Vízhangosító hangszínszabályozó: 13 lépés (képekkel)

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

Az első Instructable -ban a hangszórók létrehozásához szükséges lépéseket fogom elvégezni.

A boltban található vízhangosítókat nagyszerű nézni, de úgy éreztem, többet tudnak tenni. annyi évvel ezelőtt módosítottam egy készletet, hogy megjelenítse a zene lejátszásának gyakoriságát. Abban az időben, amikor a Color Organ Triple Deluxe II -t használtam, fotócellák potenciométerekkel és tranzisztorokkal kombinálva 3 hangszóróból tudtam működni.

Akkor néhány évvel ezelőtt hallottam az IC MSGEQ7 -ről, amely képes a hangot 7 adatértékre elkülöníteni, hogy az arduino olvashassa. Ebben a projektben egy arduino mega 2560 -at használok, mert rendelkezik a szükséges számú PWM csapokkal öt víztorony meghajtásához.

Ez a projekt forrasztási készségeket használ a perfboardon, a Bluetooth modulon, az arduino -n és a polcon lévő hangszórókon. A projekt során valóban észreveszek néhány dolgot, amelyeket másképp kellett volna tennem, ezért feltétlenül rámutatok rájuk.

Lássunk neki

1. lépés: Alkatrészek

Ebben a projektben jó néhány alkatrészt használnak. Sok alkatrész az íróasztal körül volt, a többi alkatrészt a helyi alkatrészboltban vásároltam.

Szükséged lesz:

MEGJEGYZÉS: az alkatrészmennyiség zárójelben

(1) Arduino Mega 2560

(1) USB Bluetooth modul

(1) 8 tűs DIP aljzat

(1) MSGEQ7 - Azt javaslom, hogy vásárolja meg ezt a Sparkfun Electronics -tól, mivel az ebay tele van ennek az IC -nek a hamis verzióival

(1) Fejhallgató -csatlakozó

(1) Fejhallgató kábel női véggel

(1) szabványos USB -csatlakozó, megfelelő kábelhosszal

(5) 3 vezetékes csatlakozó (pár), általában 3 vezetékes csatlakozóként értékesítve a ws2812b LED szalagokhoz (lásd a képet)

(10) FQP30N06L N-csatorna mosfet

(5) 1N4001 szabványos blokkoló dióda

(4) 3 mm -es piros LED

(4) 3 mm -es sárga LED

(4) 3 mm -es fehér LED

(4) 3 mm -es zöld LED

(4) 3 mm -es kék LED

(10) 10 k ellenállás 1/4 watt

(8) 100 OHM ellenállás

(8) 150 OHM ellenállás

(5) 500 OHM potenciométer

(5) 2k OHM potenciométerek

(5) 27 OHM 5 wattos ellenállás

(2) 100k OHM ellenállások

(2) 100 nF kondenzátorok

(1) 33pF kondenzátor - ennek az értéknek kell lennie; Több kondenzátort párhuzamba állítottam, hogy elérjem ezt az értéket

(1) 10 nF kondenzátor

(1) Be - BE kapcsoló (a rögzítőlyuk 3 mm volt, általában mini váltókapcsolóként szerepel az ebay -en)

(4) 1/8 "x 1 1/2" csavarok (az enyémeket tűzhelycsavarokként jelölték a Home Depotból, a 3D -s fájl ehhez a méretű anyához és csavarhoz van beállítva)

(2) nagyjából 12 hüvelykes Ethernet kábel

A 3D nyomtatott alkatrészek, ha nem rendelkeznek nyomtatóval, az olyan webhelyek, mint a 3dhubs.com, nagyszerű források.

Forró ragasztó

Forrasztó + forrasztópáka

Férfi fejléc csapok

2. lépés: Szerelje le a Bluetooth adaptert

Eredetileg USB férfi kábelt akartam használni, de az aljzat elszakadt rajta, majd úgy döntöttem, hogy szétszerelem az adaptert és eltávolítom az USB -portot. Egy multiméter segítségével megtaláltam a talajt az USB-port külső burkolatának csapjainak tesztelésével. (össze vannak kötve)

MEGJEGYZÉS: Valójában a projekt során ki kellett cserélnem ezt az adaptert, mivel nagyfrekvenciás zajt okozott az audio porton, az új sem 100% -kal jobb. de van egy másik vevőkészülékem, amely működik, de saját akkumulátorral és be/ki kapcsolóval rendelkezik, ami miatt a vízszórók nem annyira csatlakoznak és lejátszhatók. míg ezek a vevőkészülékek olcsóak, nem mindig jelentenek magas minőséget.

3. lépés: Az IC beállítása a Perfboardon

Ebben a lépésben megkezdjük az IC DIP foglalat perforációs forrasztását.

A vázlat azt mutatja, hogy az összes alkatrész hogyan lesz bekötve, a mosfet vezérlőcsap "PWM" címkével van ellátva, mert csak közvetlenül az arduino -n lévő tüskéhez kötöttem őket, mivel megváltoztathatom, hogy az egyes tüskék mit vezéreljenek a kódból.

Azzal kezdtem, hogy a DIP aljzatot a tábla egyik oldala közelébe helyeztem a tábla közepéhez.

TIPP: A ragacsos tapadás segít az alkatrészek helyben tartásában forrasztás közben.

Ezután hozzáadtam a 100nF kondenzátort az 1. és 2. tüskéhez, majd a két 100 k OHM ellenállást használtam a 8. tűhöz való csatlakozáshoz. Ezután párhuzamosan 4 kondenzátort használtam, és hozzáadtam a 100 nF feszültséget a 6. tűhöz. 10nF kondenzátor. Az audio kábel földje földbe volt kötve.

Mellékeltem egy képet a perfboard hátsó oldaláról, és címkéket is tettem az alsó oldalra, hogy könnyebben megértsük, hol vannak bekötve az alkatrészek.

4. lépés: Mosfets hozzáadása

A következő lépés az volt, hogy hozzáadtam a mosfetteket, mivel a mosfet -ek hozzáadásával a hűtőbordákat használtam a magas beállításához, később kiderült, hogy nem melegednek fel annyira, hogy a hűtőbordákat hozzá kell adni.

Kezdeném azzal, hogy csak forrasztást alkalmazok a középső csapra, lehetővé téve a beállításokat.

Miután a mosfets a helyén volt, elkezdtem hozzáadni a 10 k OHM lehúzható ellenállásokat, az ellenállás lábakkal áthidalva a szükséges csapokat.

5. lépés: Diódák és 5 W -os ellenállások elhelyezése

E lépés idején még vártam, hogy 5 W -os ellenállásokat szállítsanak nekem, így kimentettem egy ellenállást a vízszórók előző verziójából, hogy biztosítsam a diódák elhelyezéséhez szükséges távolságot.

A diódák elhelyezése után elkezdtem lehúzni a szilárd 18AWG vezetéket, hogy pozitív és negatív buszsávként működjön

Szilárd AWG huzalt helyeztünk a diódák pozitív oldalára, majd az IC aljzat 1 -es tűjére vezetjük.

egy másik edényt használtak a 33pF kondenzátor negatív oldaláról való kilépésre és a mosfets körüli hurkokra. Egy másik kisebb darabot hurkoltak a 33pF kondenzátorok negatívjáról az IC aljzat 2 -es tűjére.

6. lépés: A panel csatlakozó, valamint a Bluetooth és a potenciométerek hozzáadása

20AWG sodrott csatlakozóhuzal segítségével csatlakoztassa a panel jack csatlakozóját ugyanazokhoz a csatlakozókhoz, mint a férfi audio kábelt. Ezután vezetékeket adtam hozzá a tápellátáshoz és a földeléshez a Bluetooth adapterhez, az alsó oldalon lévő szilárd AWG vezetékes buszrúd segítségével.

Ezután hozzáadtam az 500 OHM potenciométert, amely lehetővé teszi a LED fényerejének további szabályozását (ezek szükségesek, de úgy találom, hogy egyes LED -színek felülmúlhatják másokat, ezért ezeket hozzáadtam a fényerő beállításához)

A levágott kondenzátor vezetékekből származó felesleges fémet használtam a potenciométer és a mosfets középső csapja közötti távolság áthidalására

7. lépés: A vízszórók előkészítése

Először egy kis csavarhúzóval távolítottam el a kis csavarokat a vízszóró házának hátoldalán, az áramköri lap eltávolítása után megtaláltam a motor vezetékeit. öblítővágókkal ezeket a lehető legközelebb vágtam az áramköri laphoz.

MEGJEGYZÉS: a motorok vezetékei nem szervizelhetők, túl sok hiba történik a végek levágásakor és lecsupaszításakor, ami tönkreteheti a motort/vezetékeket

Ezután kis tűs orrfogóval távolítottam el az áramköri lapot LED -ekkel. Azt választom, hogy vízházonként egy szín van, szemben a bolti termékből használt 4 színnel.

Majd majdnem egybe hajlítom a LED pozitív vezetékeket, hogy keresztezzék egymást. Kezdem azzal, hogy meghajlítom a LED -eket, hogy a rétegek a végétől a végéig terjedjenek. Ragadós tapadás segítségével tartsa a LED -eket; Ezután meghajlítom a két belső LED -et, de levágom a vezetékeket, mivel nem kell olyan hosszúnak lenniük. A ragadós tapadású LED -ekkel nem tudom összeforrasztani a pozitív vezetékeket.

Most már levághatom a LED -ek negatív vezetékeit, és az ellenállásokat is. (Úgy döntök, hogy úgy helyezem el a LED -eket, hogy színsávjaik mind ugyanabba az irányba nézzenek; ez tisztán kozmetikai jellegű volt) Az ellenállások vezetékeit használva ugyanúgy hajlítom őket, mint a LED -ek pozitív vezetékeire.

Forró ragasztóval tartottam a LED -eket. Ezután csatlakoztassa a 3 vezetékes csatlakozót. A motor és a LED -ek közös pozitívuma. az illeszkedő csatlakozókat ezután a perfboardhoz kell csatlakoztatni, a dióda egyik oldalán a pozitív, a másikban a motor negatívja. A LED -ek negatívja a potenciométer lábához van kötve.

A piros és sárga LED -eken 150 OHM ellenállás volt

A fehér, zöld, kék LED -eken 100 OHM ellenállás volt

Ezeknek az ellenállásértékeknek lehetővé kell tenniük, hogy minden LED 20 mA -en működjön

Lépés: Az Arduino vezetékek hozzáadása

Két hosszúságú Ethernet kábelt használtam, nagyjából körülbelül 12 hüvelykes kábelt (x 2) összesen 15 vezetéket használtam (1 tartalék)

A tömör huzalból néhányat a takarékos kábellel használtam, hogy segítsem a kábel rögzítését a perforációs táblán, végül forró ragasztóra is szükségem volt, hogy a helyén tartsam. A sarokban lévő cipzáras nyakkendő segítette a huzal irányítását az arduino felé, amely a tokba helyezve a parketta mellett lesz.

A vezetékeket véletlenszerűen helyezték el, de megbizonyosodtam arról, hogy el tudják érni a szükséges helyet, egyesek hosszabbak, mint mások, a túl hosszúakat méretre vágták. A fejlécek segítségével a huzal másik végét a tűkhöz forraszthattam, ez lehetővé teszi számomra az arduino szétszerelését, ha szükséges. Végül forró ragasztót adtam hozzá, hogy a vezetékek ne szakadjanak le a csapokról, de ezt minden funkció tesztelése után megteszem.

Hozzáadtam vezetékeket az IC vezérléshez, és egy vezetéket mind az 5v+, mind a földhöz.

Miután ez megtörtént, csináltam egy tesztet, hogy a lámpák és az IC megfelelően működjenek -e, mivel még mindig vártam az 5 w -os ellenállásokat a postán.

9. lépés: A motor ellenállások és potenciométerek

Hozzáadtam az 5 W -os ellenállásokat a dióda és a mosfet középső csapja között. A rés áthidalásához az ellenállás hajlító vezetékét használom.

Azt tapasztalom, hogy a motorok jobban reagálnak a gyors impulzusra és működtetésre, amikor a víz már lassan áramlik. Itt jön szóba a 2k potenciométer. A potenciométert 20AWG bekötő vezetékkel kötik az 5 w -os ellenálláshoz, (ne csatlakoztassa ezt a vezetéket az 5 W -os ellenállás elé, mivel a potenciométer nem tudja kezelni a motor teljesítményét)

A potenciométer másik lába ki van hajlítva, és egy másik szilárd 18AWG vezeték segítségével egyetlen tűt tudok csatlakoztatni az összes potenciométerről a földre.

MEGJEGYZÉS: Eredetileg nem próbáltam használni a potenciométereket, de azt tapasztaltam, hogy a PWM használata ezeken a motorokon szörnyű nagyfrekvenciás visszacsatolást okoz, ami interferenciát okoz az IC -ben

10. lépés: 3D nyomtatás

Összesen 3 részt nyomtattam, a felső, az alsó és a hátsó panelt. A hozzáadott STL fájlok azonban csak két részből állnak (felül és alul), amelyek megkönnyítik a követést. Ezt megtettem, mivel azt találtam, hogy megpróbálom hozzáadni a panelt, miután nem tűnik olyan jónak. Főleg hátlapot készítek, mert nem voltam biztos benne, hogy mit szeretnék a hátlapon. Esetemben úgy döntöttem, hogy hozzáadok egy ki/be kapcsolót.

Összesen 36 óra 3D nyomtatást néz. A nyomtatómban ABS -t használok, mivel nagyon könnyű festeni és csiszolni, ráadásul összeszereléskor acetont használhatok az alkatrészek hegesztésére.

Az első rész, amit ajánlok a nyomtatáshoz, a 3D mérési tesztfájl, ez egy kis 15 perces darab, amely lehetővé teszi a vízszóró illeszkedését. Körülbelül 8 iterációt mentem végig, amíg meg nem lett a megfelelő profil a hangszóróhoz. Ezzel megspórol egy 18 órás nyomtatást. a tetején 1/8 "x 1 1/2" méretű nyílások vannak. Kis fájlt kellett használnom, mivel a 3D nyomtatóm áthidalása kissé szűk.

11. lépés: Összeszerelés

Kezdtem azzal, hogy forró ragasztót használtam a fejekhez a vezetékekhez, ezzel biztosítva, hogy ne törjenek össze. Hozzáadtam a forró ragasztót, miután megbizonyosodtam arról, hogy a motorok működnek a programozással. Kis mennyiségű forró ragasztót használtam az arduino két sarkában, hogy később szükség esetén eltávolíthassuk. alternatívaként a 3D nyomtatásba kioldókat és menetes betéteket lehet tervezni.

Amint a képen látható, másik Bluetooth -modul van csatlakoztatva, ezt a modult használtam, amíg újat vártam a levélben. A hangszórók hamis indításának fő problémája nem teljesen a Bluetooth -modulok hibája, úgy tűnik, a motorok nem szeretnek dolgozni a PWM -en.

Hozzáadtam a víztornyokat a felső darabhoz, és forró ragasztóval rögzítettem. Kis mennyiséget használtam fel, mivel később tervezem szétszerelni a hangszórókat, majd csiszolni, majd áttetszeni a műanyagot, de túl hideg ahhoz, hogy festéket permetezzek, ahol most vagyok. A panel aljzatát és a kapcsolót ezután a hátsó panelhez adták, valójában korábban hozzáadtam az USB tápkábelt, de most, hogy a 3D nyomtatás egy darabból áll, a kábelt át kell vezetni a házon, majd be kell vezetni a helyére, láthatja, hol vagyok bekötve a fényképen lévő USB -t, átbök a perfboardon, és forrasztva van a tömör AWG vezetékes buszrúdhoz. Az egyetlen különbség a fotótól az, hogy a kapcsolóval a pozitív először a kapcsolóhoz megy, majd a perfboardhoz.

12. lépés: A kód

A hozzáadott kód többnyire egyszerű. A kódnak úgy kell működnie, ahogy van.

Az egyetlen dolog, amit módosítani kell, a változók a kód tetején. Egyértelműen megjegyzésekkel vannak megjelölve.

JEGYZET:

Egy tipp alapján időt szakítottam arra, hogy megtanuljam, és megpróbáljam beállítani az arduino mega PWM frekvenciáját. Míg a frekvencia megváltoztatása segített eltávolítani a motorzajt, amely visszacsatolási hurkot okozott, mindazonáltal meg kellett változtatnom a kód számos más részét, az időzítést meg kellett változtatni, az érzékenységet növelni kellett.

A létrehozott PWM frekvencia megváltoztatásával az a probléma, hogy az időzítést növelni kellett, hogy ellensúlyozza a hamis indítást, ami elkezdődött, és az értékeket módosítani kellett, így a hangszórók kevésbé érzékenyek voltak. Úgy gondolom, hogy ezen a ponton a legjobb az lenne, ha kipróbálnám a motor meghajtóját a projekt korábbi iterációjából, amelyről az utolsó lépésben többet beszélünk.

13. lépés: A végtermék

A végső tételt nagyon érdekes nézni. Ezt a tételt legjobb gyenge és sötét helyiségvilágítás mellett nézni. Sajnos a jelenlegi fényképezőgépem nem tud rögzíteni gyenge fényviszonyok között. Azért, mert egy jó fényképezőgépet használhatnék arra, hogy bemutassam a projektjeimet, amelyeken először jelentkeztem a szerzőpályázatra, remélem, hogy az emberek élvezték ezt a projektet, és úgy döntenek, hogy rám szavaznak.

Hozzáadtam egy videót a hangszórók eredeti verziójáról, hogy nagyjából lássa, hogyan néznek ki.

Következő lépések

Szeretném megpróbálni használni az eredeti motorvezérlő áramkört, amelyet az 1. verzióban készítettem, amely tranzisztorokat és fotocellákat használ, hogy lássa, lehetővé tenné -e a motorok jobb működését, ez kiküszöböli a frekvenciazajjal kapcsolatos problémákat a motorok a PWM vezérlőjel használata miatt. Lehet, hogy néhány hangszórót is hozzáadok a tok oldalához saját hangerőszabályzójukkal együtt.

Azt is észreveheti, hogy a víztornyok belseje különböző színű, mint az eredeti hangszórók, amelyek nálam voltak, és nem találtam helyben, ezért a feketét választottam az újakhoz (különböző színekben). mind egy színben, de páronként 40 dollárért árulják.