Arduino Infinity Mirror (Bluetooth ja heli reageerivad): 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Lõin Arduinoga kooliprojekti jaoks Infinity Mirrori, mida saate oma telefoni või tahvelarvutiga Bluetoothi abil juhtida. Peeglis on ka sisseehitatud mikrofon, mis tuvastab heli/muusika ja reageerib sellele vastavalt, tekitades muusika rütmis pilkupüüdvaid valgussähvatusi! Lihtsalt käivitage rakendus, ühendage Bluetoothiga ja vaadake, kuidas võluväel juhtub!

Selles juhendis näitan teile, kuidas saate selle lõpmatuse peegli teha. Nii et alustame!

Samm: koguge materjalid

Selle lõpmatuse peegli valmistamiseks vajate järgmisi materjale:

1) Arduino Uno (30 dollarit)

Võite kasutada ka teist tüüpi Arduinot, kuid see on täielikult teie otsustada.

2) Mini leivaplaat või trükkplaat (5 dollarit)

Kasutasin prototüüpimiseks leivaplaati ja hiljem jootsin kõik perfboardile/stripboardile.

3) WS2813 digitaalne 5050 RGB LED -riba - 144 LED -i (1 meeter) (25 dollarit)

Võite kasutada ka erinevat LED -riba, kuid veenduge, et kõik LED -id oleksid eraldi adresseeritavad. Veenduge ka, et LED -riba annaks iga LED -meetri kohta lisapinge 5 V. Seda seetõttu, et pinge langeb üle riba ja vool alguses võib märgatavalt suureneda. (ja võib -olla põletada oma LED -riba algus!) Selle kohta saate rohkem lugeda siit: Neopikselite toide.

4) Prototüüpide juhtmed (3 dollarit)

Värvid pole üldiselt olulised, kuid on väga kasulik, kui kasutate neid enda jaoks viitena. Kasutasin valget, musta, punast, rohelist, kollast, oranži ja sinist.

5) USB A kuni B kaabel (4 dollarit)

Seda kasutatakse teie Arduino koodi üleslaadimiseks Arduino Uno tahvlile.

6) keskmine kaevu lülitamise toiteallikas - 5V 10A (15 dollarit)

Seda kasutatakse LED -riba toetamiseks välise 5 V pingega, kuna Arduino ise ei ole piisavalt võimas kõigi LED -ide süttimiseks. Võite kasutada ka seinaadapteri toiteallikat, kuid veenduge, et see töötab 5 V toitel.

7) 230V toitekaabel koos pistikuga (3 dollarit)

Seda kasutatakse lülitusvooluallika ühendamiseks 230 V pistikupesaga. Sõltuvalt teie elukohast võib toitepistiku pinge olla erinev. Igal juhul vajate korralikku pistikuga kaablit.

8) Bluetooth HC-06 moodul RF transiiver Slave 4-PIN ($ 8)

Seda moodulit kasutatakse andmete saatmiseks telefonist või tahvelarvutist Arduino. See Bluetooth -moodul võib olla ainult ori. Tavaline Bluetoothi PIN -kood / parool on 1234.

9) Heli tuvastamise anduri moodul 3-PIN (3 dollarit)

Seda moodulit kasutatakse heli tuvastamiseks, kuna sellel on sisseehitatud mikrofon. Seadistage potentsiomeeter soovitud helitugevuse jaoks, mille korral signaal genereeritakse. Võite kasutada ka erinevat heliandurit, kuid see on teie otsustada.

10) 220 Ω takisti (0,25 dollarit)

Seda kasutatakse LED -ide pinge juhtimiseks. Kui te seda ei kasuta, lähevad LED -id lõpuks väga kuumaks. 220Ω takistil on selles järjekorras punased, punased ja pruunid triibud. Viimane triip tähistab tolerantsust. Kuld tähendab ± 5%. Lisateavet leiate siit: 220 oomi takisti.

11) 1000uF 16V elektrolüütkondensaator (0,25 dollarit)

Seda kasutatakse teie ahela mahtuvuse (energia) lisamiseks ja salvestamiseks. Lisateavet leiate siit: Elektrolüütkondensaatorid.

Karp ja peegel:

Need on materjalid ja mõõtmed, mida ma oma kasti loomisel kasutasin. Samuti saate selle asemel osta raami või eelnevalt valmistatud karbi, mis on piisavalt suur, et mahutada sellesse ühesuunalist peegeldavat peeglit, tavalist peeglit, LED-e ja elektroonikat. Soovitan selle ise ehitada ainult siis, kui teil on õiged tööriistad ja materjalid.

12) Klaas 25 x 25 cm (paksus 3 mm) (5 dollarit)

Klaasi kasutatakse ühesuunalise peegeldava peeglina, mille jaoks vajate ühesuunalise peegli aknakilet (vt 13). Võite selle asemel osta ka ühe suuna peegli/poolläbipaistva peegli, mis on piisavalt suur, et mahtuda teie karpi. Klaasi saate klaasilõikuriga ise lõigata (vt 22), kuid pigem soovitan konsulteerida spetsialistidega, et see teie eest ära teha või veel parem lihtsalt õigete mõõtudega klaas osta.

13) Toonitud ühepoolse peegliga aknakile 30 x 30 cm (5 dollarit)

Ühesuunalise peegli kordamiseks on vaja klaasi ja rulli toonitud ühepoolse peegli aknakile, mis kantakse klaasi peale vee ja seebiga (vt 29). Põhjus, miks see on klaasist veidi suurem, on see, et see aja jooksul kahaneb. Kui otsustate osta ühepoolse peegli, nagu eespool mainitud, ei vaja te seda.

14) Peegel 25 x 25 cm (paksus 3 mm) (5 dollarit)

Lihtsalt tavaline peegel, nagu see, mis sul vannitoas on. Seda kasutatakse koos ühesuunalise peegliga "lõpmatuse" efekti loomiseks.

15) 2x paks puidust liist 25 x 10 x 2 cm (2 dollarit)

Kaks puidust liistu kasti ülemise ja alumise osa jaoks.

16) 2x paks puidust liist 27 x 10 x 2 cm (2 dollarit)

Kaks puidust liistu kasti paremale ja vasakule küljele.

17) 2x õhuke puidust liist 25 x 2,5 x 0,5 cm (1 dollar)

Kaks puidust liistu kasti sisemuse ülemise ja alumise osa jaoks (millele peeglid toetuvad ja millele LED -id kleebitakse).

18) 2x õhuke puidust liist 24 x 2,5 x 0,5 cm (1 dollar)

Kaks puidust liistu karbi sisemuse paremale ja vasakule küljele (millele peeglid toetuvad ja millele LED -id on kleebitud).

19) Must värvipurk/pihusti

Ma kasutasin seda oma kasti mustaks värvimiseks, et see paremini tumeda teemaga sulanduks.

Tööriistad:

Need on tööriistad, mida vajate kasti ja peegli loomiseks:

20) Mõõdulint (3 dollarit)

Loomulikult kasutatakse teie kasti mõõtmiseks. Lisateavet leiate siit: Mõõdulindi lugemine.

21) Mõõtmisruut (5 dollarit)

Kasutatakse ka karbi/materjalide mõõtmiseks. Pole tegelikult nõutav, kuid see võib olla väga kasulik.

22) Traadi lõikur/eemaldaja (5 dollarit)

Kasutatakse juhtmete eemaldamiseks ja lõikamiseks. Alternatiivina võite kasutada ka köögi- või kananuga. Lisateavet leiate siit: traadi eemaldamine.

23) Klaasilõikur (5 dollarit)

Kasutatakse klaasi ja peeglite lõikamiseks. Teise võimalusena võite kasutada teemanti, kuid ma ei soovita seda. Lisateavet leiate siit: Vitraažide lõikamine.

24) Kruvikeeraja/puur (2 dollarit)

Kasutatakse kruvide keeramiseks ja aukude puurimiseks. Lisateavet leiate siit: Kuidas puukruvi juhtida.

25) Haamer (5 dollarit)

Kasutatakse küünte ajamiseks. Lisateavet leiate siit: Kuidas haamrit ohutult kasutada.

26) Puiduliim (5 dollarit)

Kui kruvid või naelad pole piisavalt head, võite osade koos hoidmiseks kasutada ka puiduliimi. Lisateavet leiate siit: Kuidas puitu kokku liimida.

27) Saag (5 dollarit)

Kasutatakse puidu saagimiseks. Lisateavet leiate siit: Kuidas saagida puitu käsisaega.

28) Küüned (3 dollarit)

Kasutatakse osade koos hoidmiseks, meie puhul püsivalt.

29) Kruvid (3 dollarit)

Kasutatakse ka osade koos hoidmiseks, kuid kasutades naelte asemel kruvisid, saate vajadusel osad hõlpsalt lahti ühendada.

30) Vesi ja seep

Kasutatakse toonitud ühepoolse peegli aknakile klaasile kandmiseks. Ja seda kasutatakse ka lõpmatuse peegli puhastamiseks. Kui soovite teada, kuidas aknakile paigaldada, võite järgida seda õpetust: Kuidas aknakilet paigaldada.

31) liivapaber (1 dollar)

Kasutatakse klaasi ja puidu teravate servade viimistlemiseks.

Jootetööriistad (valikuline):

32) jootekolb (15 dollarit)

Valikuline, kui otsustate leivaplaadile jätmise asemel kõik kokku joota. Kui soovite teada, kuidas jootma hakata, võite järgida seda õpetust: Kuidas joota elektroonikat.

33) jootepurk 0,6 mm - 100 g (5,50 dollarit)

Kasutatakse juhtmete kokkujootmiseks.

34) Jootetraat - 1 mm 1,5 m (1,50 dollarit)

Kasutatakse juhtmete jootmiseks, juhuks kui teete vea.

35) Termokahanevad torud (2 dollarit)

Kasutatakse joodetud juhtmete turvaliseks koos hoidmiseks.

36) 1x 3 tihvti päise emane (0,10 dollarit)

Pole tegelikult nõutav, kuid see võib olla mugav, kui te ei soovi helituvastussensorit juhtmete külge otse jootma hakata.

37) 1x 4 tihvti päise emane (0,10 dollarit)

Pole tegelikult nõutav, kuid see võib olla mugav, kui te ei soovi bluetooth -moodulit otse juhtmete külge joota.

2. samm: leivaplaadi ühendused

Kui olete materjalid kokku pannud, on aeg teha oma esimene prototüüp, kasutades leivaplaati. Leivaplaadil on kokku neli veergu. Esimesed kaks ja kaks viimast sinist ja punast veergu jagavad vertikaalselt ühendust, mis tähistab +5 V (punane) ja maa/GND (sinine) ühendusi. Keskel asuvad kaks veergu asetatakse teie peamised komponendid. Leivalaudade kohta saate lisateavet siit.

Niisiis, mida soovite teha, on ühendada oma Arduino leivaplaadiga, kasutades prototüüpe. Nagu ma juba mainisin, ei ole värvid olulised, kuid need on teie jaoks kasulik viide. Näiteks kasutasin punaseid juhtmeid +5V ja valgeid GND tähistamiseks. Samuti pole oluline, kuhu te oma tihvtid asetate, kui need jäävad samasse ahelasse.

Järgmisena soovite ühendada oma LED -riba leivaplaadiga. Märkate, et sellel on 3–6 juhtmest sõltuvalt sellest, millist tüüpi teil on. Valge tähistab GND/min sisendit, punane tähistab +5V sisendit, roheline tähistab andmesisestuse PIN-koodi ja sinine tähistab varundatud andmesisestuse PIN-koodi (ärge ühendage, kui LED pole ühendatud). Ühendage väline 5 V toide ja ühendage see LED -ribaga. Ärge unustage ühendada ka takisti ja kondensaator, nagu ülaltoodud pildil näidatud, vastasel juhul võite oma LED -id läbi põleda!

Lõpuks soovite ühendada oma Bluetooth -mooduli ja heli tuvastamise anduri leivaplaadiga. Määrake helituvastussensor tihvtile A0 (analoog). Mis puutub bluetooth moodulisse, siis märkate, et sellel on üks RXD ja üks TXD pin. Need on mõeldud signaalide saatmiseks ja vastuvõtmiseks. MÄRKUS: ühendage mooduli TXD -tihvt Arduino RXD -tihvtiga ja mooduli RXD -tihvt Arduino TXD -tihvtiga. Mitte samadele tihvtidele!

Samm: kodeerige Arduino

Nii et järgmine samm on Arduino kodeerimine. Selleks vajate Arduino IDE tarkvara, mille saate alla laadida siit. Kui olete IDE alla laadinud, avage uus dokument ja kopeerige ja kleepige projektiaknasse järgmine kood:

#kaasake

// Nööpnõelad, mis on ühendatud Arduinoga

const int PIN = 6; // LED -riba sisendnõel int NUMPIXELS = 144; // Pikslite arv, mis süttib const int SOUNDSENSOR = A0; // Helianduri sisendpulk

int ButtonState = 0; // Osariik, mis on määratud Bluetoothi rakenduse nupule

int maht = 0; // Märkige, et kontrollib, kas mikrofonis on signaal või mitte

// Värvimuutujad

boolean PrimBlue = vale; boolean PrimGreen = vale; boolean PrimRed = vale; boolean PrimWhite = vale; boolean PrimYellow = vale; boolean PrimOrange = vale; loogiline PrimPink = vale; boolean PrimPurple = vale;

// Valguse ja heli muutujad

boolean SoundDetect = vale; boolean FullLight = vale;

Adafruit_NeoPixel riba = Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

tühine seadistus () {

pinMode (HELISENSOR, SISEND); // Helianduri pinMode sisend (PIN, OUTPUT); // LED -riba sisend

Seriaalne algus (9600);

strip.setPixelColor (0, 0, 0, 0); strip.setBrightness (0); riba.algus (); // See initsialiseerib NeoPixeli raamatukogu riba.show ();

}

void loop () {

// Määra heleduse suurus liuguri baidi järgi heledus = analogRead (A0)/4; Serial.println (heledus); if (Serial.available ()> 0) {ButtonState = Serial.read (); }

// LED -i ja helituvastuse lubamine või keelamine

if (FullLight == 1 && SoundDetect == 0) {strip.setBrightness (ButtonState); strip.show (); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 0) {strip.setBrightness (0); strip.show (); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 1) {strip.setBrightness (heledus); strip.show (); } else if (FullLight == 1 && SoundDetect == 1) {strip.setBrightness (0); strip.show (); }

//////////////////////////// LED/ lüliti ////

if (ButtonState == 'a') {PrimaryColors (); Täisvalgus = 1; SoundDetect = 0; }

if (ButtonState == 'b') {

Täisvalgus = 0; SoundDetect = 0; }

/////////////////////////// Heli avastamise lüliti ////////////////////////////////// /////

if (ButtonState == 'c') {PrimaryColors (); SoundDetect = 1; Täisvalgus = 0; }

if (ButtonState == 'd') {

SoundDetect = 0; Täisvalgus = 0; }

/////////////////////////// Peamised värvid ///////////////////////////////// ////

if (ButtonState == '1') {PrimaryColors (); PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimRed = 1; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (ButtonState == '2') {

primaarsedVärvid (); PrimGreen = 1; PrimBlue = 0; PrimRed = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (ButtonState == '3') {

primaarsedVärvid (); PrimRed = 0; PrimBlue = 1; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '4') {PrimaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 1; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '5') {PrimaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 1; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '6') {PrimaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 1; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '7') {PrimaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 1; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '8') {PrimaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 1; }}

void PrimaryColors () {

jaoks (int i = 0; i <NUMPIXELS; i ++) {if (PrimBlue == 1) {strip.setPixelColor (i, 0, 0, 255); } else if (PrimGreen == 1) {strip.setPixelColor (i, 0, 255, 0); } else if (PrimRed == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 0, 0); } else if (PrimWhite == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 255); } else if (PrimYellow == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 0); } else if (PrimOrange == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 102, 0); } else if (PrimPink == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 0, 255); } else if (PrimPurple == 1) {strip.setPixelColor (i, 102, 0, 204); } else {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 255); }} strip.show (); }

Kui see palub teil Adafruit NeoPixeli teeki installida, tehke seda, valides Sketch> Import Library> Adafruit NeoPixel.

Samm: looge Bluetoothi rakendus

Nüüd asume oma rakenduse loomise huvitavasse ossa! Otsustasin selleks kasutada kolmanda osapoole tarkvara nimega MIT App Inventor 2. Kui soovite projektifailid (.aia) alla laadida ja rakenduses muudatusi teha, saate selle alla laadida. Kuid saate ka rakenduse ise (.apk) kohe alla laadida, ilma et peaksite midagi kodeerima. Peate selle ainult oma seadmesse installima.

Samm: ehitage kast

Selles etapis ehitame lõpmatuse peegli kasti/raami.

Väline raam

Kõigepealt lõigake välisraami jaoks paks liist (vt ülaltoodud pilte). Te vajate kahte 27 cm pikkust tükki (ülalt ja alt) ja kahte 25 cm pikkust tükki (vasakule ja paremale küljele). Nüüd naelutage need kokku, lüües küüned karbi nurkadesse (4 kummalegi poole), kuid veenduge, et servad sobivad ideaalselt. Võite ka need kokku liimida, kuid see on teie otsustada.

Sisemine raam

Seejärel lõigake siseraami jaoks õhuke liist (vt uuesti ülaltoodud pilte). Teil on vaja kahte 25 cm pikkust tükki (ülalt ja alt) ja kahte 24 cm pikkust tükki (vasakule ja paremale küljele). Nüüd soovite need naelutada umbes 0,5 cm välisraami ülaosast allapoole, kasutades mõlemal küljel 2 naela. Kandsin siia ka puiduliimi, et need oleksid tugevamad. MÄRKUS: veenduge, et ühesuunaline peegel sobib ideaalselt raami sisse!

Mikrofoni augu puurimine

Kuna mikrofon on tundlik objekt, peab see olema katmata. Seepärast puurisin raami ülaossa augu, millest jääb mikrofonipea välja. Ärge tehke auku liiga suureks, sest te ei soovi, et teie mikrofon kaadrist täielikult välja kukuks.

Raami värvimine

Otsustasin oma raami peaaegu mattmustaks värvida, et anda sellele mingi tume, salapärane efekt. Kui otsustate ka selle värvida, veenduge, et raamile ei jääks paksu värvilaike. Selle vältimiseks peate raami õrnalt värvima väikese kuni keskmise pintsliga. Lisaks saate seda teist korda värvida, kui see pole piisavalt kaetud. Laske sellel umbes päev kuivada.

Samm: jootke elektroonika trükkplaadile

Selles etapis jootame elektroonika trükkplaadile, mille paigaldame hiljem oma peegli tagaküljele. Jootmine pole kohustuslik, kuid soovitan soojalt seda teha, et elektroonika oleks turvaliselt paigas. Jootsin kõik "komponendi" kohta samm -sammult võrku, et vältida vigu. Niisiis jootsin kõigepealt helimooduli plaadile, seejärel bluetooth -mooduli ja lõpuks LED -ribad. Soovitan jätta tühja ruumi komponentide vahele, mis ei tohi üksteist otseselt puudutada, näiteks +5V sisendjuhtmed ja GND sisendjuhtmed (vt ülaltoodud pilte).

Kui olete oma komponendid plaadile joodetud, alustage sillaühenduste loomist, kandes plaadi all olevate komponentide vahele veidi tina. Teise võimalusena võite sillaühenduse tegemiseks eemaldada mõned juhtmed ja joodetada need komponentide külge.

Nüüd soovite vooluringi testida, ühendades lihtsalt juhtmed Arduinoga. Veenduge, et olete ka vooluvõrku ühendatud! Kui LED -id põlevad edukalt, siis hästi! Kui need siiski sisse ei lülitu, võiksite vooluahelat uuesti kontrollida ja vigaseid ühendusi otsida.

Samm: paigaldage tagaküljele elektroonika

Järgmine samm on paigaldada elektroonika puidutükile, mida kasutame ka peegli tagumise osa jaoks. Ma kinnitasin elektroonika mõne kruviga plaadi külge ja liimisin tagakülje paremale ja vasakule küljele kaks plokki, mida kasutatakse karbi tagaosa karbi enda külge keeramiseks.

Samm: pange karbiga kokku peeglid

Nüüd on aeg peeglid kokku panna, LED -id raami külge kinnitada ja helituvastusandur paika panna.

Ühesuunaline peegel

Ühesuunaline peegel asetatakse raamile ise, toonitud külg on allapoole peegli ja LED-ide poole. Selle peegli ise valmistamiseks vajate klaasplaati ja toonitud aknakile. Esmalt lõigake aknakile õige suurusega, kuid jätke igale poole umbes 2-5 cm lisaruumi. Järgmisena soovite akna täielikult puhastada ja eemaldada kõik tolmujäägid. Seejärel katke aken veidi vee ja seebiga ning eemaldage plastik ettevaatlikult aknakilest (selle hõlpsaks eemaldamiseks võite mõlemal küljel asetada teibi). Nüüd soovite ka aknakile kleepuva külje veega ja seebiga katta, et see ei kleepuks enda külge. Nüüd tuleb see vaid klaasi peale asetada ja tihedalt kohale pühkida (vt ülaltoodud pilte). Laske sellel umbes päev kuivada ja eemaldage järelejäänud aknakile.

Kleepige valgusdioodid kasti külge

Järgmine samm on kleepida valgusdioodid karbi külge, mida saab teha kleepuva paberi eemaldamisega. Soovitan riba tagaküljele kanda ka kiirliimi, et vältida selle eraldumist.

Asetage peeglid ja viimistlege

Viimane samm on panna nii ühesuunaline peegel kui ka tavaline peegel oma kohale. Tavaline peegel läheb LED-riba taha ja ühesuunaline peegel läheb ette. Liimige need mõne kiirliimiga oma kohale ja keerake tagaplaat koos elektroonikaga karbi tagaküljele. Pange helituvastusandur paika, ühendage kõik juhtmed ja voila, olete valmis!

9. samm: testige oma lõpmatuse peeglit

Nüüd tuleb vaid testida, kas kõik töötab. Ja see ongi kõik! Nüüd olete loonud oma Bluetoothi juhitava ja helireaktiivse lõpmatuse peegli!: D

Kui teil on küsimusi, ärge kartke küsida kommentaaride jaotises.

Aitäh ja nautige!