LED šokių kambarys: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:50

Tai vadovas, kaip sukurti „Arduino“pagrįstą LED muzikos vizualizatorių, AKA-visiškai saldus skaitmeninis šokių kambarys. Yra įvairių vadovų, skirtų instrukcijoms apie gryną grandinės vizualizatorių, tačiau paprastai tai yra tam tikras stiprintuvas, skirtas šviesoms pulsuoti ir keisti intensyvumą, reaguojant į garso signalo perduodamą galią. Man norėjosi kažko daugiau, atsižvelgiant į kelis strobus, reaguojančius į skirtingus muzikos dažnius. Galutinis rezultatas yra šio ir šio bei šiek tiek to mutantas, bet tai visiškai verta. Tikrasis garso signalas nuskaitomas iš kompiuterio mikrofono lizdo, todėl jis gali priimti savo garsą arba garsas iš „iPod“/ roko grupės / karaokės / ką tik jūs, beprotiški vaikai, galite pasvajoti. Taip, nauja muzika! „DoKashiteru“ir „Creative Commons“sutikimu pateikiu jums necenzūruotą vaizdo įrašą apie veikiančią sistemą:

1 žingsnis: dalys / įrankiai

Dalys: šviesos diodai - akivaizdu. Aš iš „eBay“nusipirkau tikrai ryškių 10 mm dydžio įvairių spalvų, tačiau juos galite rasti „Digikey“arba „Mouser“. Didesni „millicandela“įvertinimai yra geresni, ypač jei norite, kad jie ką nors apšviestų, o ne tik taptų spalvų dėmėmis. Apsipirkite, kad surastumėte gerą pasiūlymą. Rezistoriai - po vieną kiekvienam šviesos diodui. Mano reikėjo 470 omų, tačiau būtinai patikrinkite savo šviesos diodų reitingus, kad gautumėte kuo daugiau šviesos ir jų neišdegtumėte. Duonos keptuvė be litavimo - skirta visoms grandinėms. „Arduino“- kompiuterio/grandinės sąsaja. Nuostabi maža lenta. Pirkite internetu. Viela - daug vielos, turinčios vientisą šerdį. Man reikėjo daug, greitai, todėl galiausiai išvalydavau vietinį „RadioShack“nuo šių dalykų, bet jūs turėtumėte tai rasti daug pigiau. Dvi sruogos, laikomos kartu, yra labai naudingos, kaip pamatysite vėliau. Kompiuteris - kur vyksta faktinis skaičiavimas. Taip, tai gali būti šiek tiek per daug, kad mirksėtų kelios lemputės, bet kadangi neišvengiamai grojame savo šokių muziką iš nešiojamojo kompiuterio, tai vis tiek pavyko. Maitinimo šaltinis - Šviesos diodai greičiausiai sunaudos daugiau energijos nei gali suteikti arduino, todėl mes juos maitinsime iš išorės ir pakeisime tranzistoriais. Turėtumėte turėti daugybę jų iš senos elektronikos, arba galite juos rasti dėvėtų daiktų parduotuvėse. Žiūrėkite planavimo puslapį, kokios įtampos / srovės stiprio jums reikia. NPN tranzistoriai - mes juos naudojame kaip srovės stiprintuvus / jungiklius. Šiek tiek srovės, paimtos iš arduino, valdo daug srovės, gaunamos iš maitinimo šaltinio, kuris eina per šviesos diodus. Raskite juos internete arba „RadioShack“. Lituoklis - gana savaime suprantamas. Garsiakalbiai / garso skirstytuvas / vyrų ir vyrų garso kabelis - Garsiakalbiai garsui, skirstytuvui ir kabeliui perduoti signalą iš ausinių išvesties į garsiakalbius ir mikrofono lizdą. Programinė įranga: „Arduino“- atsisiųskite „arduino“programinės įrangos aplinką iš čia. Apdorojimas - apdorojimas puikiai dera su „arduino“ir turi keletą nuostabių bibliotekų. Atsisiųskite ją iš čia. Įsitikinkite, kad čia turite naujausią „Minim“garso apdorojimo bibliotekos versiją. Jums taip pat gali tekti gauti „arduino“biblioteką, kad jie galėtų bendrauti - gaukite ją iš čia ir įklijuokite į aplanką „Processing/libraries“.

2 žingsnis: grandinės projektavimas

Bendras mūsų kuriamos grandinės vaizdas. Dvi vielos sruogos yra prijungtos prie aukštos ir žemos įtampos, o kiekviena šviesos diodų/rezistorių pora jungia juos, kad užsidegtų. Žemos įtampos grandinė iš tikrųjų yra prijungta prie žemės per tranzistorių, kad galėtume kontroliuoti tekančios srovės kiekį (taigi ir šviesos diodų ryškumą).

3 žingsnis: planavimas

Svarbiausias žingsnis yra suplanuoti, kokių spalvų norite ir kur. Mano bendrabučio lubas geriausiai galima apibūdinti kaip „vaflių formos“, o paviršių išklijuoja kvadratiniai įdubimai. Jie sudarė labai natūralų tinklelį spalvoms išdėstyti, tačiau turėsite sugalvoti savo planą. Vienoje valdymo grandinėje galite sujungti iki 8 ar daugiau šviesos diodų, tai reiškia, kad tie 8 įjungs ir išjungs vienu metu. Kai sudarytas visas išdėstymas, dabar reikia apskaičiuoti galią. Patikrinkite šviesos diodų duomenų lapus, kad išsiaiškintumėte priekinę įtampą ir srovę. Mano įtampos kritimas yra ~ 3,5 volto, o maksimali srovė yra 20 miliamperų. Kadangi aš turėjau 12 voltų maitinimo šaltinį, mes galime atlikti paprastą grandinės matematiką, naudojant Omo dėsnį (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * RR = 425 omai. Paprastumo dėlei suapvaliname iki 470 omų. Daugumos 5 mm šviesos diodų įtampa nukris maždaug 2 voltais, o srovė bus apie 15 miliamperių, tačiau patikrinkite, ar jų neišdeginate. Atminkite: šviesos intensyvumas yra proporcingas srovei, todėl naudokite didesnį rezistorių, kad apribotumėte srovę, jei jos yra per ryškios. Taip pat įsitikinkite, kad maitinimo šaltinis gali valdyti visą šią srovę - kai kurie maži yra tik keli šimtai miliamperių, o tai reiškia, kad lygiagrečiai galite maitinti tik 10-20 šviesos diodų, kaip mes.

4 žingsnis: Paruoškite šviesos diodus ir laidą

Daug lengviau pritvirtinti šviesos diodus prie laidų, jei pirmiausia juos lituosime kartu su rezistoriais. Perpjaukite tiek neigiamą (trumpesnį) šviesos diodo laidą, tiek vieną rezistoriaus pusę, tada lituokite juos kartu. Kai tai bus padaryta, sulenkite teigiamą laidą ir rezistorių į išorę, kad šviesos diodas šiek tiek priliptų. Žiūrėkite paveikslėlį, kad gautumėte daug aiškesnį paaiškinimą. Tada išdėstykite visą laidą ir įsitikinkite, kad turite pakankamai kiekvienos sruogos. Išmatuokite ir pažymėkite, kur turi eiti kiekvienas šviesos diodas. Vėlgi, faktinio prisirišimo paaiškinimą geriausiai pateikia paveikslėlis. Lituokite šviesos diodus prie laido, įsitikinkite, kad poliškumas yra nuoseklus - visi teigiami laidai yra viename, o visi neigiami - prie kito. Kai baigsite, išbandykite sruogas prieš jas įdėdami - prijunkite laidus prie maitinimo šaltinio arba 9 voltų baterijos, kad įsitikintumėte, jog visos lemputės įsijungia. Tada uždėkite visus laidus! Mano atveju tai apėmė daug daug baltos juostos ir stovėjimą ant kėdžių. Įsitikinkite, kad visi laisvieji galai yra vienoje vietoje, kur mes įdėsime duonos lentą, arduino ir kompiuterį. Aš taip pat uždėjau mažus origami gaublius virš šviesos diodų, kad išsklaidytų šviesą - tiesiog iškirpkite mažus plyšius radialiai į išorę nuo baliono skylės, kad padarytumėte keturis skirtukus, ir jis gražiai slys. Norėdami pamatyti efektą, žiūrėkite paveikslėlį ankstesniame puslapyje. Papildomi taškai, jei gaubliai pagaminti iš senų paskaitų.

5 žingsnis: sukurkite grandinę

Tikrai nėra daug ką pasakyti. Prijunkite teigiamus ir neigiamus maitinimo šaltinio laidus prie maitinimo bėgių ant duonos lentos ir prijunkite arduino įžeminimo kaištį prie to paties neigiamo bėgio. Žiūrėkite paveikslėlį, kad gautumėte gerą išdėstymo sistemą. Patikrinkite, ar viskas veikia, nuimdami laidus iš arduino (žemiau pavaizduoti mėlyna, juoda ir raudona spalvomis) ir prijunkite juos prie teigiamos galios bėgelio. Srovė tekės per tranzistorius ir leis šviesos diodams įsijungti (jei viskas tinkamai prijungta). Įdėkite juos atgal taip, kaip jie turėtų būti, ir prijunkite arduino prie kompiuterio naudodami USB kabelį. Norėdami nustatyti garso sistemą, prijunkite garsiakalbius ir laidą su vyrišku lizdu į skirstytuvą. Kitą vyrų ir vyrų kabelio galą nusiųskite į kompiuterio mikrofono lizdą. Vėlgi, tai yra šiek tiek per daug, jei ketinate leisti garsą tik iš savo kompiuterio (ypač jei galite išsiaiškinti, kaip naudoti lizdą), tačiau tokiu būdu sistema gali mirksėti iki „Rock Band“ar karaoke ar bet ko kito, kas gali išleisti 3,5 mm garso lizdas. Įsitikinkite, kad jūsų mikrofonas veikia - prijunkite skirstytuvą prie bet kurio garso šaltinio, tada atidarykite garso įrašymo programą, kad pamatytumėte, ar registruojate signalą. Dažnai mikrofonas gali būti išjungtas, taigi, jei turite problemų, pirmiausia ieškokite.

6 žingsnis: Kodas Kodas Kodas

Atidarykite „arduino“programinės įrangos aplinką ir į lentą įkelkite „StandardFirmata“pavyzdinį eskizą. Eskizas leis jums valdyti „arduino“per nuosekliąją sąsają, o tai reiškia, kad savavališkas kompiuterio kodas gali valdyti ką tik prijungtas lemputes. Kodas, kuris iš tikrųjų apdoroja garso signalą, yra (patogiai) apdorojimo eskizas. Jis pagrįstas nuostabia „BeatDetect“biblioteka minimalioje bibliotekoje. „BeatDetect“klasė apskaičiuoja garso signalo Furjė transformaciją ir paskutines kelias sekundes stebi kiekvieno koeficiento vidurkį ir dispersiją. Jei bet kurios FFT dėžės vertė viršija dispersiją, aptinkamas ritmas ir užsidega su tuo dažniu susijusi šviesa.. Tai reiškia, kad kiekviena šviesos diodų grandinė atitiks skirtingą muzikos dažnį - viena kryptis mirksės iki bosų, kita - spąstais, kita - aukštomis vokalinėmis natomis ir pan. 26 skirtingais dažniais. Atsisiųskite pridėtą apdorojimą eskizuokite iš apačios ir pakeiskite „ledPins“masyvą 10 eilutėje, kad atspindėtų jūsų pačių nustatymus. Pirmasis kaiščio numeris atitinka žemiausius dažnius. Kai tai bus padaryta, baigsite! Prijunkite garso skirstytuvą prie ausinių lizdo, pradėkite eskizą ir pradėkite leisti muziką. Jei viskas veikia taip, kaip tikėtasi, pasirodys bangos formos vizualizatorius ir lemputės mirksės. Mėgautis!

7 žingsnis: trikčių šalinimas

Pagrindinės problemos, su kuriomis galite susidurti, yra „Processing“ir „arduino“pokalbis. Įsitikinkite, kad įdiegėte „arduino“programinę įrangą - tai suteiks visas reikalingas serijines bibliotekas. Galite išvengti problemų, susijusių su grandine, išbandydami eidami - išbandykite kiekvieną šviesos diodą, tada kiekvieną grandinę, tada kiekvieną tranzistorių rinkinį. Jei visa kita nepavyksta, grįžkite prie to, kad diagnozuotumėte, kur slypi problema. Dabar, kai man pavyko išnaikinti visas klaidas iš savo sąrankos, aš negaliu galvoti apie tai, kas jos buvo mano galvos viršuje. Paskelbkite visas turimas problemas, nes tikriausiai susidūriau su jomis ir nuo to laiko pamiršau.