Mjerač pljeska: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Od negdje 2001. počeo sam pohađati sate bubnja. Nakon deset godina, 2011. godine, pridružio sam se svom prvom koncertnom bendu i bio sam navučen. Zajedničko stvaranje glazbe i sviranje na koncertu je uzbudljivo. Sada sam u drugom koncertnom bendu već više od 5 godina. Imamo dva koncerta godišnje i nekoliko provizija sa strane.

Kao temu našeg novogodišnjeg koncerta željeli smo održati dodjelu nagrada za najbolje pjesme koje smo svirali. Postavljanje je bilo da smo svirali dvije pjesme u svakoj kategoriji. Na primjer "Led protiv vatre" za koji smo svirali mješovito iz "Zamrznutog" i jedno iz "Kako istrenirati svog zmaja". Publika bi tada trebala glasovati za najbolju pjesmu, koja bi tada bila nagrađena prilagođenom 3D tiskanom nagradom.

Tijekom brainstorminga tijekom priprema imali smo mnogo ideja kako natjerati publiku da glasa, od glasovanja do aplikacija. No, svi ti prijedlozi zahtijevaju zaustavljanje emisije za svaku nagradu, a pritom ozbiljno ometaju publiku. Kad je predložen mjerač pljeska, svi smo znali da smo pogodili zlato. No, neka pretraživanja na internetu nisu otkrila pravo rješenje za rad. Stoga sam hrabro ustao, proglasio se početnikom i ustvrdio da ga lako mogu izgraditi od nule za prilično mali proračun.

O, dečko, bio sam nespreman za zečju rupu u koju bih upao.

Pribor

Alati

• Vaša omiljena bežična bušilica
• Kružna bušilica i drugi nastavci
• odvijači
• 3D pisač (izborno)

Slučaj

• Šperploča. (Odabrao sam multipleks od 8 mm, ali unatrag sam trebao otići na 12 mm ili čak deblje)
• 4 X magnetska kvaka za vrata (izborno unatrag)
• Vijci

Elektronika (5V)

• Arduino Nano
• Električno mikrofonsko pojačalo - MAX4466 s podesivim pojačanjem (ili slično, sve što odgovara vašim potrebama)
• 2 X 5V 8 -kanalni relejni modul
• 220V do 5V transformator
• žice, puno kratkih i jedna četverožilna žica od nekoliko metara za 'daljinsko' upravljanje
• dva prekidača

Elektronika (220V)

• standardni električni kabeli (ostaci od izgradnje kuće su idealni, ali najbolje fleksibilni)
• Utičnica s osiguračem naizmjenične struje (izborno, ali se toplo preporučuje)
• Žarulje po vašem izboru
• Utičnice za žarulje

Korak 1: 5V krug: Arduino

Postoje tri glavna dijela ove konstrukcije: (1) elektronika od 5 V koja će "teško razmišljati": slušanje i odlučivanje kada i koja svjetla upaliti; (2) kućište kako bi se sve lijepo uklopilo, skriva sve „zločine“, i (3) krug od 220 V koji se kontrolira pomoću 5V kruga.

Počnimo s 5V krugom jer to možemo izgraditi u malim razmjerima.

Pronalaženje internetskih resursa nije bio lak zadatak. Zamislio sam deset svjetala, koja su zasvijetlila u skladu s jačinom pljeska, ali čini se da to nitko prije nije učinio. Dakle, počeo sam s malim; Na tinkerCAD -u izrađujem mrežnu simulaciju kako bih želio da izgledaju 5V elektronički dijelovi. Moj vrlo rudimentarni dizajn s kodom možete pronaći ovdje: https://www.tinkercad.com/things/8mnCXXKIs9M ili niže na ovoj stranici kao datoteka "Applause_1.0.ino".

Izrada nacrta verzije na mreži i testiranje nekoliko Arduino kodova na ovoj simulaciji doista su mi pomogli da dobijem bolji uvid u ono što je potrebno za ovu izgradnju. Na ovaj sam način eksperimentirao s dodavanjem načina za kontrolu ponašanja programa: završio sam s dva prekidača. Jedan prekidač uključuje i isključuje mjerenje, a drugi poništava rezultat na 0/10.

Opremio sam sve potrebne komponente: neke LED diode, otpornike, Arduino i najvažnije Arduino kompatibilan mikrofon.

