Gaismas šovs uz Arduino bāzes: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Es esmu izveidojis Arduino kontrolētu gaismas šovu, lai ieietu Makers Rock albuma mākslas sadarbībā. Jūs varat uzzināt vairāk par to, izmantojot šo saiti: Makers Rock. Vāks, kuru es izvēlos, ir no Judas Priest - Painkiller albuma.

Viss gabals ir gaismas šovs, kas ir ieslēgts koka rāmī, un albuma noformējums ir uzlikts uz augšu, lai gaisma spīdētu cauri.

1. darbība: sagatavojiet koka rāmi

Jūs varat izveidot rāmi vai korpusu jebkurā vēlamajā veidā. Es izvēlos koku, jo ar to ir viegli strādāt, izmantojot tikai pamata instrumentus.

Es esmu izveidojis rāmi no dažiem palešu dēļiem, kurus esmu izglābis. Es atzīmēju 4 gabalus no tīrajām dēļu daļām, kuru garums bija 30 centimetri, pārliecinoties, ka savienojumiem ir atzīmēti 45 grādu leņķi.

Es visu griešanu veicu, izmantojot savu džiga zāģi, un tas strādāja labi. Ja jums ir pieejams zāģzāģis vai galda zāģis, varat tos izmantot un iegūt daudz labākus rezultātus. Savienojumi nebija perfekti, bet ar lentes slīpmašīnu es varēju panākt, lai gabali labi iederas.

Pārbaudes laikā es sapratu, ka tie ir pārāk plaši un ka tie ieņems daudz vietas korpusa iekšpusē, tāpēc es nolēmu tos sagriezt līdz 2 cm platumā. Atkal es izmantoju savu džiga zāģi, pārliecinoties, ka negriezu līnijas iekšpusē.

Šķērssavienojumiem nebija daudz atbalsta, tāpēc es kā papildu atbalstu esmu sagriezis mazus trīsstūra gabalus, lai tos pielīmētu stūros. Esmu pārliecināts, ka šeit ir daudz labāku iespēju, taču šī bija labākā ideja, kāda man bija šobrīd.

Es pievienoju mitras ar koka līmi savienojumu vidū un CA līmi galos, lai darbotos kā skava un turētu to vietā, kamēr koksnes līmi sacietē. Mazie atbalsta trīsstūri tika pielīmēti vietā, izmantojot tikai CA līmi, lai process būtu ātrāks.

2. solis: ķēdes prototips

Elektronika gaismas izrādei iekšpusē sastāv no Arduino Uno plates ar mikrofonu no salauztām austiņām, kas klausās telpā esošās skaņas, un pēc tam tā atspoguļo kopējo skaņas skaļumu, izgaismojot vienu no piecām led sloksnes daļām.

Ķēde sastāv no divām neatkarīgām daļām. Pirmā daļa ir mikrofons ar vienu tranzistora pastiprinātāju, bet otrā daļa ir LED sloksņu draiveri. Mums tie ir vajadzīgi, jo Arduino un mikrofona pastiprinātājs darbojas ar 5 V spriegumu, bet LED sloksne darbojas ar 12 V.

Mikrofons ir savienots ar 5V izeju Arduino caur 10k rezistoru un caur kondensatoru līdz tranzistora pamatnei. Pēc tam tranzistors pastiprina signālu ar vidējo līmeni 2,5 V, lai mēs varētu to uztvert ar Arduino analogo ieeju A0.

Lai ieslēgtu 12V gaismas diodēm, tranzistoru bāze ir savienota ar digitālo izeju, izmantojot 10k rezistoru, un viena un tā pati shēma tiek atkārtota 5 reizes. Es ieslēdzu tikai 3 gaismas diodes katrā sadaļā, lai es varētu izkļūt, izmantojot tranzistorus. Ja vēlaties modificēt projektu, lai izmantotu garākas sloksnes, nekā jums būs jāizmanto daži MOSFET.

Lai gan tā varētu šķist sarežģīta ķēde, tā patiešām ir ļoti vienkārša. Es to visu esmu pārbaudījis uz maizes dēļa un pēc tam, kad esmu pārliecinājies, ka tas darbojas, kā paredzēts, esmu izveidojis vairogu, kas tiks uzstādīts tieši uz Arduino Uno.

Shēma ir pieejama vietnē

3. darbība: izveidojiet Arduino vairogu

Kad es biju apmierināts ar ķēdi, es uzbūvēju vairogu Arduino uz perforatora. Pilnu veidošanas procesu varat redzēt pievienotajā projekta video.

4. solis: ieprogrammējiet Arduino

Projekta galvenā zvaigzne ir kods, kas ieprogrammēts Arduino. Tas ir tas, ko rada skaņas līmeņu analīze no mikrofona un to pārvēršana redzamā gaismā, kas seko mūzikai. Jūs varat lejupielādēt visu kodu no manas GitHub lapas, un saiti uz to varat atrast video aprakstā kopā ar elektronikas shēmu.

Īsumā kodam ir 3 galvenās daļas: analizējama mūzikas parauga iegūšana, skaņas līmeņu noteikšana un pēc tam gaismas diodes izvades vadīšana, pamatojoties uz aprēķināto vērtību. Es zinu, ka dažiem tas varētu izklausīties pēc raķešu zinātnes, bet tas ir patiešām viegli, tiklīdz jūs saņemat lietas.

Skice sākumā definē visus mainīgos un konstantes, kuras mēs izmantosim. Es noteikti sniedzu paskaidrojumus katram no viņiem, lai jūs varētu to vieglāk saprast. Pēc tam mums ir iestatīšanas funkcija, kas atkļūdošanas nolūkos sāk sērijveida saziņu, iztukšo un inicializē masīvu, ko izmantosim skaļuma noteikšanai no maksimuma līdz maksimumam, un nosaka gaismas diožu izejas.

Koda cilpas sadaļā mēs vispirms sākam audio paraugu ņemšanu, lai mēs varētu noteikt tā skaļumu no maksimuma līdz maksimumam. Parastā skaņas vilnī trokšņa neesamība ir līmenis, kas atrodas pastiprinātāja radītā minimālā un maksimālā sprieguma viduspunktā. Mūsu gadījumā tas ir 2,5 V.

Kad skaņa ir konstatēta, mēs iegūstam vilni, kas pārvietojas uz augšu un uz leju, lai noteiktu augstu troksni, mūs interesē šī viļņa kombinētā amplitūda. Tātad kustīga viļņa vietā mēs kartējam vērtības no 0 līdz max tādā kā apgrieztā stāvoklī, lai viegli atšķirtu augstas skaņas no zema skaļuma.

Nākamās divas koda sadaļas dara tieši to, pirmkārt, mēs izmērām maksimuma un maksimuma amplitūdu un nosakām maksimuma maksimumu šim periodam. Mikrofona darbības veids, jo tālāk jūs esat no tā, jo mazāku skaļumu tas var izvēlēties, tāpēc mums ir jāaprēķina koeficients, kas vai nu pastiprinās, vai samazinās izmērīto signālu, un tam būs vienāda reakcija dažādos līmeņos.

Pēdējā posmā mēs reizinām izmērīto vērtību no mikrofona ar tikko aprēķināto koeficientu un, pamatojoties uz rezultātu, ieslēdzam īpašas gaismas diodes.

Pēc tam, kad tāfele bija pielodēta saskaņā ar shēmu, es pārliecinājos to pārbaudīt, pirms turpināju sagatavot faktisko albuma noformējumu.

Kods vietnē GitHub:

5. darbība: sagatavojiet priekšējo vāku

Gabala priekšpusē es izmantoju caurspīdīga akrila loksni. Es sagriezu izdrukātos mākslas darbus izmēros un uz virsmas uzklāju caurspīdīgas koka līmes slāni bez akrila aizsargvāka. Ja jums ir piekļuve Mod Podge vai kādai caurspīdīgai akrila gēla videi, labāk to izmantot koka līmes vietā, taču tā darbojas gandrīz vienādi.

Pielietojot attēlu, triks ir neizmantot pārāk daudz līmes, kā es to darīju, lai uz papīra nesaglabātu grumbas. Šajā gadījumā labāk ir mazāk, bet virsmai jābūt pilnībā pārklātai. Ja līme joprojām ir mitra, mākslas darbs ir tikko redzams, bet pēc pilnīgas izžūšanas tas kļūs caurspīdīgs.

Es atstāju rāmi sacietēt 24 stundas, un tad es sapratu Arduino izvietojumu rāmja iekšpusē. Es vēlos, lai mākslas darbs tiktu pakārts pie sienas, un, tā kā tas ir jāpievieno strāvas avotam, es esmu uzstādījis tāfeli apakšā, lai strāvas adaptera vads izkļūtu no sienas kontaktligzdas.

Es izmantoju zāģi, lai noņemtu lielāko daļu materiāla, un pēc tam strādāju ar kaltu un vīli. Ja jums ir rokas maršrutētājs, tas būs daudz ātrāk nekā kalts. Es arī izurbju caurumu caur rāmi, lai mikrofons varētu izcelties un uztvert skaņas no istabas.

Pirms pabeigšanas esmu noslīpējis rāmi līdz 240 smilšpapīra smilšpapīram un pēc tam uzklājis koka traipu laku. Es izmantoju auduma gabalu, lai noslaucītu traipu un pēc kāda laika to noslauktu.

6. darbība: samontējiet gaismas šovu

Rāmja biezums nebija pietiekams, lai noturētu visu elektroniku, tāpēc abās rāmja pusēs esmu sagriezis un pielīmējis divus 5 mm melnas XPS putu izolācijas slāņus. Izņemot vietu visai elektronikai, putas piešķīra gabalam jauku slāņainu izskatu no sāniem.

Visas elektronikas sastāvdaļas ir uzstādītas rāmja iekšpusē, izmantojot karstu līmi, sākot no mikrofona un pēc tam no galvenās Arduino plates.

Aizmugurē esmu iezīmējis un izgriezis 3 mm augsta blīvuma šķiedru plātnes loksni, kas darbosies kā aizmugurējais dēlis un atstarotājs, jo viena no pusēm ir balta. Esmu izmantojis mazas 3,5 x 16 mm skrūves, lai to piestiprinātu no aizmugures. Pēc tam es noņemu pamatni no līmes uz LED sloksnēm un pielīmēju pie šķiedru plātnes.

Arī akrila priekšpuse ir piestiprināta ar tām pašām 16 mm skrūvēm, bet es ieskrūvēju skrūvju caurumus ar 6 mm urbi, lai tie būtu vienā līmenī ar priekšpusi. Ja jums ir maršrutētājs, tad rāmī varat izveidot gropi un tādā veidā norobežot akrilu.

Beigās atlika tikai noņemt otru aizsargkārtu no akrila loksnes un visu pārbaudīt, lai pārliecinātos, ka tā joprojām darbojas. Lai pakārtu to pie sienas, esmu pievienojis auklas gabalu starp diviem aizmugurē esošajiem rāmjiem.

7. solis: izbaudiet savu Arduino gaismas šovu

Kopumā esmu ļoti apmierināts ar to, kā tas izvērtās. Korpuss varēja būt nedaudz labāks, ja man būtu atbilstoši kokapstrādes rīki, taču tas joprojām ir jauks sienas dekors. Kopš es to būvēju, mums ar bērniem bija daudz jautrības, taču ir pienācis laiks tai atrast jaunas mājas.

Es atdošu savu uzbūvēto darbu, tāpēc, lūdzu, apskatiet videoklipu vietnē YouTube, lai uzzinātu, kā to uzvarēt.

Izbaudiet kodu vietnē YouTube

Izveidojiet projekta video

Ja jums patika projekts, lūdzu, apsveriet iespēju atbalstīt manu darbu pie Patreon! Https: //www.patreon.com/taste_the_code

Shēma ir pieejama vietnē

Kods vietnē GitHub: