Arduino -põhine valgusnäitus: 7 sammu

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

Olen loonud Arduino juhitava valgusšõu oma sissekandeks Makers Rocki, Album Art Collab'i. Lisateavet selle kohta leiate järgmiselt lingilt: Makers Rock. Kaane valin Judas Priest - Painkiller albumilt.

Kogu tükk on valgusetendus, mis on ümbritsetud puitraamiga ja albumi kujundus on peal, nii et valgus paistab läbi.

Samm: valmistage puitraam ette

Raami või korpuse saate ehitada mis tahes viisil. Valin puidu, kuna sellega on lihtne töötada ainult põhiliste tööriistade abil.

Olen raami ehitanud mõnest päästetud kaubaaluselauast. Märkisin 4 tükki laudade puhastest osadest, mille pikkus oli 30 sentimeetrit, märkides kindlasti liitekohtade jaoks 45 -kraadised nurgad.

Lõikasin kõik jigisae abil ja see töötas hästi. Kui teil on juurdepääs niitsaele või lauasaele, saate neid kasutada ja saada palju paremaid tulemusi. Ühendused ei olnud täiuslikud, kuid oma vöölihvimismasinaga suutsin tükid kenasti sobitada.

Katsetamise ajal mõistsin, et need on liiga laiad ja võtavad korpuse sisemuses palju ruumi, nii et otsustasin need 2 cm laiuseks lõigata. Jällegi kasutasin oma jig -saega, veendudes, et ei lõika nööri sisse.

Mitriühendustel ei olnud omaette tuge, nii et olen lisatoena lõiganud nurkadesse liimimiseks väikesed kolmnurgatükid. Olen kindel, et siin on palju paremaid võimalusi, kuid see oli minu jaoks parim idee.

Ühendasin mitra puitliimiga ühenduste keskel ja CA -liimiga otstes, et toimida klambrina ja hoida seda paigal, kuni puiduliim kõveneb. Protsessi kiirendamiseks liimiti väikesed tugikolmnurgad oma kohale, kasutades ainult CA -liimi.

2. samm: vooluringi prototüüp

Valgusetenduse elektroonika koosneb Arduino Uno plaadist koos katkise peakomplekti mikrofoniga, mis kuulab ruumis olevaid helisid ja seejärel peegeldab see kogu helitugevust, valgustades ühe viiest LED -ribast.

Vooluring koosneb kahest sõltumatust osast. Esimene osa on mikrofon oma ühe transistorvõimendiga, teine osa aga LED -ribade draiverid. Me vajame neid, kuna Arduino ja mikrofonivõimendi töötavad 5 V toitel, samas kui LED -riba töötab 12 V.

Mikrofon on ühendatud Arduino 5V väljundiga läbi 10k takisti ja läbi kondensaatori transistori alusele. Seejärel võimendab transistor signaali keskmise tasemega 2,5 V, et saaksime selle Arduino analoogsisendist A0 üles võtta.

LED -ide 12V sisselülitamiseks ühendatakse transistoride alus 10k takisti kaudu digitaalse väljundiga ja sama vooluahelat korratakse 5 korda. Lülitan igas sektsioonis sisse vaid 3 LED -i, et saaksin transistoride abil pääseda. Kui soovite projekti muuta, et kasutada pikemaid ribasid, kui peate kasutama mõnda MOSFET -i.

Kuigi see võib tunduda keeruline ahel, on see tõesti väga lihtne. Olen seda kõike testinud leivaplaadil ja pärast veendumist, et see töötab ootuspäraselt, olen ehitanud kilbi, mis paigaldatakse otse Arduino Unole.

Skeem on saadaval aadressil:

Samm: ehitage Arduino kilp

Kui olin ringrajaga rahul, olen ehitanud Arduinole kilbi parfüürile. Kogu ehitamise protsessi näete projekti lisatud videost.

Samm: programmeerige Arduino

Projekti peamine täht on kood, mis on programmeeritud Arduinole. Just seda teeb mikrofonist helitasemete analüüsimise ja muusikale järgneva nähtava valguse muutmine. Kogu koodi saate alla laadida minu GitHubi lehelt ja selle linki leiate videokirjeldusest koos elektroonika skeemiga.

Lühidalt öeldes koosneb kood kolmest põhiosast: analüüsitava muusikaproovi hankimine, helitasemete määramine ja seejärel väljundi juhtimine LED -idele arvutatud väärtuse alusel. Ma tean, et mõnele võib see tunduda raketiteadusena, kuid see on tõesti lihtne, kui asjad kätte saate.

Esialgne visand määratleb kõik muutujad ja konstandid, mida me kasutama hakkame. Kindlasti andsin igale neist selgituse, et saaksite sellest hõlpsamini aru. Pärast seda on meil seadistusfunktsioon, mis käivitab silumise eesmärgil jadaühenduse, tühjendab ja initsialiseerib massiivi, mida kasutame helitugevuse tipust tippuni tuvastamiseks, ja määratleb valgusdioodide väljundid.

Koodi ahelaosas alustame esmalt heliproovide võtmist, et saaksime tuvastada selle helitugevuse tipust tippu. Tavalise helilaine korral on müra puudumine tase, mis asub võimendi minimaalse ja maksimaalse pinge keskpunktis. Meie puhul on see 2,5 V.

Kui heli on tuvastatud, saame laine, mis liigub üles ja alla, et tuvastada kõrgeid müra, oleme huvitatud selle laine kombineeritud amplituudist. Seega kaardistame liikuva laine asemel väärtused 0 -st maksimumini ümberpööratud olekus, et hõlpsasti eristada kõrget ja madalat helitugevust.

Koodi kaks järgmist jaotist teevad täpselt seda, kõigepealt mõõdame piigi ja tipu vahelist amplituudi ning määrame selle piigi perioodi maksimumi. Mikrofoni tööpõhimõte, mida kaugemal te sellest asute, seda vähem helitugevust saab valida, nii et peame arvutama teguri, mis võimendab või vähendab mõõdetud signaali ja millel on sama reaktsioon erinevatel tasanditel.

Viimase sammuna korrutame mõõdetud väärtuse mikrofonist koefitsiendiga, mille me just arvutasime ja tulemuse põhjal lülitame sisse konkreetsed LED -id.

Pärast seda, kui kogu plaat oli vastavalt skeemile joodetud, katsetasin seda kindlasti enne tegeliku albumikujunduse ettevalmistamist.

GitHubi kood:

Samm: valmistage esikaas ette

Tüki esiosa jaoks kasutasin läbipaistva akrüüli lehte. Lõikasin trükitud kunstiteose mõõtude järgi ja kandsin pinnale läbipaistva puiduliimi kihi ilma akrüüli kaitsekatteta. Kui teil on juurdepääs Mod Podge'ile või mõnele läbipaistvale akrüülgeeli kandjale, on parem seda puiduliimi asemel kasutada, kuid see toimib peaaegu samamoodi.

Kujutise rakendamise trikk on see, et ärge kasutage liiga palju liimi, nagu ma tegin, et paberile ei tekiks kortse. Sel juhul on parem vähem, kuid pind peab olema täielikult kaetud. Kui liim on endiselt märg, on kunstiteos vaevu nähtav, kuid pärast täielikku kuivamist muutub see läbipaistvaks.

Jätsin raami 24 tunniks tahenema ja siis arvasin välja Arduino paigutuse raami sees. Ma tahan, et kunstiteos ripuks seinale ja kuna see tuleb toiteallikaga ühendada, paigaldasin tahvli alumisele küljele, nii et toiteadapteri juhe tuleb seinakontaktist üles.

Suurema osa materjali eemaldamiseks kasutasin rauasaega ja töötasin siis peitli ja viiliga läbi. Kui teil on käsitsi ruuter, on see palju kiirem kui peitel. Puurisin ka raami sisse augu, et mikrofon saaks välja torgata ja helid ruumist üles võtta.

Enne viimistlemist lihvisin raami kuni 240 liivapaberiga ja kandsin peale puitpeitslaki. Kasutasin lapiga plekki ja seejärel mõne aja pärast.

6. samm: pange kokku valgusnäitus

Raami paksusest ei piisanud kogu elektroonika paigal hoidmiseks, nii et olen raami mõlemale küljele lõiganud ja liiminud kaks kihti 5 mm musta XPS vahtmaterjalist isolatsiooni. Lisaks kogu elektroonikale ruumi tegemisele andis vaht tükile külgedelt kena kihilise ilme.

Kõik elektroonikakomponendid paigaldatakse raami sisse kuuma liimi abil, alustades mikrofonist ja seejärel Arduino põhiplaadilt.

Tagaküljele olen märkinud ja lõiganud 3 mm suure tihedusega puitkiudplaadi lehe, mis toimib alusplaadi ja helkurina, kuna üks külgedest on valge. Olen selle tagant kinnitamiseks kasutanud väikeseid 3,5 x 16 mm kruvisid. Seejärel eemaldasin LED -ribade liimilt aluse ja kleepisin need puitkiudplaadi külge.

Akrüülist esiosa on samuti kinnitatud samade 16 mm kruvidega, kuid ma uputan kruviaugud 6 mm puuriga, et need asuksid esiosaga samal tasemel. Kui teil on ruuter, saate raami sisse soone teha ja akrüüli sel viisil ümbritseda.

Lõppkokkuvõttes oli lihtsalt vaja eemaldada teine kaitsekiht akrüüllehelt ja katsetada seda kõike, et veenduda selle funktsionaalsuses. Selle seinale riputamiseks olen lisanud kahe tagaküljel asuva nööri vahele nöörijupi.

Samm: nautige oma Arduino valgusetendust

Kokkuvõttes olen ülimalt rahul, kuidas see välja kukkus. Korpus oleks võinud olla natuke parem, kui mul oleks olnud sobivad puidutöötlemisvahendid, kuid see on siiski kena seinakaunistus. Kuna ma seda ehitasin, oli meil koos lastega palju nalja, kuid tal on aeg uus kodu leida.

Ma annan oma loodud tüki ära, seega vaadake palun YouTube'i videot, et teada saada, kuidas seda võita.

Maitske koodi YouTube'is

Koostage projektist video

Kui teile projekt meeldis, siis palun kaaluge minu töö toetamist Patreoni teemal! Https: //www.patreon.com/taste_the_code

Skeem on saadaval aadressil:

GitHubi kood: