Bluetooth-kõlar koos muusikaga reageeriva LED-maatriksiga: 12 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

See projekt on osaletud traadita võrguvõistluses ja LED -võistluses - kui teile meeldib, oleksin teie hääle eest väga tänulik. Tänan!

Kujundasin ja ehitasin DIY Bluetooth -kõlari koos integreeritud LED -maatriksiga. LED -maatriks sisaldab mitmeid erinevaid visualiseerimisrežiime, sealhulgas kaminarežiimi, abstraktset “liikuva kunsti” režiimi ja mitmeid, mis reageerivad muusikale kõlarikarbis oleva mikrofoni kaudu. Ma pole näinud ühtegi teist kodu jaoks mõeldud toodet, mis nägemuse ja heli sel viisil abiellub.

Selle projekti idee tekkis mõnevõrra ebatavalisel viisil. Tahtsin ehitada midagi mitmele vastsündinuid ootavale sõbrale. Tahtsin kingitust, mis aitaks nende lastel neuroloogiliselt areneda, ja kingitust, millest nad välja ei kasvaks. Olles teinud mitmeid LED-projekte ja omades puidutöö kogemust, tulin ideele integreerida Bluetooth-kõlarisse helireaktiivne LED-maatriks.

Kõlarikast hõlmas parajalt puutööd. Karbi väliskülg on valmistatud krobelisest vahtrapuust, mille ma freesisin 3/4 . Esi- ja tagapaneelid on valmistatud MDF -ist. Lokkis vahtra viimistlus oli inspireeritud elektrikitarri viimistlusest, nagu mõnedel minu lemmik Paul Reed Smithi kitarrid.

Sisemiselt kasutan heli jaoks 2x15w Dayton Audio bluetooth võimendiplaati ja 16x16 LED maatriksi (WS2812 LED) juhtimiseks Arduino Mega. Kõlarikarbi sees olev väike elektreetmikrofon tuvastab esitatava muusika ja annab signaali, mida Arduino saab kasutada LED -idele reaktiivse kuva loomiseks.

Disain võimaldab ka mehaanilist reguleerimist, et muuta LED -maatriksi välimust täielikult; pikseldatust abstraktseks. Olen selle funktsiooni üle eriti uhke, kuna pole seda kuskil mujal varem näinud ja efekt on väga lahe (seda näidatakse video lõpus). LED-maatriks on paigaldatud deflektorile valge poolläbipaistva akrüülhajuti taha ning kõlari tagaküljel asuvat pöidlakruvi keerates saate LED-deflektorit hajuti poole või sellest eemale liigutada. Pöidlakruvi võimaldab teil minna pikseldatud ekraanilt (kus üksikud LED-id on nähtavad) abstraktsele ekraanile, kus LED-id hägustuvad, moodustades peaaegu 3D-sarnase efekti.

Samm: koguge tarvikud

Puit:

Kõlarikarbi saate valmistada mis tahes puidust, mis teile meeldib. Kõlarikarbi ümbermõõdu jaoks kasutasin 3/4”tahket vahtrat, esipaneelil ½” MDF -i, tagapaneelil ¼”MDF -i (aga soovitaksin hoopis ½”) ja sisekõlarite korpuste jaoks ½”vineeri..

Hajuti:

Poolläbipaistev valge akrüülleht:

Elektroonika:

Arduino Mega (või kloon):

16x16 LED -maatriks:

19,7 V või 24 V toide (vähemalt 60 W):

3”täisvahemiku kõlarid:

Dayton Audio 2x15w Bluetooth võimendi plaat:

Daytoni helitarvikute pakett koos helisisendpistikuga:

Daytoni heliplaadi sulg:

1000 mF kondensaator:

330 oomi takisti

Automaatse võimendusega elektreetmikrofon:

24V 16 mm lukustusega sisse/välja LED -nupp:

5V 16 mm lukustusega sisse/välja LED -nupp:

5V 16 mm hetkeline LED -nupp:

Female Power Jack:

Labidaühendused:

Kangi-mutriga juhtmeühendused:

Alandav muundur:

Alternatiivne toiteallikas:

5V toide (vähemalt 70w):

Astmemuundur (kõlarite vooluahela tõstmiseks 19,7 V-ni):

LED -vahesein ja riistvara

5”1/4-20 polt

T-mutter (1/4-20 keermestatud)

Knurl mutri pöidla kruvi (1/4-20 keermestatud):

Messingkruvid:

Toolid/muu

Forstneri bitid:

Samm: lõigake puit

Siin on 22 "W x 9" H x 6 "D. kõlarite lõikeloend. Saate lõigata oma valitud puidust, lehtpuust, MDF -ist või vineerist. (MDF on kõlarite vibratsiooni talumiseks parem kui vineer, nagu ma aru saan.)

Ülemise/alumise paneeli kõlarikast: (2) ¾”x22” x6”(mitmikotsad)

Külgpaneelide kõlarikast: (2) ¾”x9” x6”(mitmikotsad, lahutades 1,5”, kui teete põkkliigeseid)

Esiplaat: ½ x 20,5 x 7,5 tolli

Tagumine plaat: ½ "x 20,5" x 7,5"

LED -vahesein: ½ "x 7,5" Hx 8,5 W"

Kõlarite korpused: (2) ½”x7,5” x4,25”, (2) ½” x7,5”x5,5”

Ülaltoodud osade loendi lõikamiseks kasutage ketassaega, lauasaega ja/või mitmiksaega.

3. samm: tehke nuppude juhtnuppude jaoks ülemise paneeli väljalõiked

Enne kasti liimimist peame tegema ülemisele paneelile väljalõiked kolme 16 mm (~ 5/8”) nupu jaoks. 24V lukustusseadme sisse- ja väljalülitusnupp lülitab kõik sisse ja välja, 5V lukustuse sisse- ja väljalülitusnupp lülitab 5V ahela (koos LED -maatriksi ja Arduinoga) Bluetooth -kõlarist eraldi sisse ja välja ning 5V hetkeline nupp muudab režiime LED -maatriksil.

Nende 16 mm nuppude niidid ei ole piisavalt pikad, et puidust läbi ulatuda, seega peame puurima ülemise paneeli siseküljele suuremaid süvendeid, et keerata mutter iga nupu keerme külge ja kinnitada. Märkige kõlari keskpunktid ülemise paneeli alumisele küljele, kusjuures üks on täpselt tsentreeritud ja ülejäänud kaks on kummalgi küljel 1,75 tolli kaugusel. Seejärel kasutage ülemise paneeli siseküljel asuvat 1-3/8-tollist Forstneri otsikut, et puurida ava ülaosast 1/4 tolli kaugusele (nt seadke oma puuripressi 1/2 tolli sügavusele). Kasutage Forstneri otsast vasakule jäävat keskmist punkti, et puurida keskpunkt läbi väikese (nt 1/8 tolli) puuriga, mis võimaldab teil joondada asju, kui puurite vastasküljelt. Pöörake see nüüd ümber ja kasutage 5/8”Forstneri otsikut, et puurida iga auk ülalt läbi, nii et teil on auk, mis sobib ideaalselt 16 mm nuppudega. Seda protsessi näidatakse siin:

Samm: lõigake ja värvige esikõlaripaneel

Kõigepealt soovite pliiatsiga märkida iga kõlari keskpunkti. Märkisin oma keskpunktid lähimast külgservast 3,5 tolli ja vertikaalselt (3,75 tolli ülemisest/alumisest servast), nii et kõlarid oleksid kõlaripaneeli servast 2 tolli kaugusel. Seejärel joonistage pliiatsiga 6,75 x 6,75 ruut, mis on esipaneelil vertikaalselt ja horisontaalselt tsentreeritud. See ruut on LED -maatriksi väljalõige.

Seejärel lõigake 3 -tollise auguga saega välja kõlarite augud, mille keskpunktiks on teie märgitud punktid. Soovitatav on puuripress, kuid tõenäoliselt võite ettevaatliku käsitsi puurimisega pääseda.

Seejärel kasutage nurga all oleva ruuteri abil iga kõlari väljalülituse sisemust ja LED -maatriksi väljalõiget, millel on kaldserv.

Lõpuks soovite värvida MDC esipaneeli. MDF -i esi- ja tagaküljel kasutasin valget pihustusvärvi ja peale panin mõne kihi läbipaistvat lakki. Tegin ka ühe musta esipaneeliga variandi, kus kasutasin musta pihustusvärvi.

Samm: lõigake ja kinnitage hajuti

Lõika tükk oma akrüülist laua-, ketassae või tikksaega mõõtmetega 7”x 7”. Eemaldage akrüüli mõlemalt poolt kaitsva plasti servad ja asetage see esipaneeli väljalõike siseküljele. Kasutage esipaneelile liimimiseks mõnda superliimi.

6. toiming: tehke väljalõiked tagumise kõlari paneelil

Esmalt tehke ¼”väljalõiked keermestatud sisendpistiku ja keermestatud sisemise alalisvoolu pistiku jaoks. Nagu nupud, ei ulatu niidid läbi. Kasutage ülaltoodud nuppude puhul sama protsessi, et teha nende kahe keermestatud pesa tagapaneeli siseküljele suuremad süvendid. Välja arvatud see kord, kasutage süvendi jaoks ¾”Forstneri otsikut ja puurige see tagapaneeli välispinnast 1/8 tolli piiresse ning puurige ¼” Forstneri otsikuga välisava, mis sobib hästi nende kahe külge.”Tungrauad.

Samuti lõikate pakendipaneelist järgmised augud:

- LED -vaheseinast tulenev keermestatud poldi auk. See ¼”auk tuleks tagapaneelile puurida.

- (valikuline) ¾”auk ventilaatori sisselaskeava jaoks. Puurige seal, kus see on mugav. Tsentreerisin selle augu ülemisest servast umbes 2”kaugusel.

- Õhutage auke vastavalt soovile. Puurisin tagapaneeli külgservade poole kaks ¾”auku, et võimaldada ventilatsiooni (LED-id ja astmeline muundur võivad päris kuumaks minna).

Samm: viimistlege kõlarikarbi kest

Enne esipaneeli kaldkarpi sisestamist soovite kesta ja esipaneeli lihvida ja viimistleda. Lõplik valik on teie otsustada. Kuna minu ülemine, alumine ja külgpaneelid olid tahked vahtrad, kasutasin viimistlusena just Waterloxi.

Samuti tegin veel paar koopiat kõlarist, kus kasutasin elektrikitarrist inspireeritud viimistluseks halli aniliinvärvi ja Tru-õli. Ühel neist kasutasin esi- ja tagapaneelide jaoks musta pihustusvärvi ja teisel hallil valge pihustusvärvi.

8. samm: ühendage kõlarikarbi kest

Enne kasti liimimist veenduge, et olete nuppude väljalõigete jaoks ülaltoodud sammu teinud. Samuti kinnitage enne liimimist ülemise, alumise ja külgpaneeli servade ümber ja nihutades toed, mille vastu esipaneel toetub. Lõika mõned puitribad (MDF või vineer) umbes ½”kõrguseks ning liimige ja naelutage kaks neist ülemise, alumise ja külgpaneeli külge. Ribad peaksid olema ½”või ¾” kõrgused. Seadsin iga paneeli esitugede ribad esikülje servast ¾”võrra tahapoole, nii et ½” eesmine kõlaripaneel oleks toele toetudes ¼”võrra sissepoole. Vaadake videot siit: https://www.youtube.com/embed/X1bEgGLwVLY?t=112 Veenduge, et ärge asetage toed ülemise ja alumise paneeli 7 -tollisele keskjoonele, kuna see takistaks teie LED -deflektori liikumist hajuti lähedale..

Pange tähele, videol ja piltidel tegin ka seljatoed. Selle juhendi jaoks täiustasin disaini, muutes sisemiste kõlarite korpused suuruseks, nii et need toetaksid ka tagapaneeli, nii et tagaosasid pole vaja.

Pärast tugede kinnitamist valmistame kõlarikarbi väliskesta ülemise, alumise ja külgpaneeliga. See on lihtsalt põhiline mitmikliitmik, millel on neli külge. Kokkupanemiseks kasutage puiduliimi ja klambreid. Samuti soovitan panna mõned maalriteibid esi- ja külgmistele sektsioonidele (nii et need ei jääks puiduliimiga kinni) ning panna need klammerdamisel ja liimi kuivamise ajal kasti, et veenduda, et see on täiesti kandiline ja kena.

Samm: kinnitage sisemiste kõlarite korpused ja esipaneel kesta külge

Valmistage ette kõlarite korpused ja esipaneel:

Iga sisemine kõlari korpus on valmistatud L-kujulisest sisemisest osast, mis sobib korpuse moodustamiseks vastu esi-, külg-, ülemist ja alumist paneeli.

Esiteks märkige kõlarite kruvide kohad, kasutades kõlarit ennast juhendina. Seejärel puurige augud ette

Seejärel puurige 4,5”x 7,5” tükis kõlarijuhtmete jaoks ½”augud ja kinnitage 4,5” x 7,5”tükk risti esipaneelile, selle siseserv 5,5” kaugusel kõlaripaneeli lähimast küljest.. Nende tükkide kinnitamiseks kasutage liimi ja naelu eestpoolt (hiljem lähete tagasi ja kasutate küünte aukude katmiseks puidust pahtlit ja liiva). Märkus: videos kasutasin taskuuke, kuid mul oli probleeme nende puurimisega, nii et ma ei soovita seda teed.

Kinnitage esipaneel ja kõlarite korpused:

Seejärel kinnitage kõlarid kruvidega eelnevalt puuritud aukude külge. (Lingitud kõlaritel on sisseehitatud tihendid, nii et need on suletud. Sisestage see konstruktsioon koos esipaneeliga, kõlarite korpuse risti ja kõlaritega rippuvad kõlarite sisse. Lükake kõlarite juhtmed läbi augu. Praegu tihendage kõlarite korpuse sisemised servad esipaneeli tagaküljele mõne tihendiga. (Valikuline: lisage kõlarite korpustele kohe polüfill.)

Seejärel puurige taskuaugud kõlarite korpuste tagakülgede (1/2x6 x 7,5 tolli) külgservadesse. Nüüd kinnitage kõlarite korpuste tagumised küljed paneelide külge, kasutades liimi ja taskuava kruvisid ning korpuste viimistlemiseks liimige ja keerake põkkühendus korpuse tagakülje ja korpuse risti sisekülje vahele.

Samm: valmistage teisaldatav LED -vahesein

Selleks kasutame varem lõigatud ½”x7,5” H x 8,5”W tükki.

1. Puurige ½”majanduslangus umbes ¼” sügavusele oma LED -vaheseina esiosa surnud keskpunkti (see võimaldab teie poldipea loputada)

2. Puurige tagaküljele auk for”T-mutri surnud keskpunkti jaoks (nii et see ulatub tagant kuni süvendini, mille just ette puurisite)

3. Haamer tagant T-mutrisse

4. Keerake 5”¼-20 kuuskantpolt eest läbi (kasutage T-mutri peal superliimi, kui teil on probleeme selle lahtitulekuga)

5. Puurige oma deflektorisse suured augud, mis joonduvad LED -maatriksi taga asuvate juhtmete asukohtadega (tõenäoliselt soovite enne seda kondensaatori jootmist oma LED -maatriksi + ja - vahel).

6. Tõmmake LED -maatriksi juhtmed läbi aukude ja liimige LED -maatriks vaheseina ette (valikuline: ohutuse / kuumuse hajutamiseks liimige deflektori esiküljele alumiiniumleht ja seejärel liimige LED -maatriks alumiiniumile)

11. samm: elektroonika ja kood

Siin on Githubi link koodile (pooleli, kuid töötab):

Esiteks laadige alla ja installige Arduino, kui te pole seda juba teinud.

Teiseks peate Arduinole lisama FastLED -i kogu. (Otsige Arduino raamatukogude vahekaardilt lihtsalt "FastLED".)

Kolmandaks, laadige Arduino kood (ülalpool lingitud) oma Arduino Mega (ma kasutasin Mega selle mälu ja koodi suuruse tõttu; see on üleliigne I/O vaatenurgast). Kood eeldab, et: (a) valgusdioodid on juhtmega 2 ühendatud, (b) hetkeline nupp on ühendatud juhtmega 5, (c) mikrofoni sisend on ühendatud juhtmega A0 ja (d) 3,3 V pin on juhtmega Arduino AREF -i tihvti külge (ja elektriimikrofoni Vcc -ga).

Elektroonika osas järgige selle ühendamiseks Daytoni heliplaadiga kaasas olnud lihtsaid juhiseid. See on lihtne; päris palju plug -in -play.

Võtate 19,7 V või 24 V + ja maandussisendid pistikupesast ning jagate need kolme- või viiesuunalise nullmutri pistikuga. Ühendage 24V lukustusse lülituslüliti toitepistiku ja selle jaotuse vahel, nii et see toimib relee sisse/välja lülitina. Jaotusest alates suunake 19,7 V otse Daytoni heliplaadile ja astme muundurile (reguleerige kindlasti astet allapoole, keerates selle kruvi ja kasutage multimeetrit, et kontrollida, kas see annab 5 V väljundit).

Seejärel ühendage 5V lukustusse sisse/välja lülitusnupp väljundi ja ülejäänud 5 V komponentide (Arduino, LED-id, hetkeline nupp ja ventilaator) vahele, nii et see toimib releena 5 V sisse- ja väljalülitamiseks. vooluahelat Bluetooth -kõlarist eraldi. Seejärel järgige Fritzingu skeemi, et ühendada Arduino, LED -id, 5 V hetkeline nupp ja ventilaator.

Daytoni heliklambrit kasutatakse Bluetooth -plaadi paigaldamiseks. See on suhteliselt odav ja teeb selle lihtsaks. Arduino Mega, 5 V astmelise muunduri ja 5 V ventilaatori paigaldamiseks tagapaneelile kasutasin lihtsalt plastikust eralduskruvisid ja superliimi

Ma ei hakka kõlarisse osade paigutuse osas palju üksikasju laskma, sest ma ei usu, et tegin seda väga hästi. Siiski võin teile anda mõned juhised paigutuse selgitamiseks. Kõigepealt keerake kõik 16 mm nupud ülemise paneeli aukudesse. Seejärel kasutage kõigi elektroonikakomponentide ühendamiseks JST-pistikuid ja nullmutrite pistikuid, et saaksite välja mõelda, kuidas need kõlari sisse paigutada. Seejärel mängige paigutustega, et leida toimiv. Komponentide paigutuse väljamõtlemisel sisestage kindlasti LED -deflektor korpusesse, et saaksite veenduda, et osad on puhtad keermestatud poldist, mis ulatub deflektorist kõlari tagapaneelini, ja veenduge, et deflektoril on ruumi edasi ja tagasi nihutamiseks (hajutiga loputamisest kuni ½”või kaugemale hajuti küljest).

Ühendage komponendid lahti JST ja nullmutrite pistikute kaudu, et saaksite kõik püsivalt kinnitada. Kasutage superliimi, et kinnitada Arduino Mega, 5 V astmemuundur ja 5 V ventilaator kohtadesse, millest just aru saite. Nüüd ühendage kõik uuesti ja kontrollige, kas kogu elektroonika töötab korralikult.

NÕUANNE, KUI HEA REAKTSIOONIVÕIME EI OLE ÕIGE: mikrofoni tundlikkus võib palju erineda. Kui reageerimisvõime ei tundu õige, kasutage jadamonitori abil mikrofoni väärtuste lugemiseks, väljamõeldise ulatuse leidmiseks heliallikast, mida kavatsete kasutada, ning reguleerige koodi parameetreid MIC_HIGH ja MIC_LOW. Nendega mängimine muudab dramaatiliselt koodi reageerimist helile.

Samm: kinnitage tagapaneel ja käivitage see

Sisestage tagapaneel kõlarite kasti, joondades kindlasti tagapaneeli ¼”keskmise ava poldiga ¼-20, nii et keermestatud polt ulatub läbi augu. Keerake kurnmutter poldile, nii et saate reguleerida LED -vaheseina ja hajuti vahelist kaugust, keerates kurnmutrit (mis toimib sisuliselt pöidlakruvina). Puurige tagapaneeli nurkadesse eelnevalt augud messingkruvide jaoks ja kinnitage tagapaneel, keerates sisse messingkruvid.

Ühendage see, ühendage telefon Bluetoothiga ja nautige!

LED -võistluse esimene auhind 2017

Juhtmeta võistluse teine auhind