Kā izveidot frekvenču audio vizualizētāju kostīmam (Arduino projekts): 8 soļi (ar attēliem)

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

Šajā Instuctable es sniegšu padomus, plānus un kodus, lai izveidotu aizraujošu audio vizualizatoru, kas iebūvēts stikla šķiedras putu uzvalkā. Pa ceļam es dalīšos ar noderīgiem soļiem un papildu kodiem, kas dažiem, kas vēlas savos projektos ieviest arduino FFT bibliotēkas, varētu šķist vērtīgi.

1. solis: materiāli un cenas

Pirms putu uzvalka izgatavošanas es vispirms izveidoju masīvu, lai uzzinātu, kā panākt, lai FFT bibliotēka darbotos. Nepieciešamie materiāli ir:

1. 2x 30 neopikseļa WS2812B sloksnes ……………………………………………………………. 3,22 USD par sloksni
2. Arduino uno (lietots ķīniešu valodā) …………………………………………………………………
3. Pievienojiet vadus ……………………………………………………………………………………. Jau pieder
4. Ārējais barošanas avots …………………………………………………………………………. Jau pieder
5. Montāžas virsma (lietots kartons) ………………………………………………………
6. LM386 audio pastiprinātāja modulis …………………………………………………………….. 8,98 USD par 5 vienībām
7. 3,5 mm stereo audio no vīrieša līdz AV 3 skrūvju termināļa savienotājs ………. 6,50 USD par 5 vienībām
8. 3,5 mm stereo ligzda no sievietes līdz sievietei ………………………………………………….. 5,99 USD par 6 vienībām
9. Maizes dēlis ………………………………………………………………………………………… Jau pieder

Lai galu galā pieņemtu tērpa ar mikrofonu iestatījumus, ir nepieciešams:

1. 19 neopikselu sloksnes ………………………………………………………………………… Izgriezti no 5m no 300 gaismas diodēm par 26,67 USD
2. 5 neopikselu sloksnes ……………………………………………………………………….. Izgriezt no tā paša ruļļa
3. Arduino nano (lietots ķīniešu valodā) ………………………………………………………. 3,00 USD (5 par 15 USD)
4. Pievienojiet vadus ……………………………………………………………………………. Jau pieder
5. Talentcell uzlādējams 6000 mAh litija jonu akumulators ……………………………. 29,99 USD
6. 3,5 mm stereo audio vīriešu savienotājs ar AV 3 skrūvju termināļa savienotāju ….. 6,50 USD par 5 vienībām
7. 3,5 mm stereo ligzda no sievietes līdz sievietei ………………………………………….. 5,99 USD par 6 vienībām
8. Slēdži ……………………………………………………………………………………. Izvilkts no salauztas automašīnas
9. Kostīms …………………………………………………………………………………. 50 USD par dažādiem priekšmetiem

2. darbība: montāža un elektroinstalācija

Sāciet ar divām 30 WS2812 LED sloksņu sloksnēm un sagrieziet tās līdz 5 LED garuma sloksnēm gar griešanas līnijām. Līmējiet šīs sloksnes uz līdzenas virsmas. Manā piemērā es izmantoju kartonu. Pēc tam savienojiet komponentus kopā, kā parādīts attēlā. Pārliecinieties, ka tiek atvēlēts pietiekami daudz laika, lai nodrošinātu labas lodēšanas vietas. Lai pārliecinātos, ka tie visi darbojas pareizi, izmantojiet Adafruit Neopixel bibliotēkas piemērus (piemērs "Straintest" darbojas lieliski).

3. darbība: Arduino kods

Šim projektam ir nepieciešamas tikai divas bibliotēkas.

FFT izmantoju Open Music Lab ArduinoFFT https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Noteikti precīzi ievērojiet to uzstādīšanas instrukcijas, pretējā gadījumā tas nedarbosies. Pēc pareizas instalēšanas es joprojām saņemšu kļūdas ziņojumus par "nederīgu bibliotēku", tomēr viss man joprojām darbojās. Komentējiet, ja identificējat, ko esmu palaidis garām. Neopikseliem es izmantoju Adafruit NeoPixel bibliotēku (kā iepriekš minēts). Lai instalētu, es iesaku izmantot bibliotēkas pārvaldnieku arduino programmatūrā.

SuitFFT fails ir kods, kas darbojas uzvalkā ar visām papildu ievadēm no mana kontroliera. LightShowFFT ir paredzēts papildu ievades 60 LED masīvam.

Abus šos kodus var palaist ātrāk, samazinot N. N manos piemēros ir 256 un konstatēja, ka tas ir vairāk nekā piemērots maniem projektiem. Es eksperimentāli atklāju, ka viss audio spektrs darbojās tālu pāri 9 kHz, kā redzams nākamajā solī!

4. solis: ko dara FFT

FFT vai ātrā Furjē transformācija uztver signālu un pārveido to par frekvences domēnu. Katra no gaismām parāda frekvenču tvertni. Tā kā FFT ir matemātiski sarežģīts aprēķins, kodu var palaist ātrāk, ierobežojot paraugu skaitu. Tomēr frekvences izšķirtspēja cietīs. Vārdu trūkuma dēļ Arduino FFT ir līdzsvarojošs akts starp: paraugu ņemšanas ātrumu, paraugu skaitu, cikla laiku un daudz ko citu. Es aicinu citus spēlēties ar iestatījumiem, lai atrastu to, kas vislabāk atbilst viņu projektam.

Tagad ir laiks uzvalka izgatavošanai.

5. solis: Kostīmu padomi

Mans kostīms tika izgatavots no putām, kur daudzi citi Publicētie norādījumi ir labāk aptvēruši šo tēmu. Atšķirība no manējās bija tā, ka es veicu papildu pasākumus, lai iegūtu bondo, stikla šķiedru un krāsu. Padomi tam ir šādi.

• Veiciet lieliskus sagatavošanās darbus (teipošana, maskēšana utt.), Jo vēlāk tas rada milzīgu laika atšķirību
• Vienmēr sajauciet bondo un stikla šķiedru nelielos daudzumos
• Izmantojiet Bondo, lai aizpildītu tukšumus
• Izmantojiet stikla šķiedras sveķus, lai noslēgtu un nostiprinātu
• Izmantojiet stikla šķiedras audumu, lai labāk nostiprinātu vājās vietas
• Veltiet laiku un esiet pacietīgs ar savu darbu

• Slīpēšanai

  • 40-100 smiltis noņemšanai
  • 100-400 smiltis gruntējuma sagatavošanai
  • 400-1000 smiltis slīpēšanas gruntēšanai
  • 1000-3000 smiltis krāsas slīpēšanai

Lai uzstādītu neopikselu sloksnes, es izmantoju karstu līmi, lai nostiprinātu sloksnes vietā. Tagad daži izaicinājumi ir padarīt to ar akumulatoru, mikrofona uztveršanu, kontroliera darbību un daudz ko citu.

6. darbība: kontroliera izveide vai izvēle, tā pievienošana un kods

Var izmantot jebkuru slēdzi vai slēdžus. Savam projektam es atklāju, ka 96 Honda Prelude logu vadības ierīces darbojas lieliski. Pēc slēdžu noņemšanas no korpusa es izmantoju nepārtrauktības režīma multimetru komplektu, lai atrastu, kurš vads ko darīja, kad slēdži tika nospiesti (ņemiet vērā, ka dažreiz slēdži pārtrauc nepārtrauktību). Es nolēmu veikt pārslēgtu logu bloķēšanu, bloķēt vadības ierīces no nejaušiem trāpījumiem, logu uz augšu un uz leju, lai kontrolētu spilgtumu, un pēdējo slēdzi "gaismas režīmiem".

Lai slēdži darbotos pareizi, ir nepieciešami nolaižamie rezistori. Parasti 50–100 kΩ rezistori darbosies, bet dažiem slēdžiem bija jāizmanto daudz zemāks rezistors (apmēram ap 300 Ω), lai mainītu pietiekami lielu spriegumu, lai Arduino varētu pareizi pārtraukt digitālo ieeju (aptuveni mazāk nekā 0,3*Vcc zemam un lielākam) nekā 0,6*Vcc augstam). Ikvienam, kas to dara, ir jāslēdz slēdzis, vispirms ar maizes dēli, lai pārliecinātos, ka kontrolieris darbojas pareizi.

Pēc slēdža izdomāšanas es lodēju komponentus kopā, izmantojot parādīto diagrammu. Izmantojiet PCB shēmas plati, lai labāk fiksētu komponentus. Detalizētu izskatu skatiet attēlā. 19 LED masīvs iet uz leju manam uzvalkam mugurkaulā un otrs priekšpusē kā indikators tam, kas notiek.

Lai kontrolieri piestiprinātu pie tērpa, es to ievietoju ar karstu līmi. Tad es izveidoju mazākus putu ķīļus un tos karsti pielīmēju, lai atbalstītu kontrolieri.

7. solis: pēdējie pieskārieni

Lai pabeigtu, izgrieziet šķēlumus putās, lai vads tiktu cauri. Nostipriniet vadus ar karstu līmi. Par papildu pieskārieniem es arī nopirku dažus papildu priekšmetus, lai "noslēgtu darījumu". Es sapratu … ja jūs gatavojaties iziet smieklīgi gaišā uzvalkā, dodieties uz papildu soli!

8. solis: Tieši tā! (Plus padomi problēmu novēršanai)

Paldies, ka apmeklējāt manu instuctable, un izklaidējieties, DIY!

Problēmu novēršanas padomi no projekta pieredzes:

• Ja gaismas darbojas dīvaini (mirgojoša gaisma, ne visas darbojas pareizi, neparastas krāsas)

  • Slikta gaismas padeve gaismām

    • Vairāki barošanas avoti
    • Nesaistiet virknes, tāpēc neopikseļi var būt kopā
    • Izvelciet papildu strāvas līnijas strēmelēs
  • Koda problēma
    • Pārbaudiet, vai gaismu skaits ir pareizs
    • Pārbaudiet, vai kods pareizi parāda gaismas un frekvenču tvertnes

  • Slikta strāvas padeve Arduino

    Palieliniet barošanas avotu

  • Spriegums no Arduino līdz neopikseliem izslēgts

    Lai barotu abus, izmantojiet vienu un to pašu barošanas avotu

• Gaisma ir ieslēgta, bet nav FFT

  • Pārbaudiet vadu no pastiprinātāja un pastiprinātāja jaudas, zemējuma un ieejas
  • Palieliniet/samaziniet pastiprinātāja pastiprinājumu
  • Slikta gaismu jauda