Arduino Music Reactive Desktop Lamp: 8 քայլ (նկարներով)

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

Բարև բոլորին:

Այս կառուցման մեջ մենք պատրաստելու ենք ռեակտիվ LED աշխատասեղան `օգտագործելով պարզ բաղադրիչներ և որոշ հիմնական Arduino ծրագրավորում: Այն տպավորիչ ազդեցություն է թողնում, որտեղ լույսը պարելու է բոլոր հնչյունների և երաժշտության ներքո: Այս նախագիծը ես ավարտեցի թիմակցիս հետ:

Ի՞նչն է ինձ ոգեշնչել դա անել: Իմ մոդուլի ուսումնական ձեռնարկներից մեկի ընթացքում մեզ հնարավորություն տրվեց սովորել, թե ինչպես է աշխատում Arduino- ն, և այդ ժամանակվանից ինձ գրավեց դրա անհամար հնարավորությունները `զուգորդված այն բանի հետ, որ դա բաց կոդով սարքավորում է: Հանձնարարելով ստեղծել և կատարելագործել թվային արհեստական գործ, ես ցանկացա օգտագործել հաշվարկը որպես գործիք և միջավայր ՝ այս ֆիզիկական թվային արտեֆակտի միջոցով արվեստ և մշակույթ արտահայտելու համար: Բացի այդ, ես միշտ վերաբերվել եմ լուսադիոդներ պարունակող օբյեկտին, քանի որ զգում եմ, որ LED շերտերը կառավարում են հնարավորությունների լայն շրջանակ `օբյեկտի հետ միացման եղանակից մինչև գույնի վերահսկում: Այն կարող է պարզ առարկան հիանալի և ինտերակտիվ տեսք ունենալ: Ավելի լավ է, եթե մենք կարողանանք այն դնել կրելի առարկա: Վստահ եմ, որ ձեզանից շատերը կիմանային դիջեյ մարշմելոյի և նրա խորհրդանշական գլխաշորի մասին: Իմ սկզբնական հայեցակարգն էր ՝ կատարելագործել մաշվող սաղավարտի սաղավարտը, դրան ներառել LED լույսեր, որոնք աշխատում են Arduino- ով և արագացուցիչի շարժման տվիչով (դրան ավելի շատ կանդրադառնա վերջին մտքերում): Այնուամենայնիվ, բյուջեի պատճառով (LED- ի արժեքը թանկ է..) և ժամանակի նախագծի գործնական նկատառումներից ելնելով, մենք գաղափարը փոխեցինք այս ձայնային ռեակտիվ marshmello LED լամպի մեջ: Այն միանշանակ կարելի է դիտել որպես միջավայր, որը ցուցադրում է փոփ մշակույթը, և լինելով ձայնային ռեակտիվ լամպ, այն թվային արվեստ է թվում:

Սա նախագծի մեր տարբերակն է: Բոլոր վարկերը youtuber- ի «Բնական Nerd» - ին, մենք հետևում էինք նրանց կատարածի հիման վրա և կցանկանայինք շնորհակալություն հայտնել նրանց `մեզ նախագծի իրականացման վերաբերյալ մանրամասներ հաղորդելու համար: (Բնական խուլ)

Քայլ 1. ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՄԱՐPLԵՐ

Առաջին բանը `առաջին հերթին. Դրանք այն ապրանքներն են, որոնք մեզ անհրաժեշտ են: Դրանք հիմնականում ընտրովի չեն `հիմք ընդունելով, որ դուք կարող եք հեշտությամբ կատարել ձեր սեփական իմպրովիզացիան և հարմարեցումը ձեր նախագծին: Չնայած դրան, որոշ հիմնական տարրեր անհրաժեշտ են, եթե ցանկանում եք հետևել այս ուղեցույցին.

• Arduino Uno (կամ ցանկացած նույնքան փոքր Arduino տիպ)
• Ձայնի հայտնաբերման մոդուլ
• Արտաքին էներգիայի մատակարարում
• Անհատապես հասցեավորվող LED ժապավեններ 60 մետր մետրի համար
• Jumper լարերը
• Breadboard

Կախված տեսքից, որին ցանկանում եք հասնել, գուցե ցանկանաք շերտերն այլ կերպ դասավորել կամ լույսը ճառագայթել այլ կերպ: Իմ մոտեցման համար ես օգտագործեցի հետևյալ կետերը.

