JackLit: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šo projektu veica studenti, kas piederēja Fremonta akadēmijas Femineers un Pomonas koledžas elektronikas 128 kursa partnerībai. Šī projekta mērķis bija integrēt hex-ware tehnoloģiju jautrā jakā, kas izgaismojas ritmā ar mūziku. Mūsu “JackLit” spēj dzirdēt mūziku, izmantojot mikrofonu, un izmanto ātrās Furjē transformācijas kodu, lai sakārtotu mūzikas frekvences, kuras var noteikt un izmantot, lai atšķirtu konkrētas jakas apgaismojuma grupas. To darot, paralēli savienotas elektroluminiscējošas paneļu grupas izgaismojas ar jebkuras dziesmas ritmu, pamatojoties uz mikrofona dzirdamo frekvenču diapazonu. Šī projekta mērķis ir nodrošināt izklaidējošu jaku, kas var iedegties jebkuras dziesmas ritmā. To var valkāt saviesīgos pasākumos vai pielietot dažādiem apģērba gabaliem. Šo tehnoloģiju var izmantot kurpēs, biksēs, cepurēs utt. To var izmantot arī apgaismojuma ierīkošanai šovos un koncertos.

1. solis: materiāli

Visus materiālus var atrast vietnēs adafruit.com un amazon.com.

• 10cmX10cm balts elektroluminiscējošs panelis (x3)
• 10cmX10cm zils elektroluminiscējošs panelis (x4)
• 10cmX10cm ūdens elektroluminiscējošs panelis (x3)
• 20cmX15cm ūdens elektroluminiscējošs panelis (x2)
• 100 cm zaļa elektroluminiscējoša lente (x3)
• 100 cm sarkana elektroluminiscējoša lente (x4)
• 100 cm zila elektroluminiscējoša lente (x2)
• 100 cm balta elektroluminiscējoša lente (x1)
• 12 voltu invertors (x4)
• SainSmart 4 kanālu releja modulis (x1)
• 9 voltu akumulators (x5)
• 9 voltu spraudkontakta savienotājs (x5)
• Daudz vadu
• HexWear

2. darbība: Arduino programmatūra

Pirms sākat veidot JackLit, jums ir jābūt pareiziem programmēšanas rīkiem, lai to kontrolētu. Pirmkārt, jums jāiet uz Arduino vietni un lejupielādējiet Arduino IDE. Kad tas ir izdarīts, šeit ir norādītas darbības, kas jāveic, lai iestatītu Hex programmēšanu.

1. (Tikai Windows, Mac lietotāji var izlaist šo darbību) Instalējiet draiveri, apmeklējot vietni https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Lejupielādējiet un instalējiet draiveri (.exe fails, kas norādīts 2. darbībā saistītās RedGerbera lapas augšdaļā).
2. Instalējiet Hexware nepieciešamo bibliotēku. Atveriet Arduino IDE. Sadaļā “Fails” atlasiet “Preferences”. Papildu dēļu pārvaldnieka vietrāžiem URL paredzētajā vietā ielīmējiet https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/…. Pēc tam noklikšķiniet uz “Labi”. Dodieties uz Rīki -> Padome: -> Valdes pārvaldnieks. Augšējā kreisā stūra izvēlnē atlasiet “Ieguldīts”. Atrodiet un pēc tam noklikšķiniet uz Gerbera Boards un noklikšķiniet uz Instalēt. Iziet un vēlreiz atveriet Arduino IDE. Lai pārliecinātos, ka bibliotēka ir pareizi instalēta, dodieties uz Rīki -> Padome un ritiniet līdz izvēlnes apakšai. Jums vajadzētu redzēt sadaļu ar nosaukumu “Gerbera dēļi”, zem kuras vismaz būtu jāparādās HexWear (ja ne vairāk dēļu, piemēram, mini HexWear).

3. darbība: invertora izkārtojums

Šī diagramma ilustrē ķēdi, kas savieno 9 voltu baterijas paralēli invertoriem un pēc tam ar apvalku. Ņemiet vērā, ka vadu pārim, kas iziet no katra invertora, ir maiņstrāva, un ir svarīgi, lai paralēli savienotie vadi, kas nāk no invertora, būtu fāzē, pretējā gadījumā tīrais ieguvums nebūs 1.

4. solis: releja izkārtojums

Šī ir nākamā ķēdes sastāvdaļa no 3. posma ar apzīmējumu “uz slēdžiem”, kas savieno Hex ar slēdžiem (releja modulis).

5. solis: veidojiet

Pievienojiet 9 voltu baterijas un invertorus, kā parādīts 1. attēlā. Pieciem 9 voltiem jābūt paralēli un savienotiem ar četriem invertoriem arī paralēli. Izejas vadi no invertoriem jāpievieno paralēli un fāzē. Pēc tam viens no invertora izejas paralēlajiem vadiem jāatliek malā, lai tie būtu tieši savienoti ar apvalka elektroluminiscences paneļiem. Otrs tiks savienots ar releja moduli. Ņemiet vērā, ka tas, kur iet, ir patvaļīgs, jo mums ir darīšana ar maiņstrāvas ķēdi. Tāpat kā parādīts 4. solī, paralēlie vadi ir jāsadala trīs, un katrs no tiem ir savienots ar vienu no četriem slēdžiem. Viens slēdzis paliks neizmantots. Skatiet norādījumus vietnē adafruit.com vai amazon.com, lai uzzinātu, kur vadiem jāpievieno slēdži. Katram slēdzim jāpievieno cits vads, kas tiks atlikts malā, lai izveidotu savienojumu ar apvalka elektroluminiscences paneļiem. Pārliecinieties, vai releja modulis ir pareizi pievienots Hex, kā parādīts 4. solī un augstāk.

