Сегодня мы сделаем вполне себе рабочий, хотя и довольно простой в плане функционала, мобильный телефон.
Вот перечень тех функций, которые будет поддерживать наш телефон:
- — Принимать и делать звонки
- — Принимать и отправлять СМС
- — Хранить записную книжку
- — Показывать время
- — Будить в заданное время
Телефон будет работать в GSM сетях и использовать обычную SIM карту. Он будет сконструирован на базе железа и софта входящего в комплект Arduino GSM Shield (можно купить на амазоне,
90$ за новый, и 70$ за б/у). Однако Arduino GSM Shield это просто набор голых плат, в них мало веселья, нам же нужен настоящий телефон, с интерфейсом, кнопками, микрофоном, дисплеем и т.д. Детальное описание железа и софта можно найти на open source проекте размещенном на GitHub (Железо и Софт)
Зачем я делаю этот проект? Отчасти потому что это весело, и отчасти потому что, хотя телефоны и стали за последние 10-15 лет вездесущими, очень малый процент людей догадывается и понимает как они работают, и как они устроены. С виду они кажутся сложными, но на самом деле собираются также как электро чайник или микроволновка. А так как телефоны вездесущи и популярны, в мире полно компаний которые выпускают нужные нам комплектующие.
Проведя пару вечером за компьютером я натыкался на места где можно было бы купить все элементы по довольно низким ценам в малом количестве, и для их сборки не нужно было дополнительное оборудование, только твои, надеюсь умелые руки. Возможно я что то упростил, и конечно придется приложить немного усилий для сборки телефона, но поверь мне, собрать его гораздо проще, чем получить степень по физике.
За прошлый год я собрал несколько версий такого телефона, и использовал их как свой основной девайс. Плюс я проводил занятия с другими любителями электроники, на которых мы также собирали разные вариации этого телефона. Тебе не понадобиться иметь каких то особых знаний в электронике, а вот умение конфигурировать софт, паять мелкие компоненты, иметь навыки в лазерной резке — все это пригодится. Хотя если ты этого раньше не делал, все равно попробуй, но будь готов к тому, что будет немного сложнее. Хотя все же я бы посоветовал приступать к проекту только если у тебя уже есть навыки в пайке и в работе с вещами от Arduino, или ты можешь найти кого-то с опытом.
Шаг 1: Материалы и комплектующие
Платы можно заказать от OSH Park. Стоимость комплекта из 3 штук
Компоненты для плат можно купить в одной из этих компаний: Digi-Key, SparkFun и Ardunio. Полный список комплектующих тут — PDF. Общая стоимость порядка 135$ + доставка.
Для сборки платы понадобится конечно же паяльник (пример), припой, щипцы и т.д. Для программирования микроконтроллера понадобится AVR программатор (например такой) и usb кабель (пример). Для зарядки батареи понадобится mini-USB. Если у тебя нет ничего из этого, и ты не планируешь создавать дома полноценную лабораторию, то обратись в местный кружок юных техников, скорее всего у них есть все что тебе нужно, и они не откажут тебе в просьбе поработать с их оборудованием в обмен на хрустящие купюры или банку меда 🙂
Для корпуса нам понадобится фанера 6 мм (только не покупай фанеру на которой видны следы клея, при работе с лазером он может возгореться), шпон,
1.5 см шурупы. Хотя конечно ты можешь придумать и свой корпус и сделать его из любого другого материала.
Шаг 2: 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.
Шаг 3: Прошиваем
Шаг 4: Решаем проблемы со связью
В телефоне много компонентов, которые ответственны за работу с сетью, их не верная настройка может повлечь проблемы с подключением к сети. Если на дисплее не исчезая светится Connect, можно быть уверенным что то то пошло не так. Ниже я приведу одни из самых частых причин подобного поведения. Если же ты вовсе не видишь на дисплее ничего, то нужно проверить места спайки компонентов, и убедится в том, что софт встал как нужно и без ошибок.
Что нужно проверить:
Не забыл ли ты вставить SIM карту?
Корректно ли припаян сокет SIM карты? А 22 омный резистор (тот, который соединяет сокет сим карты и GSM модуль)? Все ли в порядке с GSM модулем?
Корректно ли припаяна антенна?
Резистор на 0 ом корректно ли припаян? (тот, что на соединении M10 GSM модуля и антенны)
Попробуй выйти из помещения в место с точно хорошим сигналом.
Ты можешь продолжить отладку телефона коммуницируя с GSM модулем с компьютера, используя микроконтроллер как прокси. Для этого загрузи на телефон по кабелю SerialProxy, открой его на компьютере и укажи скорость передачи данных равной 9600, а в качестве окончания строки — "carriage return". Через пару секунд ты должен увидеть: "READY
AT
OK". Это говорит о том, что GSM модуль готов принимать AT команды. Детальное описание команд можно найти в документации к GSM модулю.
AT — тестовая команда, должна вернуть ОК.
AT CREG? — проверка статуса регистрации в сети. Ответ вида: " CREG 0,N", где N может быть 0 (устройство не зарегистрировано), 1 (регистрация пройдена), 2 (поиск сети), 3 (запрос на регистрацию отклонен), 5 (регистрация пройдена, роуминг)
AT CPBS="SM" — выбор телефонной книги сим карты.
Шаг 5: 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 *.
Шаг 6: Делаем корпус
Корпус я сделал из шпона на лазерном чпу. Нужно быть очень внимательным с размерами, так чтобы в корпус поместилась плата и конечно чтобы на задней и передней частях совпадали места с отверстиями. Схему корпуса можно найти на GitHub (ссылка).
Ну что, кажется аппарат для дозвона на Луну готов 🙂
В детстве мы любили изобретать и придумывать, с годами мечтаем всё реже, но некоторые по-прежнему верят в то, что идеальные смартфоны существуют. Так где же его найти? В Apple Store, где стоят новые айфоны или на Aliexpress, где можно урвать недорого новый Xiaomi? А вот и нет, идеальный смартфон можно придумать самому, если предположить, что части разных устройств можно собрать в единое творение!
Лицевая часть — Xiaomi Mi Mix
Шикарный безрамочный смартфон с ультратонкими рамками выглядит пришельцем из будущего, автор сожалеет, что телефон нельзя официально купить в Америке, но мы-то знаем, где заказать такой эффектный смартфон.
Задняя часть от iPhone 7
Сверкающая блестящая поверхность в стиле «Jet Black» хороша: и смотрится красиво, и в руках держать приятно. Ну а царапины можно пережить, всё-таки для себя покупаем, а не для перепродажи через пару лет.
Дисплей от Sony Xperia XZ Premium
Full HD — это хорошо, но 4K-дисплей — лучше, поэтому в телефоне мечты должен стоят экран максимально высокого разрешения. А значит, вытаскиваем его из Sony.
Лучшая камера у Samsung Galaxy S8
Пусть у Galaxy S8 старомодная система из одной линзы, а не из двух, как это сейчас принято, тем не менее, Samsung делает отличные фотографии.
Сканер отпечатков из OnePlus 5
Удобнее всего, когда сканер расположен спереди, он должен работать быстро и без ошибок. Значит, берём его из OnePlus 5, где он работает заметно шустрее, чем даже в топовом Galaxy S8.
Защита от воды от Samsung или LG
Дорогие корейские смартфоны не боятся воды, поэтому, если нужна защита от влаги, смотрим в сторону старших моделей — G6 или S8. Они выдерживают погружение на глубину до 1,5 метров в течение 30 минут. Для iPhone 7 заявлены характеристики чуть хуже — он выдерживает полчаса, но на глубине до 1 метра, но тоже достаточно для подводной съёмки.
Самая современная версия Android с лаунчером Google Pixel
Естественно, смартфон мечты должен работать под управлением Android, поэтому оболочка нужна простая, удобная и без лишнего хлама. Что же, такое можно найти у Google Pixel, где всё сделано по уму и этим приятно пользоваться.
Магазин приложений Apple
А вот с приложениями всё куда интереснее обстоит у Apple, магазин лучше оформлен у Google, но качество софта на iOS лучше. Он более продуманный, чаще появляются новинки и в целом, разработчики приложений больше уделяют внимание iOS, чем Android.
Оперативная память из OnePlus 5
Смартфон за $540 предлагает внушительные 8 ГБ оперативки. Даже не спрашивайте зачем, пусть будет, всегда приятно иметь кучу памяти в запасе. Приложения будут работать быстро и плавно, всегда можно вернуться к ранее запущенной программе и продолжить работу с того самого места, на котором вы её покинули, софт трудится в фоне, не сказываясь на быстродействии. Короче, одни преимущества.
Процессор от iPhone
Пускай iPhone 7 — не самый мощный смартфон на рынке. Что с того, если он по тестам обгоняет даже Qualcomm Snapdragon 835, так что процессор Apple A10 — желанный компонент.
Беспроводная зарядка как в Samsung и LG
Заряжать телефон от провода? Фу, прошлый век, куда удобнее делать это, используя беспроводную зарядку. Положил телефон на подставку и смотри себе, как он заполняется энергией. Да, пусть чуть медленнее, зато никаких проводов по офису или квартире. Если, конечно, придумаете, как аккуратно спрятать кабель от самой беспроводной зарядки.
Быстрая зарядка из OnePlus 5
Хорошо, когда телефон не только мощный, но и с мощной быстрой зарядкой в комплекте. Телефон быстро заряжается, но в то же время не перегревается, корпус остаётся холодным, как удобно и приятно.
Огромный аккумулятор из Lenovo P2
Вообще в оригинальной статье был ASUS ZenFone 3 Max, но от себя я добавлю, что предпочёл бы аккумулятор на 5100 мАч из Lenovo P2. С ним телефон работает 3-4 дня, а то и неделю, смотря как пользоваться. Долой тонкие телефоны, пусть лучше они работают долго!
Ценник как у OnePlus 5
OnePlus 5 за $470 — отличное предложение по соотношению цены и качества на рынке. Что тут ещё добавить?
В детстве мы любили изобретать и придумывать, с годами мечтаем всё реже, но некоторые по-прежнему верят в то, что идеальные смартфоны существуют. Так где же его найти? В Apple Store, где стоят новые айфоны или на Aliexpress, где можно урвать недорого новый Xiaomi? А вот и нет, идеальный смартфон можно придумать самому, если предположить, что части разных устройств можно собрать в единое творение!
Лицевая часть — Xiaomi Mi Mix
Шикарный безрамочный смартфон с ультратонкими рамками выглядит пришельцем из будущего, автор сожалеет, что телефон нельзя официально купить в Америке, но мы-то знаем, где заказать такой эффектный смартфон.
Задняя часть от iPhone 7
Сверкающая блестящая поверхность в стиле «Jet Black» хороша: и смотрится красиво, и в руках держать приятно. Ну а царапины можно пережить, всё-таки для себя покупаем, а не для перепродажи через пару лет.
Дисплей от Sony Xperia XZ Premium
Full HD — это хорошо, но 4K-дисплей — лучше, поэтому в телефоне мечты должен стоят экран максимально высокого разрешения. А значит, вытаскиваем его из Sony.
Лучшая камера у Samsung Galaxy S8
Пусть у Galaxy S8 старомодная система из одной линзы, а не из двух, как это сейчас принято, тем не менее, Samsung делает отличные фотографии.
Сканер отпечатков из OnePlus 5
Удобнее всего, когда сканер расположен спереди, он должен работать быстро и без ошибок. Значит, берём его из OnePlus 5, где он работает заметно шустрее, чем даже в топовом Galaxy S8.
Защита от воды от Samsung или LG
Дорогие корейские смартфоны не боятся воды, поэтому, если нужна защита от влаги, смотрим в сторону старших моделей — G6 или S8. Они выдерживают погружение на глубину до 1,5 метров в течение 30 минут. Для iPhone 7 заявлены характеристики чуть хуже — он выдерживает полчаса, но на глубине до 1 метра, но тоже достаточно для подводной съёмки.
Самая современная версия Android с лаунчером Google Pixel
Естественно, смартфон мечты должен работать под управлением Android, поэтому оболочка нужна простая, удобная и без лишнего хлама. Что же, такое можно найти у Google Pixel, где всё сделано по уму и этим приятно пользоваться.
Магазин приложений Apple
А вот с приложениями всё куда интереснее обстоит у Apple, магазин лучше оформлен у Google, но качество софта на iOS лучше. Он более продуманный, чаще появляются новинки и в целом, разработчики приложений больше уделяют внимание iOS, чем Android.
Оперативная память из OnePlus 5
Смартфон за $540 предлагает внушительные 8 ГБ оперативки. Даже не спрашивайте зачем, пусть будет, всегда приятно иметь кучу памяти в запасе. Приложения будут работать быстро и плавно, всегда можно вернуться к ранее запущенной программе и продолжить работу с того самого места, на котором вы её покинули, софт трудится в фоне, не сказываясь на быстродействии. Короче, одни преимущества.
Процессор от iPhone
Пускай iPhone 7 — не самый мощный смартфон на рынке. Что с того, если он по тестам обгоняет даже Qualcomm Snapdragon 835, так что процессор Apple A10 — желанный компонент.
Беспроводная зарядка как в Samsung и LG
Заряжать телефон от провода? Фу, прошлый век, куда удобнее делать это, используя беспроводную зарядку. Положил телефон на подставку и смотри себе, как он заполняется энергией. Да, пусть чуть медленнее, зато никаких проводов по офису или квартире. Если, конечно, придумаете, как аккуратно спрятать кабель от самой беспроводной зарядки.
Быстрая зарядка из OnePlus 5
Хорошо, когда телефон не только мощный, но и с мощной быстрой зарядкой в комплекте. Телефон быстро заряжается, но в то же время не перегревается, корпус остаётся холодным, как удобно и приятно.
Огромный аккумулятор из Lenovo P2
Вообще в оригинальной статье был ASUS ZenFone 3 Max, но от себя я добавлю, что предпочёл бы аккумулятор на 5100 мАч из Lenovo P2. С ним телефон работает 3-4 дня, а то и неделю, смотря как пользоваться. Долой тонкие телефоны, пусть лучше они работают долго!
Ценник как у OnePlus 5
OnePlus 5 за $470 — отличное предложение по соотношению цены и качества на рынке. Что тут ещё добавить?