JackLit: 6 քայլ

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

Այս նախագիծը իրականացվել է Fremont Academy Femineers- ի և Pomona College Electronics 128 դասընթացի միջև գործընկերությանը պատկանող ուսանողների կողմից: Այս նախագիծը նպատակ ուներ վեցանկյուն սարքավորումները ինտեգրել զվարճալի բաճկոնի մեջ, որը ռիթմով լուսավորում է երաժշտությունը: Մեր «JackLit» - ը կարողանում է երաժշտություն լսել միկրոֆոնի միջոցով և օգտագործում է Fast Fourier- ի փոխակերպման ծածկագիրը `երաժշտության մեջ հաճախականություններ դասավորելու համար, որոնք կարող են քանակականացվել և օգտագործվել բաճկոնի լուսավորության առանձին խմբերը տարբերելու համար: Դրան զուգահեռ, էլեկտրալյումինեսցենտ վահանակների խմբերը, որոնք զուգահեռաբար միացված են, լուսավորում են ցանկացած երգի ռիթմով ՝ հիմնված խոսափողի լսած հաճախականությունների տիրույթի վրա: Այս նախագծի օգտագործումը զվարճալի բաճկոն տրամադրելն է, որը կարող է լուսավորել ցանկացած երգի ռիթմ: Այն կարող է կրվել սոցիալական միջոցառումների ժամանակ կամ կիրառվել հագուստի տարբեր առարկաների վրա: Տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել կոշիկների, տաբատների, գլխարկների և այլնի համար: Այն կարող է օգտագործվել նաև շոուների և համերգների լուսավորություն ստեղծելու համար:

Քայլ 1: Նյութեր

Բոլոր նյութերը կարելի է գտնել adafruit.com և amazon.com կայքում:

• 10 սմ x 10 սմ սպիտակ էլեկտրալույսեր վահանակ (x3)
• 10 սմ x 10 սմ կապույտ էլեկտրալույսեր վահանակ (x4)
• 10 սմ x 10 սմ ջրային էլեկտրալույսեր վահանակ (x3)
• 20 սմ x 15 սմ ջրային էլեկտրալույսեր վահանակ (x2)
• 100 սմ կանաչ էլեկտրալույսեր ժապավեն (x3)
• 100 սմ կարմիր էլեկտրալյումինեսցենտ ժապավեն (x4)
• 100 սմ կապույտ էլեկտրալյումինեսցենտ ժապավեն (x2)
• 100 սմ սպիտակ էլեկտրալույսեր ժապավեն (x1)
• 12 վոլտ ինվերտոր (x4)
• SainSmart 4 ալիքի ռելեի մոդուլ (x1)
• 9 վոլտ մարտկոց (x5)
• 9 վոլտ սեղմիչ միակցիչ (x5)
• Շատ լարեր
• HexWear

Քայլ 2: Arduino Software

Նախքան JackLit- ի կառուցումը սկսելը, դուք պետք է ունենաք ծրագրավորման ճիշտ գործիքներ այն վերահսկելու համար: Նախ, դուք պետք է գնաք Arduino կայք և ներբեռնեք Arduino IDE- ն: Երբ դա արվի, ահա այն քայլերը, որոնք դուք պետք է հետևեք ՝ ձեր Hex- ը ծրագրավորելու համար ստեղծվելու համար:

1. (Միայն Windows- ի համար, Mac- ի օգտվողները կարող են բաց թողնել այս քայլը) Տեղադրեք վարորդին ՝ այցելելով https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Ներբեռնեք և տեղադրեք վարորդը (.exe ֆայլը, որը նշված է 2-րդ քայլին ՝ կապված RedGerbera էջի վերևում):
2. Տեղադրեք պահանջվող գրադարանը Hexware- ի համար: Բացեք Arduino IDE- ն: «Ֆայլ» բաժնում ընտրեք «Նախապատվություններ»: Լրացուցիչ խորհուրդների մենեջերի URL- ների համար նախատեսված տարածքում տեղադրեք https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/…: Այնուհետև կտտացրեք «Լավ»: Գնացեք Գործիքներ -> Տախտակ. -> Տախտակի կառավարիչ: Վերին ձախ անկյունի ընտրացանկից ընտրեք «Նպաստված»: Որոնեք, այնուհետև կտտացրեք Gerbera խորհուրդներին և կտտացրեք Տեղադրեք: Դուրս եկեք և վերաբացեք Arduino IDE- ն: Գրադարանը ճիշտ տեղադրված լինելու համար գնացեք Գործիքներ -> Տախտակ և ոլորեք դեպի ցանկի ներքևը: Դուք պետք է տեսնեք «Գերբերայի տախտակներ» վերնագրով մի հատված, որի տակ պետք է գոնե հայտնվի HexWear (եթե ոչ ավելի շատ վահանակներ, ինչպիսիք են mini-HexWear- ը):

Քայլ 3: Inverter դասավորությունը

Այս դիագրամը պատկերում է 9 վոլտ մարտկոցները միացնող շղթան միացնողներին զուգահեռ, այնուհետև բաճկոնին միացնող սխեման: Նկատի ունեցեք, որ յուրաքանչյուր ինվերտորից դուրս եկող զույգ լարերը կրում են AC հոսանք, և կարևոր է, որ ինվերտորներից զուգահեռաբար միացված լարերը փուլում են, հակառակ դեպքում զուտ շահույթը չի լինի 1:

Քայլ 4: Ռելեի դասավորություն

Սա 3 -րդ քայլից «դեպի անջատիչներ» պիտակով միացման հաջորդ բաղադրիչն է, որը Hex- ը միացնում է անջատիչներին (ռելեի մոդուլ):

Քայլ 5: Կառուցեք:

Միացրեք 9 վոլտ մարտկոցներն ու ինվերտորները, ինչպես ցույց է տրված Նկար 1 -ում: Հինգ 9 վոլտերը պետք է զուգահեռ լինեն և միացնեն չորս ինվերտորներին նույնպես զուգահեռաբար: Inverters- ի ելքային լարերը պետք է միացված լինեն զուգահեռաբար եւ փուլային: Հետադարձիչ ելքային զուգահեռ լարերից մեկը այնուհետև պետք է մի կողմ դրվի, որպեսզի անմիջապես միացվի բաճկոնի էլեկտրալյումինեսցենտային վահանակներին: Մյուսը միացված կլինի ռելեի մոդուլին: Նկատի ունեցեք, թե որ մեկն է կամայական, քանի որ մենք գործ ունենք AC միացման հետ: Ինչպես նկարագրված է Քայլ 4 -ում, դուք պետք է զուգահեռ լարերը բաժանեք երեքի, որոնցից յուրաքանչյուրը միանում է չորս անջատիչներից մեկին: Մեկ անջատիչ կմնա չօգտագործված: Տեսեք adafruit.com կամ amazon.com հրահանգները ՝ իմանալու համար, թե որտեղ պետք է ձեր լարերը միացվեն անջատիչներին: Յուրաքանչյուր անջատիչին պետք է միացված լինի մեկ այլ մետաղալար, որը մի կողմ կդրվի `բաճկոնի էլեկտրալույս լուսավորող վահանակներին միանալու համար: Համոզվեք, որ ռելեի մոդուլը պատշաճ կերպով միացրեք Hex- ին, ինչպես ցույց է տրված Քայլ 4 -ում և վերևում:

Անցնելով բաճկոնի մեջ ինտեգրված սխեմային: Այժմ մենք ունենք երեք լարերի հավաքածու, որը միանում է ինվերտորներին, և երեք լարերի այլ փաթեթ, որը միանում է անջատիչներին: Նրանք գտնվում են եռյակի հավաքածուներում, քանի որ բաճկոնի վրա ունենք 3 էլեկտրալյումինեսցենտային վահանակների 3 զուգահեռ սխեմաներ: Էլեկտրալյումինեսցենտային վահանակները կարելի է տաք սոսնձել բաճկոնի վրա, իսկ գործվածքների մեջ անցքեր կտրել ՝ լարերն ամրացնելու համար, որպեսզի դրսից չերևան: Հաջորդ քայլը ամենապարզն է, բայց ամենա հոգնեցուցիչը `բոլոր էլեկտրալույսեր վահանակների պատճառով: Ընտրեք, թե որ վահանակները ցանկանում եք լուսավորել միաժամանակ: Դուք կարող եք նշանակել վահանակների երեք խումբ, և յուրաքանչյուրը պետք է զուգահեռաբար միացված լինի: Parallelուգահեռաբար պետք է լինեն դրական մուտքային լարեր և զուգահեռաբար `բացասական մուտքային լարեր, չնայած որ դրական և բացասական կամայական է, քանի որ դա AC միացում է: Inverters- ից եկող երեք լարերից մեկը միացրեք զուգահեռ լուսավորման երեք էլեկտրալյումինեսցենտ խմբերից յուրաքանչյուրին: Այնուհետև անջատիչներից եկող երեք լարերից մեկը միացրեք երեք էլեկտրալույսեր զուգահեռ լուսավորման խմբերից յուրաքանչյուրին: Համոզվեք, որ ծածկեք բաց լարերը, քանի որ դրանք ձեզ թույլ ցնցում կտան:

Քայլ 6: Կոդավորում

Մեր ծածկագիրը օգտագործում է Arduino Fast Fourier Transform (fft) գրադարանը `աղմուկը բաժանելու այն հաճախականությունների վրա, որոնք Hex- ը լսում է: Fourier Transforms- ի հիմքում ընկած մաթեմատիկան որոշ չափով բարդ է, բայց գործընթացն ինքնին այնքան էլ բարդ չէ: Նախ, Hex- ը լսում է աղմուկը, որն իրականում շատ տարբեր հաճախականությունների համադրություն է: Hex- ը կարող է լսել միայն որոշակի ժամանակ, մինչև այն պետք է մաքրի բոլոր տվյալները և նորից, ուստի աղմուկ լսելու համար այդ աղմուկի հաճախականությունը պետք է լինի առավելագույնը այն ժամանակի կեսից, ինչ Hex- ը լսում է hex- ը պետք է կարողանա երկու անգամ լսել այն, որպեսզի իմանա, որ դա իր սեփական հաճախականությունն է: Եթե մենք գրաֆիկացնենք մաքուր տոնը ՝ որպես ամպլիտուդիայի ընդդեմ ժամանակի, մենք կտեսնենք սինուս ալիք: Քանի որ իրականում մաքուր երանգները տարածված չեն, այն, ինչ մենք տեսնում ենք, բավականին շփոթեցնող և անկանոն գանգուր գիծ է: Այնուամենայնիվ, մենք կարող ենք սա մոտավորապես տարբեր մաքուր տոնային հաճախականությունների գումարով ճշգրտության բավականին բարձր աստիճանի բերել: Սա այն է, ինչ անում է fft գրադարանը. Այն ընդունում է աղմուկ և այն բաժանում տարբեր լսվող հաճախականությունների: Այս գործընթացում, որոշ հաճախականություններ, որոնք fft գրադարանը օգտագործում է իրական աղմուկը մոտավորելու համար, ավելի մեծ ամպլիտուդներ ունեն, քան մյուսները. այսինքն ոմանք ավելի բարձր են, քան մյուսները: Այսպիսով, յուրաքանչյուր հաճախականություն, որը Hex- ը կարող է լսել, ունի նաև համապատասխան ամպլիտուդ կամ ծավալ:

Մեր ծածկագիրը fft անում է ՝ ստանալու այն տիրույթում գտնվող բոլոր հաճախությունների ամպլիտուդների ցանկը, որոնք Hex- ը կարող է լսել: Այն ներառում է ծածկագիր, որը տպում է հաճախությունների և ամպլիտուդների ցուցակ, ինչպես նաև գծագրում դրանք, որպեսզի օգտվողը կարողանա ստուգել, որ Hex- ն իրականում ինչ -որ բան է լսում, և որ այն, կարծես, համապատասխանում է Hex- ի ծավալների մակարդակի փոփոխություններին: լսելը: Այնտեղից, քանի որ մեր նախագիծն ունի 3 անջատիչ, մենք հաճախությունների միջակայքերը բաժանեցինք երրորդի `ցածր, միջին և բարձր և ստիպեցինք, որ յուրաքանչյուր խումբ համապատասխանի անջատիչին: Վեցանկյունը անցնում է իր լսած հաճախականությունների միջով, և եթե ցածր/միջին/բարձր խմբում որևէ բան գերազանցում է որոշակի ծավալը, ապա այն խմբի հետ համապատասխան անջատիչը, որին պատկանում է հաճախականությունը, միանում է, և ամբողջը դադարում է, որպեսզի լույսը մնա վրա. Սա շարունակվում է մինչև բոլոր հաճախականությունների ստուգումը, իսկ հետո Hex- ը նորից լսում է, և ամբողջ գործընթացը կրկնում է: Քանի որ մենք ունեինք 3 անջատիչ, մենք այսպես բաժանեցինք հաճախականությունները, բայց դրանք հեշտությամբ կարող են չափվել ցանկացած թվով անջատիչների վրա:

Նշում կոդի որոշ տարօրինակությունների վերաբերյալ: Պատճառն այն է, որ երբ մենք կրկնում ենք 10 -րդից սկսվող հաճախականությունների մեջ, այն է, որ 0 հաճախականությամբ ամպլիտուդը չափազանց բարձր է ՝ անկախ աղմուկի մակարդակից ՝ DC անջատման պատճառով, ուստի մենք պարզապես սկսում ենք այդ հարվածից հետո:

Տե՛ս կից ֆայլը ՝ մեր օգտագործած իրական կոդի համար: Ազատորեն խաղացեք դրա հետ ՝ այն ավելի կամ պակաս զգայուն դարձնելու համար, կամ ցանկության դեպքում ավելացրեք ավելի շատ լուսավորման խմբեր: Զվարճանալ!