Pārejot uz jakā integrēto ķēdi. Tagad mums ir trīs vadu komplekts, kas savienojas ar invertoriem, un vēl viens trīs vadu komplekts, kas savieno ar slēdžiem. Tie ir triju komplektos, jo uz jakas mums ir 3 paralēlas elektroluminiscējošu paneļu shēmas. Elektroluminiscējošos paneļus var karsti pielīmēt uz jakas, un audumā izgriezt caurumus, lai savītu vadus tā, lai tie netiktu parādīti ārpusē. Nākamais solis ir vienkāršākais, bet garlaicīgākais visu elektroluminiscējošo paneļu dēļ. Izvēlieties, kurus paneļus vēlaties apgaismot vienlaicīgi. Jūs varat piešķirt trīs paneļu grupas, un katrai no tām jābūt savienotām paralēli. Paralēli jābūt pozitīviem ieejas vadiem un paralēli negatīviem ievades vadiem, lai gan pozitīvs un negatīvs ir patvaļīgs, jo tā ir maiņstrāvas ķēde. Pievienojiet vienu no trim vadiem, kas nāk no invertora, katrai no trim elektroluminiscējošajām paralēlā apgaismojuma grupām. Pēc tam pievienojiet vienu no trim vadiem, kas nāk no slēdžiem, katrai no trim elektroluminiscences paralēlās apgaismojuma grupām. Noteikti pārklājiet atklātos vadus, jo tie radīs vieglu triecienu.

6. darbība: kodēšana

Mūsu kods izmanto Arduino ātrā Furjē transformācijas (fft) bibliotēku, lai sadalītu troksni frekvencēs, kuras Hex dzird. Faktiskā Furjē pārvērtību matemātika ir nedaudz sarežģīta, taču pats process nav pārāk sarežģīts. Pirmkārt, Hex dzird troksni, kas patiesībā ir daudzu dažādu frekvenču kombinācija. Hex var klausīties tikai noteiktu laiku, pirms tam ir jātīra visi dati, un vēlreiz, tāpēc, lai tas dzirdētu troksni, šī trokšņa frekvencei jābūt ne vairāk kā pusei laika, ko Hex klausās kopš tā laika. heksam ir jāspēj to dzirdēt divreiz, lai tas zinātu, ka tā ir sava frekvence. Ja mēs grafiski attēlotu tīru toni kā amplitūdas un laika funkciju, mēs redzētu sinusoīdu. Tā kā patiesībā tīri toņi nav izplatīti, tā vietā mēs redzam diezgan mulsinošu un neregulāru svārstīgu līniju. Tomēr mēs to varam tuvināt ar daudzu dažādu tīru toņu frekvenču summu līdz diezgan lielai precizitātei. To dara fft bibliotēka: tā uztver troksni un sadala to dažādās dzirdamās frekvencēs. Šajā procesā dažām frekvencēm, ko fft bibliotēka izmanto, lai tuvinātu faktisko troksni, ir lielāka amplitūda nekā citām; tas ir, daži ir skaļāki par citiem. Tātad katrai frekvencei, ko Hex var dzirdēt, ir arī atbilstoša amplitūda vai skaļums.

Mūsu kods veic fft, lai iegūtu sarakstu ar visu frekvenču amplitūdām diapazonā, ko Hex var dzirdēt. Tajā ir kods, kas izdrukā frekvenču un amplitūdu sarakstu, kā arī tos grafikē, lai lietotājs varētu pārbaudīt, vai Hex tiešām kaut ko dzird, un vai tas, šķiet, atbilst skaļuma līmeņa izmaiņām neatkarīgi no Hex dzirde. Turpmāk, tā kā mūsu projektam ir 3 slēdži, mēs sadalījām frekvenču diapazonus trešdaļās: zems, vidējs un augsts un padarījām katru grupu atbilstošu slēdzim. Hex darbojas caur dzirdētajām frekvencēm, un, ja kaut kas zema/vidēja/augsta grupā pārsniedz noteiktu skaļumu, tad ieslēdzas slēdzis, kas atbilst grupai, kurai frekvence pieder, un viss apstājas, lai gaisma paliktu uz. Tas turpinās, līdz visas frekvences ir pārbaudītas, un pēc tam Hex atkal klausās un viss process atkārtojas. Tā kā mums bija 3 slēdži, mēs šādi sadalījām frekvences, taču to var viegli pielāgot jebkuram slēdžu skaitam.

Piezīme par dažām koda dīvainībām. Iemesls tam, ka, atkārtojot frekvences, sākot no desmitās frekvences, ir tas, ka pie 0 frekvences amplitūda ir ārkārtīgi augsta neatkarīgi no trokšņa līmeņa līdzstrāvas nobīdes dēļ, tāpēc mēs tikai sākam pēc šī trieciena.

Faktisko kodu, ko izmantojām, skatiet pievienotajā failā. Jūtieties brīvi spēlēt ar to, lai padarītu to vairāk vai mazāk jutīgu, vai pievienojiet vairāk apgaismojuma grupu, ja vēlaties! Izklaidējieties!