Arduino- ի վրա հիմնված լուսային շոու. 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ես կառուցել եմ Arduino- ի կողմից վերահսկվող թեթև շոու, որպես իմ մուտքը Makers Rock, Album Art Collab: Դուք կարող եք ավելին իմանալ դրա համար հետևյալ հղումով ՝ Makers Rock: Իմ ընտրած շապիկը Judas Priest - Painkiller ալբոմից է:

Ամբողջ կտորը թեթև շոու է, որը փակված է փայտե շրջանակի մեջ, և ալբոմի ստեղծագործությունը դրված է վերևում, որպեսզի լույսը լուսավորվի:

Քայլ 1: Պատրաստեք փայտե շրջանակ

Կարող եք կառուցել շրջանակը կամ պարիսպը ցանկացած ձևով, որը կցանկանայիք: Ես ընտրում եմ փայտ, քանի որ դրա հետ աշխատելը հեշտ է `օգտագործելով միայն հիմնական գործիքները:

Ես կառուցեցի շրջանակը մի քանի պալետների տախտակներից, որոնք ես փրկել եմ: Ես նշեցի տախտակների մաքուր մասերի 4 կտոր, որոնց երկարությունը 30 սանտիմետր էր, համոզվելով, որ նշվում է հոդերի համար 45 աստիճան մեղմիչ:

Ես կատարեցի բոլոր կտրումները ՝ օգտագործելով իմ սղոցը և այն աշխատեց նորմալ: Եթե դուք ունեք մատղաշ սղոց կամ սեղանի սղոց, ապա կարող եք դրանք օգտագործել և շատ ավելի լավ արդյունքներ ստանալ: Միացումները կատարյալ չէին, բայց իմ գոտու սրբիչով ես կարողացա այնպես անել, որ կտորները լավ տեղավորվեն:

Փորձարկման ընթացքում ես հասկացա, որ դրանք չափազանց լայն են, և որ նրանք շատ տարածք կզբաղեցնեն պարիսպի ներսում, ուստի որոշեցի դրանք կտրել 2 սմ լայնությամբ: Կրկին ես օգտագործեցի իմ ոլորահատ սղոցը `համոզվելով, որ գծի ներսում չեմ կտրում:

Միտերի միացումներն ինքնուրույն մեծ աջակցություն չունեին, այնպես որ ես կտրեցի եռանկյունու փոքր կտորներ ՝ անկյուններում սոսնձելու համար ՝ որպես լրացուցիչ հենարան: Համոզված եմ, որ այստեղ կան շատ ավելի լավ տարբերակներ, բայց սա լավագույն գաղափարն էր, որն ունեի այս պահին:

Ես միացումները միացրի փայտի սոսինձով միացումների կեսին և CA սոսինձով ծայրերում, որպեսզի գործեմ որպես սեղմիչ և պահեմ այն տեղում, մինչ փայտի սոսինձը բուժվում է: Փոքր աջակցության եռանկյունիները սոսնձվեցին տեղում ՝ օգտագործելով միայն CA սոսինձ, որպեսզի գործընթացն ավելի արագ լինի:

Քայլ 2. Շրջանի նախատիպը

Ներքին լուսային ցուցադրման էլեկտրոնիկան բաղկացած է Arduino Uno տախտակից, որի խոսափողը կոտրված ականջակալից միկրոֆոն է, որը լսում է սենյակի ձայները, այնուհետև այն արտացոլում է ձայնի ընդհանուր ծավալը ՝ լուսավորելով ներսում գտնվող 5 կտորներից մեկը:

Շղթան կազմված է երկու անկախ մասերից: Առաջին մասը խոսափողն է `իր մեկ տրանզիստորային ուժեղացուցիչով, իսկ երկրորդ մասը` LED շերտերի շարժիչներն են: Նրանք մեզ պետք են, քանի որ Arduino- ն և խոսափողի ուժեղացուցիչն աշխատում են 5 Վ լարման վրա, մինչդեռ LED ժապավենը աշխատում է 12 Վ լարման վրա:

Խոսափողը միացված է Arduino- ի 5V ելքին 10k դիմադրիչի միջոցով և կոնդենսատորի միջոցով մինչև տրանզիստորի հիմքը: Տրանզիստորը այնուհետև ուժեղացնում է ազդանշանը 2.5 Վ միջին մակարդակով, որպեսզի մենք կարողանանք այն վերցնել Arduino- ի A0 անալոգային մուտքի վրա:

LED- ների համար 12V- ը միացնելու համար տրանզիստորների հիմքը 10k դիմադրության միջոցով միացված է թվային ելքին և նույն սխեման կրկնվում է 5 անգամ: Ես միացնում եմ ընդամենը 3 LED յուրաքանչյուր հատվածում, որպեսզի կարողանամ հեռանալ տրանզիստորների միջոցով: Եթե ցանկանում եք փոփոխել նախագիծը `ավելի երկար շերտեր օգտագործելու համար, քան ձեզ հարկավոր կլինի օգտագործել որոշ MOSFET- ներ:

Չնայած այն կարող է թվալ որպես բարդ միացում, այն իսկապես շատ պարզ է: Ես ամեն ինչ փորձարկել եմ տախտակի վրա և համոզվելուց հետո, որ այն աշխատում է ինչպես և սպասվում էր, ես կառուցեցի վահան, որը անմիջապես տեղադրվելու է Arduino Uno- ի վրա:

Սխեմատիկ տարբերակը հասանելի է ՝

Քայլ 3. Կառուցեք Arduino Shield- ը

Երբ ես երջանիկ էի միացումից, ես Arduino- ի համար վահան եմ կառուցել տախտակի վրա: Buildրագրի կից տեսանյութում կարող եք տեսնել կառուցման ամբողջական գործընթացը:

Քայլ 4. Programրագրեք Arduino- ն

Նախագծի գլխավոր աստղը կոդը է, որը ծրագրավորված է Arduino- ի վրա: Խոսափողը ձայնի մակարդակը վերլուծելու և երաժշտությանը հաջորդող տեսանելի լույսի վերածելու ծանր աշխատանքն է: Ամբողջ ծածկագիրը կարող եք ներբեռնել իմ GitHub էջից, և դրա հղումը կարող եք գտնել տեսանյութի նկարագրության մեջ ՝ էլեկտրոնիկայի սխեմայի հետ միասին:

Մի խոսքով, ծածկագիրն ունի 3 հիմնական մաս ՝ վերլուծության համար վերցնել երաժշտության նմուշ, որոշել ձայնի մակարդակը, այնուհետև LED- ների ելքը վերահսկել հաշվարկված արժեքի հիման վրա: Ես գիտեմ, որ սա ոմանց համար կարող է հրթիռային գիտություն թվալ, բայց իրերին տիրապետելուց հետո դա իսկապես հեշտ է:

Սկզբում ուրվագիծը սահմանում է բոլոր փոփոխականներն ու հաստատունները, որոնք մենք կօգտագործենք: Ես համոզվեցի, որ բացատրություն կտամ նրանցից յուրաքանչյուրին, որպեսզի ավելի հեշտ հասկանաք: Դրանից հետո մենք ունենք կարգաբերման գործառույթ, որը սկսում է սերիական հաղորդակցությունը վրիպազերծման նպատակների համար, դատարկվում և սկզբնավորվում է այն զանգվածը, որը մենք կօգտագործենք գագաթնակետից մինչև գագաթնակետի հայտնաբերման համար և սահմանում է LED- ների ելքերը:

Կոդի հանգույց բաժնում մենք նախ սկսում ենք ձայնագրության նմուշառումը, որպեսզի կարողանանք հայտնաբերել դրա գագաթից մինչև գագաթնակետ: Սովորական ձայնային ալիքի դեպքում աղմուկի բացակայությունը մի մակարդակ է, որն ուժեղացուցիչը կարող է արտադրել նվազագույն և առավելագույն լարման միջին կետում: Մեր դեպքում դա 2,5 Վ է:

Երբ ձայնը հայտնաբերվում է, մենք ստանում ենք ալիք, որը շարժվում է վեր ու վար, ուստի բարձր ձայները հայտնաբերելու համար մեզ հետաքրքրում է այդ ալիքի համակցված ամպլիտուդը: Այսպիսով, շարժվող ալիքի փոխարեն, մենք քարտեզագրում ենք 0 -ից մինչև առավելագույն արժեքները մի տեսակ շրջված վիճակում ՝ հեշտությամբ տարբերելու բարձր ձայնը ցածր ձայնից:

Կոդի հաջորդ երկու բաժինները հենց դա են անում. Նախ մենք չափում ենք գագաթը մինչև գագաթային ամպլիտուդը և որոշում ենք այդ գագաթի առավելագույնը տվյալ ժամանակահատվածի համար: Ինչպես խոսափողն է աշխատում, որքան հեռու եք նրանից, այնքան ավելի քիչ ձայն կարող է ընտրել, այնպես որ մենք պետք է հաշվարկենք այնպիսի գործոն, որը կամ ուժեղացնի կամ նվազեցնի չափված ազդանշանը և նույն արձագանքը կունենա տարբեր մակարդակներում:

Որպես վերջին քայլ, մենք բազմապատկում ենք խոսափողից չափված արժեքը այն գործոնով, որը մենք նոր ենք հաշվարկել և արդյունքի հիման վրա միացնում ենք հատուկ LED- ները:

Այն բանից հետո, երբ տախտակը ամբողջովին կպցվեց ըստ սխեմատիկ սխեմայի, ես համոզվեցի, որ այն պետք է փորձարկեմ ՝ նախքան ալբոմի իսկական արվեստի պատրաստմանը անցնելը:

Կոդ GitHub- ում ՝

Քայլ 5: Պատրաստեք առջևի ծածկը

Կտորի առջևի մասում ես օգտագործել եմ հստակ ակրիլային թերթ: Ես տպագիր արվեստի գործերը կտրեցի չափերի և մակերեսին քսեցի թափանցիկ փայտի սոսինձի շերտ ՝ առանց ակրիլային պաշտպանիչ ծածկույթի: Եթե դուք ունեք մուտք դեպի Mod Podge կամ ինչ -որ հստակ ակրիլային գել միջավայր, քան ավելի լավ է օգտագործել այն փայտի սոսնձի փոխարեն, բայց այն աշխատում է գրեթե նույնը:

Պատկերը կիրառելիս հնարքը կայանում է նրանում, որ շատ սոսինձ չօգտագործեմ, ինչպես դա արեցի, որպեսզի թղթի վրա կնճիռներ չստանան: Այս դեպքում ավելի լավն է, բայց մակերեսը պետք է ամբողջությամբ ծածկված լինի: Սոսինձը դեռ թաց վիճակում, արվեստի գործը հազիվ տեսանելի է, բայց ամբողջովին չորանալուց հետո այն թափանցիկ կդառնա:

Շրջանակը թողեցի 24 ժամ բուժվելու համար, այնուհետև պարզեցի Arduino- ի տեղադրումը շրջանակի ներսում: Ես ուզում եմ, որ արվեստի գործը կախված լինի պատից, և քանի որ այն պետք է միացված լինի հոսանքի համար, ես տախտակը ամրացրել եմ ներքևի կողմում, որպեսզի հոսանքի ադապտերային լարը դուրս գա պատի վարդակից:

Ես օգտագործեցի մի սղոց ՝ նյութի մեծ մասը հեռացնելու համար, այնուհետև ես անցա իմ ճանապարհով ՝ սղոցով և ֆայլով: Եթե ունեք ձեռքի երթուղիչ, ապա դա շատ ավելի արագ կլինի, քան սղոցը: Ես նաև անցք բացեցի շրջանակի միջով, որպեսզի խոսափողը դուրս գա և հավաքի սենյակի ձայները:

Ավարտելուց առաջ ես շրջանակը հղկեցի մինչև 240 մանրացված հղկաթուղթ, այնուհետև կիրառեցի փայտե բիծի լաք: Ես կտորի կտորով սրբեցի բիծը, իսկ հետո որոշ ժամանակ անց սրբեցի այն:

Քայլ 6: Հավաքեք լույսի շոուն

Շրջանակի հաստությունը բավարար չէր ամբողջ էլեկտրոնիկան տեղում պահելու համար, այնպես որ ես շրջանակի երկու կողմերում կտրել և սոսնձել եմ 5 մմ սև XPS փրփուրի մեկուսացման երկու շերտ: Բոլոր էլեկտրոնիկայի համար տեղ ազատելուց բացի, փրփուրը կտորին գեղեցիկ շերտավոր տեսք էր տալիս կողքերից:

Էլեկտրոնիկայի բոլոր բաղադրիչները տեղադրված են շրջանակի ներսում `տաք սոսինձ օգտագործելով` սկսած խոսափողից, այնուհետև հիմնական Arduino տախտակից:

Հետևի մասում ես նշել և կտրել եմ 3 մմ բարձր խտության մանրաթելաթերթ, որը հանդես կգա որպես կողային տախտակ և անդրադարձիչ, քանի որ կողմերից մեկը սպիտակ է: Ես հետևից ամրացնելու համար օգտագործել եմ 3,5 -ից 16 մմ փոքր պտուտակներ: Այնուհետև ես հանեցի սոսինձը LED շերտերի վրա և կպցրեցի դրանք մանրաթելային տախտակին:

Ակրիլային ճակատը նույնպես ամրացված է նույն 16 մմ պտուտակներով, բայց ես հակադարձում եմ պտուտակների անցքերը 6 մմ տրամագծով, որպեսզի նրանք նստեն առջևի կողքին: Եթե ունեք երթուղիչ, ապա կարող եք ակոս անել շրջանակի մեջ և այդ կերպ կցել ակրիլը:

Վերջում մնում էր ակրիլային թերթից մյուս պաշտպանիչ շերտը հանել և ամեն ինչ փորձարկել `համոզվելու համար, որ այն դեռ գործում է: Այն պատից կախելու համար ես մի կտոր լար եմ ավելացրել հետևի երկու սլաքների միջև:

Քայլ 7: Վայելեք ձեր Arduino Light Show- ը

Ընդհանուր առմամբ, ես շատ գոհ եմ, թե ինչպես է դա ստացվել: Պարիսպը կարող էր մի փոքր ավելի լավ լինել, եթե ես ունենայի փայտամշակման համապատասխան գործիքներ, բայց այն դեռ պատի գեղեցիկ ձևավորում է: Քանի որ ես կառուցեցի այն, մենք շատ զվարճացանք երեխաների հետ, բայց ժամանակն է, որ նա նոր տուն գտնի:

Ես նվիրելու եմ իմ ստեղծած կտորը, այնպես որ խնդրում ենք դիտել տեսանյութը YouTube- ում ՝ իմանալու համար, թե ինչպես կարող եք շահել այն:

Համտեսեք ծածկագիրը YouTube- ում

Կառուցեք նախագծի տեսանյութ

Եթե ձեզ դուր եկավ նախագիծը, ապա խնդրում եմ քննարկել Patreon- ի իմ աշխատանքը:

Սխեմատիկ տարբերակը հասանելի է ՝

Կոդ GitHub- ում ՝