Bluetooth hangszóró/ zenereaktív LED mátrix: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez a projekt részt vesz a vezeték nélküli versenyben és a LED -versenyben - ha tetszik, nagyon megköszönném a szavazatát. Kösz!

Terveztem és építettem egy DIY Bluetooth hangszórót, beépített LED mátrixszal. A LED -mátrix számos különböző megjelenítési módot tartalmaz, beleértve a kandalló üzemmódot, az absztrakt „mozgó művészet” módot, és számos olyan eszközt, amelyek a hangszóró doboz belsejében lévő mikrofonon keresztül reagálnak a zenére. Nem láttam más, otthonra tervezett terméket, amely így összekapcsolja a látványt és a hangot.

Ennek a projektnek az ötlete kissé szokatlan módon jött létre. Szerettem volna valamit építeni több újszülöttet váró barátnak. Olyan ajándékot szerettem volna, amely elősegíti gyermekeik idegrendszeri fejlődését, és olyan ajándékot, amelyet nem nőnek ki. Miután számos LED projektet készítettem, és némi famegmunkálási tapasztalattal rendelkeztem, arra az ötletre jutottam, hogy egy hangreaktív LED-mátrixot integrálok egy Bluetooth hangszóróba.

A hangszóródoboz meglehetősen sok famegmunkálással járt. A doboz külső része durva, göndör juharfűrészáru, amelyet 3/4 -re őröltem. Az elülső és hátsó panelek MDF -ből készültek. A göndör juhar kivitelét az elektromos gitárfelületek ihlették, mint például néhány kedvenc Paul Reed Smith gitárom.

Belsőleg 2x15 wattos Dayton Audio bluetooth erősítő táblát használok a hanghoz, és egy Arduino Mega -t a 16x16 LED mátrix (WS2812 LED -ek) vezérléséhez. A hangszóródobozban található kis elektret mikrofon érzékeli a lejátszott zenét, és jelzést ad az Arduino segítségével, hogy reaktív kijelzőt hozzon létre a LED -eken.

A kialakítás lehetővé teszi a mechanikus beállítást is, hogy teljesen megváltoztassa a LED mátrix megjelenését; a pixelesedéstől az absztraktig. Különösen büszke vagyok erre a funkcióra, mivel máshol még nem láttam, és a hatás nagyon klassz (a videó vége felé látható). A LED-mátrix a fehér félig átlátszó akril diffúzor mögötti terelőlapra van szerelve, és a hangszóró hátulján lévő hüvelykujj csavarásával mozgathatja a LED terelőlapot a diffúzor felé vagy attól távol. A hüvelykujj így lehetővé teszi, hogy a pixeles kijelzőről (ahol az egyes LED-ek láthatók) egy absztrakt kijelzőre lépjenek, ahol a LED-ek elmosódnak, és mozgó művészetet alkotnak, majdnem 3D-s hatást keltve.

1. lépés: Gyűjtse össze a kellékeket

Faipari:

A hangszóródobozt tetszőleges fából készítheti. 3/4”tömör juhart használtam a hangszóró doboz kerületéhez, ½” MDF -t az előlaphoz, ¼”MDF -t a hátlaphoz (de inkább ½” -ot javaslok), és ½”rétegelt lemezt a belső hangszóróházakhoz.

Diffúzor:

Félig átlátszó fehér akril lap:

Elektronika:

Arduino Mega (vagy klón):

16x16 LED -es mátrix:

19.7V vagy 24V tápegység (legalább 60W):

3”teljes tartományú hangszórók:

Dayton Audio 2x15w Bluetooth erősítő kártya:

Dayton Audio tartozékcsomag audio bemeneti csatlakozóval:

A Dayton Audio kártya konzolja:

1000 mF kondenzátor:

330 ohmos ellenállás

Automatikus erősítésű elektret mikrofon:

24V 16 mm -es reteszelés be/ki LED nyomógomb:

5V 16 mm -es reteszelés be/ki LED nyomógomb:

5V 16 mm -es pillanatnyi LED nyomógomb:

Female Power Jack:

Ásócsatlakozók:

Karos anyás vezetékes csatlakozók:

Lépés-átalakító:

Alternatív áramellátás:

5 V -os tápegység (legalább 70 W):

Fokozatos átalakító (a hangszóró áramkörének 19,7 V-ra emelése):

LED terelőlap és hardver

5”1/4-20 csavar

T-anya (1/4-20 menetes)

Knurl anya hüvelykujj csavar (1/4-20 menetes):

Sárgaréz csavarok:

Eszközök/Egyéb dolgok

Forstner Bits:

2. lépés: Vágja le a fát

Itt található a 22”W x 9” H x 6”D méretű hangszórók vágási listája. Kivághat tetszés szerinti fából, keményfából, MDF -ből vagy rétegelt lemezből. (Az MDF jobb, mint a rétegelt lemez, hogy kezelje a hangszórók rezgését, ahogy értem.)

Felső/alsó panel hangszóró doboz: (2) ¾”x22” x6”(lecsúszott végekkel)

Oldalsó panelek hangszóródoboza: (2) ¾”x9” x6”(lecsípett végű, vonja le az 1,5” -t, ha tompacsuklókat készít)

Elülső lemez: ½ x 20,5 x 7,5 hüvelyk

Hátlap: ½ x 20,5 x 7,5 hüvelyk

LED terelőlemez: ½”x7.5” Hx 8.5W”

Hangszóróházak: (2) ½”x7,5” x4,25”, (2) ½” x7,5”x5,5”

A fenti alkatrészlista kivágásához használjon körfűrészt, asztali fűrészt és/vagy gérvágó fűrészt.

3. lépés: Vágja ki a nyomógombos vezérlőelemek felső paneljét

Mielőtt ragasztanánk a dobozt, kivágásokat kell készítenünk a felső panelünkben a három 16 mm -es (~ 5/8”) nyomógombhoz. A 24 V -os reteszelő ki- és bekapcsoló gomb mindent ki- és bekapcsol, az 5 V -os reteszelő ki- és bekapcsoló gomb pedig a Bluetooth -hangszórótól külön -külön kapcsolja be és ki az 5 V -os áramkört (a LED -mátrixszal és az Arduino -val), az 5 V -os pillanatnyi gomb pedig módot vált. a LED mátrixon.

Ezeknek a 16 mm -es gomboknak a menetei nem elég hosszúak ahhoz, hogy átnyúljanak a fán, ezért nagyobb mélyedéseket kell fúrnunk a felső panel belsejében, hogy az anyát az egyes gombok meneteihez csavarjuk és rögzítsük. Jelölje meg a hangsugárzó középső pontjait a felső panel alsó részén, az egyiket pontosan középre helyezve, a másik kettőt pedig 1,75”távolságra a középponttól mindkét oldalon. Ezután használjon 1-3/8”-os Forstner-fúrót a felső panel belsejében, és fúrjon lyukat a tetejétől számított 1/4 hüvelyk távolságra (pl. Állítsa le a fúrógép 1/2” -os mélységét). Használja a Forstner -fúrótól balra lévő középső pontot útmutatóként a középpont fúrásához egy kicsi (pl. 1/8”) fúróval, amely lehetővé teszi a dolgok összehangolását, amikor az ellenkező oldalról fúr. Most fordítsa meg, és használjon 5/8 hüvelykes Forstner -fúrót minden lyuk felülről történő fúrásához, így van egy lyuk, amely tökéletesen illeszkedik a 16 mm -es gombokhoz. Ez a folyamat itt látható:

4. lépés: Vágja le és fesse le az első hangszórópanelt

Először ceruzával kell megjelölni az egyes hangszórók középpontját. A középpontjaimat a legközelebbi oldalsó széltől 3,5”-re jelöltem, és függőlegesen középre (3.75” -re a felső/alsó szélétől) jelöltem, így a hangszórók 2 hüvelyk távolságra lesznek a hangszórópanel szélétől. Ezután rajzoljon ceruzájával egy 6,75 x 6,75 hüvelykes négyzetet, amely függőlegesen és vízszintesen van középen az előlapon. Ez a négyzet a LED mátrix kivágása.

Ezután egy 3 hüvelykes lyukfűrésszel vágja ki a hangszórók lyukait, a kijelölt pontok középpontjában. Ajánlatos fúrógépet használni, de ha óvatos, kézzel fúrhat.

Ezután egy szögletes útválasztó bit segítségével adja meg az egyes hangszórókivágások belsejét és a LED mátrixkivágást lekerekített éllel.

Végül festeni kell az MDC előlapját. Az MDF elülső és hátsó részéhez fehér festékszóró festéket használtam, és néhány réteg átlátszó lakkal fedtem fel. Készítettem egy változatot is, fekete előlappal, ahol fekete spray -festéket használtam.

