Arduino Infinity Mirror (Bluetooth és hangreaktív): 9 lépés (képekkel)

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

Létrehoztam egy Infinity Mirror -t egy iskolai projekthez az Arduino segítségével, amelyet Bluetooth segítségével vezérelhet telefonjával vagy táblagépével. A tükör beépített mikrofonnal is rendelkezik, amely érzékeli a hangot/zenét, és ennek megfelelően reagál, figyelemfelkeltő fénysugarakat generálva a zene ütemében! Egyszerűen indítsa el az alkalmazást, csatlakozzon a Bluetooth -hoz, és nézze meg, hogyan történik a varázslat!

Ebben az utasításban megmutatom, hogyan készítheti el ezt az Infinity Mirror -t. Kezdjük hát!

Lépés: Gyűjtse össze az anyagokat

A végtelen tükör elkészítéséhez a következő anyagokra lesz szüksége:

1) Arduino Uno ($ 30)

Használhat más típusú Arduino -t is, de ez teljesen rajtad múlik.

2) Mini kenyeretábla vagy NYÁK ($ 5)

A kenyértáblát használtam a prototípusok elkészítéséhez, majd mindent forrasztottam egy perforációs/szalagdeszkára.

3) WS2813 Digitális 5050 RGB LED szalag - 144 LED (1 méter) ($ 25)

Használhat másik LED szalagot is, de győződjön meg arról, hogy minden LED külön -külön címezhető. Győződjön meg arról is, hogy a LED -szalag "extra" 5 V feszültséget ad minden LED -méterhez. Ennek oka az, hogy a feszültség csökken a szalagon, és az áram az indításkor jelentősen megnőhet. (és talán elégetheti a LED szalag elejét!) Erről itt olvashat bővebben: Neopixelek bekapcsolása.

4) Prototípus vezetékek ($ 3)

A színek általában nem számítanak, de nagyon hasznos, ha referenciaként használjuk őket. Fehér, fekete, piros, zöld, sárga, narancs és kék színeket használtam.

5) USB A -B kábel ($ 4)

Ezzel töltik fel Arduino kódját az Arduino Uno táblára.

6) Átlagosan kapcsoló tápegység - 5V 10A ($ 15)

Ezt arra használják, hogy támogassák a LED szalagot külső 5 V -os feszültséggel, mivel az Arduino nem elég erős ahhoz, hogy minden LED -et meggyújtson. Választhatja a fali adapter tápegység használatát is, de győződjön meg arról, hogy az 5V -on működik.

7) 230V -os tápkábel dugóval ($ 3)

Ez a kapcsoló tápegység 230 V -os aljzathoz való csatlakoztatására szolgál. A lakóhelytől függően a hálózati aljzat feszültsége eltérő lehet. Mindenesetre megfelelő kábelre van szükség dugóval.

8) Bluetooth HC-06 modul RF adó-vevő Slave 4-PIN ($ 8)

Ezt a modult arra használják, hogy adatokat küldjön a telefonjáról vagy táblagépéről az Arduino -hoz. Ez a bluetooth modul csak szolgaként szolgálhat. A szabványos Bluetooth pin / jelszó 1234.

9) Hangérzékelő modul 3-PIN ($ 3)

Ez a modul a hang észlelésére szolgál, mivel beépített mikrofonnal rendelkezik. Állítsa be a potenciométert a kívánt hangmennyiséghez, amelyen jel jön létre. Használhat másik hangérzékelőt is, de ez rajtad múlik.

10) 220 Ω ellenállás (0,25 USD)

Ez a LED -ek feszültségének szabályozására szolgál. Ha ezt nem használja, a LED -ek végül nagyon felmelegednek. Egy 220Ω -os ellenállás piros, piros és barna csíkokkal rendelkezik ebben a sorrendben. Az utolsó csík a toleranciát jelképezi. Az arany ± 5%-ot jelent. További információ itt: 220 Ohm ellenállás.

11) 1000uF 16V elektrolit kondenzátor (0,25 USD)

Ezzel kapacitást (energiát) adhat hozzá és tárolhat az áramkörben. További információ itt: Elektrolit kondenzátorok.

Doboz és tükör:

Ezeket az anyagokat és méreteket használtam a doboz elkészítéséhez. Választhat olyan keretet vagy előre elkészített dobozt is, amely elég nagy ahhoz, hogy egyirányú fényvisszaverő tükröt, normál tükröt, LED-eket és elektronikát helyezzen el benne. Csak azt javaslom, hogy saját maga készítse el, ha rendelkezik a megfelelő eszközökkel és anyagokkal.

12) Üveg 25 x 25 cm (3 mm vastag) ($ 5)

Az üveget egyirányú fényvisszaverő tükörként fogják használni, amelyhez szüksége lesz az egyirányú tükör ablakfóliájára (lásd 13.). Választhat egyirányú tükröt/félig átlátszó tükröt is, amely elég nagy ahhoz, hogy elférjen a dobozában. Az üveget saját maga is vághatja üvegvágóval (lásd 22.), de inkább azt javaslom, hogy forduljon szakemberekhez, hogy ezt megtegye Ön helyett, vagy még jobb, ha csak megfelelő méretű üveget vásárol.

13) Színezett egyirányú tükör ablakfólia 30 x 30 cm ($ 5)

Az egyirányú tükör megismétléséhez üvegre és egy tekercs színezett egyirányú tükör ablakfóliára lesz szüksége, amelyet vízzel és szappannal kell felvinni az üvegekre (lásd 29.). Az oka annak, hogy valamivel nagyobb, mint az üveg, mert idővel zsugorodik. Ha úgy dönt, hogy egyirányú tükröt vásárol a fent említettek szerint, akkor erre nem lesz szüksége.

14) Tükör 25 x 25 cm (3 mm vastag) ($ 5)

Csak egy normális tükör, mint amilyen a fürdőszobában van. Ezt fogják használni az egyirányú tükörrel együtt a "végtelen" effektus létrehozásához.

15) 2x vastag fa léc 25 x 10 x 2 cm (2 USD)

Két fa léc a doboz tetejére és aljára.

16) 2x vastag fa léc 27 x 10 x 2 cm (2 USD)

Két fa léc a doboz jobb és bal oldalán.

17) 2x vékony fa léc 25 x 2,5 x 0,5 cm ($ 1)

Két fa léc a doboz belsejének tetején és alján (amelyen a tükrök nyugszanak, és amelyre a LED -ek be vannak ragasztva).

18) 2x vékony fa léc 24 x 2,5 x 0,5 cm ($ 1)

Két fa léc a doboz belsejének jobb és bal oldalán (amelyen a tükrök nyugszanak, és amelyre a LED -ek be vannak ragasztva).

19) Fekete festékdoboz/spray

Ezzel festettem a dobozomat feketére, hogy jobban illeszkedjen a sötét témához.

Eszközök:

A doboz és a tükör létrehozásához ezek az eszközök szükségesek:

20) Mérőszalag (3 dollár)

Természetesen a doboz mérésére használják. További információ itt: Mérőszalag olvasása.

21) Négyzet (5 dollár)

A doboz/anyagok mérésére is használható. Igazából nem kötelező, de nagyon jól jöhet.

22) Huzalvágó/szalaghúzó ($ 5)

A vezetékek levágására és levágására szolgál. Alternatívaként használhat konyhai kést vagy nyélkést is. További információ itt: Hogyan csupaszítsuk le a vezetéket.

23) Üvegvágó ($ 5)

Üveg és tükrök vágására használják. Alternatívaként gyémántot is használhat, de nem ajánlom. További információ itt: Az ólomüveg vágása.

24) Csavarhúzó/fúró ($ 2)

Csavarok és lyukak fúrására használják. További információ itt: Hogyan kell vezetni egy facsavart.

25) Kalapács ($ 5)

Körömhajtáshoz használják. További információ itt: A kalapács biztonságos használata.

26) Fa ragasztó ($ 5)

Ha a csavarok vagy a szögek nem elég jók, akkor faragasztót is felvihet az alkatrészek összetartására. További információ itt: A fa összeragasztása.

27) Fűrész ($ 5)

Fa fűrészeléséhez használják. További információ itt: Hogyan fűrészeljünk fát kézi fűrésszel.

28) Körmök ($ 3)

Alkatrészek összetartására szolgál, esetünkben tartósan.

29) Csavarok ($ 3)

Alkatrészek összetartására is használják, de ha szögeket használ, akkor csavarokkal könnyedén leválaszthatja az alkatrészeket, ha szükséges.

30) Víz és szappan

A színezett egyirányú tükör ablakfóliájának az üvegre történő felhordására szolgál. És a végtelen tükör tisztítására is használják. Ha szeretné megtudni, hogyan kell felszerelni az ablakfóliát, kövesse ezt az oktatóanyagot: Az ablakfólia telepítése.

31) Csiszolópapír (1 USD)

Az üveg és a fa éleinek finomítására használják.

Forrasztószerszámok (opcionális):

32) Forrasztópáka ($ 15)

Opcionális, ha úgy dönt, hogy mindent összeforraszt, ahelyett, hogy a kenyérlapon hagyná. Ha szeretné tudni, hogyan kell forrasztani, kövesse ezt az oktatóanyagot: Az elektronika forrasztása.

33) Forrasztóforma 0,6 mm - 100 g (5,50 USD)

A vezetékek összeforrasztására szolgál.

34) Forrasztóhuzal - 1 mm 1,5 m (1,50 USD)

A vezetékek forrasztására szolgál, ha véletlenül hibát követne el.

35) Hőre zsugorodó csövek ($ 2)

A forrasztott vezetékek biztonságos együtt tartására szolgál.

36) 1x 3 tűs fejléc hüvely (0,10 USD)

Nem igazán szükséges, de hasznos lehet, ha nem akarja közvetlenül a hangérzékelőt a vezetékekhez forrasztani.

37) 1x 4 tűs fejléc hüvely (0,10 USD)

Nem igazán szükséges, de hasznos lehet, ha nem akarja közvetlenül forrasztani a bluetooth modult a vezetékekhez.

2. lépés: Breadboard csatlakozók

Miután összeszerelte az anyagokat, itt az ideje, hogy elkészítse első prototípusát egy kenyértábla segítségével. A kenyértáblán összesen négy oszlop található. Az első két és az utolsó két kék és piros oszlop függőlegesen osztja meg a kapcsolatot, amely a +5V (piros) és a föld/GND (kék) kapcsolatot jelöli. A középső két oszlopban helyezkednek el a fő összetevők. A kenyértáblákról itt tudhat meg többet.

Tehát azt szeretné, hogy csatlakoztassa Arduino -ját a kenyértáblához néhány prototípus vezeték használatával. Amint már említettem, a színek nem számítanak, de hasznos referenciát jelentenek Önnek. Például a piros vezetékeket a +5V, a fehér vezetékeket a GND jelzésére használtam. Az sem mindegy, hogy hová helyezi a csapokat, amíg ugyanabban az áramkörben maradnak.

Ezután szeretné csatlakoztatni a LED -szalagot a kenyértáblához. Észre fogja venni, hogy 3-6 vezetéket tartalmaz, attól függően, hogy milyen típusú. A fehér a GND/perc bemenetet, a piros a +5V bemenetet, a zöld az adatbeviteli PIN-kódot és a kék a tartalék adatbeviteli PIN-kódot jelzi (ne csatlakozzon, ha a LED nincs összekapcsolva). Csatlakoztassa a külső 5 V -os tápfeszültséget, és csatlakoztassa a LED szalaghoz. Ne felejtse el csatlakoztatni az ellenállást és a kondenzátort a fenti képen látható módon, különben kiégeti a LED -eket!

Végül szeretné csatlakoztatni a bluetooth modult és a hangérzékelőt a kenyértáblához. Rendelje a hangérzékelőt az A0 érintkezőhöz (analóg). Ami a Bluetooth modult illeti, észre fogja venni, hogy egy RXD és egy TXD tűvel rendelkezik. Ezek a jelek küldésére és fogadására szolgálnak. MEGJEGYZÉS: csatlakoztassa a modul TXD csapját az Arduino RXD csapjához, és a modul RXD csapját az Arduino TXD csapjához. Nem ugyanazokra a csapokra!

3. lépés: Kódolja az Arduino -t

Tehát a következő lépés az Arduino kódolása. Ehhez szüksége lesz az Arduino IDE szoftverre, amelyet itt tölthet le. Miután letöltötte az IDE -t, nyisson meg egy új dokumentumot, és másolja be a következő kódot a projektablakba:

#befoglalni

// Az Arduino -hoz csatlakoztatott csapok

const int PIN = 6; // A LED szalag bemeneti csapja IN NUMPIXELS = 144; // A felvillanó pixelek száma const int SOUNDSENSOR = A0; // A hangérzékelő bemeneti csapja

int ButtonState = 0; // A Bluetooth alkalmazás egyik gombjához rendelt állapot

int térfogat = 0; // Az az állapot, amely ellenőrzi, hogy van -e jel a mikrofonban vagy sem

// Színváltozók

logikai PrimBlue = hamis; logikai PrimGreen = hamis; logikai PrimRed = hamis; logikai PrimWhite = hamis; logikai PrimYellow = hamis; logikai PrimOrange = hamis; logikai PrimPink = hamis; logikai PrimPurple = hamis;

// Fény és hang változók

logikai SoundDetect = hamis; boolean FullLight = hamis;

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup () {

pinMode (HANGSZENZOR, BEMENET); // A hangérzékelő bemenete pinMode (PIN, OUTPUT); // A LED szalag bemenete

Sorozat.kezdet (9600);

strip.setPixelColor (0, 0, 0, 0); strip.setBrightness (0); strip.begin (); // Ezzel inicializálja a NeoPixel könyvtár strip.show ();

}

void loop () {

// Határozza meg a fényerő mértékét a csúszkás bájt fényereje szerint = analogRead (A0)/4; Soros.println (fényerő); if (Serial.available ()> 0) {ButtonState = Serial.read (); }

// A LED és a hangérzékelés engedélyezése vagy letiltása

if (FullLight == 1 && SoundDetect == 0) {strip.setBrightness (ButtonState); strip.show (); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 0) {strip.setBrightness (0); strip.show (); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 1) {strip.setBrightness (fényerő); strip.show (); } else if (FullLight == 1 && SoundDetect == 1) {strip.setBrightness (0); strip.show (); }

//////////////////////////// LED/ kapcsoló ////

if (ButtonState == 'a') {primerColors (); Teljes fény = 1; SoundDetect = 0; }

if (ButtonState == 'b') {

Teljes fény = 0; SoundDetect = 0; }

/////////////////////////// Hangérzékelő kapcsoló ///////////////////////////////// /////

if (ButtonState == 'c') {primerColors (); SoundDetect = 1; Teljes fény = 0; }

if (ButtonState == 'd') {

SoundDetect = 0; Teljes fény = 0; }

/////////////////////////// Elsődleges színek /////////////////////// ////

if (ButtonState == '1') {primerColors (); PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimRed = 1; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (ButtonState == '2') {

primerSzínek (); PrimGreen = 1; PrimBlue = 0; PrimRed = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (ButtonState == '3') {

primerSzínek (); PrimRed = 0; PrimBlue = 1; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '4') {primerColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 1; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '5') {primerColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 1; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '6') {primerColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 1; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '7') {primerColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 1; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '8') {primerColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 1; }}

void primerColors () {

for (int i = 0; i <NUMPIXELS; i ++) {if (PrimBlue == 1) {strip.setPixelColor (i, 0, 0, 255); } else if (PrimGreen == 1) {strip.setPixelColor (i, 0, 255, 0); } else if (PrimRed == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 0, 0); } else if (PrimWhite == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 255); } else if (PrimYellow == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 0); } else if (PrimOrange == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 102, 0); } else if (PrimPink == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 0, 255); } else if (PrimPurple == 1) {strip.setPixelColor (i, 102, 0, 204); } else {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 255); }} strip.show (); }

Ha az Adafruit NeoPixel könyvtár telepítését kéri, tegye ezt a Vázlat> Könyvtár importálása> Adafruit NeoPixel menüpontban.

4. lépés: Készítse el a Bluetooth alkalmazást

Most menjünk az érdekes részhez, az alkalmazás felépítéséhez! Úgy döntöttem, hogy egy harmadik féltől származó, MIT App Inventor 2 nevű szoftvert használok ehhez. Ha le szeretné tölteni a projektfájlokat (.aia) és módosítani szeretné az alkalmazást, az alábbiakban letöltheti. De magát az alkalmazást (.apk) is letöltheti, anélkül, hogy bármit kódolnia kellene. Csak telepítenie kell az eszközére.

5. lépés: Készítse el a dobozt

Ebben a lépésben elkészítjük a végtelen tükör dobozát/keretét.

A külső keret

Először vágja le a vastag lécet a külső kerethez (lásd a fenti képeket). Szükséged lesz két darab 27 cm hosszúra (felülre és alulra) és két darab 25 cm hosszúra (bal és jobb oldalra). Most szögesse össze őket úgy, hogy szögeket hajtson a doboz sarkaira (mindkét oldalon 4), de győződjön meg arról, hogy a szélek tökéletesen illeszkednek. Dönthet úgy is, hogy összeragasztja őket, de ez rajtad múlik.

A belső keret

Ezután vágja le a belső keret vékony lécét (lásd újra a fenti képeket). Szükséged lesz két darab 25 cm hosszúra (felül és alul) és két darab 24 cm hosszúságra (a bal és a jobb oldalra). Most ezeket körülbelül 0,5 cm -rel a külső keret teteje alá szeretné szögezni, mindkét oldalán 2 szöget használva. Itt is felragasztottam néhány faragasztót, hogy szilárdabbak legyenek. MEGJEGYZÉS: győződjön meg arról, hogy az egyirányú tükör tökéletesen illeszkedik a keretbe!

A mikrofon lyuk fúrása

Mivel a mikrofon érzékeny tárgy, lefedettségtől mentesnek kell lennie. Ezért fúrtam egy lyukat a keret tetejére, ahonnan kilóg a mikrofonfej. Ne tegye túl nagyra a lyukat, mert nem szeretné, ha a mikrofon teljesen kiesne a keretből.

A keret festése

Úgy döntöttem, hogy majdnem matt feketére festem a keretemet, hogy valamiféle sötét, titokzatos hatást keltsen. Ha a festés mellett is dönt, győződjön meg arról, hogy a kereten nem maradnak vastag festékfoltok. Ennek elkerülése érdekében óvatosan kell festeni a keretet egy kis és közepes ecsettel. Ezenkívül másodszor is festheti, ha nem fedi le eléggé. Hagyja száradni egy napig.

6. lépés: Forrasztja az elektronikát egy NYÁK -ra

Ebben a lépésben az elektronikát egy PCB -hez forrasztjuk, amelyet később a tükör hátoldalára telepítünk. A forrasztás nem kötelező, de erősen javaslom, hogy tegye meg, hogy biztonságban tartsa az elektronikát. Mindent forrasztottam "komponensenként" lépésről lépésre a rácsra, hogy elkerüljük a hibákat. Tehát először a hangmodult forrasztottam a táblához, majd a bluetooth modult, és végül a LED csíkokat. Javasoljuk, hogy hagyjon üres helyet az alkatrészek között, amelyek nem érintkezhetnek egymással, például a +5V bemeneti vezetékek és a GND bemeneti vezetékek (lásd a fenti képeket).

Miután az alkatrészeket a táblához forrasztotta, kezdje el a hídkapcsolatok létrehozását úgy, hogy ónozást alkalmaz a lemez alatti alkatrészek között. Alternatív megoldásként lecsupaszíthat néhány vezetéket, és forraszthatja azokat az alkatrészekre, hogy hídkapcsolást hozzon létre.

Most szeretné tesztelni az áramkört, egyszerűen csatlakoztatva a vezetékeket az Arduino -hoz. Győződjön meg arról, hogy a tápegységet is csatlakoztatta! Ha a LED -ek sikeresen bekapcsolnak, akkor jól! Ha azonban nem kapcsolnak be, akkor érdemes ellenőrizni az áramkört, és keresni a hibás csatlakozásokat.

7. lépés: Telepítse az elektronikát a hátlapra

A következő lépés az elektronika felszerelése egy fadarabra, amelyet a tükör hátsó részéhez is használunk. Néhány csavarral rögzítettem az elektronikát a táblához, és két blokkot ragasztottam a hátsó jobb és bal oldalára, amelyekkel a doboz hátulját a dobozhoz csavarják.

8. lépés: Szerelje össze a tükröket a dobozzal

Most itt az ideje összeszerelni a tükröket, ragasztani a LED -eket a kerethez, és a hangérzékelőt a helyére tenni.

Egyirányú tükör

Az egyirányú tükröt magára a keretre kell helyezni, a színezett oldalával lefelé a tükör és a LED-ek felé. Ahhoz, hogy ezt a tükröt maga készítse el, szüksége lesz az üveglapra és a színezett ablakfóliára. Először vágja le az ablakfóliát a megfelelő méretűre, de hagyjon körülbelül 2-5 cm-es helyet minden oldalon. Ezután teljesen meg kell tisztítani az ablakot, és el kell távolítani az összes pormaradványt. Ezután takarja le az ablakot vízzel és szappannal, és óvatosan távolítsa el a műanyagot az ablakfóliáról (mindkét oldalára ragasztószalagot helyezhet, hogy könnyen eltávolítsa). Most az ablakfólia ragacsos oldalát is le akarja borítani vízzel és szappannal, hogy ne ragadjon magához. Most már csak az üveg tetejére kell helyezni, és szorosan a helyére kell söpörni (lásd a fenti képeket). Hagyja száradni körülbelül egy napig, és távolítsa el a maradék ablakfóliát.

Ragassza a LED -eket a dobozra

A következő lépés a LED -ek ragasztása a dobozhoz, amelyet a ragadós papír eltávolításával lehet megtenni. Azt is javaslom, hogy vigyen fel egy gyors ragasztót a csík hátuljára, hogy megakadályozza a leválást.

Helyezze el a tükröket, és fejezze be

Az utolsó lépés az egyirányú tükör és a normál tükör elhelyezése. A normál tükör a LED szalag mögé kerül, az egyirányú tükör pedig elöl. Ragassza őket a helyükre gyorsragasztóval, és csavarja vissza a hátlapot az elektronikával a doboz hátuljára. Tegye a helyére a hangérzékelőt, csatlakoztassa az összes vezetéket, és íme, kész!

9. lépés: Tesztelje végtelen tükörét

Most már csak azt kell tesztelni, hogy minden működik -e. És ez az! Most megépítette saját Bluetooth -vezérelhető és hangreaktív végtelen tükörjét!: D

Ne habozzon kérdezni a megjegyzések részben, ha kérdése van.

Köszönöm és jó szórakozást!