• Վերամշակված ապակե բանկա (կամ ցանկացած այլ բանկա, որը համապատասխանում է ձեր չափսերին)
• Սև քարտի թուղթ
• Փրփուր տախտակ
• Սփրեյ ներկ (օգտագործվում է բանկան ծածկելու համար)

Բոլոր հիմնական պարագաները գնվել են Continental Electronic- ից (B1-25 Sim Lim Tower), LED շերտերն ամենաթանկ մասն էին, որոնք արժեին 18 SGD 1 մետրի համար. Մենք օգտագործում էինք 2 մետր: Մնացած իրերը կամ վերամշակված նյութեր էին, կամ գնված էին հարևանության հարմարության/ սարքավորումների խանութից:

Քայլ 2

Ես օգտագործել եմ արտաքին էներգիայի աղբյուր, ինչպիսին է AC- ից DC հոսանքի աղբյուրը: վաճառասեղանի մոտ գտնվող տղան առաջարկեց արտաքին էներգիայի մատակարարում, քանի որ ավելի լավ կլիներ 2 մետրանոց LED ժապավենը միացնել և ոչ թե այրել USB պորտը: Եթե դուք օգտագործում եք 1 մետր կամ ավելի քիչ, ապա դա անում եք առանց արտաքին սնուցման աղբյուրի և պարզապես օգտագործում եք Arduino Uno- ի USB մալուխը և այն ուղղակիորեն միացնում համակարգչին:

Նախագծի հիմնական բաղադրիչը ձայնային դետեկտորի մոդուլն է: Այն կապահովի անալոգային ազդանշան (մուտք) Arduino- ին, որն օգտագործվում է RGB լույսերը լուսավորելու համար (ելք): Արտաքին սնուցման աղբյուրը սնուցելու է բոլոր երեք բաղադրիչները `Arduino- ն, ձայնային դետեկտորի մոդուլը և LED լույսերը: Լարել VIN- ը (կամ 5V) Arduino- ում և VCC- ն `ձայնային դետեկտորի տախտակին` դեպի դրական մուտք: Այնուհետև Arduino- ի և դետեկտորի վրա միացրեք GND- ը բացասական: Սա պատկերված է կցված սխեմատիկայում: Մենք նաև պետք է LED շերտի 5V և GND մուտքը միացնենք էներգիայի աղբյուրին:

Մենք որպես հացահատիկ օգտագործեցինք այս կապերի միջնորդը: Էլեկտրաէներգիայի մատակարարումը սնվելու է արտաքին էներգիայի աղբյուրից, որն այնուհետև սնուցելու է երեք բաղադրիչները, ինչպես նշվեց:

Նշում. Մեր դաստիարակը առաջարկեց դիմադրություն օգտագործել ուժի և ձայնային դետեկտորի մոդուլի միջև կապերի համար, այնպես, որ ոչ բոլոր ուժերն են անցնում մոդուլին ՝ թույլ տալով ավելի լավ մուտքագրում:

Քայլ 3. ԱՇԽԱՏԱՆՔ ԵՎ ԳՈRՅՆՆԵՐ

Բոլոր երեք բաղադրիչները հոսանքին միացնելուց հետո մենք պետք է դրանք միմյանց միացնենք:

Ձայնային դետեկտորի մոդուլը Arduino- ի հետ կշփվի անալոգային մուտքային կապերի միջոցով, ես կօգտագործեմ A0 կապը:

LED շերտերին անհրաժեշտ է թվային զարկերակ `հասկանալու համար, թե որ LED- ին հասցեագրել: Այսպիսով, թվային ելքային փին DI- ն պետք է միացված լինի Arduino- ին: Ես Arduino- ում կօգտագործեմ 6 -րդ կապը: Մենք ստացանք այն խանութը, որտեղ մենք գնեցինք էլեկտրոնիկա ՝ LED շերտի բոլոր թռիչքային լարերը միացնելու համար: Հետևաբար, մեր աշխատանքի համար կպչող աշխատանք չէր պահանջվում ՝ փրկելով դրա դժվարությունները: Մնում էր միայն տղամարդ-էգ մալուխը միացնել դրան:

Նմանապես, կարող եք պարզապես հետևել ներկայացված սխեմատիկ գծապատկերին `կապերի ակնարկ ստանալու համար:

Քայլ 4. ԿՈԴԸ ԲԵՌՆԵԼ

Սա, թերևս, ծրագրի ամենակարևոր մասն է: Իմ օգտագործած կոդի աղբյուրը կարող եք գտնել այստեղ (հղում) կամ դրա իմ տարբերակը (կցված ֆայլ): Հիմնական սկզբունքն է սենսորից ձեռք բերված անալոգային արժեքը քարտեզագրել `ցուցադրվող LED- ների քանակով:

Ամեն անգամ սկսելու համար մենք ուզում ենք ապահովել, որ բոլոր լույսերն աշխատում են ինչպես և սպասվում էր: Մենք կարող ենք դա անել `օգտագործելով զանգվածի գործառույթը, որը թույլ կտա ձեզ միացնել բոլոր առանձին LED- ները:

Այնուհետև մենք անցնում ենք լամպի մեջ հնչյունների պատկերացման հիմնական գործառույթին: Մենք կարող ենք դա անել ՝ օգտագործելով քարտեզի գործառույթը: Սա թույլ կտա ցուցադրել որոշակի քանակությամբ LED- ներ `հաշվի առնելով քանակական փոփոխական մուտքը: Իմ մոտեցման համար ես որոշեցի ավելացնել տեղադրված LED- ների թիվը (180 -ը սահմանված է ծածկագրում, ի տարբերություն իմ ունեցած 120 լուսադիոդների): Ես փորձեցի տարբեր պարամետրեր. Ներառյալ ձայնի դետեկտորի զգայունության ճշգրտումը, խոսափողի ցածր և առավելագույն արժեքի տատանումները և այլն: Այնուամենայնիվ, ես չկարողացա հասնել ցանկալի պատկերացման, մինչև LED- ների քանակը չբարձրացնեի: Կա նաև ընթացակարգային երկրորդ շերտ: Կոդը թույլ կտա ավելի միջին չափանիշների հիման վրա հետևել ձայնի ինտենսիվությանը, թույլ տալ, որ լույսը փոխի գույները, երբ երգը գագաթնակետին գա `« HIGH ռեժիմ »:

Կախված տեսքից, որին ցանկանում եք հասնել, գուցե ցանկանաք ճշգրտումներ կատարել օգտագործված ծածկագրում: Այս տեսանյութը (հղումը) մանրամասն բացատրում է ծածկագրերը:

Քայլ 5: ԲՆԱԿԱՐԱՆԻ ՊԱՏՐԱՍՏՈՄ

Նախ, ես սև քարտի թուղթը գլորեցի մոտավորապես նույն շրջանաձև և տրամագծով, ինչ ապակե տարայի բացվածքը: Ես չունեի համապատասխան չափիչ գործիքներ: Հետևաբար, ես իմպրովիզ եմ անում ՝ հիմնականում գլորելով ամբողջ սև քարտի թուղթը բանկայի մեջ: Սև քարտի թղթի երկարության չափումից հետո, որը ես պետք է օգտագործեմ, ես այն զգուշորեն կտրեցի ՝ հետևելով իմ նշած նշանին: Այնուհետև ես ծայրերը կպցրի իրար և կազմեցի գլանաձև խողովակ: Բնակարանի երկարությունը և բարձրությունը կախված են ձեր տարայի չափից: Դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած երկարություն, որը ցանկանում եք:

Հաջորդը, ես պատում եմ այն պատյանը, որը ես արել էի LED շերտով դրա շուրջը ՝ ծածկելով պատյանների ամբողջ մակերեսը: Դա արվեց հենց շերտի հետևի սոսինձով: Համոզված եմ, որ մի փոքր ճեղքվածք կտրված է, որպեսզի թույլատրվի մետաղալարերի ավելորդ երկարությունը սահել պատյան ներսում `մետաղալարերի ավելի կոշտ կառավարման համար և չխոչընդոտել ողողման մակերեսը:

Երրորդ, խոռոչ գլանաձև խողովակն օգտագործվում է որպես առավելություն ՝ ներսից լցնելով էլեկտրոնիկան: Սկսելու համար ես ամրացրեցի մետաղալարերի միացումները Arduino- ի և տախտակի վրա ՝ օգտագործելով կապույտ գույն: Հետո, ես ամրացրեցի մետաղալարերի ավելցուկային երկարությունը `օգտագործելով սովորական 3M ժապավենը: Այս քայլը նախազգուշական միջոց է, որը թույլ չի տալիս լարերը հեշտությամբ անջատվել հավաքման գործընթացում:

Չորրորդ, հավաքված տախտակն այնուհետև պատրաստ է տեղադրվել պատյանում: Քանի որ էլեկտրոնիկան «թաքնված» է պատյան ներսում, կառուցվածքի դասավորությունը պետք է լինի այնպիսին, որ օգտագործողին թույլ տա հեշտ մուտք ունենալ Arduino USB- ին: Ոչ միայն դա, ձայնային դետեկտորի մոդուլը նույնպես պետք է երես թեքվի `շրջակա ձայնի մուտքը հավաքելու մոդուլի հեշտության համար: Ուստի հավաքված տախտակը ուղղահայաց է ստեղծվում `դա թույլ տալու համար: Փրփուրի տախտակի մի մասն օգտագործվել է հավաքված տախտակը պատանին պահելու համար: Այս քայլի ընթացքում LED ժապավենը միացված կլինի (կարմիր, նարնջագույն, դեղին ցատկման լարերով) ՝ էլեկտրոնիկայի տեղադրումից հետո: Բոլոր կապերը կատարվում են մինչև այս պահը, բացառությամբ արտաքին էներգիայի աղբյուրի `կարմիր և սև մետաղալարերի:

Քայլ 6

Քանի որ աշխատասեղանի լամպը հիմնված եմ որպես մարշմելոյի գլխի կրկնօրինակի վրա, ես ստիպված էի ամբողջ ապակե բանկան ծածկել `բացառությամբ աչքերի և բերանի հատվածի, որը պետք է սև լիներ, սպիտակ լակի ներկով: Աչքերի և բերանի տրաֆարետը կտրված է և կպցվում բանկայի վրա, նախքան ցողացիրի աշխատանքը: Մինչև աչքերի և բերանի տեղադրումը բանկայի ներսից բանկան թողել են չորանալու: Դա արվեց մնացած սև քարտի թղթի միջոցով (սկզբում մտածում էի պարզապես սև նկարել): Էֆեկտը լավ ստացվեց, քանի որ, ըստ երևույթին, աչքերն ու բերանի շերտը իրականում կտրված էին:

Մետաղյա կափարիչը պետք է ունենար կենտրոնական բաց `Arduino USB- ին, ձայնային դետեկտորի մոդուլին և էներգիայի մատակարարմանը, ինչպես նշվեց: Ինձ հաջողվեց կտրումը կատարել արհեստանոցում դպրոցում:

Քայլ 7. ՎԵՐINՆԱՈՄ

Այժմ այն շինարարության վերջին հավաքն է:

LED շերտը նախ ստուգվում է `ապահովելու համար, որ լույսերն իրականում աշխատում են, և բոլոր միացումները պատշաճ են: Համոզված լինելով, որ բաղադրիչներն աշխատում են, կարող եք շարունակել պատյանը տեղադրել ձեր պատրաստած բանկաների պատյանում: Դուք կարող եք տեսնել անցքով (նույնիսկ կափարիչի տեղադրումից հետո) և էլեկտրոնային բաղադրիչների տեղադրմամբ, կարող եք հասնել ինչպես Arduino USB ինտերֆեյսին, այնպես էլ ներքևի էներգիայի մուտքին: Ձայնային դետեկտորի մոդուլը նույնպես փոքր -ինչ դուրս է ցցված դեպի դուրս ՝ ձայնը ավելի լավ գրավելու համար: Ոտքերի համար ես օգտագործել եմ փրփուրի տախտակից կտրված խորանարդներ և այն ներկել եմ սև: Իդեալում, ձեր աշխատասեղանի լամպի համար կարող եք օգտագործել գեղեցիկ փայտե տակդիր:

