LED deju istaba: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 11:00

Šis ir ceļvedis, lai izveidotu Arduino balstītu LED mūzikas vizualizētāju, AKA-pilnīgi saldu digitālo deju istabu. Pastāv dažādas rokasgrāmatas par pamācībām par tīras ķēdes vizualizētājiem, taču tie parasti ir sava veida pastiprinātāji, lai lukturi pulsētu un mainītu intensitāti, reaģējot uz audio signāla pārnesto jaudu. Es gribēju kaut ko vairāk, izmantojot vairākus strobus, kas reaģē uz dažādām mūzikas frekvencēm. Gala rezultāts ir šī un šī un nedaudz šī mutanta pabērns, taču tas ir pilnīgi vērts. Faktiskais audio signāls tiek nolasīts no datora mikrofona ligzdas, tāpēc tas var pieņemt savu skaņu vai skaņa no iPod / rokgrupas / karaoke / neatkarīgi no tā, ko traki bērni var sapņot. Ak, jauna mūzika! Pateicoties DoKashiteru un Creative Commons, es jums sniedzu necenzētu video par sistēmu darbībā:

1. darbība: detaļas / rīki

Daļas: LED - Acīmredzot. Es nopirku patiešām spilgtus 10 mm dažādas krāsas vairumā no eBay, bet tos varat atrast vietnē Digikey vai Mouser. Augstāki milicandela vērtējumi ir labāki, it īpaši, ja vēlaties, lai tie kaut ko apgaismotu un nebūtu tikai krāsu plankumi. Iepērcieties, lai atrastu labu piedāvājumu. Rezistori - viens katram LED. Manējai vajadzēja 470 omus, taču noteikti pārbaudiet savu gaismas diožu vērtējumus, lai iegūtu pēc iespējas vairāk gaismas, neizdegot tos. Lodmetāla maize - visām shēmām. Arduino - datora/shēmas saskarne. Brīnišķīgs dēlis. Pērciet to tiešsaistē. Vads - daudz vadu ar cietu serdi. Man vajadzēja daudz, ātri, tāpēc es galu galā iztīrīju vietējo RadioShack no šīs lietas, taču jums vajadzētu būt iespējai to atrast daudz lētāk. Šādu divu šķipsnu turēšana kopā ir ārkārtīgi noderīga, kā redzēsit vēlāk. Dators - kur notiek faktiskais aprēķins. Jā, tas var būt nedaudz pārspīlēts, lai mirgotu dažas gaismas, taču, tā kā mēs neizbēgami galu galā spēlējam deju mūziku no klēpjdatora, tas tomēr izdevās lieliski. Barošanas avots - gaismas diodes, iespējams, patērēs vairāk enerģijas, nekā var nodrošināt arduino, tāpēc mēs tās barosim no ārpuses un pārslēgsim tās ar tranzistoriem. Jums vajadzētu būt ķekaram no tiem, kas atrodas no vecās elektronikas, vai arī tos varat atrast lietotu preču veikalos. Nepieciešamo spriegumu / strāvu skatiet plānošanas lapā. NPN tranzistori - mēs tos izmantojam kā strāvas pastiprinātājus / slēdžus. Neliela strāva, kas iegūta no arduino, kontrolē lielu strāvu, kas tiek izvadīta no barošanas avota, kas iet caur gaismas diodēm. Atrodiet tos tiešsaistē vai vietnē RadioShack. Lodāmurs - diezgan pašsaprotams. Skaļruņi / audio sadalītājs / vīriešu -vīriešu audio kabelis - skaļruņi skaņai, sadalītājam un kabeli, lai pārraidītu signālu no austiņu izejas uz skaļruņiem un mikrofona ligzdu. Programmatūra: Arduino - šeit lejupielādējiet arduino programmatūras vidi. Apstrāde - apstrāde labi runā ar arduino, un tajā ir iebūvētas dažas lieliskas bibliotēkas. Lejupielādējiet to šeit. Pārliecinieties, vai jums ir jaunākā Minim audio apstrādes bibliotēkas versija. Jums var būt nepieciešams arī iegūt “arduino” bibliotēku, lai viņi sazinātos - iegūstiet to no šejienes un ielīmējiet mapē Apstrāde/bibliotēkas.

2. solis: shēmas dizains

Kopējais skats uz ķēdi, kuru mēs veidojam. Abas stieples šķipsnas ir savienotas ar augstu un zemu spriegumu, un katrs LED/rezistoru pāris savieno tos, lai iedegtos. Zemsprieguma dzīsla faktiski ir savienota ar zemi caur tranzistoru, lai mēs varētu kontrolēt plūstošās strāvas daudzumu (un līdz ar to arī gaismas diodes spilgtumu).

3. solis: plānošana

Vissvarīgākais solis ir plānot, kādas krāsas vēlaties un kur. Manas kopmītnes griestus vislabāk var raksturot kā "vafeļu formas" ar kvadrātveida ievilkumiem, kas flīzē virsmu. Tie izveidoja ļoti dabisku režģi krāsu izkārtošanai, taču jums būs jāizstrādā savs plāns. Vienā vadības virknē varat attēlot līdz pat 8 gaismas diodēm, kas nozīmē, ka šie 8 ieslēgsies un izslēgsies vienlaicīgi. Ja ir izveidots viss izkārtojums, tagad mums ir nepieciešami jaudas aprēķini. Pārbaudiet savu LED datu lapas, lai noskaidrotu spriegumu un strāvu uz priekšu. Manējā sprieguma kritums ir ~ 3,5 volti, un maksimālā strāva ir 20 miliampi. Tā kā man bija 12 voltu barošanas avots, mēs varam veikt nelielu vienkāršu ķēdes matemātiku, izmantojot Oma likumu (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * R R = 425 omi. Vienkāršības labad mēs to noapaļojam līdz 470 omiem. Lielākajai daļai 5 mm gaismas diodes sprieguma kritumi būs aptuveni 2 volti, bet strāvas nominālie rādītāji - aptuveni 15 miliampi, taču pārbaudiet, vai tie neizdeg. Atcerieties: gaismas intensitāte ir proporcionāla strāvai, tāpēc izmantojiet lielāku rezistoru, lai ierobežotu strāvu, ja tie ir pārāk spilgti. Pārliecinieties arī, vai barošanas avots spēj izturēt visu šo strāvu - daži mazi ir novērtēti tikai līdz dažiem simtiem miliamperu, kas nozīmē, ka paralēli varat barot tikai 10-20 gaismas diodes, kā mēs.

4. darbība: sagatavojiet gaismas diodes un vadu

Gaismas diodes ir daudz vieglāk piestiprināt pie vadiem, ja vispirms tās pielodējam kopā ar rezistoriem. Nogrieziet gan gaismas diodes negatīvo (īsāko) vadu, gan vienu pretestības pusi uz pusi, pēc tam lodējiet kopā. Kad tas ir izdarīts, salieciet pozitīvo vadu un rezistoru uz āru, lai gaismas diode nedaudz pieliptu. Skatiet attēlu, lai iegūtu daudz skaidrāku skaidrojumu. Tālāk izklājiet visu vadu un pārliecinieties, ka jums ir pietiekami, lai katrs virziens varētu sasniegt. Izmēriet un atzīmējiet, kur katrai gaismas diodei jāiet. Vēlreiz skaidrojumu par faktisko pieķeršanos vislabāk sniedz attēls. Lodējiet gaismas diodes pie stieples, pārliecinoties, ka polaritāte ir nemainīga - visi pozitīvie pie viena vada un visi negatīvie pie otra. Kad esat pabeidzis, pārbaudiet dzīslas PIRMS to ievietošanas - pievienojiet vadus barošanas avotam vai 9 voltu akumulatoram, lai pārliecinātos, ka visas gaismas iedegas. Tālāk ievietojiet visus vadus! Manā gadījumā tas ietvēra daudz un daudz baltas gafetes lentes un stāvēšanu uz krēsliem. Pārliecinieties, ka visi brīvie gali ir salikti vienā vietā, kur mēs ievietosim maizes dēli, arduino un datoru. Es arī ievietoju mazus origami globusus virs gaismas diodēm, lai izkliedētu gaismu - vienkārši izgrieziet mazas spraugas radiāli uz āru no balona cauruma, lai izveidotu četras cilnes, un tas labi ieslīdēs. Lai iegūtu efektu, skatiet attēlu iepriekšējā lapā. Bonusa punkti, ja globusi ir izgatavoti no vecām lekciju piezīmēm.

5. solis: izveidojiet shēmu

Tur tiešām nav daudz ko teikt. Pievienojiet barošanas avota pozitīvos un negatīvos vadus maizes dēļa barošanas sliedēm un pievienojiet arduino zemējuma tapu tai pašai negatīvajai sliedei. Labu izkārtojuma sistēmu skatiet attēlā. Pārbaudiet, vai viss darbojas, noņemot vadus no arduino (zemāk redzams zilā, melnā un sarkanā krāsā) un pievienojot tos pozitīvās barošanas sliedei. Strāva plūdīs caur tranzistoriem un ļaus iedegties gaismas diodēm (ja viss ir pareizi pievienots). Ievietojiet tos atpakaļ, kā tiem vajadzētu būt, un savienojiet arduino ar datoru, izmantojot USB kabeli. Lai iestatītu skaņas sistēmu, pievienojiet skaļruņus un vīriešu-vīriešu kabeli sadalītājam. Nosūtiet vīrieša un vīrieša kabeļa otru galu datora mikrofona ligzdā. Atkal, tas ir nedaudz pārspīlēts, ja skaņu atskaņosit tikai no sava datora (it īpaši, ja varēsit izdomāt, kā lietot ligzdu), taču šādā veidā sistēma var mirgot uz Rock Band vai karaoke vai jebko citu, kas var atskaņot 3,5 mm audio ligzda. Pārliecinieties, vai jūsu mikrofons darbojas - pievienojiet sadalītāju jebkuram audio avotam, pēc tam atveriet skaņas ierakstīšanas programmu, lai redzētu, vai reģistrējat signālu. Bieži vien mikrofonu var izslēgt, tādēļ, ja jums rodas problēmas, tā ir pirmā vieta, kur meklēt.

6. darbība: kods kods kods

Atveriet arduino programmatūras vidi un augšupielādējiet tabulā StandardFirmata piemēra skici. Skice ļaus jums kontrolēt arduino, izmantojot seriālo saskarni, kas nozīmē, ka patvaļīgs datora kods var kontrolēt gaismas, kuras mēs tikko savienojām. Kods, kas faktiski apstrādā audio signālu, ir (ērti) apstrādes skice. Tā pamatā ir satriecošā BeatDetect bibliotēka minimālajā bibliotēkā. BeatDetect klase aprēķina audio signāla Furjē transformāciju un pēdējās sekundēs izseko katra koeficienta vidējo lielumu un dispersiju. Ja vērtība kādā no FFT tvertnēm pārsniedz dispersiju, tiek konstatēts sitiens un iedegas ar šo frekvenci saistītā gaisma.. Tas nozīmē, ka katrai gaismas diodes daļai būs jāatbilst citai mūzikas frekvencei - viena virkne mirgos līdz basa sitieniem, otra - snare hitiem, otra - augstām balss notīm utt. 26 dažādās frekvencēs. Lejupielādējiet pievienoto apstrādi skicējiet no apakšas un 10. rindā mainiet masīvu ledPins, lai tas atspoguļotu jūsu iestatījumus. Pirmais tapas numurs atbilst zemākajām frekvencēm. Kad tas ir izdarīts, jūs esat pabeidzis! Pievienojiet audio sadalītāju austiņu ligzdai, sāciet skici un sāciet atskaņot mūziku. Ja viss darbojas, kā paredzēts, parādīsies viļņu formas vizualizators un gaismas mirgos. Izbaudi!

7. darbība: problēmu novēršana

Galvenās problēmas, ar kurām jūs varētu saskarties, ir panākt, lai apstrāde un arduino sarunājas savā starpā. Noteikti instalējiet arduino programmatūru - tas nodrošinās visas nepieciešamās sērijas bibliotēkas. Izvairieties no problēmām, kas saistītas ar ķēdi, pārbaudot, ejot - pārbaudiet katru gaismas diodi, pēc tam katru pavedienu un pēc tam katru tranzistoru komplektu. Ja viss pārējais neizdodas, atgriezieties pie tā, lai diagnosticētu problēmas cēloni. Tagad, kad man ir izdevies izspiest visas kļūdas no manas iestatīšanas, es nevaru iedomāties, kas tās bija no galvas. Publicējiet visas problēmas, kas jums radušās, jo es, iespējams, saskāros ar tām un kopš tā laika esmu aizmirsis.