5. lépés: Vágja le és rögzítse a diffúzort

Vágjon le egy darabot akrilból 7”x 7” méretűre asztali fűrésszel, körfűrésszel vagy szúrófűrésszel. Húzza le a védő műanyag széleit az akril mindkét oldalán, és helyezze a kivágás belső oldalára az előlapon. Ragasztáshoz használjon szuper ragasztót az előlapra.

6. lépés: Készítse el a kivágásokat a hátsó hangsugárzó panelen

Először készítsen ¼”kivágásokat a menetes vonali bemenethez és a menetes női egyenáramú jack csatlakozóhoz. A nyomógombokhoz hasonlóan a szálak sem nyúlnak át. Használja ugyanazt a folyamatot a gomboknál, hogy nagyobb mélyedéseket készítsen a hátsó panel belsejében ehhez a két menetes aljzathoz. Kivéve, hogy ezúttal egy ¾ hüvelykes Forstner -fúrót használjon a mélyedéshez, és fúrja a hátsó panel külsejének 1/8 hüvelyk távolságába, és egy ¼ -es Forstner -fúróval fúrja ki a külső lyukat, amely jól illeszkedik ehhez a kettőhöz.”Emelőket.

A következő lyukakat is kivágja a csomag paneljén:

- Párosító hole”furat a menetes csavarhoz a LED terelőlemezből. Ezt a hole”lyukat holtpontot kell fúrni a hátlapon.

- (opcionális) ¾”-os furat a ventilátor beszívásához. Fúrjon, ahol kényelmes. Ezt a lyukat a felső szélétől körülbelül 2”távolságra helyeztem középre.

- Szellőztesse ki a lyukakat tetszés szerint. Két ¾”lyukat fúrtam a hátlap oldalsó szélei felé, hogy lehetővé tegyem a szellőzést (a LED-ek és a lépcsőzetes átalakító nagyon felforrósodhatnak).

7. lépés: Fejezze be a hangszóróház burkolatát

Mielőtt behelyezi az előlapot a gérvágó dobozba, meg kell csiszolni és befejezni a héjat és az előlapot. A befejezés választása rajtad múlik. Mivel a felső, alsó és oldalsó paneleim tömör juharból voltak, csak Waterlox -ot használtam befejezésként.

Készítettem még egy pár példányt a hangszóróból, ahol szürke anilinfestéket és Tru-olajat használtam, elektromos gitár ihlette befejezéshez. Az egyiken fekete spray -festéket használtam az elülső és a hátsó panelekhez, a másik szürke pedig fehér spray -t.

8. lépés: Szerelje össze a hangszóróház burkolatát

A doboz ragasztása előtt győződjön meg arról, hogy elvégezte a fenti lépést a gombok kivágásához. Ezenkívül a ragasztás előtt rögzítse a támaszokat a felső, alsó és oldalsó panelek szélei körül és azokhoz képest, amelyek ellen az elülső panel támaszkodik. Vágjon le egy darab fahulladékot (MDF vagy rétegelt lemez) körülbelül ½”magasra, és ragasszon fel és szögessen kettőt a felső, alsó és oldalsó panelekre. A csíkoknak ½”vagy ¾” magasnak kell lenniük. Az elülső támasztócsíkokat minden panelen hátrafelé állítottam ¾”távolságra az elülső széltől, hogy az ½” -os első hangsugárzópanel ¼”-al legyen behelyezve, amikor a támaszoknak támaszkodik. Tekintse meg a videót itt: https://www.youtube.com/embed/X1bEgGLwVLY?t=112 Ügyeljen arra, hogy ne tegye a támaszokat a felső és alsó panelek 7 hüvelykes középső tartományába, mert ez akadályozná, hogy a LED terelőlemez a diffúzor közelében mozogjon..

Megjegyezzük, hogy a videóban és a képeken támaszt is készítettem a hátsó részére. Ebből az okból kifolyólag javítottam a kialakításon a belső hangszóróházak méretezésével, így azok a hátlap támaszaként is szolgálnak, így hátul nincs szükség tartóelemekre.

A támaszok rögzítése után elkészítjük a hangszóródoboz külső burkolatát felső, alsó és oldalsó panelekkel. Ez csak egy alapvető gérvágó doboz, négy oldalával. Az összeszereléshez fa ragasztót és bilincseket használjon. Azt is javaslom, hogy tegyen néhány festőszalagot az elülső és oldalsó részekre (hogy ne ragadjanak a faragasztóhoz), és helyezze be őket a dobozba, amikor rögzíti és amíg a ragasztó megszárad, hogy biztosan tökéletesen szögletes legyen és kényelmes.

9. lépés: Csatlakoztassa a belső hangszóróházakat és az előlapot a héjhoz

Készítse elő a hangszóróházakat és az előlapot:

Mindegyik belső hangszóróház L-alakú belső részből készül, amely az első, oldalsó, felső és alsó panelekhez illeszkedik, és burkolatot képez.

Először jelölje meg a hangszóró csavarjainak pontjait, maga a hangszóró útmutatóként. Ezután fúrjon lyukakat előre

Ezután fúrjon ½”lyukakat a hangszóróvezetékekhez a 4,5” x7,5”-os darabhoz, és rögzítse a 4,5” x7,5”-es darabot merőlegesen az előlapra, belső szélével 5,5” -re a hangszórópanel legközelebbi oldalától.. Használja a ragasztót és a szöget elölről, hogy rögzítse ezeket a darabokat (később visszamegy, és fa gittet és homokot használ a körömlyukak befedésére). Megjegyzés: a videóban zseblyukakat használtam, de gondot okozott a fúrásuk, ezért nem ajánlom ezt a módszert.

Csatlakoztassa az előlapot és a hangszóróházakat:

Ezután rögzítse a hangszórókat csavarokkal az előre fúrt lyukakhoz. (Az általam linkelt hangszórók beépített tömítéseket tartalmaznak, ezért le vannak zárva. Most helyezze be ezt a szerkezetet az előlappal, a hangszóróház merőleges oldalával és a hangszórókkal a hangszóró dobozába. Vezesse át a hangszóró vezetékeket a lyukon. Ekkor használjon tömítést a hangszóró burkolatának belső széleinek az előlap hátuljához való lezárásához. (Választható: adjon hozzá néhány polifillt a hangszóróházhoz.)

Ezután fúrjon zseblyukakat a hangszóróház hátsó oldalainak oldalsó széleibe (1/2”x6” x7,5”). Most rögzítse a hangszóróház hátsó oldalait az oldalsó panelekhez ragasztó és zsebfuratok segítségével, és a burkolatok befejezéséhez ragasztja és csavarja be a csuklócsuklót a ház hátsó oldala és a szekrény merőleges belső oldala közé.

10. lépés: Készítse el a mozgatható LED terelőlapot

Ehhez a korábban levágott ½”x7,5” H és 8,5”W méretű darabot fogjuk használni.

1. Fúrjon egy ½”recessziót körülbelül ¼” mélyre a LED terelőlemez elülső részének holtpontjában (ez lehetővé teszi a csavarfej süllyesztését)

2. Fúrjon lyukat a hátsó ¼”-os T-anya holtponthoz (hátulról egészen a mélyedésig, amit éppen elöl fúrt)

3. Kalapács a T-anya hátulról

4. Csavarja át 5”¼-20 hatlapfejű csavart elölről (használjon szuperragasztót a T-anyára, ha problémái vannak a kilazulással)

5. Fúrjon nagy lyukakat a terelőlemezbe, amelyek illeszkednek a LED -mátrix hátulján lévő vezetékek helyéhez (valószínűleg a kondenzátort a LED -mátrix + és - között kell forrasztani, mielőtt ezt megtenné)

6. Húzza át a LED -mátrix vezetékeket a lyukakon, és szuperragasztja a LED -mátrixot a terelőlemez elejére (opcionális: a biztonság / hőeloszlás érdekében ragasztja az alumíniumlemezt a terelőlemez elejére, majd ragasztja a LED -mátrixot az alumíniumhoz)

11. lépés: Elektronika és kód

Itt található a Github link a kódhoz (folyamatban, de működik):

Először töltse le és telepítse az Arduino programot, ha még nem tette meg.

Másodszor, hozzá kell adnia a FastLED könyvtárat az Arduino -hoz. (Csak keressen rá a "FastLED" kifejezésre az Arduino könyvtárak lapon.)

Harmadszor, töltse fel az Arduino kódot (a fentiekhez kapcsolódik) az Arduino Mega készülékéhez (a Mega -t használtam a memóriája és a kód mérete miatt; ez túlzás az I/O szempontjából). A kód feltételezi, hogy: (a) a LED -ek a 2 -es tűhöz vannak kötve, (b) a pillanatnyi nyomógomb az 5 -ös tűhöz van kötve, (c) a mikrofon bemenet az A0 -as érintkezőhöz van kötve, és (d) a 3,3 V -os csatlakozó az Arduino AREF -tűjéhez (és az elektret -mikrofon Vcc -hez).

Az elektronika kapcsán kövesse a Dayton Audio táblahoz kapott egyszerű utasításokat a csatlakoztatáshoz. Egyszerű; nagyjából plug -in -play.

A 19,7 V-os vagy 24 V-os + és a földelt bemeneteket a női tápcsatlakozóból veszi, és három- vagy 5-utas szintanya-csatlakozóval osztja fel őket. Csatlakoztassa a 24 V -os reteszelő ki/be kapcsolót a tápcsatlakozó és ez a megosztás közé, így relé be/ki kapcsolóként működik. A felosztásból futtassa a 19,7 V -ot közvetlenül a Dayton hangkártyához és a léptető átalakítóhoz (győződjön meg arról, hogy a csavar elcsavarásával állítja be a léptetést, és multiméterrel ellenőrizze, hogy 5 V kimenetet ad ki).

Ezután kösse be az 5 V-os reteszelő ki/be kapcsolót a lemenő kimenet és a többi 5 V-os komponens (Arduino, LED-ek, pillanatnyi nyomógomb és ventilátor) közé, így reléként szolgál az 5 V be- és kikapcsolásához. külön áramkör a Bluetooth hangszórótól. Ezután kövesse a Fritzing diagramot az Arduino, a LED -ek, az 5V pillanatnyi nyomógomb és a ventilátor bekötéséhez.

A Dayton audió konzol a Bluetooth kártya rögzítésére szolgál. Viszonylag olcsó és megkönnyíti ezt. Az Arduino Mega, az 5 V -os lépcsős átalakító és az 5 V -os ventilátor felszerelésére a hátlapra csak műanyag rögzítőcsavarokat és szuper ragasztót használtam

Nem részletezem sok részletben a hangszóró alkatrészeinek elhelyezését, mert azt hiszem, nem nagyon csináltam. Azonban adhatok néhány útmutatást az elrendezés megértéséhez. Először csavarja be az összes 16 mm -es gombot a felső panel lyukaiba. Ezután használja a JST csatlakozókat és a csavaros anyacsatlakozókat az összes elektronikus alkatrész csatlakoztatásához, így kitalálhatja, hogyan helyezze el őket a hangszóró belsejében. Ezután játsszon elrendezésekkel, hogy megtalálja a megfelelőt. Az alkatrészek elhelyezésének kitalálásakor ügyeljen arra, hogy helyezze be a LED terelőlapot a házba, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az alkatrészek nincsenek távol a menetes csavaroktól, amelyek a terelőlemezről a hangszóró hátsó paneljére nyúlnak, és győződjön meg arról, hogy a terelőlapnak van helye előre és hátra (a diffúzorral való süllyesztéstől a ½”távolságra a diffúzortól).

Válassza le az alkatrészeket a JST és a szintanya csatlakozókon keresztül, így véglegesen rögzíthet mindent. Használjon szuper ragasztót az Arduino Mega, az 5 V -os lépcsős átalakító és az 5 V -os ventilátor rögzítéséhez az imént kitalált helyeken. Most csatlakoztasson újra mindent, és ellenőrizze, hogy az összes elektronika megfelelően működik -e.

TIPP HA AZ AUDIO REAKCIÓKÉPESSÉG NEM JÓL TŰNIK: A mikrofon érzékenysége nagymértékben változhat. Ha a válaszkészség nem tűnik megfelelőnek, használja a soros monitort a mikrofonértékek leolvasásához, határozza meg a tartományt, amikor zenét játszik le a használni kívánt hangforrásból, és állítsa be a kód MIC_HIGH és MIC_LOW paramétereit. Ha ezekkel játszik, drámaian megváltozik a kód reakciója a hangra.

12. lépés: Csatlakoztassa a hátlapot és indítsa el

Helyezze be a hátsó panelt a hangszóró dobozába, ügyelve arra, hogy a hátsó panel ¼”középső furatát illessze a ¼-20 csavarhoz, hogy a menetes csavar átnyúljon a lyukon. Most csavarja rá a csavaranyát a csavarra, így beállíthatja a LED terelőlap és a diffúzor közötti távolságot a csigaanya elforgatásával (amely lényegében hüvelycsavarként szolgál). Fúrjon előre lyukakat a sárgaréz csavarokhoz a hátsó panel sarkában, és rögzítse a hátlapot a sárgaréz csavarok becsavarásával.

Csatlakoztassa, csatlakoztassa telefonját a Bluetooth -hoz, és élvezze!

Első díj a LED versenyen 2017

Második díj a vezeték nélküli versenyen