Ձայնային հաշվիչ - Arduino: 10 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այս Instructable- ում ես ցույց կտամ, թե ինչպես կատարել ձայնային հաշվիչ Arduino- ի և մի քանի այլ բաղադրիչների միջոցով:

Սա դպրոցական նախագիծ է, որը ես արել եմ վերջերս, որի ավարտը տևեց մեկ տարի: Այն հիմնված է Ձայնաչափի կառուցման վրա, որը ձայնային մակարդակները գրանցում է դեցիբելներում: Նպատակն էր ընդգծել աղմուկի աղտոտումը, մի տեսակ աղտոտվածություն, որն ավելի քիչ հայտնի է, բայց որն անընդհատ ազդում է մեզ վրա մեր առօրյա կյանքում:

Քայլ 1: Պաշարներ

Էլեկտրոնիկա:

• 1 - Arduino MEGA 2560
• 1 - SparkFun ձայնային դետեկտոր
• 1 - MicroSD քարտի մոդուլ
• 1 - Ստանդարտ նախատախտակ
• 1 - Neopixel LED ժապավեն
• 1 - LCD (20X4)
• 1 - RTC DS3231 (իրական ժամացույցի ժամացույց)
• 1 - յոթ աստիճանի ցուցադրում
• 2 - 9V մարտկոցներ
• 1 - Buck փոխարկիչ
• 12 - 220 Ω դիմադրություն
• 1 - 470 Ω դիմադրություն
• Մալուխներ
• 2 - անջատիչներ
• 1 - 1000 μF կոնդենսատոր

3D տպագրություն

• Անետ A8
• Bq Black PLA

Մոնտաժ/գործիքներ

• Տաք սոսինձ + Տաք սոսինձ ատրճանակ
• Սուպեր սոսինձ
• Պտուտակներ 3 մմ x տարբեր երկարություններ
• Երկկողմանի ժապավեն
• Sոդման երկաթ + ջերմության նվազման խողովակներ
• Պտուտակահան
• Էլեկտրական ժապավեն

Քայլ 2: Շղթայի դիագրամ

Այս նկարում դուք կարող եք տեսնել սխեմայի սխեման, որը կատարվել է Fritzing- ում: Ես փորձեցի սխեմատիկ սխեմայի սխեման ստեղծել, բայց մի փոքր խառնեցի այն, ու վերջացրեցի այս ավելի «տեսողական» կերպարով, չնայած ուզում եմ նորից փորձել:

Ես կփորձեմ բացատրել այն:

Առաջին հերթին, Arduino MEGA- ն Ձայնաչափի ուղեղն է, այն ունի ծածկագիր, որը վերահսկում է յուրաքանչյուր բաղադրիչ: Կարմիր PCB- ն SparkFun Sound Detector- ն է, որը կարդում է ալիքների ամպլիտուդը, որը հետագայում վերածվում է դԲ: Այս միջոցները օրվա հետ մեկտեղ պահվում են MicroSD քարտում և որ ժամին են դրանք ձեռնարկվել (RTC մոդուլ), ինչպես նաև ցուցադրվում են յոթ հատվածի ցուցադրման մեջ:

Մենք ունենք նաև Neopixel LED շերտ, որը բաղկացած է անհատապես վերահսկվող 37 LED- ներից, որոնք լուսավորվում են տարբեր գույներով `կախված դեցիբելային ցուցանիշներից, որոնք բացատրվում են LCD- ով (տես վերը նկարը):

• Կարմիր ՝ 120 դԲ -ից բարձր, ինչը ցավի շեմն է:
• Դեղին ՝ 65 -ից մինչև 120 դԲ:
• Կանաչ ՝ 30 դԲ -ից բարձր, ինչը նվազագույնն է, որը կարող է հայտնաբերել Ձայնաչափիչը:

Սա դիզայն էր, որը նման էր լուսացույցին և ի սկզբանե նախատեսված էր ընդամենը 3 LED (ես նույնիսկ մտածում էի մեկ RGB LED- ի մասին, բայց դա գեղագիտական հաճելի չէր): Այս Neopixel LED Strip- ը սնուցվում է 9 Վ մարտկոցով, բայց քանի որ դրա համար անհրաժեշտ է ընդամենը 5 Վ, ես օգտագործել եմ Buck Converter ՝ լարումը իջեցնելու համար 1000 μF կոնդենսատորով և 470 Ω դիմադրիչով, որպեսզի LED- ները չայրվեն:

Մնացած բաղադրիչները, ներառյալ Arduino- ն, սնուցվում էին ևս 9 վ մարտկոցով:

Կան նաև երկու անջատիչ ՝ մեկը հիմնական էլեկտրոնիկայի համար (Arduino և այլն), իսկ մյուսը ՝ միայն LED շերտի համար, եթե ես չեմ ուզում, որ դրանք լուսավորվեն:

NOTԱՆՈԹՈ:ԹՅՈՆ. Դիագրամում, որպեսզի ավելի հեշտ լինի տեսնել կոնակցիաները, կա մի փոքրիկ նախատախտակ, բայց կառուցվածքում ես այն չեմ օգտագործել:

Քայլ 3: Կոդ

"բեռնում =" ծույլ"

Արդեն մոտ 4 տարի է, ինչ ես ունեմ իմ Anet A8- ը (ես սիրում եմ այն) և ես միշտ օգտագործել եմ TinkerCAD- ը, որը առցանց անվճար CAD ծրագիր է, որը թույլ է տալիս նախագծել այն, ինչ ուզում ես: Դա շատ ինտուիտիվ է, և ես սովորել եմ խաբեությամբ (Ինտերնետը շատ տեղեկատվական է, ես սովորել եմ Arduino- ի հետ կոդավորել և նախագծեր կատարել դրա և զարմանալի Arduino ֆորումի շնորհիվ: Բայց նաև այն ամենը, ինչ այժմ 3D տպիչներից եմ: Ահա թե ինչու ես որոշեցի պատրաստել այս գրառումը և կիսվեք իմ փորձով):

Այս նախագծի համար ես անցա Fusion 360 -ին, քանի որ TinkerCAD- ն ունի որոշ դիզայնի սահմանափակումներ, ի սկզբանե ես ստացել եմ Fusion նախագծի մասին մտածելուց առաջ, որովհետև այն կարող եք ձեռք բերել հոբբիստների համար (իսկապես հիանալի է, եթե երբեմն օգտագործում եք դրանք ձեր փոքրիկ ստեղծագործությունները նախագծելու համար), չնայած ես չօգտագործեցի այն մինչև որոշեցի ստեղծել Ձայնաչափը:

Իմ նախորդ TinkerCAD արկածներից իմ ունեցած հիմնական գիտելիքների շնորհիվ ես արագ սովորեցի հիմունքները և ստեղծեցի գործի առաջին տարբերակը (տես առաջին նկարը), ինձ դուր եկավ և օգտագործեցի այն տեսնելու համար, թե ինչպես է աշխատում Ձայնաչափիչը և որոշ փորձեր (փորձարկում և սխալ): Բայց ես մտածեցի, որ կարող եմ ավելի գեղեցիկ տեսք ունենալ, ուստի ստեղծեցի 2 -րդ տարբերակը (և վերջինը) ՝ սև ու կորացած պատյանը:

Այս վերջին ձևավորման մեջ ես բարելավեցի մի քանի բան ՝ այն ավելի ֆունկցիոնալ և գեղեցիկ դարձնելու համար.

• Կրճատեց չափը
• Neopixel LED ժապավեն
• Ավելի լավ կազմակերպում
• Knurl patten- ը հեշտությամբ հանում է գագաթը:
• Սև թել (ավելի էլեգանտ;))

Երկուսն էլ բաժանված են կտորների ՝ Anet A8 անկողնում տեղավորվելու համար: 2 -րդ տարբերակում կա 26 կտոր, և դուք կարող եք հանել գագաթը և տեսնել մեքենայի փորոտիքը, ես նաև այն նախագծել եմ, որպեսզի այն Arduino- ն համակարգչին միացնելիս չպոկեք:

Մանրամասներ

Այս դիզայնն ունի որոշ մանրամասներ, որոնք ես ուզում եմ առանձնացնել.

1. The knurl դիզայն Ավելացնել բռնում և օգնել բարձրացնել վերին հատվածը (3 -րդ նկար): Ես թաքցրի նաև էլեկտրական ժապավենով պատող LED մալուխների մուտքը:
2. SD քարտ այն ունի ակոս ՝ այն ավելի հեշտ վերցնելը (4 -րդ նկար):
3. Ուղեցույց Որպեսզի օգնեմ վերին հատվածը տեղում պահել, ես նախագծեցի եռանկյուն ուղեցույց (5 -րդ նկար):
4. Սիլիկոնե սոսինձ բախումը դադարում է ներքևի կտորի տակ:

Քայլ 5: 3D տպագրություն

Երկու տարբերակներն էլ երկար տևեցին տպագրության համար:

Ես կխոսեմ վերջնական տարբերակի մասին: Ես օգտագործեցի Cura slicer- ը, և իմ պարամետրերն էին.

• Կտորների մեծ մասը հենարանների կարիք չունեն
• Նրանցից ոմանց համար ես կիսաշրջազգեստ էի օգտագործում, քանի որ դրանք բարձր էին կամ փոքր, որպեսզի օգնեի նրանց կպչել մահճակալին:
• Temերմաստիճանը = 205º
• Մահճակալ = 60º
• Երկրպագու Այո
• 0,2 մմ
• Արագություն = մոտ 35 մմ/վրկ: (կախված է կտորից): Չնայած առաջին շերտը 30 մ/վ է:
• Լրացրեք 10 - 15% (Դա նույնպես կախված է կտորից):

Նկարներից մեկը ցույց է տալիս որոշ կտորներ:

Քայլ 6: Հավաքում

Նկարներում կարելի է գնահատել օրգանիզմի հետ կապված տարբերությունը:

Ինչպես միշտ, ես կենտրոնանալու եմ վերջնական տարբերակի ՝ սևի վրա: Unfortunatelyավոք, ես չունեմ շինության որևէ նկար, բայց հուսով եմ, որ այս նկարները ցույց կտան, թե ինչպես է ամեն ինչ կազմված:

Երկու մարտկոցներն ունեն երկու խցիկ ՝ դրանք պահելու և դրանց փոխարինումը հեշտացնելու համար, ես դրանք կպցրեցի երկկողմանի ժապավենով: Ես նաև օգտագործեցի JTS միակցիչներ (կարծում եմ, որ դա համընդհանուր անուն է, որովհետև կան տարբեր տեսակներ, բայց ես նաև ավելացրել եմ դրանցից նկարը) դրանք նաև հեշտացնում են մարտկոցները հանելը:

Coveredածկեցի բոլոր այն վայրերը, որտեղ ես եռակցվել էի ջերմության նվազեցման խողովակներով:

LCD- ն նույնպես պահվում է երկկողմանի ժապավենով: Եվ որոշ մասեր ամրացված են 3 մմ տրամագծով և տարբեր երկարությունների պտուտակներով, բացառությամբ MicroSD մոդուլի, որն ուներ ավելի փոքր անցքեր, ուստի ես այն պահեցի տեղում ՝ որոշ չափերով տեղադրված և ճիշտ չափի:

Անջատիչները և յոթ հատվածի էկրանը փաթաթված էին էլեկտրական ժապավենով, այնպես որ կարիք չկար տաք սոսինձ կամ գերծանրքաշային սոսինձ օգտագործել, քանի որ դրանք տեղավորվում էին իրենց համապատասխան վայրերում:

Քայլ 7: Կալիբրացում

Լավագույն միջոցը կարող է լինել մեկ այլ ձայնային հաշվիչ, բայց ես այն չունեմ, այնպես որ ես հեռախոսումս ծրագիր եմ օգտագործել: Եվ ձկնորսության բանաձևը դեցիբելներ ստանալու համար:

Քայլ 8: Արդյունք

Այսպիսով, սա երկու դեպքերի վերջնական արդյունքն է: Ես կցել եմ երկուսի նկարները, բայց առաջին տարբերակի բոլոր բաղադրիչները գտնվում են վերջինի վրա, ինչը իրական վերջնական արդյունքն է, բայց ես չեմ ուզում մոռանալ մյուսին, քանի որ դա նույնպես ստեղծման գործընթացի մի մասն էր:

