Делаем мобильный телефон с нуля. Как сделать телефон настоящий

Аппаратом родом из 90-х уже не пользуется никто, но детям будет интересно приобрести себе такую игрушку. Сделать бумажный телефон подобного броского типа можно так:

Перефразируя известное выражение, можно сказать, что смартфон начинается с дисплея. Именно от его размера и качества будет зависеть восприятие целого устройства. И тут предстоит сделать самый сложный выбор среди всех комплектующих. С одной стороны, большой дисплей дает множество преимуществ: удобно просматривать контент в интернете, набирать сообщения на экранной клавиатуре, смотреть фильмы и сериалы. На крупном дисплее банально помещается больше информации одновременно, что становится все более актуальным в эпоху многозадачности и поддержки современными мобильными ОС отображения нескольких окон. Недостатки такого решения очевидны: большие габариты и вес. К тому же, судя по тем же комментариям, существует достаточно большое количество людей, которые мечтают о компактном современном смартфоне.

Как бы там ни было, реалии таковы, что индустрия движется в сторону увеличения диагонали дисплея.

Так, еще недавно большими считались смартфоны с 6-дюймовыми экранами, теперь флагманские модели популярных производителей приближаются к отметке 7 дюймов. Например, Samsung Galaxy S20 Ultra получил 6,9-дюймовый экран, а iPhone 12 Pro Max – 6,7-дюймовый. Даже смартфоны среднего сегмента прибавляют в размерах, достаточно взглянуть хотя бы на Motorola G9 Plus и ZTE Blade V2020 Smart, экраны которых имеют диагональ 6,81 и 6,82 дюйма соответственно.

Итак, с размерами дисплея в смартфоне мечты мы определились, она должна быть не менее 6,7 дюйма (разрешение 1440 x 3200 Quad HD+). При этом общие габариты хотелось бы на уровне 158×77,8×8,1 мм и вес около 220 г (да-да, как у Apple iPhone 12 Pro Max).

Перейдем к качеству. Для начала сразу оговоримся, что на рынке существуют две принципиально разные технологии построения экранных матриц – OLED и IPS. Вдаваться в подробности их конструкций не будем, сосредоточимся на плюсах и минусах данных технологий. OLED экраны обладают повышенной контрастностью, быстрым откликом, лучшей энергоэффективностью, позволяют устанавливать подэкранные селфи-камеры и датчики отпечатков пальцев. Также на основе OLED панелей можно создавать гибкие и полностью безрамочные дисплеи, так как здесь не требуется наличия сторонней подсветки пикселей. Именно такие экраны используются во всех современных флагманах.

Минусов здесь тоже хватает. Некоторые пользователи жалуются на усталость от невидимого мерцания OLED дисплеев (так называемая ШИМ-модуляция, используемая для регулировки яркости), некоторым не нравятся перенасыщенные, по их мнению, цвета, кто-то боится выгорания экрана. Выгоранием называют потерю работоспособности некоторых пикселей после длительного свечения, вследствие чего небольшие области на экране уже не могут изменять свой цвет. Справедливости ради надо сказать, что со всеми этими недостатками производители научились бороться. Мерцание устраняется включением функции DC Dimming, она есть практически на всех смартфонах китайских производителей, но отсутствует у Samsung, так как при ее активации страдает цветопередача. Насыщенность цвета можно менять в настройках гаммы, а выгорание предотвращают программные и аппаратные уловки разработчиков.

IPS является противоположностью OLED: не мерцает (у хороших производителей), не выгорает, но потребляет больше энергии, требует подсветки (а значит, всеми ненавидимых рамок) и в среднем демонстрирует более низкие показатели контрастности. Данные типы экранов постепенно уступают место конкуренту, но все еще встречаются во всех сегментах. Например, IPS матрицей комплектуются популярные модели Xiaomi Redmi Note 8 и 9, Apple iPhone 11 и iPhone SE (2020) (но топовая версия iPhone 11 Pro Max комплектуется уже OLED дисплеем), а также прошлогодний флагманский смартфон ASUS ZenFone 6.

Чипсет и производительность

Не менее важной составляющей смартфона является его процессор, обеспечивающий вычислительную производительность. При недостаточной мощности ЦП и графического ускорителя можно забыть о плавной работе устройства, многозадачности и играх. При выборе процессора для идеального смартфона будем ориентироваться на существующие на рынке флагманские решения.

Общие тенденции таковы, что на рынке чипсетов для флагманских смартфонов доминирует американская компания Qualcomm. Топовые устройства большинства производителей работают на базе мобильной платформы Snapdragon 8-й серии, в частности, Snapdragon 865.

Из этого правила есть три исключения: Samsung, Apple и Huawei. Samsung можно причислить к этому списку с натяжкой, так как компания использует чипсеты Snapdragon наравне с собственным решением Exynos в зависимости от региона продаж. Сам же Exynos постоянно подвергается нападкам критиков из-за недостаточной, по их мнению, производительности и низкой энергоэффективности. Huawei продвигает свою линейку процессоров под общим названием Hisilicon Kirin с флагманом Kirin 9000, а топовым решением от Apple на сегодня является чип Apple A14 Bionic.

Все три чипа достаточно мощные, Kirin 9000 и A14 производятся по 5 нм техпроцессу, Snapdragon 865 – по 7 нм. При этом Kirin 9000 и Snapdragon 865 имеют восемь ядер с максимальной тактовой частотой 3.13 и 2,84 ГГц соответственно, а A14 – шесть ядер и 2,99 ГГц на пике. Графические ускорители чипсетов – Adreno 650 из состава Snapdragon 865, Mali-G78 MP24 у Kirin 9000 и Apple GPU у A14 – находятся примерно на одном уровне производительности, и он достаточно высок для любых задач.

Ориентируясь на вышесказанное, примем, что идеальный смартфон должен иметь 5 нм восьмиядерный процессор с максимальной тактовой частотой около 3 ГГц и графический ускоритель, способный тянуть любые приложения, в том числе игровые, с высокой частотой кадров (в идеале 240 кадров в секунду). При этом он должен быть достаточно энергоэффективным, чтобы не допускать быстрого разряда аккумулятора, и холодным, чтобы избегать нагрева и связанного с этим падения производительности из-за троттлинга.

Кроме производительности, чипсет отвечает еще за множество сопутствующих функций и связь. Поэтому обязательным требованием к нему будет поддержка высокого разрешения экрана и его частоты обновления, запись 8K видео и работа со всевозможными навигационными системами и кодеками. С точки зрения связи чипсет должен поддерживать 5G и 4G всех стандартов и бэндов, LTE, скоростной Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.2.

При самостоятельной работе, часто связь не ловит из-за неверно подобранной антенны. Один и тот же модуль не сможет одинаково эффективно принимать сигналы на разных радиочастотах. Поэтому не стоит пытаться использовать UMTS-антенну, которая работает на 2110-2170 МГц для приема GSM на 890-960 МГц, если производитель не предусмотрел этого.

Шаг 1: Материалы и комплектующие

Платы можно заказать от OSH Park. Стоимость комплекта из 3 штук ~60$.

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.

Дети, как известно, очень любят копировать поведение взрослых. И как им хочется иметь такие же аксессуары, как у взрослых! Предлагаем сделать бумажный телефон – он станет хорошей игрушкой для малышей.

Как спаять электронику

Для пайки понадобится стандартный набор инструментов – сам паяльник, припой, щипцы. При работе, обращайте внимание на 2 момента:

  • Полярность, ошибка возможно будет стоить деталей. Например, конденсатор может рвануть.
  • Схемы плат создатели указывают в документации для конкретных модулей, например, клавиатуры.

Паять можно не только платы, но и внешнюю антенну для того, чтобы получить качественный сигнал. В качестве сырья подойдут медный провод, металлические диски и штыри. Как спаять усиливающую внешнюю сотовую антенну для телефона или 3G-модема смотрите в видео.

Как прошить

Чтобы прошить самодельный телефон, заранее предусмотрите на плате разъем для подключения к компьютеру, ноутбуку или специальному программатору. Как правило такой порт уже предусмотрен, если вы покупаете частично готовую плату. Производители уже предполагают, что вам придется ее программировать через внешние устройства.

Для прошивания понадобится еще один посредник, даже если вы пользуетесь компьютером, — программатор. Приведем два, для примера:

  • ATAVRISP2, поставляется с собственным ПО, подключается к компьютеру через USB-разъем;
  • USBASP – подходит для сторонних программ для прошивки микросхем, подключается аналогично предыдущему варианту, для соединения с микросхемой использует 10-контактный интерфейс ISP.

Для работы используйте одну из программ:

  • AVRdude;
  • AVRdude_Prog;
  • Bascom-AVR;
  • Khazama AVR Prog;
  • eXtreme Burner AVR.

Они поддерживают современные операционные системы семейств Windows, Mac, Linux. Не все перечисленные программы русифицированы.

Попробуйте запрограммировать AVR с помощью языков Assembler или Си.

Kevin Lynagh – не название телефона, а имя автора безымянного устройства, которое он представил в 2015 году. Его отличительные черты – отсутствие дисплея и беспроводная зарядка.

Шаг 3: Макетная плата — Микроконтроллер

Мозг телефона планировалось собрать с использованием Arduino Pro-Micro. Плата дешевая, но достаточно мощная для наших нужд. У этой платы есть много преимуществ, и она может быть напрямую соединена с компьютером посредством USB. Это облегчает обновление кода и зарядку батареи (так как в ней есть готовый порт micro-USB).

Но в реальной жизни не всё так просто и она оказалась несовместимой с SIM800L. Я не знаю почему, но она не работала, хотя физически всё было соединено. Мне пришлось заменить Pro-Micro обычным Arduino UNO и всё заработало как надо.

Схема соединения Ардуино прикреплена выше. Также UNO использовался для окончательного дизайна соединения пинов, кроме D14-D16 (которые я всё равно не использовал)

Шаг 4: Макетная плата — Экран

Как говорилось выше, я использовал экран Nokia 5110.

Пин 7 экрана управляет подсветкой. Подав на него напряжение 3.3V можно включить подсветку. Я купил на Ибэй несколько экранов от разных производителей и один из них отличался. Этот экран требовал заземления пина для того, чтобы подсветка заработала. У экрана уже были резисторы, поэтому отпала нужда в последовательных резисторах (Hand1_R3). На макетной плате такое было легко доработать, но я обнаружил эту особенность после заказа печатной платы, поэтому данный факт был слегка раздражающим.

Я планировал увеличить напряжение (с 3.7-4V до 5.0V) при помощи чипа RT9261A. Этот чип сам по себе не может держать большую силу тока. Поэтому он управляет небольшим переключателем BJT-NPN. Напряжение NPN фильтруется через резистор и конденсатор. Значения находятся непосредственно в таблице данных.

Шаг 2: Макетная плата — Кнопки

Создание клавиатуры с использованием разделителя напряжения достаточно просто и может быть очень легко рассчитано. Разделитель напряжения можно найти на схеме. Принцип очень прост, но фактические значения raw_data (напряжения), которые должны соответствовать нажатию разных кнопок слегка отличаются от теоритических вычислений.

В теории можно использовать лишь вычисления, но я обнаружил, что более точно будет замерить напряжение на готовой системе, а затем доработать скрипт. Это означает, что нужно донастраивать скрипт каждый раз, когда меняется система.

Рассчитанные и измеренные значения raw_data показаны на приложенной таблице. Как можно заметить, выходит довольно большое отклонение, особенно на уровне низкого напряжения. Используемые резисторы имели погрешность до 5%, что и привело к такому результату.

Блок: 3/10 | Кол-во символов: 849
Источник: https://masterclub.online/topic/13932-kak-sdelat-telefon-nastoyashhii

Как спаять электронику

Для пайки понадобится стандартный набор инструментов – сам паяльник, припой, щипцы. При работе, обращайте внимание на 2 момента:

  • Полярность, ошибка возможно будет стоить деталей. Например, конденсатор может рвануть.
  • Схемы плат создатели указывают в документации для конкретных модулей, например, клавиатуры.

Паять можно не только платы, но и внешнюю антенну для того, чтобы получить качественный сигнал. В качестве сырья подойдут медный провод, металлические диски и штыри. Как спаять усиливающую внешнюю сотовую антенну для телефона или 3G-модема смотрите в видео.

Блок: 4/9 | Кол-во символов: 584
Источник: https://tarifkin.ru/mobilnye-sovety/kak-sdelat-nastoyashhij-telefon-svoimi-rukami

Использование handmade телефона ничем не отличается от привычных всем действий на коммерческих смартфонах. Клавиатура передает информацию о номерах, сообщениях или контактах, экран позволяет читать выводимые данные.

Как сделать бумажный телефон из 90-х: мастер-класс, советы, фото

Аппаратом родом из 90-х уже не пользуется никто, но детям будет интересно приобрести себе такую игрушку. Сделать бумажный телефон подобного броского типа можно так:

  • Для начала создаются эскизы-боковушки. По форме они напоминают мостик. В качестве материала лучше всего подойдет гофрированный картон.
  • Эскизы вырезаются.
  • Что касается спинки телефона, то в этом случае потребуется один кусочек, который будет повторять очертания боков. Ориентироваться нужно на их верх.

ВАЖНО: Создавая спинку, нужно помнить о припусках. Лишнее пространство позволит качественно склеить детали между собой.

  • Склеивать детали лучше суперклеем.
  • На открытый конец зубочистки рекомендуется прикрепить бусину. Так изделие будет еще больше походить на антенну.
  • Затем к трубке крепится зубочистка. Она будет исполнять роль антенны. Фиксацию лучше производить с внутренней стороны клеем.
  • Когда заготовка высохнет, излишки картона нужно будет срезать.
  • Следует заметить, что конструкция может получиться хлипкой. Особенно в детских руках. Чтобы укрепить ее, лучше вставить 2 либо 3 прямоугольничка поперек трубки.
  • Крайние выступающие элементы телефона нужно заклеить картонными прямоугольниками.
  • Теперь можно заклеить центральную часть телефона.
  • Остается нарисовать кнопки, динамик и прочие характерные для аппарата элементы.

Как сделать бумажный телефон-слайдер: мастер-класс, рекомендации, фото

Сделать бумажный телефон-слайдер – отличная идея, если малыш увлекается игрушками-трансформерами. Подобная модель телефона непременно должна его привлечь, и вот что нужно для этого сделать:

ВАЖНО: Лучше всего подготовить не картон, а именно плотную бумагу.

  • Далее лист снова раскладывается.
  • Затем все его уголки складываются по направлению к середине.
  • Теперь следует переворот заготовки.
  • Углы сгибаются уже отсюда.
  • Получается нечто вроде книжечки. И верхние ее уголки нужно вставить в кармашки, расположенные возле нижних.
  • То же самое необходимо проделать со вторым листом бумаги. Единственно, переворачивать деталь не нужно. Углы загибаются наружу.
  • На первой детальке нужно найти поперечный сгиб. Его стоит проколоть с помощью канцелярского ножа.
  • На данном этапе понадобится третий лист. Он должен равняться ширине завернутой части первой заготовки.
  • Затем этот листик требуется сложить так, чтобы он поместился в надрез.
  • Теперь две основные детали прикладываются друг к другу, их края заправляются.

ВАЖНО: Заготовки можно соединить скотчем.

«Телефон детям не игрушка!» — так думает большинство взрослых. На самом деле он – достаточно неплохая игрушка. Особенно бумажный, сделанный своими руками при участии детей. Подобное мастерство помогает развитию мелкой моторики рук и воображения.

Оцените статью
Новости, гайды, обзоры, рецензии все о лучших компьютерных играх