Telefone Arduino (Arduino Phone)

Navegando pela internet encontrei um projeto bastante interessante e resolvi traduzi-lo para que fique disponível a todos. Com este projeto podemos ter uma ideia do poder que o Arduino nos proporciona para criação de qualquer projeto, como a junção de placas e um pouco de criatividade podem fazer praticamente qualquer coisa, como vemos abaixo:

Arduino Phone

Combinando um Arduino e outros módulos para fazermos um telefone celular chamado Arduino Phone, enquanto imprimimos uma capa para ele em uma impressora 3D. Embora não seja tão bom quanto pensa e até mesmo um pouco desajeitado, ainda assim é muito legal. Pois essa é a diferença!! Esse é um telefone celular feito por nós mesmos.

Em seguida, farei uma explicação detalhada sobre os passos de fazer um telefone Arduino, incluindo a conexão de hardware e implantação de software.

 
Confira o vídeo abaixo:

Passo 1 - Preparando as coisas

Inicialmente precisamos preparar os materiais, pois a maioria deles podem ser comprados pela internet como Arduino Uno, TFT touch shield e GPRS shield.

Queremos colocar nosso Arduino em uma capa feita por uma impressora 3D, para adapta-lo ao tamanho do Arduino, placas de carga e descarga de bateria e entrada de áudio da placa GPRS.

Os componentes são:

1. Arduino Uno
2. TFT Touch Shield
3. GPRS Shield
4. RTC
5. Circuito de carga e descarga de bateria para o ArduinoPhone (ou Lipo Rider)
6. Li-po battery
7. Uma capa (Com impressora 3D)

Todos os componentes estão aqui.

Passo 2 - Conexão de Hardware

Depois de preparar os materiais, precisamos montar os componentes eletrônicos acima para colocar a parte funcional do Arduino Phone.



1.Ligue GPRS Shield em Arduino UNO, em seguida, conecte o TFT Touch Shield para GPRS.

 

2.Conecte módulo RTC para Arduino UNO.

3.Plugue para o módulo de alimentação e ligue o seu fone de ouvido do fone de ouvido em GPRS.

Agora vamos entrar na parte do software.

Passo 3 - Programação e Teste

Este Arduino telefone contém as seguintes funções principais:

 
1. Receber e enviar mensagem, entrada de letra

2. Discar e atender ligações

3. Visor do relógio em tempo real

4. Com uma interface conveniente e concisa, você pode alternar a função, deslizando o dedo na tela. Um método de 12 chaves de entrada para inserir mensagem.
Você pode obter todo o código do telefone Arduino no Github, incluindo as bibliotecas dependentes.

Antes de enviar o código para o Arduino, você precisa copiar todos os arquivos em um diretório chamado bibliotecas, ou seja, copiar o código fonte para a pasta Arduino-1.0.4 \ bibliotecas.

No entanto, um problema muito mais difícil é que este telefone não tem botões físicos
(exceto o interruptor de botão Reset e GPRS), então, como gerenciar a interface será uma tarefa desafiadora.

Felizmente, TFT Touch não só fornece uma função de exibição, como também a função touch screen, assim podemos gerenciar a interface através de gestos, como left-swipe e right-swipe.

É nesta etapa, vamos mostrar como ArduinoPhone funciona, a imagem acima mostra o fluxo de trabalho do ArduinoPhone.

Finalmente, abrindo ArduinoPhone.ino com Arduino IDE, e em seguida fazendo o uplaod do código-fonte para ArduinoPhone.

Segue abaixo o código fonte para este projeto:

// ArduinoPhone Code
#include <SeeedTouchScreen.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <TFT.h>
#include <SPI.h>
#include <TimerOne.h>
#include <Wire.h>
#include "phone.h"
#include "UI_ArduinoPhone_dfs.h"
#include "UI_ArduinoPhone.h"


// serial data
char
serialDta[100];

unsigned char serialDtaCnt = 0;
// when use data, it shoule be changed to zero(0)

bool serialGot  = false;           
// when use data, it shoule be changed to false

//
serial event
void __serialEvent()
{
    disableTimer();
         // disable timer irq

    while (Serial.available()) {
        char inChar = (char)Serial.read();
        serialDta[serialDtaCnt++]= inChar;

        if (inChar == '\n') {
            serialGot = true;
            serialDta[serialDtaCnt] = '\0';
            break;
        }
    }
    enableTimer();
          // enable timer irq
}


int strdo(char *str)
{
    int sum = 0;
    //str_get(str);

    while(*(str)<'A' || *(str)>'Z')str++;

    if(*(str+12)>'0' && *(str+12)<'9')// >10
    {
        sum = (*(str+11)-'0')*10 + (*(str+12)-'0');
    }
    else
    sum = (*(str+11)-'0');
    return sum;
}

//const unsigned
char __numAbc[10][6] PROGMEM =
char __numAbc[10][5] =
{    {' ', '0', ' ', ' ', ' '},
    {',', '.', '!', '1', ' '},
    {'a', 'b', 'c', '2', ' '},
    {'d', 'e', 'f', '3', ' '},
    {'g', 'h', 'i', '4', ' '},
    {'j', 'k', 'l', '5', ' '},
    {'m', 'n', 'o', '6', ' '},
    {'p', 'q', 'r', 's', '7'},
    {'t', 'u', 'v', '8', ' '},
    {'w', 'x', 'y', 'z', '9'},
};


//const unsigned
char __numAbcBit[10] PROGMEM =
unsigned char __numAbcBit[10] =
{
    2, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 4, 5,
};


// test if call in or msg in ,
return 0:  return : break;  stateNow, state
bool checkMsgCall(unsigned char stateNow)
{
    if(Phone.isMsg(serialDta))
    {
        UI.state_buf = stateNow;
        UI.state     = ST_GETSMS;
        serialGot    = false;
        serialDtaCnt = 0;
        UI.msgReadCodeMax = strdo(serialDta);
        return true;
    }

    if(Phone.isCall(serialDta))
    {
        serialGot    = false;
        serialDtaCnt = 0;
        UI.state_buf = stateNow;
        UI.state     = ST_GETCALL;
        return true;
    }

    serialGot    = false;
    serialDtaCnt = 0;
    return 0;
}

//state machine
long
time1 = 0;

void stateMachine()
{
    switch(UI.state)
    {

        //***************************************main page*************************

        case ST_TIME:

        Tft.fillScreen();
        UI.getTime();
        UI.drawTimeDate(25, 90);
        UI.showMainPage();
        time1 = millis();

        while(1)
        {
            // get call
            long time = millis();

            if(time - time1 > 1000)
            {
                time1 = time;
                UI.getTime();

                if(UI.minute != UI.minute_buf)
                {
                    UI.drawTimeDate(25, 90);
                }
            }

            if(serialGot)
            {
                disableTimer();

                if(checkMsgCall(ST_TIME)){ enableTimer();break;}
                enableTimer();
            }


            if(UI.isTouch())// get touch
            {
                if(UI.getTouchRect(12, 200, 112, 270))   // phone
                {
                    UI.state        = ST_CALL;
                    UI.state_buf    = ST_TIME;
                    break;
                }
                else if(UI.getTouchRect(128, 200, 228, 270))  // sms
                {
                    UI.state        = ST_MSG;
                    UI.state_buf    = ST_TIME;
                    break;
                }
            }
        }

        break;


        //***************************************phone*****************************

        case ST_CALL:

        if(UI.state_buf == ST_MSG)
        {
            UI.drawDialogBox();
            UI.showCall();
        }

        else
        {
            Tft.fillScreen();
            UI.drawDialogBox();
            UI.showPageKB();
            UI.showCall();
        }


        while(1)
        {
            if(UI.isTouch())
            {
                while(1)
                {
                    stateCall();


                    if(serialGot)
                    {

                        if(checkMsgCall(ST_CALL))break;
                    }

                    if(UI.state != ST_CALL)break;
                }
            }

            if(serialGot){
                disableTimer();

                if(checkMsgCall(ST_CALL)){enableTimer();break;}
                enableTimer();
            }

            // check if call in or msg

            if(UI.state != ST_CALL)break;
        }

        UI.callCount = 0;
        break;


        //***************************************make phone calling***************

        case ST_CALLING:

        Tft.fillScreen();
        Tft.drawString("calling...", 20, 100, 3, WHITE);
        Tft.fillRectangle(10, 200, 230, 50, GRAY1);
        Tft.drawString("HANDUP", 20, 215, 3, RED);

        while(1)
        {
            if(UI.getTouchRect(10, 200, 240, 250))// hand up
            {
                Phone.handUpCall();
                UI.state     = UI.state_buf;
                UI.state_buf = ST_CALLING;
                break;
            }


            // serial get data

            if(serialGot)
            {
                disableTimer();
#if I2CUART

                UI.I2C_Uart(serialDta);
#endif

                if(Phone.isCallOver(serialDta))
                {
                    UI.state     = UI.state_buf;
                    UI.state_buf = ST_CALLING;
                    enableTimer();
                    break;
                }
                serialGot    = false;
                serialDtaCnt = 0;
                enableTimer();
                delay(1);
            }
       }

        Tft.drawString("calling...", 20, 100, 3, BLACK);
        Tft.fillRectangle(10, 200, 230, 50, BLACK);
        Tft.drawString("HANDUP", 20, 215, 3, BLACK);
        break;

        //***************************************get call*************************

        case ST_GETCALL:

        Tft.fillScreen();
        Tft.drawString("calling...", 20, 100, 2, WHITE);
        Tft.fillRectangle(10, 200, 100, 50, GRAY1);
        Tft.fillRectangle(130, 200, 100, 50, GRAY1);
        Tft.drawString("ACCEPT", 15, 215, 2, GREEN);
        Tft.drawString("HANDUP", 135, 215, 2, RED);

        while(1)
        {
            // serial get data

            if(serialGot)
            {
                disableTimer();

                if(Phone.isCallOver(serialDta))
                {
                    UI.state     = UI.state_buf;
                    UI.state_buf = ST_GETCALL;
                    enableTimer();
                    break;
                }
                serialGot    = false;
                serialDtaCnt = 0;
                enableTimer();
            }


            if(UI.getTouchRect(10, 200, 110, 250))// accept
            {
                Phone.acceptCall();
                Tft.drawString("calling...", 20, 100, 2, BLACK);
                Tft.drawString("call connected!", 20, 100, 2, WHITE);
                Tft.drawString("call connected!", 20, 100, 2, BLACK);
            }


            // hand up

            if(UI.getTouchRect(130, 200, 230, 250)) // hand up
            {
                UI.state     = UI.state_buf;
                UI.state_buf = ST_GETCALL;
                Phone.handUpCall();
                break;
            }
        }

        Tft.fillRectangle(10, 200, 100, 50, BLACK);
        Tft.fillRectangle(130, 200, 100, 50, BLACK);
        break;

        //***************************************message***************************

        case ST_MSG:


        if(UI.state_buf == ST_CALL)
        {
            UI.drawMsgDialogBox();
            UI.showMsg();
        }
        else
        {
            Tft.fillScreen();
            UI.showPageKB();
            UI.drawMsgDialogBox();
            UI.showMsg();
        }


        while(1)
        {

            if(UI.isTouch())
            {

                while(1)
                {
                    stateMsg();

                    if(UI.state != ST_MSG)break;

                    if(serialGot)
                    {
                        disableTimer();

                        if(checkMsgCall(ST_MSG)){enableTimer();break;}
                        enableTimer();
                    }
                }
            }

            if(serialGot)
            {
                disableTimer();

                if(checkMsgCall(ST_MSG)){enableTimer();break;}
                enableTimer();
            }

            if(UI.state != ST_MSG)break;
        }
        UI.msgCount     = 0;
        UI.msgNumCount  = 0;
        break;


        //***************************************message sending*******************

        case ST_SENDSMS:

        Tft.fillScreen();
        Tft.drawString("SMS Sending", 20, 120, 3, WHITE);

        while(1)
        {
            // delay(1000);

            if(Phone.isMsgSendOver())
            {
                UI.state_buf = ST_SENDSMS;
                UI.state     = ST_MSG;
                break;
            }
        }

        Tft.drawString("SMS Sending", 20, 120, 3, BLACK);

        break;

        //**************************************get msg******************************

        case ST_GETSMS:
        UI.drawReadMsgPage();

        // get new msg

        Serial.print("AT+CMGR=");Serial.println(UI.msgReadCodeMax, DEC);
        UI.msgReadCodeNow = UI.msgReadCodeMax;

        while(1)
        {
            stateMsgRead();

            if(UI.state != ST_GETSMS)
            break;
        }

        break;
        default:
       ;
    }
}


// state: phone call

void stateCall()
{
    unsigned char button = 0;
    long timercall = millis();
    UI.getTouch(&button);
    long t = millis();

    if(button>0 && button<10)
    {
        UI.callAdd(button);
    }
    else if(button == 11)
    {
        long deltT = t - timercall;

        if((UI.callCount < 1) && (deltT>400))
        {
            UI.callAdd(15);
        }
        else UI.callAdd(0);
    }
    else if(button == 12)
    {
        UI.callDel();
    }
    else if(button == 10)// call
    {
        Phone.makeCall();
        UI.callCount = 0;
        UI.state_buf = ST_CALL;
        UI.state     = ST_CALLING;
    }
    else if(button == TOUCH_DRAG_LEFT)
    {
        UI.state_buf = ST_CALL;
        UI.state     = ST_MSG;
    }
    else if(button == TOUCH_DRAG_RIGHT)
    {
        UI.state_buf = ST_CALL;
        UI.state     = ST_TIME;
    }
}


// state: message
void stateMsg()
{
    long time =  millis();
    long time1 = time;
    unsigned char buttonNum     = 100;
    unsigned char buttonNumBuf  = 100;


    int count = 0;
    unsigned char button = 0;
    char let2[4] = {'a', 'b', 'c', '4'};

    if(!UI.isTouch())return;
    unsigned char msgState = 1;
           
    while(1)
    {
        long time1 = millis();
        msgState = UI.getMsgInputState();

        if(msgState == 1)
        {
            UI.state_msg = MSG_STATE_NUM;
            delay(100);
            button = 0;
        }
        else if(msgState == 2)
        {
            UI.state_msg = MSG_STATE_TXT;
            delay(100);
            button = 0;
        }
        else
        {
            button = UI.getTouch(&button);
        }

       
        // input txt
        if(button == TOUCH_DRAG_LEFT)
        {
            UI.state_buf = ST_MSG;
            UI.state     = ST_GETSMS;
            break;
        }
        else if(button == TOUCH_DRAG_RIGHT)
        {
            UI.state_buf = ST_MSG;
            UI.state     = ST_CALL;
            break;
        }
        else if(button>0 && button<10)
        {
            if(UI.state_msg == MSG_STATE_TXT)
            {
                buttonNum    = button;
                UI.msgAdd(__numAbc[buttonNum][count % __numAbcBit[buttonNum]], RED);
                count++;
                time = time1;
            }
            else
            {
                buttonNum = button;
                UI.msgNumAdd(buttonNum);
                buttonNum = 100;
            }
        }
        else if(button == 11)//0
        {
            if(UI.state_msg == MSG_STATE_TXT)
            {
                buttonNum = 10;
                UI.msgAdd(__numAbc[0][count % __numAbcBit[0]], RED);
                count++;
                time = time1;
            }
            else
            {
                long t = millis();
                long deltT = t - time1;

                if(deltT > 500 && UI.msgNumCount == 0)
                UI.msgNumAdd(15);
                else
                UI.msgNumAdd(0);
                buttonNum = 100;
            }
        }
        else if(button == 12) // del
        {

            if(UI.state_msg == MSG_STATE_TXT)
            UI.msgDel();
            else
            UI.msgNumDel();
            break;
        }
        else if(button == 10)
       // send
        {
            Phone.msgSend();
            UI.state_buf  =  ST_MSG;
            UI.state      =  ST_SENDSMS;
            break;
        }

        if(((time1 - time) > 600)&& UI.state_msg == MSG_STATE_TXT)
        {
            if(buttonNum>0 && buttonNum<10)UI.msgAdd(__numAbc[buttonNum][(count-1) % __numAbcBit[buttonNum]]);
            else if(buttonNum == 10)UI.msgAdd(__numAbc[0][(count-1) % 2]);
            break;
        }
    }
}

// state read
msg
void stateMsgRead()
{
    unsigned char button  = 0;
    unsigned char button1 = 0;
    unsigned char cnt = 0;
    unsigned flag_getMsgTime = 0;
    char s[20];

    while(1)
    {
        if(serialGot)
        {
            disableTimer();
#if I2CUART
            UI.I2C_Uart(serialDta);
            delay(5);
#endif

            if(flag_getMsgTime == 1)// get msg
            {
#if I2CUART
                int sss = UI.getReadMsgMsg(serialDta);
#else
                UI.getReadMsgMsg(serialDta);
#endif

#if I2CUART

                sprintf(s, "txt long = %d\r\n", sss);
                UI.I2C_Uart(s);
                delay(5);
                UI.I2C_Uart("\r\ntxt:\t");
                delay(5);
                UI.I2C_Uart(UI.msgReadTxt);
                delay(5);
                UI.I2C_Uart("\r\n");
#endif

                UI.drawReadMsg();
                flag_getMsgTime = 0;
            }
            else if(UI.getReadMsgTimeAndFrom(serialDta, UI.msgReadNum, UI.msgReadTime))
            {
#if I2CUART
                UI.I2C_Uart("num:\t");
                delay(5);
                UI.I2C_Uart(UI.msgReadNum);
                delay(5);
                UI.I2C_Uart("\r\ndate:\t");
                delay(5);
                UI.I2C_Uart(UI.msgReadTime);
                UI.I2C_Uart("\r\n");
#endif
                flag_getMsgTime = 1;
            }

            serialGot = false;
            serialDtaCnt = 0;
            enableTimer();
        }

        if(UI.isTouch())
        {
            if(UI.getTouchRect(0, 270, 239, 319))
            {
                //UI.state     = UI.state_buf;
                UI.state     = UI.state_buf;
                UI.state_buf = ST_GETSMS;
                button1 = 0;
                break;
            }
            else button1 = UI.getTouch(&button);
        }

        else button1 = 0;

        //drag right: read format
        if(button1 == TOUCH_DRAG_RIGHT)
        {
            button1 = 0;
            cnt = 0;
            if(UI.msgReadCodeNow>2)
            UI.msgReadCodeNow--;
            Serial.print("AT+CMGR=");Serial.println(UI.msgReadCodeNow, DEC);
        }

        //drag left: read <-- msg
        else if(button1 == TOUCH_DRAG_LEFT)
        {
            cnt = 0;
            button1 = 0;
            //if(UI.msgReadCodeNow<UI.msgReadCodeMax && UI.msgReadCodeMax != 1)
            UI.msgReadCodeNow++;
            Serial.print("AT+CMGR=");Serial.println(UI.msgReadCodeNow, DEC);
        }
        // return
    }
}

// setup
void enableTimer()
{
    Timer1.attachInterrupt(__serialEvent);
}
void disableTimer()
{
    Timer1.detachInterrupt();
}

//setup
void setup()
{
    Phone.init();
    UI.init();
    Wire.begin();
    Timer1.initialize(10000);
                // 10 ms
    Timer1.attachInterrupt(__serialEvent);
   // attach the service routine here
}

// loop
void
 loop()
{
    stateMachine();
}

//******************************************** END FILE ****************************************************************************/

Passo 4 - Montagem

A fim de torná-lo parecido com um telefone, nós imprimimos um case com uma impressora 3D, como mostrado abaixo. Em seguida o montamos com cuidado.

 

Este é um processo problemático, mas interessante. Na verdade, talvez seja mais interessante se você criar outros tipos de capa como por exemplos em um sapato (RSRSRS) etc.

Estamos planejando fazer Arduino versão atualizada. Se você tem alguma ideia ou estão dispostos a nos ajudar a projetar uma interface de usuário mais perfeita, entre em contato comigo.

 

Pretendemos criar uma próxima versão com mais recursos como:

1. Hardware mais poderoso.
2. Shell incrível, criado por papel, impressora 3D, ou o que você quiser.
3. Módulos integrados que você deseja.

Mais detalhes você pode ver aqui.