Nešiojamas garso reaktyvusis ekvalaizerio sijonas: 21 žingsnis (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Kurį laiką norėjau sukurti kūrinį, kuris sąveikauja su garsu. Ekvalaizerio sijonas turi integruotą elektroniką, kuri reaguoja į aplinkos triukšmo lygį. Integruoti šviesos diodai yra išdėstyti kaip ekvalaizerio juostos, kad pabrėžtų garsą reaguojantį elgesį. Priklausomai nuo garso intensyvumo, užsidega tik keli arba visi šviesos diodai.

Sujungti tinkamą elektroniką jų nematant nebuvo per lengva, nes sijonas puikiai priglunda prie odos. Taip pat norėjau, kad ekvalaizerio sijonas atrodytų kaip įprastas sijonas be jokių skylių, kai šviesa yra išjungta. Prireikė šiek tiek laiko, kol suradau tinkamus šviesos diodus ir metodą, nes iš anksto pagamintos šviesos diodų juostos ar šviesos diodų sruogos buvo per didelės ir nepakankamai lanksčios sijonui.

Laidžių siūlų naudojimas paprastai yra paprastas būdas integruoti elektroniką. Tačiau, kai reikia prijungti kelis RGB šviesos diodus prie juostos, laidžiojo sriegio varža yra per didelė. Šviesos diodai turi būti siuvami gana arti vienas kito, kitaip jie pradės mirksėti ir (arba) parodys netinkamą spalvą.

Šioje pamokoje aš jums parodysiu, kaip pagaminti pagal užsakymą pagamintą, labai ploną ir lanksčią LED juostą, taip pat kaip prijungti elektroniką ir integruoti žibintus į odą.

1 žingsnis: dizainas

Šis odinis sijonas turi 5 stulpelius su 3–6 žibintais ir iš viso 20 šviesos diodų. Šviesos diodai ir elektronika yra pritvirtinti prie sijono vidinės pusės. Žibintai šviečia per skylutes viršutiniame sluoksnyje, pritvirtintas kilpomis ir karštais klijais. Kadangi kilpos atrodo kaip mažos smeigės, sijonas vis tiek atrodo gražiai net išjungus šviesą.

2 žingsnis: reikmenys

Medžiagos:

• Oda
• Pamušalas
• Užtrauktukas
• arba pasiimti sijoną
• 20 x RGB šviesos diodų [WS2812B] iš „SparkFun“
• Mikrovaldiklis [Flora] iš „Adafruit“
• Mikrofono stiprintuvas iš „Adafruit“arba „SparkFun“
• 3,7 - 5 V baterija iš „SparkFun“arba „Amazon“
• Lanksti viela [padengta silikonu arba PVC] iš „Adafruit“
• Šiluma susitraukia
• 3 x jungiamieji laidai
• 3 x jungiamieji laidai
• 10 cm lipnia nugara Velcro
• 20 x ¼ "akutės

Įrankiai:

• Lituoklis
• Lituoklis
• Įrankių rinkinys
• Plaktukas
• Karštas klijų pistoletas + klijai
• Matavimo juostos
• Valdovas
• Žirklės
• Audinio kreida arba rašiklis
• Adata ir siūlas
• Siuvimo mašina
• Kompiuteris ir USB kabelis

Neprivaloma:

• Litavimo pagalbos rankų įrankis
• Krokodilo spragtelėjimai
• Vielos gofravimo įrankis

3 žingsnis: WS2812B RGB šviesos diodai

Aukščiau esančiame paveikslėlyje galite matyti „nuogus“WS2812B RGB - SMD šviesos diodus. Kiekvienas šviesos diodas yra 5 x 5 mm mažas ir turi raudoną (R), žalią (G) ir mėlyną (B) šviesos diodą bei mažą tvarkyklės mikroschemą. WS2812B šviesos diodai yra adresuojami, o tai reiškia, kad galite valdyti kiekvieno atskiro šviesos diodo spalvą ir ryškumą. Todėl galima užprogramuoti beveik kiekvieną įsivaizduojamą modelį.

Kiekvienas šviesos diodas turi keturis litavimo kontaktus: vieną įžeminimui, vieną maitinimui, vieną duomenų įvedimui ir vieną duomenų išvedimui. Įžeminimo kaištis yra pažymėtas išpjautu kraštu LED viršuje, šalia įžeminimo kaiščio yra duomenų įvesties kaištis. Įstrižainė nuo duomenų įvesties yra duomenų išvestis, kuri bus prijungta prie kito šviesos diodo duomenų įvesties kaiščio. Paskutinis kaištis yra maitinimo kaištis. Duomenų smeigtukai yra būtini norint perduoti informaciją apie tai, kokie ryškūs ir kokios spalvos turėtų būti šviesos diodai.

Jei jums reikia daugiau informacijos, eikite į „Sparkfun“produkto puslapį, kuriame rasite duomenų lapą, prijungimo vadovą ir LED vadovėlį.

4 žingsnis: Mikrofono stiprintuvas

„Adafruit“„Electret“mikrofono stiprintuvo plokštėje yra 20–20 KHz elektreto mikrofonas ir 3 lituokliai, skirti prijungti jį prie mikrovaldiklio. OUT reikia prijungti prie kodekse apibrėžto mikrovaldiklio kaiščio, GND bus prijungtas prie žemės, o VCC - prie maitinimo šaltinio tarp 2,4 - 5 V. Naudokite „tyliausią“maitinimo šaltinį, esantį plokštėje. „Flora“tai būtų 3,3 V kaištis.

„Electret“mikrofono stiprintuvas puikiai tinka garso įrašymui ar į garsą reaguojantiems projektams, tokiems kaip šis LED sijonas. Daugiau informacijos apie mikrofoną rasite „Adafruit“duomenų lape.

5 žingsnis: nešiojamas mikrovaldiklis

Yra daug nešiojamų mikrovaldiklių. Įvairių lentų apžvalgą rasite atlikdami nurodytą „Medūzų sijono“3 veiksmą. Šiam projektui reikalinga plokštė, turinti daugiau apdorojimo galios ir atminties, nes kodas yra šiek tiek sudėtingas. Darbas su mažesne plokšte greičiausiai bus sudėtingesnis arba visai neveiks, nes nepakanka atminties.

6 žingsnis: maitinimo šaltinis

Naudoti maitinimo blokus vietoj „plika“ličio polimero (LiPo) baterijų yra saugiau, nes baterija yra apsaugota aliuminio dėkle. Maitinimo bankus taip pat lengviau įkrauti ir patogu, jei norite įkrauti kitus įrenginius, pvz., Telefoną. Tačiau šiame projekte aš dirbu su „plika“ličio polimero baterija, nes man reikia mažos ir tuščios baterijos. Kadangi sijonas tvirtai priglunda, nėra daug vietos dideliam energijos bankui.

„LiPo“yra su 2 kontaktų JST jungtimi, kurią galima prijungti prie mikrovaldiklio. Baterija turi apie 4,2 V pilną įkrovimą ir miršta esant 3,0 V. Šviesos diodai turėtų veikti 5 V maitinimo šaltiniu, tačiau jie taip pat veikia su 3,7 V baterija.

Akumuliatoriaus veikimo laiko apskaičiavimas: vienas šviesos diodas sugeria apie 60 mA (miliamperių) srovės. Įsivaizduokite, kad juostelėje yra 20 šviesos diodų, jie iš viso pritrauks 1 200 mA. 1200 mAh (miliamperių valandų) baterija gali tiekti 1200 mA per valandą; taigi, jei jūsų akumuliatoriaus talpa yra 2 500 mAh, šviesos diodai degs mažiausiai dvi valandas: 2, 500 mAh / 1, 200 mA = 2,08 val.

Tačiau, jei nusprendėte pasirinkti „LiPo“, pirmiausia peržiūrėkite „Sparkfun“„LiPo Battery Care Tutorial“.

7 žingsnis: suprojektuokite ir siuvkite sijoną

Dizainas pagrįstas klasikiniu sijono modeliu su aukštu juosmeniu. Priekyje ir gale yra dvi smiginis. Sijono gale pridėjau užtrauktuką ir perkeliau dvi (iš keturių originalių smiginių) į nugaros centrą. Kadangi LED juostelė gali šiek tiek niežėti, aš taip pat rekomenduočiau siūti pamušalą į sijoną. Sijono ilgį sutrumpinau iki 42 cm ilgio. Jei jums reikia pagalbos, peržiūrėkite šią pamoką „kaip siūti sijoną“.

Galų gale LED juostelė, taip pat baterija, mikrofonas ir mikrovaldiklis bus pritvirtinti prie sijono vidinės pusės. Apskritai minkštesnėms medžiagoms, tokioms kaip medvilnė, gali būti šiek tiek sunku, o svoris gali traukti audinį. Savo sijonui naudojau ploną odą ir neturėjau tokių problemų.

Jei nenorite siūti savo sijono, tiesiog eikite į priekį ir naudokite jau turimą. Įsitikinkite, kad audinys yra pakankamai storas.

8 žingsnis: suprojektuokite LED išdėstymą

Dabar pagalvokite, kiek šviesos diodų norite naudoti savo sijonui ir kur juos pritvirtinti. Iš viso odinis sijonas turi 20 šviesos diodų. 5 stulpeliai su 3–6 šviesos diodais yra išdėstyti dešinėje sijono pusėje. Kadangi šviesos diodai reaguoja į garsą, norėjau, kad jie atrodytų kaip ekvalaizerio juostos.

Pažymėkite LED dėmes ant sijono viršaus audinio kreida. Vėliau visi šviesos diodai bus prijungti prie linijos. Šviesos diodų stygos pradžia bus sijono priekio centre.

9 žingsnis: supjaustykite skylutes į sijoną

Kitame žingsnyje eikite į priekį ir integruokite kilpas į viršutinį sijono sluoksnį [ne pamušalą]. Kiekvienoje pažymėtoje vietoje į audinį įpjaukite mažą skylę. Saugokitės: pirmiausia išpjaukite mažą skylę ir patikrinkite, ar kilpelė tinka viduje. Jei skylė net šiek tiek per didelė, kilpelė iškris.

Įdėkite gilesnę kilpą ant viršutinio sijono sluoksnio per skylę. Laikykite už kilpos ir atsargiai apverskite sijoną į vidų.

10 veiksmas: įdėkite kilpas

Dabar padėkite metalinę (arba kartais guminę) formą po viršutine kilpa. Uždėkite skalbyklę ant kilpos užpakalinės dalies. Laikykite antspaudą ant gilesnės kilpos viršaus ir plaktuku atsargiai įkiškite kilpą ir ploviklį į nuolatinę padėtį. Pakartokite, kol visos kilpos bus sijone.

11 veiksmas: lituokite pirmąjį šviesos diodą ant įžeminimo laido

Dabar atėjo laikas lituoti atskirus žibintus į LED eilutę. Būtinai naudokite labai lanksčią vielą, nes su ja bus lengviau dirbti. Nupjaukite pakankamai ilgą laidą, kad galėtumėte prijungti visus šviesos diodus. Tai bus nuolatinis įžeminimo laidas.

Mažomis žirklėmis pašalinkite šiek tiek plastiko aplink įžeminimo laidą po pirmųjų 10 cm. Įdėkite pirmąjį šviesos diodą į litavimo įrankį viduje žemyn. Įkiškite įžeminimo laidą į priešingą spaustuką. Judinkite abu spaustukus, kol tuščia vielos dalis bus prie šviesos diodo įžeminimo kaiščio. Tada stumkite karštą lituoklį ant vielos ir įžeminimo kaiščio ir įkaitinkite maždaug dvi sekundes. Paimkite lituoklio laidą ir laikykite jį šalia lituoklio virš kaiščio ir tuščios vielos. Tada palaukite, kol lydmetalio viela ištirps ir šviesos diodas bus pritvirtintas prie laido. Prieš lituoklį nuimkite lydmetalio vielą ir palaukite, kol jungtis atvės.

Pastaba: trumpesnė vielos pusė (papildoma 10 cm) turi būti toje pačioje pusėje kaip ir duomenų įvadas. Priešingu atveju LED juostelė bus apversta aukštyn kojomis ir duomenys negalės judėti teisinga kryptimi.

12 žingsnis: lituokite dar daugiau

Antrajam šviesos diodui išmatuokite atstumą tarp pirmosios ir antrosios sijono kilpos. Naudokite mažas žirkles, kad pašalintumėte silikoninę arba PVC dangą aplink laidą, kur bus lituojamas antrasis šviesos diodas. Antrojo šviesos diodo lituokite ant įžeminimo laido ir kartokite, kol kiekviena kilpelė turės savo šviesos diodą.

13 veiksmas: litavimo maitinimo laidas į LED juostą

Nupjaukite laidą, kurio ilgis lygus įžeminimo vielai. Ši viela bus lituojama ant šviesos diodų maitinimo kaiščio (įstrižai prieš įžeminimo kaištį). Dar kartą nuimkite silikoninę arba PVC dangą aplink laidą tose pačiose vietose ir prilituokite laidą prie maitinimo kaiščio.

14 žingsnis: litavimo duomenų laidas tarp šviesos diodų

Dabar eikite į priekį ir lituokite atskirus trumpesnius laidus tarp šviesos diodų duomenų kaiščių. Duomenų laidas yra nutrauktas tarp kiekvienos šviesos, todėl duomenų signalas praeis per šviesos diodo mikroschemą, prieš perduodamas kitam šviesos diodui. Jums reikės duomenų laido pirmajame juostos šviesos diode (duomenų įvesties kaištis), bet ne laido ant paskutinio šviesos diodo duomenų išvesties kaiščio.

Patarimas: prieš lituojant laidus ant kaiščių, tai padeda ištirpinti lydmetalio vielą virš vielos galų.

15 veiksmas: atsisiųskite „Arduino IDE“, įdiekite „Neopixel“biblioteką ir įkelkite kodą

Jei anksčiau nedirbote su „Arduino“mikrovaldikliu, turėsite atsisiųsti „Arduino IDE“(integruotą kūrimo aplinką). Tai programinė įranga, skirta programoms rašyti ir įkelti į „Arduino“mikrovaldiklį. Bibliotekoje yra keletas pagrindinių programų pavyzdžių. Programinę įrangą galite atsisiųsti iš „Arduino“svetainės. Dirbdami su „Flora“, atlikite „Adafruit“svetainėje nurodytus veiksmus, kad pakeistumėte „Arduino IDE“.

Kadangi „Arduino“bibliotekoje nėra pavyzdinės programos, skirtos RGB šviesos diodams, turėsite atsisiųsti papildomą biblioteką, kad galėtumėte dirbti. „Adafruit“„NeoPixel“biblioteką lengva suprasti ir su ja dirbti. Atsisiųskite biblioteką čia. Atidarykite „Arduino IDE“ir įdiekite biblioteką eidami į „Bibliotekų tvarkymas“. Atsidarys langas ir turėsite pasirinkti „Adafruit“ZIP failą.

Dabar atidarykite naują eskizą eidami į Failas> Naujas. Eikite į „LED Ampli-Tie“puslapį ir nukopijuokite bei įklijuokite kodą į savo eskizą. Kode pakeiskite šviesos diodų skaičių į faktinį jūsų projekte naudojamų šviesos diodų skaičių. Taip pat turite apibrėžti kaištį, prie kurio LED juostelė bus prijungta prie mikrovaldiklio, ir mikrofono kaištį. Dabar pasirinkite savo mikrovaldiklį naudodami Įrankiai> Lenta. Prijungę mikrovaldiklį USB kabeliu prie nešiojamojo kompiuterio, spustelėkite rodyklę viršutiniame kairiajame eskizo kampe. Tai įkelia programą į jūsų mikrovaldiklį. Jei eskize rodoma oranžinė klaida, nukopijuokite tekstą ir atlikite „Google“paiešką, kad rastumėte sprendimą.

Pastaba: nebūtina, kad analoginis (A) kaištis turi tą patį numerį kaip skaitmeninis (D) kaištis. Skaitmeniniai PIN kodai užrašyti lentoje. Analoginius kaiščių numerius galite rasti „Flora Pinout“diagramoje. Mikrofono kode nurodytas kaištis turi būti analoginis - LED juostelė - skaitmeninis kaištis.

16 žingsnis: išbandykite LED juostelę

Pirmiausia paruoškite mikrovaldiklį. Turėsite nupjauti tris moteriškus trumpiklius ir prilituoti juos prie savo mikrovaldiklio. Lituokite duomenų laidus ant kaiščių, kuriuos apibrėžėte savo kode (aš naudojau D10 ir D12, bet turėtumėte naudoti D6 ir D9 - tie kaiščiai jau yra apibrėžti „Ampli -Tie“kode). Du įžeminimo ir maitinimo laidai gali būti lituojami ant vieno kaiščio. Pritvirtinkite jungtis karštais klijais.

Tada nukirpkite tris trumpiklius ir prilituokite juos prie savo LED juostos pradžios. Pritvirtinkite jungtį šiek tiek susitraukdami. Tai padės prijungti ir atjungti šviesas nuo plokštės. Tai taip pat saugiau, nes kištukas išjungiamas, kol laidas nuplėšia plokštę ar LED juostelę. Tai gali lengvai atsitikti dėvint elektroniką.

Dabar galite prijungti savo LED juostą prie plokštės ir išbandyti. Pirmiausia įkėliau „NeoPixel strandest“(šviesos diodų apšvietimo be mikrofono programą), kad pamatyčiau, ar visos lemputės veikia. Norėdami maitinti, plokštę taip pat turite prijungti prie „LiPo“arba kompiuterio. Kaip matote paveikslėlyje, pirmiausia panaudojau krokodilo segtukus.

17 žingsnis: Paruoškite mikrofoną

Lituokite vielą ant kiekvieno kaiščio. Naudokite kitus tris moteriškus trumpiklius ir lituokite juos ant laidų galų. Tada įkelkite LED „Ampli-Tie“kodą į savo mikrovaldiklį. Nepamirškite pakeisti šviesos diodų skaičiaus, taip pat kodo analoginio ir skaitmeninio kaiščio. Prijunkite šviesas ir mikrofoną prie plokštės ir išbandykite.

18 veiksmas: integruokite šviesos diodus į sijoną

Kai visi šviesos diodai veikia, galite eiti į priekį ir integruoti šviesos diodus į savo sijoną. Pasukite sijoną į vidų ir aplink pirmąją kilpą uždėkite karštų klijų. Įdėkite pirmąjį šviesos diodą (tą pusę, kuri šviečia žemyn) į pirmąją kilpą ant klijų. Tada ant šviesos diodo uždėkite karštų klijų, leiskite jam šiek tiek atvėsti ir pirštu spauskite žemyn, kol atvės. Jei litavimo siūlės nėra pakankamai pritvirtintos, ant viršaus uždėkite dar šiek tiek klijų. Pakartokite, kol visi šviesos diodai bus priklijuoti prie kilpos.

19 žingsnis: užpildykite kilpas

Kai visi šviesos diodai yra įklijuoti į kilpas, vėl pasukite sijoną į dešinę pusę ir užpildykite kilpas karštais klijais. Atsargiai laikykite karštą klijų pistoletą šiek tiek virš kilpos ir leiskite šiek tiek klijų lašėti į kilpą. Kad paviršius būtų lygus ir lygus, lėtai judinkite šilumos pistoletą apskritimais, užpildydami ąselę.

20 žingsnis: integruokite elektroniką į sijoną

Paskutiniame žingsnyje nupjaukite tris lipnias Velcro dalis: vieną mikrofonui, vieną mikrovaldikliui ir vieną akumuliatoriui. Šiurkščią Velcro detalę priklijuokite prie savo elektronikos, o minkštą pusę sijono viduje - ant odos. Tai padeda dėvėti sijoną ir pasirinkti gerą elektronikos vietą prieš klijuojant velcro ant odos.

21 žingsnis: dėvėkite sijoną

Viskas paruošta. Dabar galite prijungti akumuliatorių, mikrofoną ir lemputes prie mikrovaldiklio ir užsidegti.

Jei norite sužinoti daugiau apie RGB šviesos diodus ir programuoti savo modelius, apsilankykite „FastLED“bibliotekoje. Norėdami susieti savo šviesos diodus ir pridėti prie projekto jungiklio mygtukus, rekomenduoju dirbti su „Macetech“biblioteka „RGBShades“.

Jei turite kokių nors klausimų ar kažkas neaišku, nedvejodami klauskite. Mėgaukitės dėvėdami šviesas!

Didysis prizas nešiojamųjų technologijų konkurse