Arduino -alapú fénybemutató: 7 lépés

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

Építettem egy Arduino által vezérelt fénybemutatót a Makers Rock Album Art Collab című dalom belépőjeként. Az alábbi linken többet megtudhat róla: Makers Rock. A borítót Judas Priest - Painkiller albumáról választottam.

Az egész darab egy fényes show, amely egy fa keretbe van zárva, és az album grafikája a tetejére kerül, így a fény átvilágít.

Lépés: Készítse elő a fa keretet

A keretet vagy a burkolatot tetszőleges módon megépítheti. A fát választom, mivel könnyű csak alapszerszámokkal dolgozni.

Felépítettem a keretet néhány raklaplapból, amelyeket megmentettem. A táblák tiszta részeiből 4 darabot jelöltem, amelyek hossza 30 centiméter volt, ügyelve arra, hogy 45 fokos gérvágást jelöljenek az ízületekhez.

Az összes vágást a szúrófűrészemmel végeztem, és rendben működött. Ha hozzáfér egy gérvágó fűrészhez vagy asztali fűrészhez, akkor ezeket használhatja, és sokkal jobb eredményeket érhet el. Az illesztések nem voltak tökéletesek, de a szalagcsiszolómmal sikerült a darabokat szépen illeszteni.

A próbaillesztés során rájöttem, hogy túl szélesek, és hogy sok helyet foglalnak el a ház belsejében, ezért úgy döntöttem, hogy 2 cm szélesre vágom őket. Ismét a szúrófűrészemet használtam, ügyelve arra, hogy ne vágjam el a zsinórt.

A gérvágások önmagukban nem nagyon támaszkodtak, ezért kis háromszögdarabokat vágtam a sarkok ragasztásához, további támogatásként. Biztos vagyok benne, hogy rengeteg jobb lehetőség van itt, de ez volt a legjobb ötletem.

Csatlakoztattam a gérgombokat faragasztóval az illesztések közepén, és CA ragasztóval a végén, hogy szorítóként működjek, és tartsam a helyén, amíg a fa ragasztó megszilárdul. A kis tartó háromszögeket csak CA ragasztóval ragasztották a helyükre a folyamat gyorsítása érdekében.

2. lépés: Prototípus az áramkör

A belső fényshow elektronikája egy Arduino Uno táblát tartalmaz egy törött fejhallgató mikrofonjával, amely figyeli a helyiség hangjait, majd tükrözi a teljes hangerőt, megvilágítva a belsejében lévő 5 darab LED szalag egyikét.

Az áramkör két független részből áll. Az első rész a mikrofon egyetlen tranzisztoros erősítőjével, míg a második rész a LED szalagok meghajtója. Szükségünk van rájuk, mivel az Arduino és a mikrofonerősítő 5V -on működik, míg a LED -szalag 12V -on működik.

A mikrofon az Arduino 5V -os kimenetéhez csatlakozik egy 10 k -es ellenálláson keresztül, és egy kondenzátoron keresztül a tranzisztor bázisához. A tranzisztor ezután 2,5 V középszinttel erősíti a jelet, így felvehetjük az Arduino analóg A0 bemenetén.

Annak érdekében, hogy bekapcsolja a 12 V -ot a LED -ekhez, a tranzisztorok bázisa egy 10 k -es ellenálláson keresztül csatlakozik a digitális kimenethez, és ugyanazt az áramkört 5 -ször megismétlik. Mindegyik szakaszban csak 3 LED -et kapcsolok be, így a tranzisztorok segítségével el tudok menni. Ha módosítani szeretné a projektet, hogy hosszabb csíkokat használjon, mint amennyi szükséges, néhány MOSFET használatához.

Bár bonyolult áramkörnek tűnhet, valójában nagyon egyszerű. Mindezt kenyérsütő deszkán teszteltem, és miután meggyőződtem arról, hogy a várt módon működik, pajzsot építettem, amelyet közvetlenül az Arduino Uno -ra lehet felszerelni.

A séma itt található:

Lépés: Építse fel az Arduino pajzsot

Miután elégedett voltam az áramkörrel, pajzsot építettem az Arduino számára egy parfümre. A teljes építési folyamatot a projekthez mellékelt videóban tekintheti meg.

Lépés: Programozza be az Arduino programot

A projekt fő sztárja az Arduino -ra programozott kód. Ez az, ami a hangszintek mikrofonból történő elemzésének és a zenét követő látható fénynek való átalakításának nehéz feladata. A teljes kódot letöltheti a GitHub oldalamról, és megtalálja a linket a videó leírásában, valamint az elektronika vázlatát.

Dióhéjban a kódnak három fő része van: egy zenei minta lekérése elemzésre, a hangszintek meghatározása, majd a számított érték alapján a LED -ek kimenetének vezérlése. Tudom, hogy egyeseknek ez rakétatudománynak tűnhet, de nagyon könnyű, ha kézbe veszik a dolgokat.

Az elején lévő vázlat meghatározza az összes használni kívánt változót és állandót. Gondoskodtam arról, hogy mindegyiküknek magyarázatot adjak, hogy könnyebben megértsék. Ezt követően megvan a beállítási funkció, amely elindítja a soros kommunikációt hibakeresési célokra, kiüríti és inicializálja a tömböt, amelyet a csúcs -csúcs térfogat észlelésére használunk, és meghatározza a LED -ek kimeneteit.

A kód hurok szakaszában először megkezdjük a hang mintavételezését, hogy észlelni tudjuk a hangerőt a csúcsról csúcsra. Szabályos hanghullám esetén a zaj hiánya az erősítő által kelthető minimális és maximális feszültség középső pontja. A mi esetünkben ez 2,5V.

Egy hang észlelése után kapunk egy hullámot, amely felfelé és lefelé mozog, így érzékeli a magas zajokat, és érdekel bennünket a hullám kombinált amplitúdója. Tehát mozgó hullám helyett 0 -tól max -ig térképezzük fel az értékeket egyfajta fordított állapotban, hogy könnyen megkülönböztessük a magas hangerőt.

A kód következő két szakasza pontosan ezt teszi, először a csúcstól a csúcsig terjedő amplitúdót mérjük, és meghatározzuk a csúcs maximumát az adott időszakra. Ahogy a mikrofon működik, minél távolabb van tőle, annál kisebb hangerőt tud választani, ezért ki kell számolnunk egy olyan tényezőt, amely vagy felerősíti vagy csökkenti a mért jelet, és ugyanazt a reakciót éri el a különböző szinteken.

Utolsó lépésként megszorozzuk a mért értéket a mikrofonból az éppen kiszámított tényezővel, és az eredmény alapján bekapcsolunk bizonyos LED -eket.

Miután a táblát a formanyomtatvány szerint forrasztották, mindenképpen teszteltem, mielőtt folytatni kezdtem a tényleges lemezborítót.

Kód a GitHubon:

5. lépés: Készítse elő az előlapot

A darab elején átlátszó akril lapot használtam. A nyomtatott grafikát méretre vágtam, és egy réteg átlátszó faragasztót kentem a felületre az akril védőburkolata nélkül. Ha hozzáfér a Mod Podge -hoz vagy valamilyen átlátszó akril gél közeghez, akkor jobb, ha ezt faragasztó helyett használja, de majdnem ugyanúgy működik.

A trükk a kép alkalmazása során nem az, hogy túl sok ragasztót használjon, mint én annak érdekében, hogy ne kerüljenek ráncok a papírra. Ebben az esetben a kevesebb jobb, de a felületet teljesen be kell fedni. Ha a ragasztó még nedves, a grafika alig látható, de miután teljesen megszárad, átlátszóvá válik.

Hagytam a keretet 24 órára, hogy megszilárduljon, majd kitaláltam az Arduino elhelyezését a keretben. Szeretném, ha a mű egy falra akasztható lenne, és mivel csatlakoztatni kell a tápellátáshoz, a táblát az alsó oldalra szereltem, így a hálózati adapter vezetéke feljön a fali konnektorból.

Fémfűrésszel távolítottam el az anyag nagy részét, majd vésővel és reszelővel átdolgoztam. Ha kézi útválasztója van, az sokkal gyorsabb lesz, mint a véső. Én is lyukat fúrtam a keretbe, hogy a mikrofon kilógjon és felvegye a hangokat a szobából.

A befejezés előtt a keretet 240 szemcsés csiszolópapírral csiszoltam, majd felvittem egy réteg fafesték lakkot. Egy darab ruhával letöröltem a foltot, majd egy idő után letöröltem.

6. lépés: Szerelje össze a fénybemutatót

A keret vastagsága nem volt elegendő ahhoz, hogy az összes elektronikát a helyén tartsa, ezért levágtam és ragasztottam két réteg 5 mm -es fekete XPS habszigetelést a keret mindkét oldalára. Eltekintve attól, hogy helyet adjon az összes elektronikának, a hab szép réteges megjelenést kölcsönzött a darabnak oldalról.

Az összes elektronikai alkatrészt forró ragasztóval a keret belsejébe szerelik fel, kezdve a mikrofontól, majd a fő Arduino kártyától.

A hátlapon megjelöltem és kivágtam egy 3 mm -es nagy sűrűségű farostlemez lapot, amely háttérlapként és fényvisszaverőként fog működni, mivel az egyik oldala fehér. Kicsi 3,5 x 16 mm -es csavarokat használtam a hátulról történő rögzítéshez. Ezután eltávolítottam a hátlapot a LED csíkok ragasztójáról, és ragasztottam a farostlemezre.

Az akril előlap is ugyanazokkal a 16 mm -es csavarokkal van rögzítve, de a csavarlyukakat 6 mm -es fúróval süllyesztem el, hogy azok az előlappal egy síkban legyenek. Ha van útválasztója, akkor hornyot készíthet a keretben, és így bezárhatja az akrilt.

Végül csak az volt a lényeg, hogy eltávolítsuk a másik védőréteget az akrillemezről, és teszteljük az egészet, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy még mindig működik. Ahhoz, hogy a falra akasszam, egy zsinórt tettem hozzá a hátsó csíkok közé.

7. lépés: Élvezze Arduino fényjátékát

Mindent összevetve nagyon örülök, hogy ez így alakult. A ház kissé jobb lehetett volna, ha rendelkezem a megfelelő faipari eszközökkel, de még mindig szép fal dekoráció. Mióta építem, rengeteget szórakoztunk vele a gyerekeimmel, de itt az ideje, hogy új otthont találjon.

El fogom adni az általam készített darabot, ezért nézd meg a YouTube -on található videót, hogy megtudd, hogyan nyerheted meg.

Kóstolja meg a kódot a YouTube -on

Videó készítése a projektről

Ha tetszett a projekt, akkor fontolja meg a Patreon -on végzett munkám támogatását! Https: //www.patreon.com/taste_the_code

A séma itt található:

Kód a GitHubon: