„Arduino Music Reactive Desktop Lamp“: 8 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Sveiki visi!

Šioje konstrukcijoje mes pagaminsime reaktyvią LED stalinę lempą, naudodami paprastus komponentus ir keletą pagrindinių „Arduino“programavimų. Tai daro įspūdingą efektą, kai šviesa šoka pagal visus garsus ir muziką. Šį projektą baigiau su komandos draugu.

Kas mane įkvėpė tai padaryti? Per vieną iš mano modulio pamokų mums buvo suteikta galimybė sužinoti, kaip veikia „Arduino“, ir nuo to laiko mane sužavėjo daugybė jo galimybių, kartu su tuo, kad tai yra atvirojo kodo aparatinė įranga. Uždavęs sukurti ir patobulinti skaitmeninį artefaktą, norėjau naudoti skaičiavimą kaip priemonę ir terpę išreikšti meną ir kultūrą per šį fizinį skaitmeninį artefaktą. Be to, aš visada domėjausi objektu, kuriame yra šviesos diodų, nes manau, kad šviesos diodų juostelės valdo įvairias galimybes - nuo to, kaip jis derinamas su objektu, iki spalvos valdymo. Tai gali padaryti paprastą objektą puikų ir interaktyvų. Kas geriau, jei paversime jį nešiojamu objektu. Esu tikras, kad dauguma iš jūsų žinojote apie DJ Marshmello ir jo simbolinius galvos apdangalus. Mano pirminė koncepcija buvo patobulinti nešiojamą „Marshmello“šalmą, į jį įtraukti LED žibintus, kuriuos maitina „Arduino“ir akselerometro judesio jutiklis (apie tai plačiau kalbėsime paskutinėse mintyse). Tačiau dėl biudžeto (šviesos diodų kaina yra brangi..) ir praktinių projekto sumetimų tuo metu mes pakeitėme idėją į šią garsą reaguojančią marshmello LED lempą. Tai neabejotinai gali būti laikoma terpe, demonstruojančia popkultūrą, ir būdama garsiai reaguojanti lempa, atrodo, kad tai skaitmeninis menas.

Tai yra mūsų projekto versija. Visus nuopelnus „YouTube“kūrėjui „Natural Nerd“sekėme remdamiesi tuo, ką jie padarė, ir norėsime jiems padėkoti, kad suteikė mums išsamią informaciją apie projekto įgyvendinimą. (Natūralus Nerd)

1 žingsnis: PAGRINDINIAI TIEKIMAI

Pirmas dalykas: tai yra reikmenys, kurių mums reikia. Jie iš esmės yra neprivalomi - remiantis tuo, kad jūs galite lengvai improvizuoti ir pritaikyti savo projektą. Nepaisant to, kai kurių pagrindinių elementų reikia, jei norite vadovautis šiuo vadovu:

• „Arduino Uno“(arba bet kuris toks pat mažas „Arduino“tipas)
• Garso detektoriaus modulis
• Išorinis maitinimo šaltinis
• Individualiai adresuojamos šviesos diodų juostelės 60 šviesos diodų vienam metrui
• Jumperio laidai
• Bandomoji Lenta

Priklausomai nuo išvaizdos, kurią norite pasiekti, galbūt norėsite juosteles išdėstyti kitaip arba skleisti šviesą kitu būdu. Savo požiūriu naudojau šiuos elementus:

• Perdirbtas stiklo indelis (arba bet koks kitas jūsų matmenims tinkantis indelis)
• Juodas kortelės popierius
• Putų lenta
• Purškiami dažai (naudojami indui padengti)

Visi pagrindiniai elementai buvo nupirkti iš „Continental Electronic“(„B1-25 Sim Lim Tower“), LED juostos buvo pati brangiausia dalis, kainavusi 18 SGD už 1 metrą - mes naudojome 2 metrus. Likusios prekės buvo arba perdirbtos medžiagos, arba pirktos iš kaimynystės savitarnos/ techninės įrangos parduotuvės.

2 žingsnis: KOMPONENTŲ MAITINIMAS

Aš naudoju išorinį maitinimo šaltinį, pvz., Kintamosios srovės į nuolatinės srovės šaltinį - vaikinas prie prekystalio pasiūlė išorinį maitinimo šaltinį, nes geriau būtų maitinti 2 metrų LED juostą, o ne sudeginti USB prievadą. Jei naudojate 1 metrą ar mažiau, apsieikite be išorinio maitinimo šaltinio ir tiesiog naudokite „Arduino Uno“USB kabelį ir tiesiogiai prijunkite jį prie kompiuterio.

Pagrindinis projekto komponentas yra garso detektoriaus modulis. Jis suteiks analoginį signalą (įvestį) „Arduino“, kuris naudojamas RGB žibintams (išėjimui) uždegti. Išorinis maitinimo šaltinis maitins visus tris komponentus - „Arduino“, garso detektoriaus modulį ir LED lemputes. Prijunkite VIN (arba 5 V) „Arduino“ir VCC garso detektoriaus plokštėje prie teigiamos įvesties. Tada prijunkite GND prie „Arduino“ir detektoriaus į neigiamą. Tai pavaizduota pridedamoje schemoje. Mes taip pat turime prijungti 5V ir GND įvestį ant LED juostos prie maitinimo šaltinio.

Šiems ryšiams kaip tarpininkas naudojome duonos lentą. Maitinimo šaltinis pateks į duonos lentą iš išorinio maitinimo šaltinio, kuris tada maitins tris komponentus, kaip minėta.

Pastaba: mūsų mokytojas pasiūlė naudoti rezistorių, jungiantį maitinimo ir garso detektoriaus modulį, kad ne visa energija būtų skirta moduliui, kad būtų galima geriau įvesti.

3 žingsnis: JUTIKLIS IR Juostelės

Prijungę visus tris komponentus prie maitinimo, turime juos sujungti vienas su kitu.

Garso detektoriaus modulis bendraus su „Arduino“per analoginius įvesties kaiščius - aš naudosiu kaištį A0.

Šviesos diodų juostoms reikia skaitmeninio impulso, kad suprastų, į kurį šviesos diodą kreiptis. Taigi skaitmeninį išvesties kaištį DI reikia prijungti prie „Arduino“. „Arduino“naudoju 6 kaištį. Mes įsigijome parduotuvę, kurioje įsigijome elektroniką, kad lituotume visus LED juostos trumpiklius. Vadinasi, nebuvo reikalingas litavimo darbas, reikalingas mūsų pačių reikmėms, taupant tai. Liko tik prijungti prie jo laidą-vyrą.

Panašiai galite tiesiog sekti pateiktą schemą, kad gautumėte jungčių apžvalgą.

4 veiksmas: KODO ĮKROVIMAS

Tai, be abejo, yra svarbiausia projekto dalis. Čia galite rasti mano naudojamo kodo šaltinį (nuoroda) arba mano versiją (pridėtas failas). Pagrindinis principas yra susieti analoginę iš jutiklio gautą vertę su rodomų šviesos diodų skaičiumi.

Norėdami pradėti kiekvieną kartą, norime užtikrinti, kad visos lemputės veiktų taip, kaip tikėtasi. Tai galime padaryti naudodami masyvo funkciją, kuri leis įjungti visus atskirus šviesos diodus.

Tada pereiname prie pagrindinės lempos garsų vizualizavimo funkcijos. Tai galime padaryti naudodami žemėlapio funkciją. Tai leis mums parodyti tam tikrą skaičių šviesos diodų, atsižvelgiant į kiekybiškai įvertinamą kintamojo įvestį. Savo požiūriu nusprendžiau padidinti nustatytų šviesos diodų skaičių (180 apibrėžta kode, o ne 120 turimų šviesos diodų). Išbandžiau įvairius nustatymus, įskaitant garso detektoriaus modulio jautrumo reguliavimą, žemos ir maksimalios mikrofono vertės kitimą ir tt. Tačiau negalėjau pasiekti pageidaujamos vizualizacijos, kol nepapumpavau šviesos diodų skaičiaus. Taip pat yra antrasis procedūringumo sluoksnis. Šis kodas leis pažangesniam garso intensyvumo stebėjimui, pagrįstam vidurkiais, kad šviesa keistų spalvas, kai daina pasiekia piką - „AUKŠTAS režimas“.

Atsižvelgdami į norimą išvaizdą, galbūt norėsite patikslinti naudojamą kodą. Šis vaizdo įrašas (nuoroda) išsamiai paaiškina kodus.

5 žingsnis: BUSO PARUOŠIMAS

Pirma, aš susukau juodą atviruką maždaug tokio paties apskritimo ir skersmens kaip stiklo indelio anga. Neturėjau tinkamų matavimo priemonių. Todėl aš improvizuoju iš esmės susukdamas visą juodą kortelės popierių į stiklainį. Išmatuodama, kokio ilgio juodos spalvos kortelės popierių reikia naudoti, aš jį kruopščiai iškirpiau, laikydamasis mano pateikto ženklo. Tada suklijavau galus, kad susidarytų cilindrinis vamzdis. Korpuso ilgis ir aukštis priklauso nuo jūsų stiklainio matmenų. Galite naudoti bet kokį norimą ilgį.

Tada aš apvynioju korpusą, kurį padariau, su LED juosta aplink jį, užmaskuodamas visą korpuso paviršių. Tai buvo padaryta tik su klijais juostos gale. Užtikrinu, kad būtų išpjautas nedidelis plyšys, kad būtų galima perteklinį laido ilgį įstumti į korpuso vidų, kad būtų galima tvarkingiau tvarkyti laidus, ir netrukdyti praplovimo paviršiui.

Trečia, tuščiaviduris cilindrinis vamzdis naudojamas kaip privalumas, užpildant elektroniką viduje. Pradedantiesiems aš pritvirtinau laidų jungtis prie „Arduino“ir duonos lentos, naudodami mėlyną lipnumą. Tada aš priklijavau perteklinį laido ilgį, naudodami įprastą 3M juostą. Šis žingsnis yra atsargumo priemonė, neleidžianti laidams lengvai atsijungti surinkimo metu.

Ketvirta, surinkta plokštė yra paruošta įdėti į korpusą. Kadangi elektronika yra „paslėpta“korpuso viduje, konstrukcijos išdėstymas turi būti toks, kad vartotojas galėtų lengvai pasiekti „Arduino USB“. Negana to, garso detektoriaus modulis taip pat turės būti nukreiptas žemyn, kad modulis galėtų lengviau surinkti supančio garso įvestį. Todėl surinkta lenta yra statoma vertikaliai, kad būtų galima tai padaryti. Dalis putplasčio plokštės buvo naudojama surinktai plokštei laikyti prie korpuso. Atliekant šį veiksmą, LED juostelė bus prijungta (su raudonais, oranžiniais, geltonais perjungimo laidais) po elektronikos įdėjimo. Visos jungtys atliekamos iki šio taško, išskyrus tas, kurios prijungtos prie išorinio maitinimo šaltinio - raudonos ir juodos vielos.

6 žingsnis: PATYRIMAS

Kadangi stalinę lempą grindžiu Marshmello galvos kopija, visą stiklinį indelį, išskyrus akis ir burną, kuris turėjo būti juodas, turėjau padengti baltais purškiamais dažais. Prieš purškiant purškiamas akių ir burnos trafaretas ir įklijuojamas ant stiklainio. Stiklainis buvo išdžiūvęs prieš dedant akis ir burną iš stiklainio vidaus. Tai buvo padaryta naudojant likusį juodą atviruką (iš pradžių galvojau tiesiog nudažyti juodai). Poveikis pasirodė geras, nes atrodo, kad akys ir burnos sluoksnis buvo iškirpti.

Metalinis dangtelis turėjo turėti centrinę angą prieigai prie „Arduino“USB, garso detektoriaus modulio ir maitinimo šaltinio, kaip minėta. Man pavyko pjaustyti mokykloje esančioje dirbtuvėje.

7 žingsnis: PABAIGA

Dabar tai yra paskutinis statinio surinkimas.

Šviesos diodų juostelė pirmiausia tikrinama, ar žibintai tikrai veikia, ar visos jungtys yra tinkamos. Įsitikinę, kad komponentai veikia, galite toliau įkišti korpusą į pagamintą stiklainio korpusą. Iš skylės (net uždėjus dangtelį) ir elektroninių komponentų išdėstymą galite matyti tiek „Arduino“USB sąsają, tiek apačioje esantį maitinimo šaltinį. Garso detektoriaus modulis taip pat šiek tiek išsikiša į išorę, kad būtų geriau fiksuojamas garsas. Kojoms naudojau iš putplasčio lentos iškirptus kubelius ir nudažiau juodai. Idealiu atveju galite naudoti gražų medinį stovą savo stalinei lempai.

Pastaba: dažymas iš pradžių buvo blogai atliktas, kaip matyti iš pirmojo prototipo vandens ženklų, todėl turėjau nulaužti visą dangą, naudojant tada skiediklį, ir pakartotinai jį padengti. Tai tikrai pareikalavo papildomų pastangų, kurių galite išvengti.

Ir pagaliau baigiau projektą. Be abejo, prireikė pakartotinių bandymų ir klaidų - arba kodo veikimui, arba surinkimo proceso pakeitimui, bet buvau patenkintas tuo, kas buvo pasiekta.

8 žingsnis: Pabaikite

Tai buvo puikus projektas ir man buvo smagu tai padaryti. Be to, jis yra ypač puikus, nes yra taip pritaikomas ir leidžia bet kuriuo metu atnaujinti. Kodas bet kuriuo metu gali būti pakeistas, ir jūs kiekvieną kartą gaunate „naują“lemputę.

BŪSIMIEJI GERINIMAI

Tačiau konstrukcijoje galima padaryti daug daugiau patobulinimų ir (arba) variantų.

Prie „Arduino“galite pridėti įvairių mygtukų įvesties. Tokiu būdu galite pakeisti režimą, kad būtų įdiegta bendra lempos funkcija, pavyzdžiui, bendras pulsavimas. Tai leidžia perjungti dabartinį garso reaktyvųjį režimą ir bendrą gradiento pulsavimo režimą. Galite naudoti dar vieną mygtuką, kad pakeistumėte spinduliuojančių žibintų spalvų rinkinį (1 rinkinys - mėlynas į geltoną, 2 rinkinys - raudoną į violetinį ir tt). Arba dar daugiau, galite turėti 3 procedūrumo sluoksnius, kai yra daugiau režimų, leidžiančių išplėsti garso intensyvumą pagal vidurkius - „LOW“, „NORMAL“, „HIGH“. Tokiu būdu pasieksite platesnį spalvų bangų diapazoną.

Man taip pat patinka grįžti prie savo pradinės koncepcijos - nešiojamos „Marshmello“LED galvutės. Tai atrodys drąsesnė konstrukcija, kuri sujungia garso detektoriaus ir akselerometro judesio modulio naudojimą. Garso detektoriaus modulis apibendrins LED žibintų impulsų vizualizaciją, o akselerometro judesio modulis pakeis žibintų spalvą pagal įvestą informaciją - vartotojo judėjimo laipsnį.

Iš esmės idėja yra ta, kad apribojimai yra begaliniai ir yra ribojami tik jūsų vizijos. Dėkojame, kad žiūrite/skaitote, ir smagiai praleiskite laiką su „Arduino“!