Նշում. Ներկերի աշխատանքը սկզբում վատ էր կատարված, ինչպես երևում էր առաջին նախատիպի ջրային նշաններից, հետևաբար, ես ստիպված էի ամբողջ բարակ շերտը քանդել այն ժամանակ, երբ այն ավելի բարակ էր, այն նորից սրսկել: Սա, անշուշտ, որոշակի լրացուցիչ ջանքեր պահանջեց, որից դուք կարող եք խուսափել խուսափել:

Եվ վերջապես, ես ավարտեցի նախագիծը: Անպայման կրկնվող փորձեր և սխալներ պահանջվեցին ՝ կա՛մ օրենսգիրքը գործի դնել, կա՛մ հավաքների գործընթացի փոփոխության հետ կապված, բայց ես գոհ էի ձեռք բերվածից:

Քայլ 8: Ամբողջական

Սա հիանալի նախագիծ էր, և ես զվարճալի ժամանակ անցկացրեցի դա անելիս: Ավելին, այն հատկապես հիանալի է, քանի որ այն այնքան հարմարեցված է և հետագայում թույլ է տալիս ցանկացած ժամանակ թարմացնել: Կոդը կարող է վերամշակվել ցանկացած պահի, և դուք ամեն անգամ ստանում եք «նոր» լամպ:

ԱՊԱԳԱՅԻ բարելավումներ

Այնուամենայնիվ, կան շատ ավելի բարելավումներ և/կամ տատանումներ, որոնք կարող են կատարվել կառուցվածքի մեջ:

Կարող եք ավելացնել Arduino- ին միացված տարբեր կոճակների մուտքեր: Դրանով դուք կարող եք փոխել ռեժիմը `լամպի ընդհանուր գործառույթն իրականացնելու համար, օրինակ` ընդհանուր զարկերակով: Սա թույլ է տալիս անցում կատարել ընթացիկ ձայնային ռեակտիվ ռեժիմի և ընդհանուր գրադիենտային զարկերակային ռեժիմի միջև: Մեկ այլ կոճակ կարող է գործարկվել `ճառագայթման լույսերի գունային հավաքածուն փոխելու համար (հավաքածու 1 - կապույտ դեղին, հավաքածու 2 - կարմիր մանուշակագույն և այլն): Կամ նույնիսկ ավելին, դուք կարող եք ունենալ ընթացակարգային 3 շերտ, որտեղ միջինների հիման վրա ձայնի ինտենսիվության առաջադեմ հետևման ավելի շատ ռեժիմներ կան ՝ «OWԱOWՐ», «ՆՈՐՄԱԼ», «ԲԱՐՁՐ»: Այդ կերպ Դուք կհասնեք գունային ալիքի ավելի լայն տեսականի:

Ես նաև սիրում եմ վերադառնալ իմ սկզբնական հայեցակարգին ՝ կրելի մարշելլոյի LED գլխին: Սա ավելի համարձակ կառուցվածք կթվա, որը զուգավորում է ինչպես ձայնային դետեկտորի մոդուլի, այնպես էլ արագացուցիչի շարժման մոդուլի օգտագործումը: Ձայնային դետեկտորի մոդուլը կընդգրկի LED լուսարձակների զարկերակային տեսողական պատկերը, մինչդեռ արագացուցիչի շարժման մոդուլը կփոխի լույսերի գույնը `համաձայն դրա մուտքի` օգտագործողի շարժման աստիճանի:

Հիմնականում, գաղափարն այն է, որ սահմանափակումներն անվերջ են, և այն մեկն է, որը սահմանափակվում է միայն ձեր տեսլականով: Շնորհակալություն դիտելու/կարդալու համար և հիանալի ժամանակ անցկացրեք ձեր Arduino- ի հետ: