Tule, muusika ja tulede sünkroonimine: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Me kõik teame, et elektroonikat kasutatakse paljudes olulistes ülesannetes haiglates, koolides ja tehastes. Miks mitte ka nendega lõbutseda.

Selles juhendis teen ma tule- ja tulepurskeid (Led), mis reageerivad muusikale, et muuta muusika natuke lõbusamaks.

Kasutame isopropüülalkoholi desinfitseerimisvahendi põhikomponendina, mis aurustub väga kiiresti ega jäta teiste kütustega võrreldes nii tugevat lõhna maha ning õhk on minuti või kahe pärast kõikidest jääkidest puhas.

Servo käivitab isopropüüliga täidetud pihustuspudeli, et tekitada tulekahju/leek, mis vallandub butaanivooluga süstlasüstalt.

Samm: vajalikud materjalid

Selle ehitusega alustamiseks koguge kokku mõned servod, LED -ribad ja muu elektroonika, et kõik vajalikud komponendid oleksid täpsed

1. MG995 180 kraadi servo* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Pihustuspudelid *4

5. Puidust ribad

6. Ringikujuline/ ristkülikukujuline vineer

7. Metallist vardad toeks

8. Akvaariumi torud

9. Leivalaud

10. PCA9685 servo draiver

11. Perf -laud

12. Mees -isane päisjuhtmed

13. Leivaplaadi toiteallikas

14. 5 ampri toiteallikas 5-12 volti

15. Süstla süstal

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Kalastusniit

18. DRV8825

19. NEMA 17 samm -mootor

2. samm: servo

Nõustume, et servo on projekti põhikomponent, kuna see käivitab tulistamise või tekitab tulekahju. MG995 servo kasutamine Selle ühendamine arduinoga töötab üldiselt, leiate palju viiteid servo juhtimiseks arduino abil. Lisaks servole kasutame PCA9685 servo draiverit, et muuta juhtimine lihtsamaks, kiiremaks ja tõhusamaks.

Kuna kaks servo käivitab ühe pudeli, on nende mõlema korraga juhtimine sama juhtelemendi/pwm (impulsi laiuse modulatsioon) signaaliga tõhusam, mistõttu on probleem, et mõlemad pöörlevad korraga päripäeva või vastupäeva. Nii et selle ületamiseks peame muutma kõiki parema külje servosid.

Seda saab teha, avades servo ja pöörates mootorisse ja potentsiomeetri äärmistele vasak- ja paremjuhtmetele viivad juhtmed ümber. See trikitab servot nii, et see liiguks päripäeva vastu signaali vastupäeva ja vastupidi.

Nüüd pöörlevad mõlemad antud pudeli servod päripäeva ja teine vastupäeva, et vajutada pihustuspudeli päästikule läbi tugeva õngenööri.

Samm: servo paigaldamine

Pärast edukat muutmist (4/8) tuleb nüüd paigaldada servod. Mul oli lihtne auke lõigata puurmasinaga, millele oli kinnitatud ketassae puur. Servoserv on umbes 2 cm, seega on selle lõikamine ketassae puuriga kõige tõhusam. Veenduge, et iga servo vahel oleks 8-10 cm vahe, et oleks lihtne pudelit keermestada, vallandada ja panna. Nüüd, pärast aukude lõikamist, leidsin, et on parem liimida servo ülaosa hea liimipüstoliga ja libistada servo serv lõigatud serva. See lõikamis- ja paigaldusprotsess on natuke sõltuv/ katse- ja veaprotsess.

Kollane paber märgib laigud, kus auk tuleb lõigata, nii et servo servad libisevad sisse. Puuritud terviku saab tavalise väikese puuriga sujuvamaks muuta.

4. samm: tehke käiguvahetus Perf Board Servo Shield

Selle servokilbi valmistamine muudab juhtmestiku ja toiteallika palju lihtsamaks ja ka veaotsingu lihtsamaks.

Võtke kaheksa, 3 päise tihvti komplekti ja jootke need väikesele perfotahvlile, veendudes, et nende vahel oleks võrdne ruum. Lühendage pinge ja maandage juhtmed või väikesed metallist tihvtid kogu kaheksa servo jaoks. Lühike 2-2-2-2 PWM-tihvtide komplekti nii, et esimesed 2 servot võtaksid sama PWM-signaali vastu kaks järgmist ja nii edasi.

Selle perf -plaadi valmistamine on samuti ülioluline, sest kuigi PCA9685 servo draiver pakub suurepärast IO -d servo ühendamiseks, on draiver piiratud 5 V -ga ja väidetavalt on sellel praegused piirangud. Selle ületamiseks on see perf -plaadi kilp/PCB väga hea valik. Teine põhjus on see, et selles projektis töötavad servod töötavad oma maksimaalsel pingevõimsusel suurema pöördemomendi ja puhta pihustuspudeli vajutamise tõttu, seega pakume 8 V läbi selle ajutise servokilbi. Lisage / ühendage ka meessoost päisejuhe esimese servo komplektiga ja nii edasi, et see hiljem draiveriga ühendada.

Samm: butaani leek

Isopropüüli süütamiseks on vajalik väike leek otse pudeli ees. Proovisin alkoholi käivitamiseks nikroomiga eksperimenteerida, kuid kahjuks see ei tööta ja isegi kui see juhtus, esines sellega probleeme. Liikudes edasi butaani ideega, vajame nelja väikest süstalt ja akvaariumi torusid. Ühendage need neli spetsiaalsete adapterite / toruliitmike kaudu ühe toruga. Vasak osa hoiab nüüd butaani nii, et gaas voolab süstlitesse. Selle saavutamiseks olen teinud puidust kasti/ korpuse, et keermestatud kruvi/ vardaga samm -mootor saaks vastu butaani suruda ja gaasi voolata.

Lõika kaks vineerist lehte, mille suurus on umbes 1,25 korda suurem kui teie butaanipurgi suurus, allpool olev lisapuit on mõeldud samm -mootori ja varda jaoks, mis suruvad purki vastu. Võtke kaks väikest vineeri umbes butaanipurgi läbimõõduga ja puurige/ naelutage need nii, et butaan mahuks tihedalt varem võetud vineerplaatide vahele. Nüüd purgi alumise osa puhul leidsin, et kõige parem on võtta ruudukujuline/ ristkülikukujuline vineeritükk, mis on sama suur kui butaani alus. Puurige tsentreeritud tervik ja hermeetik /silikoonmutter, nii et keermestatud varda läbib seda. Lükake butaanipurk kokkupanekusse ja asetage akrüülist pealispind, mille keskel on ka puuritud, nii et butaanipurgi otsik läbib / puudutage seda. Lükake süstal või midagi sarnast akrüüli ülemisse ossa nii, et kui purk selle vastu surub, tuleb gaas süstlast välja. Ühendage see nelja toruga, mis lähevad pudelite ette paigutatud nelja erineva süstla külge. Korpuse alumise osa jaoks kasutage kruvisid, mis läbivad vedru, ja ühendage see puidukomplektiga nii, et kui kruvi astme abil kinni keerata, läheb korpus sammu poole ja muudab butaanipurgi vajutamise lihtsaks.

Teie kokkupanek siin butaanipurgi jaoks on tehtud.

Nüüd peame tõstma torud läbi vineeri, mis hoiab servot. Puurige lihtsalt akvaariumi torude raadiuse suurused augud, et need korralikult läbi viia ja süstlad ühendada. Keerake õngenöör servadest ka pudelist üles ja alla teise servo külge nii, et servo käivitamise ajal pudelit vajutatakse. Pritsimispudeli pressiosas saate lõigata väikesi salusid, et õngenöör aeg -ajalt ei libiseks.

6. samm: tuled

Projekti visuaalseks tegemiseks on ülioluline osa ahvatlevate tulede tegemisel, võtke ribad RGB Led -st ja lõigake 4 riba 9 -st LED -ist, need mähivad ümber isopropüüli sisaldavate pudelite, et saavutada soovitud efekt. Ühendage need järjestikku ja tooge välja viimased juhtmed. Teiega on kaasas punane, roheline ja sinine ning positiivne juht. Need lülituvad sisse, kui annate 12 V positiivsele juhtmele ja jahvatate soovitud värvi. Maandus Kahel värvil korraga on erinev värv, millele saab Internetis värvikaardi kaudu viidata kõikjal.

Nende sisse- ja väljalülitamine Arduino/ STM32 abil muutub keeruliseks, kuna Arduino/ STM32 mikrokontroller ei saa 12 volti sisse ja välja lülitada. Nii et me kasutame siin 3 IRFZ44N Mosfeti, et lülitada muusikale vastavad LED -id sisse ja välja. Võtke Mosfet ja ühendage keskmine klemm vastava värviga ja parempoolne maapinna poole ning vasak klemm mikrokontrolleriga. Korrake seda ka ülejäänud kahe värvi puhul.

Nende ühekordne testimine lihtsa arduino pilgutusega visandiga on alati hea mõte - lihtsalt muutke vilkumisjoonise pin -numbrit sellele, mille olete mosfeti ühendanud.

Liimige RGB LED -id ringikujuliselt, hoides pihustuspudelit taandena. Soovitan tihedalt ümber pudeli keerata ja kuumalt liimida puidust alusele/vineerile. See teeb ka koha, et pudelid ei liiguks ega kukuks, kui niit käivitab pudeli vajutamise.

Samm: elektroonika ja juhtmestik

Juhtmestik on üsna lihtne. Lisasin teie jaoks ka allpool skeemi. Põhimõtteliselt on servo draiveri PWM -juhtmed kinnitatud 8 servomootori külge, millest 4 on tagurpidi. Olen mikrokontrollerina kasutanud arduinot ja STM32. Arduino on pritsimise juhtimiseks ja STM32 tulede juhtimiseks. Olen kasutanud STM32 -d, nii et konkreetse muusika värvikaardid on paremad, kuna STM32 -l on paremad spetsifikatsioonid ja see suudab paremini Fourier -teisendusi teha, mille tulemuseks on parem valgus. Ka arduino kasutamine ei tekitaks probleeme, kuid võib tunduda pisut halb võrreldes stm32 kasutamisega, mis suudab paremini arvutada.

8. samm: kood

Nagu mis tahes projekti osa, millel on mikrokontroller, on kood kõige olulisem osa. Allpool on toodud selle projekti koodid. Muutke julgelt või tehke oma vajadustele vastavaid muudatusi. Koodile vastavad pin -numbrid on märgitud koodis endas.

Pritsimine '' Kood '' on põhimõtteliselt Arduino, mille arvuti on programmeerinud käivitama pihusti, kui midagi Arduino seeriamonitoris trükitakse, meil on kombinatsioone '' a '' - '' p '' kus '' a '' käivitab ühe pihustamise/ tulekahju ja '' o '' käivitab kõik neli pudelit pihustamiseks, '' p '' on viivitus 500 sekundit. Sarivõtteid saab juhtida, andes jadamonitorile (pidevalt) nende märkide rea.

Teine kood on Ledide lülitamiseks STM32 poolt. See teostab Fourieri teisendusi, et reageerida antud muusikale ja tekitada soovitud ilusat värvi muutvat efekti.

Viimane kood on mõeldud butaani samm -mootorile, mis kasutab DRV 8825 samm -juhti kruvi keeramiseks, mis surub gaasi sisselülitamiseks purgi vastu. Kuigi võite kruvi / sidurit ka käsitsi keerata, et suruda purk ülemise akrüüli vastu, mis käivitab / avab gaasi pudelite ette asetatud süstalde külge.

9. samm: edu

Meie projekt on lõpuks valmis.

Lisatud on video, mis näitab oma demonstratsiooni:)

Samm: näpunäiteid, näpunäiteid ja soovitusi

Ettevaatust: kuna see projekt hõlmab tegelikku tulekahju nii peamise mõjuna kui ka butaanina, olge ettevaatlik. Isopropüülalkohol on samuti ohtlik kemikaal ja sellega tuleb olla ettevaatlik.

1. Kuigi see projekt reageerib tulele, ei ole see tegelikult täielikult automatiseeritud, kuna inimene peab andma sisendit seeriamonitorile, et leegid tegelikult käivitada. Seda saab hõlpsasti parandada pythoniga/ mis tahes algoritmiga, mis suudab kaardistada kogu laulu sisendist „a” kuni „p” ja esitada selle Arduinole, et see oleks automatiseeritud.

2. Lisage isopropüüli sisaldavatele pudelitele igaks juhuks Kapton Heat teip, et vältida pudeli korkide kuumutamist/ pudeli pihusti kahjustamist.

3. Teatud tüüpi ohutusandurit saab lisada kogu konstruktsioonile, näiteks HC-SR04 või lähedusandur, et peatada gaasivool ja pihustusprotsess, kui inimene seisab projekti lähedal ja on leegi vallandamine ohtlik.

4. Kasutatavaid toiteallikaid saab Buck- või Boost-muunduritega minimeerida, et saada 8V (5A) (servo), 23-40v (samm-mootor), 5v (Arduino ja Stm32) ja 12V (Tulede jaoks).

5. Ma ei ole esitanud samm -mootori või DRV8825 skeeme, kuna see on üsna lihtne draiver, mis juhib mootorit, ning ka internetis on palju ressursse selle samm -sammulise seadme ja mikrokontrolleriga ühendamiseks. Kuigi olen andnud vastava koodi. Kasutasin samm -mootori päripäeva ja vastupäeva pöörlemise juhtimiseks kahte nuppu nii, et päripäeva nupule vajutamine surub kruvi vastu purki ja vastupäeva vajutamine alandab purki korpuses nii, et gaas on vähendatud/ katkestatud.

6. Tagage toiteallikate korralik maandus, et vältida ehitamisel soovimatuid väljundeid ja luksumist. Samuti saate mikrokontrolleri ja elektroonika paigaldamiseks kujundada trükkplaadi.

7. Seda projekti saab kasutada ka desinfitseerimisjaoturina ning pudelites on isopropüüli, mis võib pakkuda üsna head sanitaartingimusi.

8. Tulekahju peab tegelikult süüdama tulemasin, selle vältimiseks saame kasutada nikroomtraati, et muuta valgustusprotsess veelgi lihtsamaks ja arvuti/ mikrokontrolleriks.