Ո NOTՇԱԴՐՈԹՅՈՆ. Սա դեռ ընթացքի մեջ գտնվող գրառումն է, ես կարող եմ որոշ բաներ փոխել, օրինակ `ավելի շատ բացատրել ճշգրտումը կամ ավելացնել տեսահոլովակ, որը ցույց է տալիս, որ այն աշխատում է:

Քայլ 9: Եզրակացություն

Ես որոշ տեղեր չափեցի իմ կառուցած Ձայնաչափով, որպեսզի տեսնեմ, թե որքան աղմուկի աղտոտվածությամբ ենք ապրում, և ես որոշ գրաֆիկա եմ պատրաստել Excel- ում, որը ցույց է տալիս, թե ինչպես է այն տատանվում և առավելագույն և նվազագույն դԲ գագաթները:

1. Սա իմ դպրոցում բախումների փոփոխության մեջ է:
2. Ամանորի գիշերը փակ խնջույքի ժամանակ ես նկատեցի, որ ամենացածր դեցիբելներն այնտեղ են, երբ երգի փոփոխության ժամանակ:
3. 1917 թ. Դիտող կինոթատրոնում: Ես մի տեսակ գիտեմ, որ ֆիլմի որ հատվածում է սկզբում դեցիբելների ավելացումը, բայց ոչինչ չեմ ասի, չնայած չեմ կարծում, որ դա փչացնող է:

Նշում. Ցուցադրված յուրաքանչյուր միջոցառում կատարվել է COVID-19 հիվանդության հետևանքով առաջացած համաճարակից ամիսներ առաջ:

Քայլ 10: Հանդիպված խնդիրներ

Այս նախագծի ստեղծման ընթացքում ես բախվեցի մի քանի խնդիրների, որոնց մասին ուզում եմ խոսել, քանի որ դրանք յուրաքանչյուր ստեղծողի ստեղծագործության մի մասն են:

1. Neopixel LED շերտի կոդ. Կոդի ամենամեծ խնդիրը LED շերտն էր և անիմացիայի ձգձգումները, որոնք ազդում էին ամբողջ ծրագրերի վրա (ներառյալ յոթ հատվածի ցուցադրման թարմացման արագությունը): Ես օգտագործում էի միլիլներ, բայց դեռ ազդում էի ամեն ինչի վրա, ուստի ես ավարտեցի իմ ստեղծած ծածկագիրը, որը չէր ազդում մնացած բաղադրիչների վրա, բայց անիմացիան չէր սկսվում առաջին LED- ով, այն կսկսվեր պատահականից (ես չեմ անում) չգիտեմ ինչու), բայց այն դեռ թույն է թվում: Ես իսկապես շատ եմ փնտրել, և գունավոր մաքրման անիմացիայի խնդիրն անլուծելի է թվում:
2. Սա մեծ խնդիր չէ, իմ գնած SparkFun սենսորը վերնագրեր չուներ, ուստի ես դրանք գնել և զոդել էի, բայց դրանք խոչընդոտում են սենսորի տեղադրմանը 3D տպագիր պատյանում: Բայց, քանի որ ես ամենալավը զոդման մեջ չեմ, ես այդպես թողեցի և մի փոքր անտեղի է:
3. Վերջնական պատյան հավաքելիս ես գտա, որ դժվար էր ճիշտ տեղադրել կողմերի 3D տպված կորերը, այնպես որ ես նախագծեցի մեկ այլ կտոր `դրանք ճիշտ տեղադրելու և սոսնձելու համար:

Կռահեք, որ ես կատարելագործ եմ (երբեմն դա վատ է), բայց կարծում եմ, որ բարելավման շատ տեղ կա:

Ես նաև մտածեցի ESP8266 Wi-Fi մոդուլ ավելացնելու մասին ՝ հեռախոսով, համակարգչով և այլն մուտք գործելու համար ՝ ձայնագրությունը անջատելու և MicroSD քարտը վերցնելու փոխարեն ընթերցումները տեսնելու համար: