pimlerini kontrol edin ve yazılımın doğru yüklendiğinden emin olmak için önceki adımı gözden geçirin.)

Kontrol Edilecekler
  • Sokette bir SIM kart var mı?
  • SIM soketi lehimlenmiş mi? 22 ohm dirençler (GSM modülünü SIM soketine bağlayanlar)? GSM modülündeki ilgili pedler?
  • Anten doğru lehimlenmiş mi? GSM modülündeki ilgili ped?
  • 0 ohm direnç doğru şekilde lehimlenmiş mi (M10 GSM modülünü antene bağlayan iz için)?
  • Resepsiyonunuz var mı? Telefonu dışarı çıkarmayı deneyebilirsiniz. Bazen, resepsiyona girebilseniz bile, telefon içerideyken ilk kez bağlanmakta sorun yaşar.
  • SIM kart başka bir telefona kilitli mi?
  • AT&T (ve muhtemelen diğer operatörler): SIM kartınızı ve telefonunuzu AT&T web sitesinde etkinleştirdiniz mi? M10 GSM modülünde yazılı IMEI numarasına ihtiyacınız olacaktır.

Seri Hata Ayıklama
Mikrodenetleyiciyi proxy olarak kullanarak, GSM modülü ile bilgisayarla seri iletişim yoluyla iletişim kurarak telefonda daha fazla hata ayıklayabilirsiniz. Bunu yapmak için, SerialProxy çizimini telefona yükleyin (3.3V FTDI kablosu veya koparma kartı kullanarak). Sonra seri monitörü açın ve baud hızını 9600'e ve satır biten "satırbaşı" olarak ayarlayın. Birkaç saniye sonra şunları görmelisiniz:
 HAZIR 
AT
tamam
Bu, GSM'nin AT komutlarını almaya hazır olduğu anlamına gelir (çoğunlukla "AT" harfleriyle başlayan metin dizeleri). Komutlar, GSM modülünün veri sayfasında ayrıntılı olarak verilmiştir, ancak burada birkaç temel komut verilmiştir:

AT
Test / senkronizasyon komutu. Seri monitöre "AT" girerseniz ("satırbaşı" satırı sona erdiğinde), "Tamam" yanıtı almalısınız

CREG'DE?
Ağ kaydının durumunu (bağlantı) kontrol edin. Yanıt "CREG 0, N" biçiminde olacaktır ve N şu şekildedir: 0 (bir ağa kayıtlı değil), 1 (bir ağa kayıtlı), 2 (ağları arıyor), 3 (ağ kaydı reddedildi) veya 5 (kayıtlı, dolaşım).

AT + CPBS?
Seçili olan telefon defterini görüntüler. Örnek yanıt: "CPBS:" SM ", 50, 250", "SM" SIM kartın geçerli telefon defteri olduğunu gösterir (diğer bazı seçenekler cevapsız arama listesi için "MC", alınan arama listesi için "RC", ve GSM modülü telefon rehberi için "ME") ve 250 girişinin 50'si kullanımdadır. Bu komut, GSM modülünün SIM kartla iletişim kurabildiğini doğrulamak için yararlı olabilir

AT CPBS = "SM"
SIM kartın telefon defterini seçin. "SM" yi daha önce listelenen diğer telefon rehberlerinin kısaltmalarıyla da değiştirebilirsiniz.

AT CPBR = 1
Seçili olan telefon rehberinden ilk girişi okuyun. 1 yerine okumak istediğiniz girişin numarasını yazın (AT CPBS? Tarafından bildirilen toplam telefon defteri boyutuna kadar).

5. Adım: Telefonu Kullanma.

Telefonun Kilidini Açma
Telefon başarıyla başlatıldığında kilitlenir ve ekran boş kalır. Telefonun kilidini açmak için herhangi bir düğmeye basın; tarih ve saat ekranda ileri geri kayar (bu "kilit açma" ekranıdır). Bu süre zarfında "kilit açma" tuşuna (sol üst düğme) basarsanız, telefonun kilidi açılır. Zaman kaydırma yapmadan ekranda kalacaktır. Bu ana ekran.

Telefonu Kilitleme
Ana ekrandan, sol seçenek tuşuna (sol üst düğme) basarak telefonu kilitleyebilirsiniz. Ekran ve arka ışık kapanacak, ancak telefon hala açık olacak ve telefon görüşmeleri veya kısa mesajlar alabilecek.

Kontrast / Parlaklığı Ayarlama
Telefon "kilit açma" ekranındayken, yukarı ve aşağı düğmelerini (ekranın hemen altındaki dört düğmeli grubun iki orta düğmesi) kullanarak parlaklığı ayarlayabilirsiniz.

Telefon Numarası Arama
Ana ekrandan bir numara çevirebilirsiniz. Sadece numaranın ilk basamağına karşılık gelen düğmeye basın. Numaranın geri kalanını girebileceğiniz arama ekranına yönlendirilirsiniz. Girilen son basamağı silmek için * tuşuna veya ana ekrana geri dönmek için "geri" (sol seçenek tuşu) tuşuna basın. # Tuşuna art arda bir veya daha fazla kez basarak #, * veya girebilirsiniz. Numarayı aramak için sağ seçenek tuşuna ("arama") basın.

Telefon Defterini Kullanma (Kişi Listesi)
Telefon rehberine girmek için ana ekrandan aşağı oka (ekranın hemen altındaki dört düğmeli grubun alt kısmına) basın. İstediğiniz girişe gitmek için aşağı ve yukarı okları kullanın. O kişiyi arayabileceğiniz, o kişiye kısa mesaj gönderebileceğiniz, adres defterine yeni bir giriş ekleyebileceğiniz veya kişiyi düzenleyebileceğiniz veya silebileceğiniz bir menüye girmek için sağ seçenek tuşuna ("tamam") basın.

Kişi Ekleme
Kişi eklemek için, önce ana ekrandan aşağı oka basarak kişi listesine girin. Ardından kişi menüsüne girmek için sağ düğmeye basın ("arama", "metin", "giriş ekle", vb.); aşağı kaydırın (aşağı ve yukarı düğmelerini kullanarak) "giriş ekle" menü öğesine gidin ve sağ düğmeye basın. Artık tuş takımını kullanarak kişinin adını girebilirsiniz (2 "abc", 3 "def", vb; 1 boşluk, * geri boşluk ve # kaydırma). Kişinin adını girdikten sonra, kişinin telefon numarasını girme alanına gitmek için aşağı oka basın. (Kişinin adını girmek için alana geri dönmek için yukarı oka basabilirsiniz.) Tuş takımını kullanarak kişinin numarasını girin (* tekrar geri gider, ancak # şimdi #, * ve arasında geçiş yapar). Hem adı hem de telefon numarasını girdiğinizde, kişiyi kaydetmek için sağ düğmeye (iptal etmek için sol düğmeye) basın.

Bir Kişiyi Arama
Kişi listenizdeki bir kişiyi aramak için, o kişiye ilerleyin, kişi menüsünü ("arama", "metin vb.) Getirmek için sağ düğmeye basın ve ardından tekrar aramak için sağ düğmeye basın. bir kişi varsa, kişi listenizdeki girişlerine ilerleyin ve kişi menüsünü getirmek için sağ düğmeye basın "Metin" e ilerleyin ve sağ düğmeye basın. Şimdi tuş takımını kullanarak mesajınızı girebilirsiniz. kişinin adı, 2 "abc", 3 "def", vb .; 1 boşluk, * geri boşluk ve # kaydırmadır.) Metni göndermek için sağ düğmeye basın (veya iptal etmek için sol düğmeye).

Sorun giderme
Düzgün çalışmayan başka bir bileşen (örn. Ekran, hoparlör, mikrofon veya zil) bulursanız, şunları kontrol edin:
  • Bileşen doğru lehimlenmiş mi?
  • Bağlı bileşenler (örn. Mikrodenetleyicinin veya GSM modülünün ilgili ayakları) doğru lehimlenmiş mi?

Adım 6: Muhafazayı lazerle kesin ve monte edin.

Bazı küçük vidalarla birlikte lazerle kesilmiş kontrplak ve kaplamadan basit ama işlevsel bir muhafaza yapabilirsiniz (yukarıdaki malzemelere bakın):
  • Kasayı kesmeden önce, kasa dosyalarının devre kartıyla eşleşip eşleşmediğini kontrol edin. Özellikle, vida deliklerinin boyutuna ve konumuna çok fazla ayar yaptım, bu yüzden PCB ve kasa üzerinde aynı yerde olduklarını kontrol edin. (Alt kaplama dosyasındaki deliklerin diğerlerinden daha büyük olması gerektiğine dikkat edin, bu somunu hafifçe gömmek içindir.)
  • Pimleri ISS başlığına lehimlediyseniz, üst kontrplak parçasında onlar için bir boşluk kesmeniz gerekir. DIY-Cep Telefonu-Top'u buna göre düzenleyin.
  • GitHub'daki damellis / cellphone2hw deposunun Case / klasöründeki DIY-Cellphone-Top ve DIY-Cellphone-Bottom dosyalarını kullanarak kontrplağı (1/4 "/ 6mm) lazerle kesin. SVG dosyaları Inkscape'te oluşturuldu, CorelDraw'a aktarmak için hpgl'ye aktarıldı.
  • DIY-Cep Telefonu-Üst Kaplama ve DIY-Cep Telefonu-Alt Kaplama dosyalarını kullanarak kaplamayı lazerle kesin. Ahşap ön yüzü yukarı gelecek şekilde kaplamayı kesin (yapışkan arka yüzü aşağı bakacak şekilde).
  • Üst kaplama parçasından yapışkan desteği çıkarın ve üst kontrplak parçasının dış yüzeyine yapıştırın. Arka kısmı tekrarlayın, tekrar kontrplakın dış yüzeyine takın.
  • Her düğmenin üstü ile kaplama arasında biraz boş alan var. Her bir düğme için bir tane olacak şekilde (kaplamadaki her bir dikdörtgen bükme kesiminin ortasında) küçük ara parçaları üst parçanın arkasına yapıştırmanız gerekebilir. Bu şekilde, düğmeye basmak için kaplamaya çok fazla basmanız gerekmez.
  • Kasanın üst ve alt parçalarını devre kartının üzerine kaydırın. Pilin telini GSM modülü ile pil konektörü arasına, yarıya katlayarak takmanız gerekir. Kontrplak parçaları devre kartına yaslanarak oturmalıdır.
  • Altı vidayı takın ve somunların üzerine geçirin.

İlgi̇li̇ Makaleler