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srluo/NFC_ACCP

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NFC Acoustic Companion CC Project

1-1 前言

沒有音樂,生活將是一種錯誤」,這句哲學家尼采的名言,隨著歲月的增長體會更為深刻。一生中,總有那麼一天,會發現自己開始『耳不聰、目不明』,卻絕對不願意放棄有音樂陪伴的生活;更簡單、更直覺的方式,可以隨時讓空氣中流動著,那些熟悉且令自己動容的音符,繼續撫慰與陪伴可以精彩的人生歲月。 《NFC聲活良伴》是自己邁入半百人生後,新的熱情創作。將長久以來專注的RFID/NFC技術,與古早家中電唱機的記憶,以創客(Maker)常用的自造工具,開發出這一款適合中年生活的MP3音樂隨身聽(當然,也可以用作兒童的故事機;說書盒子;留聲禮盒;語音導覽等等……)。現在,將完整開放所有的設計與原始程式碼,讓有志一同的人,也可以自己DIY分享與製造,屬於自己或為父母家人專屬的『NFC聲活良伴』。

1-2 架構概述與使用情境

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採用最多創客使用的Arduino IDE環境開發,以 Microchip ATSAMD21-G18 微控制器為核心的 Seeeduino XIAO 開發主板 圖.F,與其專用含OLED顯示器的擴充板 圖.E (XIAO Expansion Board)為主體;結合SICRE31 NFC Re-Writer 圖.B 與DFPlayer MP3 Mini 圖.G,架構出具備可充電便攜式的MP3隨身聽;並內置2吋的全音域喇叭圖.A,可以久聽不膩。

DFPlayer具有Micro SD卡槽 圖.H,可以播放存放在SD卡內的MP3音樂。以FAT/FAT32檔案目錄架構的16G卡,可以存放超過上千首,最高音質的6分鐘MP3音樂;而其檔案目錄形式係以:/01/ - /99/的格式來存每張專輯或播放列表;每個目錄下可自編號001至999的順序來寫入個別的MP3檔案。在取得有版權的數位音樂或自行從CD唱片轉錄的MP3音樂,依其檔案格式寫入SD卡內即可播放。例如:目錄/09/001往事只能回味.mp3,表示在第09專輯裡,第1首的曲子,檔名必須是三位數字帶頭,後面可以加上中英文曲名。

為求播放音樂操作上的便利與直覺性,只要將『NFC小唱片』(XiaoDisc, 簡稱XD)圖.L - 圖.M 插入感應槽內,XIAO主機便會透過NFC讀寫器,來感應唱片內置的NFC標籤,以讀取其內第0x27頁的特定編碼內容(每頁含4個位元組的資料,來決定要播放的曲目與播放的方式。例如:0x09 01 0A 00,表示依序播放目錄/09/內的所有10首曲目;又如:0x20 05 01 01,表示播放目錄/32/內重複播放第5首曲目……等。

電唱機的曲目索引格式:

X-Disc晶片記憶體位址0x27

Byte0: 目錄編號 (容許值: 1~99,HEX:0x01 ~ 0x63);

Byte1: 檔案名稱 (前三碼容許值: 001~255, HEX: 0x01 ~ 0xFF);

Byte2: 曲目總數 (容許值: 1~99,HEX:0x01 ~ 0x63);

Byte3: EQ/播放模式 (高4位元表啟用EQ模式:0:Normal/1:Pop/2:Rock/3:Jazz/4:Classical/5:Bass; 低4位元表播放模式:0:專輯全曲/1:A-B循環或單曲/2:語音導覽/3:背景音樂/4:播放列表/ 5:聲音遊戲);

XIAO主機上具有USB Type C的接口,可以用來連接電腦使用Arduino IDE來編修程式,或者對內建的鋰電池圖.I充電。

1-3 功能與規格

音樂播放以感應NFC標籤晶片製成的小唱碟(X-DISC)為主,亦可採用同型各式標籤嵌入於物件之中來觸發,共有:

6種播放模式

  • ALBUM PLAY 專輯播放模式,可接續並循環播放專輯目錄內所有曲目。
  • A-B REPEAT 區間循環播放,指定播放目錄內從A首到B首間所有曲目。
  • SINGLE PLAY 單首曲目播放,指定播放目錄內單一首曲目。
  • AUDIO GUIDE 語音導覽模式,可切換多國語言來播放相對應語音說明。
  • BGM SHUFFLE 背景音樂隨選播放,在指定專輯目錄內以隨機方式播放。
  • PLAYLIST GO 播放列表演出模式,依照預先編排的曲目順序播放。
  • QUIZ GAMER 快問快答遊戲模式,以互動與語音方式,考驗聲音的記憶。

規格與外觀尺寸

  • 主控核心處理器 ATSAMD21-G18/ ARM® Cortex®-M0+ 32bit 48MHz microcontroller(SAMD21G18) with 256KB Flash,32KB SRAM
  • 韌體開發環境 相容於Arduino IDE
  • NFC裝置 FESID4 with Silicon Craft RE31 Reader chip @ 13.56MHz, ISO14443A/ 支援NFC Type 2 Tag
  • MP3播放器 DFPlayer Mini, MicroSD 16/32GB, 3W功放, 3鍵音量/播放控制
  • 其他裝置 0.96”OLED顯示器 / 內建PCF8563 RTC / 支援Type-C USB 3.7V Li-Po電池(800mAh)充電控制
  • 電唱機尺寸 (長x寬x高):128mm x 78.5mm x 29mm
  • NFC小唱片 XD採復古黑膠唱片縮小版的風格,為一直徑49mm圓片,其中心內置一直徑30mm彩印圓型貼標;外封套為方形54mm x 54mm

NFC ACCP相關程式碼的開發與編譯,請參考 -> Wiki

NFC ACCP電路圖,請參考 -> PNG

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