LED táncterem: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ez egy útmutató egy Arduino-alapú LED zenei vizualizátor, egy teljesen édes digitális táncterem építéséhez. A tiszta áramkör -vizualizátorokról különféle útmutatók találhatók, de ezek általában valamilyen erősítők, amelyek a fények pulzálását és intenzitásának megváltoztatását teszik lehetővé az audiojelben közvetített teljesítményre válaszul. Szerettem volna valami mást a különböző zenei frekvenciákra reagáló több villanás mentén. A végeredmény ennek és ennek és egy kicsit ebből a mutáns mostohagyermeke, de teljesen megéri. A tényleges hangjelzést a számítógép mikrofon csatlakozójából olvassák be, így vagy elfogadja saját hangját, vagy hang iPod / Rock Band / karaoke / bármit, amit őrült gyerekek álmodhatnak. Jaj, új zene! A DoKashiteru és a Creative Commons jóvoltából egy cenzúrázatlan videót mutatok be a rendszer működéséről:

1. lépés: Alkatrészek / eszközök

Alkatrészek: LED -ek - Nyilván. Nagyon fényes 10 mm -eseket vásároltam, különböző színekben, ömlesztve az eBay -ről, de megtalálhatja őket a Digikey -n vagy a Mouser -en. A magasabb millicandela minősítések jobbak, különösen, ha azt szeretné, hogy ezek bármit megvilágítsanak, és ne csak színfolt legyen. Vásároljon körül, hogy jó üzletet találjon. Ellenállások - minden LED -hez egy. Az enyémhez 470 ohm szükséges, de feltétlenül ellenőrizze a LED -ek minősítését, hogy a lehető legtöbb fényt kapja anélkül, hogy kiégne. Forrasztás nélküli kenyérsütő - Az összes áramkörhöz. Arduino - A számítógép/áramkör interfész. Csodálatos kis tábla. Vásárolja meg online. Huzal - Sok tömör huzal. Sokat kellett, gyorsan, így végül megtisztítottam a helyi RadioShack -et ettől a cucctól, de sokkal olcsóbban kell találnia. Rendkívül hasznos, ha két szálat így tart össze, mint később látni fogja. Számítógép - ahol a tényleges számítás történik. Igen, ez némileg túlzás lehet néhány lámpa felvillanásakor, de mivel elkerülhetetlenül végül laptopról játsszuk le a tánczenénket, minden rendben volt. Tápellátás - A LED -ek valószínűleg több energiát fogyasztanak, mint amennyit az arduino képes biztosítani, ezért külsőleg tápláljuk őket, és tranzisztorokkal kapcsoljuk őket. Ezekből egy csomó heverhet a régi elektronikából, vagy megtalálhatja őket a takarékossági boltokban. Tekintse meg a tervezési oldalt, hogy milyen feszültségre / áramerősségre van szüksége. NPN tranzisztorok - Ezeket áramerősítőként / kapcsolóként használjuk. Az arduino -ból vett kis áram sok áramot vezérel a LED -eken keresztül áramló tápegységből. Keresse meg őket online vagy a RadioShack oldalon. Forrasztópáka - Elég magától értetődő. Hangszórók / audioelosztó / férfi -férfi hangkábel - Hangszórók hanghoz, elosztóhoz és kábelhez, amely a fejhallgató kimenetéről a hangszórókba és a mikrofoncsatlakozóba továbbítja a jelet. Szoftver: Arduino - Töltse le az arduino szoftver környezetet innen. Feldolgozás - A feldolgozás jól beszél az arduino -val, és van néhány fantasztikus könyvtára. Töltse le innen. Győződjön meg róla, hogy a Minim hangfeldolgozó könyvtár legújabb verzióját használja innen. Előfordulhat, hogy beszereznie kell az „arduino” könyvtárat is, hogy kommunikálni tudjon - innen szerezze be, és illessze be a Processing/libraries mappába.

2. lépés: Áramkör tervezése

Általános nézet az általunk épített körről. A vezeték két szálát a nagy és alacsony feszültségekhez kötik, és mindegyik LED/ellenállás pár áthidalja őket, hogy világítsanak. Az alacsony feszültségű szál valójában egy tranzisztoron keresztül csatlakozik a földhöz, így szabályozhatjuk az áramerősséget (és ezáltal a LED -ek fényerejét).

3. lépés: Tervezés

A legfontosabb lépés az, hogy megtervezzük, hogy milyen színeket szeretnénk és hol. A kollégiumom mennyezetét a legjobban "gofri alakúnak" lehet nevezni, négyzet alakú bemélyedések csempézik a felületet. Ezek egy nagyon természetes rácsot hoztak létre a színek elrendezéséhez, de saját tervet kell kidolgoznia. Egy vezérlőszálon akár 8 LED -et is megjeleníthet, ami azt jelenti, hogy ezek a 8 egyszerre fog be- és kikapcsolni. Az összes elrendezés alapján most teljesítményszámításokra van szükségünk. Ellenőrizze a LED -ek adatlapjait, hogy megtudja az előremenő feszültséget és áramot. Az enyém feszültségcsökkenése ~ 3,5 volt, maximális áramerőssége 20 milliamper. Mivel egy 12 voltos tápegység hevert körülöttem, végezhetünk egy kis egyszerű áramköri matematikát az Ohm -törvény (V = IR) segítségével: (12 - 3,5) = 0,02 * R R = 425 ohm. Az egyszerűség kedvéért ezt 470 ohmra kerekítjük. A legtöbb 5 mm -es LED -es feszültségcsökkenés körülbelül 2 volt, az áramerősség pedig körülbelül 15 milliamper, de ellenőrizze, hogy ne égesse el őket. Ne feledje: a fényerősség arányos az árammal, ezért használjon nagyobb ellenállást az áram korlátozásához, ha túl világosak. Győződjön meg arról is, hogy a tápegység képes kezelni ezt az áramot - néhány kicsi csak néhány száz milliamper teljesítményű, vagyis csak 10-20 LED -et tud párhuzamosan táplálni, mint mi.

4. lépés: Készítse elő a LED -eket és a vezetéket

Sokkal könnyebb a LED -eket a vezetékekhez rögzíteni, ha először az ellenállásokkal együtt forrasztjuk őket. Vágja a LED negatív (rövidebb) vezetékét és az ellenállás egyik oldalát körülbelül felére, majd forrasztja össze őket. Ha ez megtörtént, hajlítsa kifelé a pozitív vezetéket és az ellenállást, hogy a LED kissé felragadjon. Lásd a képet a sokkal világosabb magyarázatért. Ezután fektesse le az összes vezetéket, és győződjön meg arról, hogy elegendő az egyes szálak eléréséhez. Mérje meg és jelölje meg, hogy hova kell mennie az egyes LED -eknek. Ismét a tényleges kötődés magyarázatát legjobban a kép adja. Forrasztja a LED -eket a vezetékhez, ügyelve arra, hogy a polaritások konzisztensek legyenek - minden pozitív vezeték az egyik vezetékhez, és minden negatív vezeték a másikhoz. Miután befejezte, tesztelje a szálakat Mielőtt felhelyezné őket - csatlakoztassa a vezetékeket a tápegységhez vagy egy 9 voltos akkumulátorhoz, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az összes lámpa kigyullad. Ezután tegye fel az összes vezetéket! Az én esetemben ez sok -sok fehér gafferszalagot és székeken való állást jelentett. Győződjön meg arról, hogy a szabad végei egy helyen vannak, ahol a kenyérsütőt, az arduino -t és a számítógépet fogjuk elhelyezni. A LED -ekre kis origami gömböket is helyezek, hogy eloszlassa a fényt - csak vágjon kis réseket sugárirányban kifelé a ballon lyukából, hogy négy füle legyen, és szépen csúszni fog. A hatás megtekintéséhez lásd az előző oldalon található képet. Bónuszpontok, ha a gömbök régi előadás jegyzetekből készülnek.

