《NFC聲活良伴》創客自造專案

NFC Acoustic Companion CC Project

版本1.0 / 撰寫：羅世融 / 2021年09月21日中秋初稿, 10月15日啟動

ㄧ、概述

“「Maker」中文稱作「創客」、「自造者」，是當代潮流趨勢中最被熱烈討論的一環，同時也被視為是啟動未來創新的重要角色。從過去單向「想」的學習模式，欠缺「實作」的學校課程，到今日創意創新成為競爭主體的時代來到，翻轉了傳統觀念。從「想」到「做」的展現，則成為影響未來競爭力的關鍵。”～ 引自台灣自造者網站『創客精神』

網路發達時代，只要敢想、對生活品味有期待，就可以從眾多的開放資源平台學習，並取得相關的零組件，實現出自己可以掌握的創作。

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「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』。

 [圖1]

二、專案架構與開發

2.1 架構概述與使用情境
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1-C]，與其專用含OLED顯示器的擴充板[圖1-B] (XIAO Expansion Board)為主體；結合SICRE31 NFC Re-Writer[圖1-H]與DFPlayer MP3 Mini [圖1-D]，架構出具備可充電便攜式的MP3隨身聽；並內置直徑5公分的全音域喇叭[圖1-I]，可以久聽不膩。

DFPlayer具有Micro SD卡槽，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001~999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小巧LP唱片』[圖1-Ｇ] 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，以讀取其內特定編碼的內容，來決定要播放的曲目與播放的方式[單首/全部/一次/循環播放]。例如：[09 00 0A 00]，表示依序播放目錄/09/內的所有10首曲目；又如：[20 05 00 01]，表示播放目錄/32/內重複播放第5首曲目……等。

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充電。


2.２ 開發項目與課程內容

項目＃1: 本體外殼機構設計與組裝 (2021/10/15完成)

• 採用厚度2mm的透明壓克力，以CNC精密切割方式製作
• 機構與孔位設計
• 實機組裝與測試

項目＃2: 主機韌設計與測試 (初聲試啼版V1-2021/09/30完成)

• ARDUINO、NFC Reader模組韌體程式開發
• DFPlayer模組控制與整合
• 以NFC ReWriter APP格式化與編寫NFC Tag

項目＃3: 《NFC聲活良伴》創客自造課程與資源 (2021/10/15起陸續上線)，

              並可自由參加課程與資源分享。 

1. NFC概述/ 製作第一張NFC小唱碟
2. ARDUINO IDE/ XIAO開發環境與程式庫建立
3. RTC [圖1-Ａ] 動起來與時間顯示 (I2C)
4. 鋰電池 [圖1-F] 低效偵測 (ADC)
5. OLED顯示原理 (I2C)
6. DFPlayer開聲試啼 (UART)
7. NFC感應魔法-1 (SPI / ISO14443A)
8. NFC感應魔法-2 (Tag Memory Read/Write)
9. MP3播放器核心運行-1：

• 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。

    9. MP3播放器協同作業/NFC TAG製作-2

    10. 創意小遊戲分享協作與MP3數位剪輯

三、專案贊助共襄盛舉

[A方案] [限量10名]

贊助3,600元，可得『NFC聲活良伴』原型機壹台、空白NFC唱片10組。


[B方案] [限量10名]

贊助6,800元，可得『NFC聲活良伴』原型機壹台、空白NFC唱片30組，並可自由參加課程與資源分享。


[C方案] [限量10名]

贊助8,000元，可得『NFC聲活良伴』原型機2台、空白NFC唱片50組，並可自由參加課程與資源分享。