Անվտանգ աղմուկի մակարդակի ահազանգման համակարգ. 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Օշմանի ինժեներական դիզայնի խոհանոցը (OEDK) Ռայսի համալսարանի ամենամեծ արտադրական տարածքն է, որը բոլոր ուսանողներին հնարավորություն է ընձեռում նախագծել և նախատիպեր լուծել իրական մարտահրավերներին: Այս նպատակին ծառայեցնելու համար OEDK- ում կան մի շարք էլեկտրական գործիքներ և մեծ մեքենաներ, որոնք բարձր, պոտենցիալ անապահով ձայներ են թողնում: Թեև OEDK- ը հաջողությամբ հաստատել է անվտանգության մշակույթը աչքերի պաշտպանության և ձեռնոցների շուրջ, այն չի կարողացել հաստատել լսողության պաշտպանության անվտանգության նույն մշակույթը, քանի որ օգտվողները վստահ չեն, թե երբ է պահանջվում լսողության պաշտպանություն:

Մեր թիմը ՝ Ring the Decibels- ը, նպատակ ունի լուծել այս խնդիրը `նախագծելով, կառուցելով և ներդրելով ահազանգման համակարգ, որը խորհուրդ է տալիս OEDK- ի օգտվողներին կրել լսողության համապատասխան պաշտպանություն անապահով ձայնային մակարդակներում:

Քայլ 1: Ակնարկ

Այս սարքը օգտագործում է Arduino Uno միկրոկոնտրոլեր: Անալոգային ձայնային տվյալները ստացվում են Ձգողականության ձայնային մակարդակի հաշվիչից, միջինացված են, այնուհետև օգտագործվում են թվային LED շերտի ելքի գործարկման համար: Տեսողական ցուցադրումները ներառում են գրադիենտ, որն անընդհատ ցուցադրում է միջին դեցիբելի մակարդակը և ականջակալների մի շարք, որոնք կարմիր են շողշողում, երբ կանխորոշված դեցիբելային շեմը կհասնի:

Պատյանները պատրաստված են նրբատախտակի երկու թիթեղներից, որոնք առանձնացված են երկու շրջանաձև նրբատախտակի ափսեներով, որոնք առանձնացված են ալյումինե շերտերով: Գրադիենտի և ականջակալների էկրանները ստեղծվում են ցրտահարված ակրիլով: Բոլոր էլեկտրոնային բաղադրիչները տեղադրված են հետևի ափսեի վրա:

Հումքից մինչև պատին տեղադրվելը, այս սարքի պատրաստումը տևում է ընդամենը 2 ժամից պակաս: Այս նախագծի միջոցով մենք շատ բան սովորեցինք LED շերտերի տվյալների հարթեցման և վերահսկման մասին, և հուսով ենք, որ դուք կզվարճանաք այն կառուցելով:

Քայլ 2: Անհրաժեշտ բաղադրիչներ և գործիքներ

Այս սարքի համար նյութերի ընդհանուր արժեքը 100 դոլարից փոքր -ինչ քիչ է: Քանի որ մեր թիմը զանգվածաբար կառուցում է այս սարքը, մենք կարողացանք զանգվածաբար գնել որոշ նյութեր `ծախսերը նվազեցնելու համար: Բացի այդ, քանի որ մենք կառուցում ենք այս սարքը ինժեներական արտադրողի համար և դրա համար, մենք արդեն հասանելի էինք բազմաթիվ բաղադրիչներին և գործիքներին:

Ստորև թվարկված բաղադրիչների քանակները նախատեսված են մեկ սարքի համար:

Բաղադրիչներ

• 1x Arduino Uno (կամ նման միկրոկոնտրոլեր) USB մալուխով
• 1x նախատիպի տախտակ
• 1x շերտի տախտակ (ըստ ցանկության)
• 2x Կարմիր Արու-Արական ցատկող լարեր
• 2x Կարմիր Արական-Կին Jumper լարերը
• 2x Սև արու-արու ցատկող լարեր
• 2x սև արու-կին ցատկող լարեր
• 3x Կապույտ արու-տղամարդ ցատկող լարեր
• 2x Կապույտ Արական-Կին Jumper լարերը
• 1x 5V 1A էներգիայի ադապտեր
• 1x Ձգողականության անալոգային ձայնային մակարդակի հաշվիչ
• 1x Անհատապես հասցեագրվող RGB LED WS2812B ժապավեն (առնվազն 20 LED)
• 6x Արական և Արական վերնագրի քորոցներ
• 2x 330 Օմ դիմադրիչներ
• 24”x 12” 1/4”Birch Նրբատախտակից
• 7 "x 9" 1/4 "ակրիլից
• 9 "x 9" 1/8 "ակրիլից (լայնությունը կարող է տարբեր լինել)
• 3x 1/4 "Hex / 2" 6-32 Ալյումինե իգական-իգական կանգառներ
• 6x 1/4 "Վեցանկյուն/1 1/4" 6-32 Ալյումինե իգական-իգական կանգառներ
• 18x 3/4 "6-32 հարթ գլխով պտուտակներ
• 18x No 6 Լվացարաններ
• 8x 10 մմ M2.5 Կին-իգական նեյլոնե կանգառներ
• 4x 25 մմ M2.5 Կին-իգական նեյլոնե կանգառներ
• 4x 18 մմ M2.5 Արական և իգական նեյլոնե կանգառներ
• 24x 6 մմ M2.5 պտուտակներ

Գործիքներ

• Arduino IDE
• Sոդման երկաթ (HAKKO FM-204) oldոդիչով
• Ռոզինի հոսք
• Լազերային դանակ (EPILOG Fusion M2 40)
• Ակրիլային սոսինձ
• Sandblaster (ըստ ցանկության)
• Հղկաթուղթ
• 2 մասի էպոքսիդ
• Անլար փորվածք
• 5/32 "Հորատիչ
• 1/8 "հորատիչ
• 1/2 "82º Countersink Bit
• Հորատման մամլիչ
• #5 Հակահարված բիտ
• Պտուտակահաններ
• Տաք սոսինձ ատրճանակ սոսինձ ձողիկներով

Քայլ 3: Պատրաստեք LED- ները

Կտրեք երկու շերտ ՝ առանձին հասցեավորվող LED շերտերի վրա, գծանշանի վրա: Կարող եք կտրել ցանկացած քանակությամբ լուսադիոդներ, որոնք կցանկանայիք, պարզապես համոզվեք, որ հետագայում նորից նախաստորագրեք ծածկագրում LED- ների թիվը: Մենք մեկ շերտի համար օգտագործեցինք 10 LED:

Oldոդման վերնագիրն ամրացվում է LED շերտի 3 միացումներից յուրաքանչյուրի վրա: Համոզվեք, որ կպցրեք տվյալների մուտքագրման (DI) վերջում: Կրկնեք մյուս LED շերտի համար: Մենք օգտագործեցինք մի փոքր վարդագույն հոսք, որը խոզանակված էր LED շերտի միակցիչների վրա `եռակցումն ավելի հեշտ դարձնելու համար:

Թեքեք և ծալեք LED շերտերից մեկը կամարի տեսքով, որպեսզի տեղավորվի գրադիենտ կտորի կորի մեջ: Մենք դրան հասանք ՝ ստեղծելով ալիքաձև նախշ ՝ LED շերտով, որը կարող էր թեքվել իր վրա: Օգտագործելով այս նույն տեխնիկան, ձևավորեք LED- ի մյուս ժապավենը ՝ ականջակալների կտորի կորին հետևելու համար:

Քայլ 4: Հավաքեք շրջանը

Սկսեք ՝ Arduino 5V կապը միացնելով սեղանի վահանակի հոսանքին: Այնուհետև միացրեք Arduino խմբի քորոցը գրատախտակին տեղադրված գետնին:

LED շերտերի միացում

Arduino թվային կապը 5 -ը միացրեք մեկ LED շերտի տվյալների մուտքագրման (DI) միակցիչին ՝ 530 -ի և DI միակցիչի միջև ավելացնելով 330 Օմ դիմադրություն: Միացրեք հացահատիկի սնուցման տախտակի վրա հացահատիկի վրա գտնվող LED շերտի 5V միակցիչի քորոցին և միացրեք տախտակի գետնին երկաթուղին LED շերտի GND միակցիչին: Սա կլինի գրադիենտ ցուցադրման LED ժապավենը:

Arduino թվային կապը 6 -ը միացրեք մյուս LED շերտի DI միակցիչին ՝ 630 -ի և DI միակցիչի միջև ավելացնելով 330 Օմ դիմադրություն: Միացրեք հացահատիկի սնուցման տախտակի վրա հացահատիկի վրա գտնվող LED շերտի 5V միակցիչի քորոցին և միացրեք տախտակի գետնին երկաթուղին LED շերտի GND միակցիչին: Սա կլինի ականջակալների ցուցադրման LED ժապավենը:

Ձգողականության ձայնի մակարդակի հաշվիչի (խոսափողի) միացում

Միացրեք Arduino անալոգային կապը A0- ին անալոգային պորտին Gravity Sound Level Meter- ում: Հացաթխի վրա հացահատիկի հոսանքի երկաթուղին միացրեք Gravity տախտակի VCC նավահանգստին, իսկ գրունտի գրունտային երկաթուղին `Gravity տախտակի GND նավահանգստին:

Շղթայի փոխանցում կատարյալ տախտակին (ըստ ցանկության)

Բոլոր էլեկտրոնային բաղադրիչներն ավելի երկար տեղում պահելու համար մեր թիմը որոշեց մեր սխեման տեղափոխել պերֆ տախտակի վրա: Մեր սխեման այնքան էլ բարդ չէ, ուստի մենք սղոց օգտագործեցինք ՝ 4 սմ x 6 սմ տրամագծով տախտակը կտրելու համար 4 սմ x 3 սմ տախտակի մեջ և դրա մեջ նոր ամրացման անցքեր փորեցինք 1/8 դյույմ բիտով: Այս քայլը լրիվ պարտադիր չէ:

Քայլ 5: Խմբագրել և վերբեռնել ծածկագիրը

Ներբեռնեք ծածկագիրը և բացեք այն Arduino IDE- ում:

Ստուգեք, որ յուրաքանչյուր շերտի LED- ների քանակի համար սահմանված արժեքը (NUM_LEDS_1 և NUM_LEDS_2) համընկնում է առաջին LED շերտի (գրադիենտի) և երկրորդ LED շերտի (ականջակալների) կտրած LED- ների թվին: Եթե այդ արժեքները չեն համընկնում, փոխեք ծածկագրի համարը:

Հաստատեք և վերբեռնեք կոդը ձեր Arduino տախտակին:

Քայլ 6: Պատրաստեք փայտե պատյան

Ներբեռնեք փայտի լազերային կտրման ֆայլը:

Լազերային կտրեք առջևի և հետևի թիթեղները և 6 LED հենարան 1/4 դյույմանի նրբատախտակից ՝ օգտագործելով ձեր լազերային կտրիչի համապատասխան կարգավորումները: Ազատորեն փոխեք առջևի ափսեի վրա պատկերված պատկերանշանը ցանկացած դիզայնի:

Մեր լազերային կտրիչի (EPILOG Fusion M2 40) վրա մենք օգտագործել ենք հետևյալ կարգավորումները.

• 4 արագություն, 100 ուժ, 10 հաճախականություն ՝ վեկտոր կտրելու համար
• 50 արագություն, 100 ուժ, 300 DPI ՝ ռաստեր-փորագրման համար

Մենք օգտագործեցինք լազերային կտրիչ, քանի որ OEDK- ում հասանելի ենք մեկին, բայց կարող եք նաև ներբեռնել ֆայլերը, որոնք կօգտագործվեն որպես ուրվագիծ ՝ կտորները CNC երթուղիչով կամ ժապավենով կտրելու համար:

5/32 դյույմով 3 անցք բացեք առջևի ափսեի մեջ` պատկերում կարմիր X- ով ցուցադրված վայրերում: Գրադիենտի և ականջակալների միջև պետք է լինի մեկ անցք, մեկը `աջ ականջակալի տակ, և մեկը` լոգոյի տակ: Countersink այս անցքերն առջևից: Այս անցքերը նախատեսված կլինեն 2 դյույմ կանգառների համար:

Տեղադրեք առջևի ափսեը հետևի ափսեի վերևում այնպես, որ երկուսն էլ կողմնորոշված լինեն այն ուղղությամբ, ինչպես երևում է լազերային կտրող ֆայլում: Մատիտով թեթև գծեք գրադիենտի և ականջակալների տարածությունների ուրվագիծը, խոսափողի անցքը և առջևի ափսեի մեջ պարզապես փորված 3 անցքը ՝ հետևի ափսեի վրա:

3/5 դյույմանոց բիտով 3 անցք կատարեք հետևի ափսեի մեջ ՝ հենց առջևի ափսեից փոխանցված վայրերում: Հակահոսքեր կատարեք այս անցքերի հետևից:

Քայլ 7: Պատրաստեք ակրիլային կտորներ

Ներբեռնեք 1/4 "ակրիլային լազերային կտրող ֆայլը և 1/8" լազերային կտրման ֆայլը:

Լազերային կտրեք առջևի ներդիրի կտորները 1/4 "ակրիլից, իսկ հետևի մասերը` 1/8 "ակրիլից` օգտագործելով ձեր լազերային կտրիչի համապատասխան կարգավորումները: Մեր լազերային կտրիչի (EPILOG Fusion M2 40) վրա մենք օգտագործել ենք հետևյալ կարգավորումները.