5. lépés: Építse fel az áramkört

Tényleg nincs sok mondanivaló. Csatlakoztassa a tápfeszültség pozitív és negatív vezetékét a kenyérsütő tápcsöveihez, és az arduino földelőcsapot ugyanarra a negatív sínre. Lásd a képen a jó elrendezési rendszert. Ellenőrizze, hogy minden működik -e, ha eltávolítja a vezetékeket az arduino -ból (alább kék, fekete és piros), és csatlakoztatja őket a pozitív tápcsatlakozóhoz. Az áram áthalad a tranzisztorokon, és lehetővé teszi a LED -ek bekapcsolását (ha minden megfelelően van csatlakoztatva). Helyezze vissza ezeket, ahogyan kell, és csatlakoztassa az arduinót a számítógéphez USB-kábellel. A hangrendszer beállításához csatlakoztassa a hangszórókat és a férfi-férfi kábelt az elosztóhoz. A férfi-férfi kábel másik végét küldje a számítógép mikrofon csatlakozójába. Ismétlem, ez kissé túlzás, ha csak a számítógépről fog hangot lejátszani (különösen, ha kitalálja, hogyan kell használni az aljzatot), de így a rendszer villoghat Rock Band -re vagy karaoke -ra, vagy bármi másra, amely 3,5 mm -es audio jack. Győződjön meg arról, hogy a mikrofon működik - csatlakoztassa az elosztót bármelyik hangforráshoz, majd nyisson meg egy hangfelvételi programot, hogy lássa, jelez -e. Gyakran előfordul, hogy a mikrofon elnémítható, így ha problémái vannak, először ezt kell keresnie.

6. lépés: Kód Kód Kód

Nyissa meg az arduino szoftverkörnyezetet, és töltse fel a StandardFirmata példavázlatát a táblára. A vázlat lehetővé teszi az arduino vezérlését egy soros interfészen keresztül, ami azt jelenti, hogy a számítógép tetszőleges kódja vezérelheti az éppen csatlakoztatott fényeket. Az audio jelet ténylegesen feldolgozó kód (kényelmesen) feldolgozási vázlat. A minimális könyvtár fantasztikus BeatDetect könyvtárán alapul. A BeatDetect osztály kiszámítja az audiojel Fourier -transzformációját, és nyomon követi az egyes együtthatók átlagát és szórását az utolsó néhány másodpercben. Ha az FFT tartályok bármelyikének értéke meghaladja a szórást, akkor ütést észlel, és az adott frekvenciához tartozó fény bekapcsol.. Ez azt jelenti, hogy a LED -ek minden szála más -más zenei frekvenciának felel meg - az egyik szál villog a mélyhangokra, a másik a pergő slágerekre, a másik a magas hangjegyekre stb. 26 különböző frekvencián. Töltse le a mellékelt feldolgozást vázoljon alulról, és módosítsa a ledPins tömböt a 10. soron, hogy tükrözze a saját beállításait. Az első pin szám a legalacsonyabb frekvenciáknak felel meg. Ha ez kész, akkor kész! Csatlakoztassa az audioelosztót a fejhallgató -csatlakozóhoz, indítsa el a vázlatot, és kezdjen el zenét játszani. Ha minden a várakozásoknak megfelelően működik, megjelenik egy hullámforma -megjelenítő, és a fények villogni kezdenek. Élvezd!

7. lépés: Hibaelhárítás

A fő probléma, amellyel valószínűleg találkozhat, az, hogy a Processing és az arduino beszélnek egymással. Feltétlenül telepítse az arduino szoftvert - ez minden szükséges soros könyvtárat magával hoz. Az áramkörrel kapcsolatos problémák elkerülése érdekében menet közben teszteljen - teszteljen minden LED -et, majd minden szálat, majd minden tranzisztor -készletet. Ha minden más nem sikerül, térjen vissza ehhez, és diagnosztizálja a probléma helyét. Most, hogy sikerült összezúznom az összes hibát a saját beállításomból, nem tudom elképzelni, hogy mik voltak a fejem tetején. Írja le a problémákat, mivel valószínűleg összefutottam velük, és azóta elfelejtettem.