Ūdens skaļruņu ekvalaizers: 13 soļi (ar attēliem)

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

Savā pirmajā pamācībā es došos, lai izveidotu ūdens skaļruņus, kas darbojas kā ekvalaizers.

Ūdens skaļruņi no veikala ir lieliski skatāmi, bet man šķita, ka viņi var darīt vairāk. pirms tik daudziem gadiem es biju pārveidojis komplektu, lai parādītu mūzikas atskaņošanas biežumu. Tajā laikā, kad es izmantoju Color Organ Triple Deluxe II, apvienojumā ar foto šūnu potenciometru un tranzistoru komplektu, es varēju iegūt 3 skaļruņu komplektu, lai tas darbotos.

Pirms dažiem gadiem es biju dzirdējis par IC MSGEQ7, kas spēj sadalīt audio 7 datu vērtībās, lai lasītu arduino. Šajā projektā es izmantoju arduino mega 2560, jo tam ir nepieciešamais skaits PWM tapu, lai nobrauktu piecus ūdenstorņus.

Šajā projektā tiek izmantotas lodēšanas prasmes, izmantojot perfboard, Bluetooth moduli, arduino un ūdens skaļruņus. Izpildot projektu, es patiešām ievēroju dažas lietas, kuras man vajadzēja darīt citādi, tāpēc es noteikti uz tām norādīšu.

Sāksim

1. darbība: detaļas

Šajā projektā ir izmantotas diezgan maz detaļu. Daudz detaļu man bija ap rakstāmgaldu, citas detaļas tika iegādātas vietējā detaļu veikalā.

Jums būs nepieciešams:

PIEZĪME: daļas daudzums iekavās

(1) Arduino Mega 2560

(1) USB Bluetooth modulis

(1) 8 kontaktu DIP ligzda

(1) MSGEQ7 - es iesaku to iegādāties no Sparkfun Electronics, jo ebay ir pilns ar šīs IC viltotām versijām

(1) Austiņu ligzdas ligzda

(1) Austiņu kabelis ar sieviešu galu

(1) standarta USB sieviete ar pienācīgu kabeļa garumu

(5) 3 vadu savienotājs (pāri), parasti tiek pārdots kā 3 vadu savienotājs ws2812b LED sloksnēm (skat. Attēlu)

(10) FQP30N06L N-kanāla mosfets

(5) 1N4001 standarta bloķēšanas diode

(4) 3 mm sarkana gaismas diode

(4) 3 mm dzeltena gaismas diode

(4) 3 mm balta LED

(4) 3 mm zaļa gaismas diode

(4) 3 mm zila gaismas diode

(10) 10k rezistori 1/4 vati

(8) 100 OHM rezistori

(8) 150 OHM rezistori

(5) 500 OHM potenciometri

(5) 2k OHM potenciometri

(5) 27 OHM 5 vatu rezistori

(2) 100k OHM rezistori

(2) 100nF kondensatori

(1) 33pF kondensators - jābūt šai vērtībai; Lai sasniegtu šo vērtību, es paralēli ievietoju vairākus kondensatorus

(1) 10 nF kondensators

(1) Ieslēgts - ieslēgts pārslēgšanas slēdzis (montāžas atvere bija 3 mm, parasti ebay tiek uzskaitīts kā mini pārslēgšanas slēdzis)

(4) 1/8 "x 1 1/2" skrūves (manas tika marķētas kā plīts skrūves no Home Depot, 3D fails ir iestatīts šī izmēra uzgriežņiem un skrūvēm)

(2) aptuveni 12 collu Ethernet kabeļa garums

3D drukātas detaļas, ja jums nepieder printera vietnes, piemēram, 3dhubs.com, ir lielisks resurss.

Karstā līme

Lodēt + Lodāmurs

Vīriešu galvenes tapas

2. darbība: demontējiet Bluetooth adapteri

Sākotnēji es gatavojos izmantot USB vīriešu kabeli, bet ligzda tajā bija salauzta, tad es nolēmu demontēt adapteri un noņemt USB portu. Izmantojot daudzmetru, es varēju atrast zemi, pārbaudot tapas pie USB porta ārējā apvalka. (tie ir savienoti)

PIEZĪME. Man faktiski bija jāmaina šis adapteris projekta gaitā, jo tas izraisīja augstfrekvences troksni audio pieslēgvietā, arī jaunais nav 100% labāks. bet man ir cits uztvērējs, kas darbojas, tomēr tam ir savs akumulators un ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis, kas padara ūdens skaļruņus ne tik kontaktdakšas. lai gan šie uztvērēji ir lēti, maksājot vairāk, ne vienmēr nozīmē, ka iegūstat augstu kvalitāti.

3. darbība: IC iestatīšana Perfboard

Šajā solī mēs sāksim IC DIP ligzdas perforēšanas lodēšanu.

Shēmā parādīts, kā visas detaļas tiks pieslēgtas vadam, mosfet vadības tapai ir uzlīme "PWM", jo es tikko pievienoju tās tieši arduduino tapai, jo es varētu mainīt to, ko katra tapa kontrolē no koda.

Es sāku, novietojot DIP ligzdu pie vienas tāfeles puses netālu no tā vidusdaļas.

PADOMS: lipīga līmjava palīdz noturēt detaļas vietā lodēšanas laikā.

Pēc tam es pievienoju 100 nF kondensatoru uz 1. un 2. tapām, pēc tam izmantoju divus 100 k OHM rezistorus, lai izveidotu savienojumu ar 8. tapu. Pēc tam paralēli izmantoju 4 kondensatorus un pievienoju 100 nF 6. tapai. Tad tika pievienots vīriešu audio kabelis un pievienots vadam 10nF kondensators. Zeme no audio kabeļa bija iesieta zemē.

Esmu iekļāvis perforatora aizmugurējās puses attēlu, kā arī pievienoju etiķetes apakšējai pusei, lai būtu vieglāk saprast, kur detaļas ir pieslēgtas.

4. solis: Mosfets pievienošana

Nākamais solis, ko es veicu, bija mosfetu pievienošana, jo, pievienojot tos, es izmantoju siltuma izlietnes, lai iestatītu augstāko līmeni, vēlāk izrādījās, ka tie nesasilst pietiekami, lai būtu jāpievieno radiatori.

Es sāktu, vienkārši uzliekot lodmetālu uz vidējās tapas, ļaujot veikt pielāgojumus.

Kad mosfets bija vietā, es sāku pievienot 10k OHM nolaižamos rezistorus, es izmantoju rezistoru kājas, lai izveidotu tiltu starp nepieciešamajām tapām.

5. solis: diodes un 5 W rezistoru ievietošana

Šī soļa laikā es joprojām gaidīju, kad man tiks piegādāti 5 W rezistori, tāpēc es izglābu rezistoru no iepriekšējās ūdens skaļruņu versijas, lai es varētu nodrošināt atstarpi, kas nepieciešama, lai novietotu diodes.

Pēc tam, kad tika ievietotas diodes, es sāku noņemt 18AWG cieto vadu, lai tas darbotos kā pozitīvi un negatīvi Bus stieņi

Cietais AWG vads tika novietots uz diodes pozitīvās puses, pēc tam novirzīts uz IC kontaktligzdas 1. tapu.

cits gabals tika izmantots, lai pārietu no 33pF kondensatora negatīvās puses un cilpām ap mosfetiem. Vēl viens mazāks gabals tika cilpots no 33pF kondensatoru negatīva līdz kontaktam 2 uz IC ligzdas.

6. darbība: paneļa ligzdas un Bluetooth un potenciometru pievienošana

Izmantojot kādu 20AWG vītņotu savienojuma vadu, lai piestiprinātu paneļa ligzdu pie tiem pašiem savienojumiem kā vīriešu audio kabelis. Pēc tam es pievienoju vadus barošanai un zemei Bluetooth adapterim, izmantojot cieto AWG vadu kopnes joslu apakšā.

Tad es pievienoju 500 OHM potenciometrus, kas ļauj papildus kontrolēt LED spilgtumu (tie ir nepieciešami, bet es uzskatu, ka dažas LED krāsas var pārspēt citas, tāpēc es pievienoju tās, lai pielāgotu to spilgtumu)

Es izmantoju lieko metālu no apgrieztiem kondensatora vadiem, lai pārvarētu attālumu no potenciometra līdz mosfetu centrālajai tapai

7. solis: ūdens skaļruņu sagatavošana

Es sāku, izmantojot nelielu skrūvgriezi, lai noņemtu mazās skrūves ūdens skaļruņa korpusa aizmugurē, pēc shēmas plates noņemšanas es atradu motora vadus. izmantojot skalošanas griezējus, es tos nogriezu pēc iespējas tuvāk shēmas platei.

PIEZĪME: Motoru vadi nav ekspluatējami, pieļaujot pārāk daudz kļūdu, griežot un noņemot galus, var sabojāt motoru/vadus

Pēc tam es izmantoju mazas adatas knaibles, lai noņemtu shēmas plati ar gaismas diodēm. Es izvēlos vienu krāsu vienā ūdens korpusā salīdzinājumā ar 4 krāsām, kas tiek izmantotas no veikala produkta.

Pēc tam es salieku gaismas diodes pozitīvos vadus gandrīz vienā līmenī, lai tie šķērsotu viens otru, es sāku, saliekot ārā esošās gaismas diodes, lai pakāpes gaismas diodes darbotos no gala līdz galam. Izmantojot lipīgu līmlenti, lai noturētu gaismas diodes; Pēc tam es salieku abas iekšējās gaismas diodes, bet apgriežu to vadus, jo tiem nav jābūt tik gariem. Ar gaismas diodēm, ko tur lipīga lipīga viela, es nevaru savienot kopā pozitīvos vadus.

Tagad es varu apgriezt gaismas diožu negatīvos vadus un apgriezt arī rezistorus. (Es izvēlos novietot gaismas diodes tā, lai to krāsu joslas būtu vērstas vienā virzienā; tas bija tīri kosmētisks) Izmantojot rezistoru vadus, es tos saliecu tāpat kā gaismas diodes pozitīvos vadus.

Es izmantoju karstu līmi, lai noturētu gaismas diodes. Pēc tam pievienojiet 3 vadu savienotāju. Motoram un gaismas diodēm ir kopīgs pozitīvs. pēc tam atbilstošie savienotāji ir savienoti ar perforatoru, pozitīvais vienā diodes pusē un motora negatīvais diodes otrā pusē. Gaismas diodes negatīvs ir savienots ar potenciometra kāju.

Sarkanajām un dzeltenajām gaismas diodēm bija 150 OHM rezistors

Baltajām, zaļajām, zilajām gaismas diodēm bija 100 OHM rezistors

Šīm rezistoru vērtībām vajadzētu ļaut katrai gaismas diodei darboties ar 20 mA

8. darbība: pievienojiet Arduino vadus

Es izmantoju divu garumu Ethernet kabeli, aptuveni 12 collas kabeļa (x 2), kopā izmantoju 15 vadus (1 rezerves)

Es izmantoju dažus stieples stieples, kas taupīja kabeli, lai palīdzētu nostiprināt kabeli pie perforācijas plāksnes, un galu galā man vajadzēja arī karstu līmi, lai to noturētu vietā. Kaklasaite ar rāvējslēdzēju stūrī palīdzēja novirzīt vadu uz arduino, kas, novietojot korpusā, būtu novietots blakus plātnei.

Vadi bija nejauši novietoti, bet es pārliecinājos, ka tie var sasniegt vajadzīgo vietu, daži bija garāki par citiem, tie, kas bija pārāk gari, tika sagriezti pēc izmēra. Izmantojot galvenes, es varēju pielodēt citus stieples galus līdz tapām, tas ļauj man izjaukt arduino, ja tas ir nepieciešams. Es vēlāk pievienoju karstu līmi, lai nodrošinātu, ka vadi neplīst no tapām, bet es to daru pēc visu funkciju pārbaudes.

Es pievienoju vadus IC vadībai un vadu gan 5v+, gan zemei.

Pēc tam, kad tas bija izdarīts, es veicu pārbaudi, lai noskaidrotu, vai gaismas un IC darbosies pareizi, jo es joprojām gaidīju 5w rezistorus pa pastu.

9. solis: motora rezistori un potenciometri

Es pievienoju 5W rezistorus starp diodi un mosfet centrālo tapu. Es izmantoju rezistora līkumu vadus, lai pārvarētu plaisu.

Es uzskatu, ka motori vairāk reaģē uz impulsu un ātru iedarbināšanu, kad ūdens jau lēnām plūst. Šeit sāk darboties 2k potenciometrs. Potenciometrs ir savienots ar 5A rezistoru, izmantojot 20AWG savienojuma vadu (nepievienojiet šo vadu pirms 5W rezistora, jo potenciometrs nevar izturēt motora jaudu)

Vēl viena potenciometra kāja ir izliekta, un, izmantojot citu cietu 18AWG stieples gabalu, es varu savienot vienu tapu no visa potenciometra ar zemi.

PIEZĪME. Es sākotnēji mēģināju neizmantot potenciometrus, bet esmu atklājis, ka PWM izmantošana šajos motoros izraisa briesmīgu augstfrekvences atgriezenisko saiti, kas izraisa traucējumus IC

10. darbība: 3D drukāšana

Es kopumā izdrukāju 3 daļas - augšējo, apakšējo un aizmugurējo paneli. Tomēr pievienotie STL faili ir tikai divas daļas (augšējā un apakšējā), kas kādam atvieglos sekot. Es to izdarīju, jo atklāju, ka mēģinu pievienot paneli pēc tam, kad tas neizskatās tik labi. Es galvenokārt gatavoju aizmugurējo paneli, jo es nebiju pārliecināts, ko es gribu aizmugurē. Manā gadījumā es nolēmu pievienot ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzi.

Kopumā jūs skatāties 36 stundas 3D drukāšanai. Es savā printerī izmantoju ABS, jo man šķiet, ka to ir ļoti viegli krāsot un slīpēt. Turklāt, veicot montāžu, es varu izmantot acetonu, lai metinātu detaļas kopā.

Pirmā daļa, ko es iesaku drukāt, ir 3D mērījumu testa fails, tas ir neliels 15 minūšu gabals, kas ļauj jums nodrošināt, ka ūdens skaļrunis būs piemērots, es gāju apmēram 8 atkārtojumos, līdz man bija pareizais profils skaļrunim. Šādi rīkojoties, tiek ietaupīta 18 stundu izdrukas izšķērdēšana. augšpusē ir sloti 1/8 "x 1 1/2". Man bija jāizmanto mazs fails, jo tilts uz mana 3D printera ir nedaudz saspringts.

11. solis: montāža

Es sāku ar karstu līmi uz vadu galviņām, lai nodrošinātu, ka tie nesadalās. Es pievienoju karsto līmi pēc tam, kad pārliecinājos, ka motori darbojas ar programmēšanu. Divos arduino stūros es izmantoju nelielu daudzumu karstas līmes, lai vēlāk to varētu noņemt, ja tas būtu nepieciešams. alternatīvi 3D drukāšanai var tikt izveidoti atdalījumi un vītņoti ieliktņi.

Kā redzat fotoattēlā, man ir pievienots cits Bluetooth modulis, es izmantoju šo moduli, kamēr pa pastu gaidīju jaunu. Galvenā skaļruņu kļūdaini iedarbinošā problēma nav pilnībā Bluetooth moduļu vaina, šķiet, ka dzinējiem nepatīk strādāt ar PWM.

Es pievienoju ūdens torņus augšējai daļai un nostiprināju to ar karstu līmi. Es izmantoju nelielu daudzumu, jo vēlāk plānoju izjaukt skaļruņus un pēc tam noslīpēt plastmasu, bet ir pārāk auksti, lai izsmidzinātu krāsu tur, kur es šobrīd esmu. Pēc tam paneļa ligzda un slēdzis tika pievienoti aizmugurējam panelim, es faktiski biju pievienojis USB strāvas kabeli agrāk, bet tagad, kad 3D druka ir viengabalains, kabelis ir jāizved caur korpusu un pēc tam jāpievieno vietā, jūs varat redzēt, kur es vadu, kas pievienots fotoattēlā esošajam USB, tas izbāž cauri perfboard un tiek pielodēts pie cietā AWG vadu kopnes stieņa. Vienīgā atšķirība no fotoattēla ir ar slēdzi, un pozitīvais vispirms pāries uz slēdzi, pēc tam uz perforatora.

12. solis: kods

Kods, kuru esmu pievienojis, pārsvarā ir tiešs. Kodam vajadzētu strādāt tā, kā tas ir.

Vienīgais, kas būtu jāmaina, ir mainīgie koda augšdaļā. Tie ir skaidri atzīmēti ar komentāriem.

PIEZĪME:

Pamatojoties uz padomu, es veltīju laiku, lai uzzinātu un mēģinātu pielāgot PWM frekvenci arduino mega. Lai gan frekvences maiņa palīdzēja noņemt motora troksni, kas izraisīja atgriezenisko saiti, tomēr man bija jāmaina daudzas citas koda daļas, laiks bija jāmaina, jutība bija jāpalielina.

Problēma, mainot radīto PWM frekvenci, ir tāda, ka laiks bija jāpalielina, lai kompensētu viltus iedarbināšanu, kas sāka notikt, un vērtības bija jāmaina, padarot skaļruņus mazāk jutīgus. Es uzskatu, ka labākais šajā brīdī būtu izmēģināt motora vadītāju no manas iepriekšējās šī projekta atkārtojuma, par kuru vairāk tiek runāts pēdējā posmā.

13. solis: galaprodukts

Pēdējais vienums ir patiešām intriģējošs skatīties. Šo vienumu vislabāk var skatīties telpas vājā vai tumšā apgaismojumā. Diemžēl mana pašreizējā kamera nevar ierakstīt vājā apgaismojumā. Tas ir tāpēc, ka es varētu izmantot labu kameru, lai parādītu savus projektus, kurus es piedalījos pirmo reizi autoru konkursā, es ceru, ka cilvēkiem patika šis projekts un viņi izvēlēsies balsot par mani.

Esmu pievienojis skaļruņu sākotnējās versijas videoklipu, lai jūs varētu redzēt aptuveni to izskatu.

Nākamie soļi

Es gribētu mēģināt izmantot oriģinālo motora draivera ķēdi, kuru izveidoju 1. versijā, kurā tiek izmantoti tranzistori un fotoelementi, lai noskaidrotu, vai tas ļautu motoriem darboties labāk, tam vajadzētu novērst problēmas, kas man radušās ar frekvences trokšņa ieslēgšanu motoriem PWM vadības signāla izmantošanas dēļ. Es arī varētu pievienot dažus skaļruņus korpusa sāniem kopā ar savu skaļuma kontroli.

Jūs varētu arī pamanīt, ka ūdenstorņu iekšpuse ir dažādu krāsu oriģinālie skaļruņi, kas man bija, ir čomi, kurus nevarēju atrast uz vietas, tāpēc jaunajiem izvēlējos melno (nāk dažādās krāsās). visiem vienā krāsā, bet tie tiek pārdoti par 40 USD par pāri.