• 2 արագություն, 100 հզորություն, 100 հաճախականություն 1/4 "ակրիլային համար
• 4 արագություն, 100 հզորություն, 100 հաճախականություն 1/8 "ակրիլային համար

Մենք օգտագործեցինք լազերային կտրիչ, քանի որ OEDK- ում հասանելի ենք մեկին, բայց կարող եք նաև ներբեռնել ֆայլերը, որոնք կօգտագործվեն որպես ուրվագիծ ՝ կտորները CNC երթուղիչով կամ ժապավենով կտրելու համար: Բացի այդ, օժանդակ կտորները կարելի է կտրել ցանկացած լայնության ակրիլից, բայց մենք գտանք, որ 1/8 դյույմ կամ ավելի նիհարը բավական լավ է աշխատել փայտին ամրացնելու համար ՝ միաժամանակ նվազեցնելով քաշը:

Ակրիլային յուրաքանչյուր հենակետ կպցրեք ակրիլային սոսինձով դրա առջևի ներդիրի համապատասխան մասին այնպես, որ երբ առջևի ներդիրները տեղադրվում են առջևի ափսեի մեջ, հետևի մասերի ներդիրները համընկնում են առջևի երեսի հետևի հետ:

Սոսինձը ամրացնելուց հետո (առնվազն 30 րոպե), ցրտահարեք միացված ակրիլային կտորների առջևի և հետևի մասերը `ավելի լավ լույսը ցրելու համար: Մենք դրա համար օգտագործել ենք ավազաքար, սակայն մանրահատիկ հղկաթուղթը (600 կամ ավելի բարձր) և արմունկի քսուքը նույնպես կաշխատեն:

Քայլ 8. Կցեք ակրիլային կտորները փայտե պատյանին

Տեղադրեք առջևի ափսեը դեմքով և չորացրեք ակրիլային կտորները համապատասխան տարածքներում: Եթե ակրիլային կտորները տեղավորվում են որոշակի դժվարությամբ, ապա մանրացրեք առջևի ափսեի ներքին եզրերը մինչև ակրիլային կտորները տեղավորվեն:

Երբ լավ տեղավորվում է, հեռացրեք ակրիլային կտորները առջևի ափսեից և երկու մասի էպոքսիդ քսեք փայտին դիպչող օժանդակ կտորների ներդիրների երեսին: Տեղադրեք ակրիլային կտորները դրանց տարածությունների մեջ, սեղմեք ներքև և թողեք, որ էպոքսիդն ամբողջությամբ չորանա:

Քայլ 9. Տեղադրեք էլեկտրոնիկայի տախտակները փայտե պատյանին

Օգտագործելով հետևի ափսեի խոսափողի անցքի ուրվագծված ուրվագիծը, հետևի ափսեի վրա դրեք Ձգողականության ձայնի մակարդակի հաշվիչը այնպես, որ խոսափողը համահունչ լինի իր ուրվագծին: Նշեք, թե որտեղ են «Gravity» տախտակի վրա ամրացվող չորս անցքերը հետևի սալիկի վրա:

Թողնելով Gravity Sound Level Meter- ը հետևի ափսեի վրա, դասավորեք Arduino- ի տախտակը և կատարեք հետևի ափսեի վրա: Կողմնորոշեք Adruino տախտակը այնպես, որ հոսանքի վարդակն ուղղված լինի դեպի ներքև և թողնի առնվազն 1/4 տարածք յուրաքանչյուր տախտակի միջև: Այս տախտակների ճշգրիտ տեղադրումը առանձնապես կարևոր չէ, քանի դեռ տախտակները չեն համընկնում միմյանց հետ կամ գրադիենտի և ականջակալների ուրվագծերը: Մենք ընտրեցինք Arduino տախտակը տեղադրել Gravity տախտակից ձախ, իսկ perf տախտակը `Gravity տախտակի վերևում:

Նշեք, թե որտեղ են տեղադրման անցքերը Arduino- ի համար, իսկ հետևի ափսեի վրա ՝ տախտակները:

Հեռացրեք էլեկտրոնիկան հետևի ափսեից և փորեք բոլոր անցքերը, որոնք հենց նշված են 1/8 դյույմանոց հորատիչով: Քանի որ մեր M2.5 պտուտակներով հետևի ափսեի հետ հարթ նստելու համար պահանջվում էր հակափորված անցք, մենք հակադարձեցինք հետևի ափսեին հետևի երեսից ՝ օգտագործելով հորատիչ մամլիչ:

Կցեք Gravity Sound Level Meter- ը հետևի սալիկին `օգտագործելով M2.5 նեյլոնե ամրացումներ և պտուտակներ: Խոսափողը պետք է մոտ լինի առջևի ափսեին, այնպես որ տախտակը հնարավորինս բարձրացնելու համար մենք օգտագործեցինք 25 մմ կին-կին կանգառ և 18 մմ տղամարդ-կին կանգառ:

Կցեք Arduino- ն և perf տախտակը հետևի սալիկին ՝ օգտագործելով M2.5 կին-կին կանգառներ և պտուտակներ: Խափանման երկարությունը կրիտիկական չէ, քանի դեռ մեկ տախտակի համար օգտագործվող բոլոր անջատումները նույն երկարությունն են և բավական կարճ են, որպեսզի տախտակը պահվի սարքի ներսում: Մենք օգտագործեցինք 10 մմ կին-կին դիմակայություններ:

Եթե ձեր շղթայի մեջ շերտի տախտակի փոխարեն օգտագործվում է տախտակ, պարզապես ամրացրեք հացաթուղթը իր կպչուն հենարանով, այլ ոչ թե կողպեքներ և պտուտակներ օգտագործելու փոխարեն:

Էլեկտրոնիկայի տեղադրումից հետո միացրեք միացումը:

Քայլ 10: Կցեք LED հենարանները

Հետևի ափսեի վրա գրադիենտի համար թեթև գծված ուրվագծի ներսում գծեք 3 կետ, ինչպես ցույց է տրված կարմիր X- երով: Գրադիենտի յուրաքանչյուր ծայրում պետք է լինի մեկ անցք, իսկ մեջտեղում `մեկ: Կրկնեք սա ականջակալների ուրվագծի ներսում, ինչպես ցույց է տրված կարմիր Xs- ով:

Հորատեք անցքեր 5/32 դյույմով, որտեղ 6 կետերը նոր են գծված: Հակադարձեք այս անցքերը հետևից: Այս անցքերը նախատեսված են 1 1/4 դյույմանոց կանգառների համար` LED շերտերն ապահովելու համար:

6 լուսադիոդային հենարաններից յուրաքանչյուրի մեկ ծայրին 5/32 դյույմանոց անցքերով անցքեր պատրաստեք: Հակադարձեք այդ անցքերը:

Գրադիենտի 6 անցքերից յուրաքանչյուրում կցեք LED հենակետ և ականջակալների ուրվագծեր ՝ օգտագործելով 1 1/4 դյույմանոց անջատիչ: Օգտագործեք լվացքի մեքենա կանգառի և փայտի միջև ընկած հատվածի յուրաքանչյուր կողմում: Հավասարեցրեք LED հենարաններն այնպես, որ LED շերտը տեղադրվում է աջակցության չփորված ծայրին, LED շերտը կենտրոնացած կլինի գրադիենտի կամ ականջակալների մեջ:

Քայլ 11: Վերջնական հավաքում և տեղադրում

Օգտագործեք տաք սոսինձ `LED շերտերն LED ամրակներին ամրացնելու համար: LED շերտերի մուտքային լարերը պետք է ուղղված լինեն սարքի ստորին հատվածին:

Միացրեք LED շերտերը միացմանը և միացրեք 5V հոսանքի ադապտորը Arduino- ի USB մալուխին:

Կցեք առջևի ափսեը հետևի ափսեին ՝ օգտագործելով 2 դյույմանոց անջատիչներ, 6-32 լվացքի մեքենաներ և 6-32 պտուտակներ ՝ տեղադրելով լվացքի մեքենաները կանգառների և փայտի միջև:

Տեղադրեք սարքը պատի վրա ՝ օգտագործելով հետևի ափսեի ամրացման անցքը: Պատի մեջ կարող եք օգտագործել փայտե պտուտակ կամ օգտագործել Command մանգաղ:

Միացրեք սարքը և ստացեք լսողության պաշտպանություն: