как сделать самодельный телефон
Самодельный мобильный телефон
В салонах сотовой связи выбор мобильных телефонов очень ограничен: либо совсем «тупые» звонилки, либо смартфоны с большими экранами. Но зачем покупать мобильный телефон в магазине, если можно сделать свой собственный телефон? Так подумал американский программист Кевин Линах (Kevin Lynagh) — и воплотил мечту в реальность.
Затем изучил устройство USIM-карты.
Выбрал антенну GSM/UMTS: это Rubra Penta-band SMD. И заказал плату, на которую будет крепиться всё хозяйство.
Корпус телефона сделан из кожи и натурального дерева: самые практичные материалы.
Вся электроника отлично помещается внутри.
У самодельного мобильника нет дисплея, который только зря потребляет расход аккумулятора. Зато у него есть беспроводная зарядка.
Кевин Линах говорит, что работа заняла у него 360 рабочих часов. Немало. Но оно стоило того. Сделать мобильный телефон своими руками — что может быть интереснее?
Делаем мобильный телефон с нуля
Сегодня мы сделаем вполне себе рабочий, хотя и довольно простой в плане функционала, мобильный телефон.
Вот перечень тех функций, которые будет поддерживать наш телефон:
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.
Шаг 1: Материалы и комплектующие
Платы можно заказать от OSH Park. Стоимость комплекта из 3 штук
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.
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.
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 🙂
Собираем свой собственный смартфон
Это руководство описывает от начала до конца конструирование своего собственного смартфона. Начинается дело с печати на 3D-принтере корпуса, затем спаиваются печатные платы, всё это дело собирается, и, в конце концов, на смартфон устанавливается мобильная операционная система, и с помощью языка программирования Python она становится персонально Вашей. Вы можете ознакомиться с подробностями о данном проекте по ссылке.
Необходимые навыки:
— базовые навыки пайки;
— знакомство с Raspberry Pi.
Или:
— много свободного времени и терпения.
Шаг 1: Собираем необходимые материалы
Перед тем, как начать, давайте-ка закажем все компоненты, которые нам потребуются. Итак, вам потребуются следующие электронные компоненты и печатные платы (в России компоненты можно приобрести, например, в таких магазинах):
1. Raspberry Pi A+ 256MB
2. модуль GSM Adafruit FONA uFL Version
3. 3.5′ PiTFT сенсорный экран
4. Raspberry Pi Camera 5MP
5. преобразователь Powerboost 500 Basic
6. GSM антенна
7. 1В 8Ом динамик
8. адаптер USB — Wifi
9. электретный микрофон
10. 1200мА литий-ионная батарея
11. 4-40 x 3/8′ винты
12. M2.5 x 5mm винты
13. M2.5 x 20mm винты
14. M2 x 5mm винты
15. ползунковый переключатель
16. провода
Ну а пока вы ждете доставки заказа со всем перечисленным, можно напечатать корпус.
Шаг 2: Печатаем корпус на 3D принтере
Шаг 3: Основная сборка
Теперь давайте соединим всё вместе. На диаграмме изображен Raspberry Pi. Вместо того, чтобы сразу подключаться к нему, подключите провод к 26 контакту на PiTFT. Теперь дальше.
1. Присоедините контакт «bat» на модуле GSM (Adafruit FONA) к такому же контакту на преобразователе (PowerBoost).
2. Припаяйте провод от контакта GND (земля) на модуле GSM к такому же контакту на преобразователе.
3. Припаяйте провод от контакта GND на преобразователе к одному из контактов полузнкового переключателя.
4. Также присоедните контакт GND от преобразователя к «земле» дисплея PiTFT (Такая же распиновка первых 26 контактов, как у Raspberry Pi, обратите внимание, что стрелка и «1» обозначаются первый контакт).
5. Присоедините 5В линию от преобразователя к 5В линии дисплея.
6. Припаяйте провод от центрального контакта ползункового переключателя к контакту «EN» (Включено) на преобразователе.
7. Припаяйте провод от контакта «KEY» на модуле GSM к контакту 12 (GPIO 18) на дисплее.
8. Поместите дисплей над Raspberry Pi.
9. Перепроверьте все соеднинения!
ВНИМАНИЕ: Пока проходит тестирование, убедитесь, что 5В разъем micro USB не подключен. Raspberry Pi уже запитан от батареи.
Если вы переключите ползунковый переключатель, светодиоды на преобразователе должны загореться и Raspberry Pi должен включиться. Подсветка дисплея также должна включиться. Если у вас на SD карте Raspberry Pi настроена отправка картинки на дисплей, то она должны отобразиться на нем. В противно случае, дисплей будет просто гореть белым, что на данный момент тоже пойдет. Скорее всего, на модуле GSM не загорятся светодиоды. Чтобы его включить, удерживайте кнопку включения на нем в течении пары секунд. Или подайте сигнал на разъем GPIO 18 на Raspberry Pi в течении того же времени. Если вам удалось запитать Raspberry Pi, дисплей и модуль GSM от батареи, пора переходить к следующему шагу.
Шаг 4: Финальная сборка
Если вы попытаетесь все включить сейчас, то поведение устройства должно быть аналогичным, как на предыдущем шаге. На следующем шаге мы установим сим-карту в модуль GSM, что позволит устройству контактировать с сотовой сетью.
Шаг 5: Установка сим-карты
Теперь, когда соединение модулей завершено, можно установить сим-карту, чтобы модуль GSM мог контактировать с сотовой сетью. Данный модуль использует сети 2G для передачи данных, например T-Mobile. Обратите внимание, что модуль не работает с сетями 3G и 4G. AT&T планирует отключить поддержку 2G сетей к 2016 году, так что мы будем использовать сим-карту T-Mobile. Данный модуль GSM использует сим-карту стандартного формата, так что микро или нано сим-карты сюда не пойдут. Активируйте карту согласно инструкциям оператора. Затем установите сим-карту в модуль GSM и включите его. Если красный светодиод модуля будет моргать каждые 3 секунды, значит он подключился к сотовой сети! На следующем шаге мы установим программное обеспечение, чтобы Raspberry Pi смог общаться с модулем GSM.
Шаг 6: Установка SD карты
Теперь, когда все железо собрано, можно приступить к настройке взаимодействия Raspberry Pi со всем этим хозяйством. Начните с прошивки последней версии PiTFT OS на SD карту Raspberry Pi. Жмите сюда чтобы скачать. Когда SD карта готова, установите ее в Raspberry Pi и включите его. Вам понадобится утилита raspi-config. Вот несколько вещей, которые потребуется настроить:
1. Развернуть файловую систему.
2. Включить поддержку камеры.
3. Выключить serial port. Так Raspberry Pi сможет общаться с модулем GSM.
4. Включить ssh. Это важно, поскольку в Raspberry Pi A+ есть только USB порт.
Закончите установку и перезапустите Raspberry Pi.
Напишите startx и Raspberry Pi запустит LXDE на дисплее. Чтобы войти через HDMI, напишите:
Шаг 7: Установка Wifi
У вашего телефона нет клавиатуры, так что для доступа к устройству через консоль, нужно установить wifi для подключения по ssh. Подключите Wifi адаптер к компьютеру и настройте подключение через Wifi Config. Выключите Raspberry Pi и подключите к нему Wifi адаптер. Если вам все еще не удается подключиться к Raspberry Pi по ssh, попробуйте использовать USB концентратор. Больше информации по настройке Wifi можно найти здесь.
Шаг 8: Финальная подготовка программного обеспечения
Тестирование модуля GSM
Чтобы протестировать модуль GSM, установите minicom с помощью команды:
Должен открыться терминал по взаимодействию с устройствами через ком-порт. Если вы напишете:
в ответ должны получить «ОК». Если не получили, то проверьте все соединения. Если же получили, значит модуль GSM готов к работе.
Вы могли заметить, что текст на экране показывается боком, а не ориентируется на положение телефона. Давайте изменим это с помощью команды:
Измените в файле значение параметра «rotate» на 180.
Наконец, чтобы добавить LXDE в автозагрузку, следуйте описанию в инструкции.
Установка программного обеспечения для камеры
Теперь давайте установим программное обеспечение, которое помогает снимать фото камерой Raspberry Pi. Для начала напишите:
Наконец, загружаем программное обеспечение:
Шаг 9: Установка TYOS
TYOS — это операционная система для мобильных устройств (Технически, модифицированная версия Raspbian — это операционная система, а TYOS — это только графическая оболочка), дающая возможность телефону отправлять и получать sms сообщения, а также делать звонки. В консоли напишите:
Для запуска TYOS напишите:
Когда TYOS запустится, убедитесь, что все работает путем отправления sms и совершения звонка. Когда вы убедитесь, что все в порядке, можно установить TYOS в автозагрузку.
чтобы открыть конфигурационный файл. Внизу, после текста и до строчки «exit 0», добавьте следующий текст:
Теперь перезапустите Raspberry Pi. TYOS должен стартовать при загрузке устройства!
Шаг 10: Собираем всё вместе
Теперь можно всё надежно упаковать в корпус.
1. Используя горячий клей, приклейте микрофон и динамик в разъемы под них.
2. Используя винты M2, закрепите камеру. Потребуется соединить ленточным кабелем камеру и Raspberry Pi, так что разместите ее подходящим образом.
3. Используя винты M2.5, закрепите Raspberry Pi вместе с установленной SD картой и адаптером Wifi вниз корпуса.
4. Присоедините ленточный кабель камеры с Raspberry Pi.
5. Также используя винты M2.5, закрепите модуль GSM с сим картой в корпус.
6. При укладке проводом убедитесь, что они не мешают никакой другой электронике.
7. Оберните преобразователь изолентой, чтобы избежать короткого замыкания.
8. Поместите преобразователь и батарею между Raspberry Pi и дисплеем.
9. С помощью горячего клея приклейте ползунковый переключатель в разъем, предназначенный для него вверху корпуса.
10. Используя винты 4-40, соедините верхнюю и нижнюю часть корпуса вместе.
11. Проверьте все соединения.
Как сделать телефон и подставку для него?
Как сделать домашний телефон из пластиковой бутылки?
Но это будет не просто игрушка, в состав аппарата входит освежитель воздуха в гранулах, поэтому он будет еще и вкусно пахнуть.
Поместите одну из этих заготовок к фому, обведите ручкой. Вырежьте, уберите пока этот будущий циферблат в сторону. Покройте края срезов дна пластиковых бутылок клеем, так же приложите их к фоамирану. Пусть силикон остынет, тогда вырежьте эти кружочки вместе с пластиковым заготовками.
Нужно приклеить к обратной стороне освежителя воздуха два пенопластовых шарика и сделать выемки ножом, чтобы затем уложить сюда трубочку от Бабл Ти и зафиксировать ее. Но сперва необходимо провести подготовительную работу.
С 1 и 2 стороны соломинки нужно воткнуть по одному маленькому пенопластового шарику, лишнее обрежьте. Таким образом вы сделаете заглушки в соломинке, которые вскоре превратятся в телефонную трубку. Это нужно для того, чтобы продеть сюда шерстяную нить, которая будет выполнять функцию провода. Проделайте с 1 и 2 стороны пенопластовых заглушек отверстия острыми маникюрными ножницами или шилом, проденьте сюда нить.
Закрепите ее при помощи горячего клея. Его же нанесите на дно одной и второй пластиковых бутылок, которые станут динамиками. Положите между ними соломинку, чтобы смастерить трубку.
Вот как сделать телефон в домашних условиях далее. Покрасьте его в белый цвет, когда раствор хорошо схватится, тогда нанесите красный слой. Подождите, пока он высохнет, Возьмите кисточку с прямым срезом ворса, при помощи неё нанесите на красную поверхность телефона и трубки белые горошины. Так как динамик белый, его надо покрыть красными точками.
Помните, у вас остался круг из фоамирана? Нарисуйте на нём циферблат, приклейте его в центр телефона при помощи пистолета.
Работа завершена, можно относить телефон в качестве поделки в детский сад или в школу, чтобы ребенок занял первое место на конкурсе. Или эту игрушку оставьте дома, чтобы у вас был вот такой оригинальный освежитель воздуха.
Прогресс не стоит на месте, такие телефоны скоро станут музейными экспонатами. Современным детям уже хочется иметь крутые аппараты. Чтобы они могли играть с такими, смастерите вместе с ними их из доступного материала.
Как сделать iPhone из картона?
Теперь нужно оклеить переднюю и заднюю панели белой бумагой. Боковины декорируем при помощи черного скотча. Распечатайте клавиатуру Айфона, приклейте ее на переднюю панель телефона.
Осталось нарисовать черным маркером на панели остальные элементы этого телефонного аппарата, после чего можно полюбоваться прекрасной работой.
Для 2 варианта вместо обычной бумаги используйте фотобумагу, на ней распечатайте передние и задние панели этого телефонного аппарата, боковины — это всё одна заготовка.
Как и в первом случае, вырежьте прямоугольные детали из картона со скругленными краями, но их понадобится 1 или 2. Распечатанную на фотобумаге заготовку сверните соответствующим образом, не разрезая ее. У вас получится единая деталь, где будет сразу передняя и задняя панель, а также все боковины телефона. Положите внутрь этой заготовки вырезанный картон, заверните края, подклейте их, чтобы зафиксировать в таком положении.
Если маленькому ребенку нравится крутить циферблат, тогда покажите ему, как сделать из картона телефон, выполняя эту работу вместе.
Чтобы сделать циферблат для телефона, обклейте крышку и ее бортики бумагой.
При помощи ножниц с тонкими концами вырежьте круглые отверстия в циферблате. Конечно, лучше сначала их нарисовать, чтобы данная часть работы получилась. аккуратной. Для утяжеления этой детали нужно приклеить к ней пару камушек.
Из гофрированного картона вырежьте небольшой кружок. Поместите его с обратной стороны циферблата, скрепите эти детали между собой, а также с корпусом телефона при помощи канцелярского гвоздя, можно использовать для этого и болт с шурупом.
Напишите ручкой цифры, из проволоки сверните два рычажка, воткните их в верхнюю часть телефона. Чтобы зафиксировать эти детали, с обратной стороны сделайте петельки.
Теперь приложите боковыми частями заготовку телефона на гофрокартон, обведите, вырежьте два элемента из этого материала, приклейте их на место.
Чтобы сделать трубку для телефона, вырежьте две одинаковые полукруглые детали. Соедините их сверху и снизу полоской из картона. Проделайте в нижней части отверстие, пропустите сюда ленту, свяжите ее на пару узлов с обратной стороны.
Это тоже прекрасные идеи, помогающие занять свое любимое чадо, и чтобы малыш при этом не испортил дорогую вещь. А всё это можно создать из бросового материала, поэтому готовые игрушки будут практически бесплатными, как и следующая.
Телефон-трубка также станет новой игрушкой для ребенка.
Теперь при помощи ножниц из того же материала создайте полоску шириной 5–6 см. Слегка сгибая ее по углам, приклейте к задней части трубки. Лучше использовать для крепления скотч. При помощи этой же клейкой ленты прикрепите зубочистки маленький кружок картона, второй конец зубочистки нужно воткнуть в верхнюю часть телефона, приклеив ее сюда.
Прямоугольниками картона прикройте торцы трубок там, где расположен спикер и микрофон.
Еще один прямоугольник из гофрокартона станет клавиатурой телефона. Также приклейте ее с изнанки скотчем, нанесите циферблат.
Как сделать рацию из стаканчиков своими руками?
Это еще одно средство связи станет прекрасной игрушкой для двоих детей. Ведь они это могут разойтись даже на расстояние 20 метров и прекрасно услышать друг друга. Хитрость здесь в том, что звук прекрасно передается по хорошо натянутой нити, но сначала он попадает в стаканчик. Первый человек говорит в него, второй в это время подставляет свой стакан к уху и хорошо всё слышит.
Теперь можно детям расходиться в разные стороны. Звук будет хорошо передаваться тогда, когда натянута нить. Если нужно срочно занять двух ребятишек, под рукой имеются только стаканчики из-под йогурта, они также подойдут.
Другие пластиковые стаканчики вы также сможете использовать, способ крепления освещен подробнее на этой фотографии.
Используя эти предметы, вы также сможете сделать подставку для телефона. О тонкостях этого изготовления вы узнаете прямо сейчас, продолжим данную тему.
Как сделать подставку для телефона?
Пустая пластиковая емкость от шампуня или геля для волос — просто находка для тех, кто думает, как сделать подставку для телефона, чтобы можно было его одновременно еще и заряжать? Обрежьте у такой емкости верхнюю часть с горлышком, вырежьте прямоугольник. С обратной стороны такой же части при помощи ножа или ножниц вам нужно удалить маленький квадрат. В эту выемку вы будете продевать зарядное устройство, а в получившийся кармашек класть телефон.
Если вы хотите сделать настольное приспособление, тогда хорошо вымойте пустую емкость из-под шампуня, высушите. Переверните ее вверх ногами, обрежьте дно, вырежьте фигурку, похожую на лягушку. Вот как сделать подставку для телефона из подобных пластиковых бутылок.
Из оставшегося материала вырежьте лягушке подошвы с пальцами, приклейте их при помощи горячего клея. Из обычной пластиковой бутылки можно соорудить одновременно и подставку для телефона, и удобное устройство, чтобы вы его подвешивали во время зарядки.
Такие аксессуары можно покрыть витражными красками, чтобы они выглядели еще интереснее.
Если закончилось жидкое мыло в пузырьке, не выбрасывайте емкость. Хорошо промойте ее в проточной воде, высушите. Обрежьте лишнее, у вас получится еще одна подставка под телефон, которая одновременно поможет и зарядить его.
Другой бросовый материал также поспособствует созданию подобных вещей. Если у вас от покупки остался картон, отрежьте от него полосу размером 10 на 20 см, сверните пополам. Нарисуйте ломаную линию, как это показано на фотографии.
Вам останется вырезать по этой черте, развернуть заготовку, расправить ее, и можно удобно расположить свой смартфон.
Если у вас есть ненужная пластиковая карточка, она за минуту превратится в полезный аксессуар. Сложите ее в два раза, отогнув верхнюю и нижнюю малые стороны. Вот как сделать подставку для телефона очень-очень быстро.
Если у вас остался корпус от старой аудиокассеты, он также быстро станет подставкой. Разместите в нем средство связи. Конструктор Лего также поможет быстро сделать этот аксессуар.
Если придать канцелярской скрепке другую форму, то из неё также быстро получается подставка под телефон.
Если вы хотите увидеть различные варианты того, как сделать подставку для телефона из подручных средств, тогда удобнее устраивайтесь у экрана и включайте видеопроигрыватель.
Далее, вы узнаете, как сделать телефон iPhone 5S из бумаги.