Napravio sam krug i sve testirao na sljedećoj probi, da bih shvatio da je mikrofon koji sam kupio bio osjetljiv za moju upotrebu. Samo jedan pljesak u razumnoj blizini, ili samo sviranje benda, zasitit će mikrofon dajući ocjenu 10/10. To me nagnalo da potražim mikrofon s promjenjivim pojačanjem. Konačno sam se odlučio za pojačalo za mikrofon Electret - MAX4466. Sa stražnje strane ima vrlo mali vijak kojim možete namjestiti pojačanje. (napomena: također sam promijenio Arduino uno za Arduino Nano bez ikakvog posebnog razloga).

MAX4466 je imao bolje performanse, ali je i postigao maksimalan učinak prilikom pljeskanja u neposrednoj blizini, stoga sam odlučio uključiti i vrijeme pljeskanja kao varijablu formule umjesto samo jačine pljeska. Napisao sam i malo više elegantnog koda za ovu verziju 2.0 softvera (čak i ako tako kažem). Ako je prag glasnoće premašen, uključit će se samo prvo svjetlo nakon čega slijedi kratka stanka tijekom koje se svjetla ne mogu upaliti. Nakon čekanja, Arduino bi slušao da je zvuk još uvijek dovoljno glasan da se uključi drugo svjetlo, ako je tako, svjetlo će se upaliti i aktivirat će se sljedeće razdoblje čekanja. Vrijeme čekanja bi se povećavalo svaki put kad bi se upalilo novo svjetlo. Pljesak bi trebao trajati 22,5 sekundi pri punoj jačini da bi svjetla pokazala 10/10. Kôd možete pronaći na tinkerCAD https://www.tinkercad.com/things/lKgWlueZDE3 ili ispod kao datoteku "Applause_2.0.ino"

Brzi test sa spojenim relejnim modulima umjesto LED dioda naučio me da su releji UKLJUČENI kada je signal NISK i isključeni kada je signal VISOK. Nema problema, samo smo isključili neke ON i OFF u kodu i bili smo spremni za pokret.

Uz sve ovo riješeno. Mogao bih početi lemiti sve zajedno. Ali morao sam znati koliko bi dugo trebale biti sve veze unutar kutije. Pa prvo napravimo vanjsku kutiju i posložimo sve komponente u nju.

Korak 2: Dizajniranje kutije

Drugi aspekt ove građevine bila je njezina estetika. Mjerač pljeska bio bi u središtu pozornosti pa je morao barem dobro izgledati. Odlučio sam izgraditi drvenu kutiju jer imam osnovne alate za to i relativno je jednostavan.

Nakon što sam na tinkerCAD-u naučio da je eksperimentiranje u digitalnom svijetu visoko obrazovno, također sam dizajnirao okvir mjerača pljeska u popularnom 3D-CAD programu Fusion360 prije nego što sam kupio bilo koji od potrebnih materijala.

Tijekom nekoliko ponavljanja konačno sam se odlučio za ovaj dizajn (vidi slike). To je jednostavna pravokutna kutija sa svjetlima koja vire iz kružnih rupa na prednjoj ploči.

Ružni vijci na prednjoj ploči izbjegnuti su dodavanjem nekoliko potpornih šipki s unutarnje strane prednje ploče, u koje će se kasnije uvrnuti magnetski zatvarači za vrata. Magnetski sustav zatvaranja unatrag je više sigurnosna značajka nego doista potrebna, budući da su šipke držale prednju ploču samo trenjem, sasvim u redu.

Ja sam također digitalnom dizajnu dodao elektroniku. To je promijenilo neke stvari pa se već isplatilo što sam ga prvi put dizajnirao u Fusion360. Na primjer, kutija je trebala biti malo šira od početnih 15 cm kako bi releji mogli stati bočno. Također sam završio modeliranje i 3D ispis plastičnih držača za utičnice za svjetla koji bi zauzvrat držali svjetla na mjestu. Činilo mi se da je to opcija koja bi mi dala dovoljno prostora za buduće pogreške. (Znam da se i ovi držači mogu kupiti kao takvi, ali to me koštalo tri puta više i bio sam na proračunu)

Ovdje sam dodao datoteku F360 svog konačnog dizajna za referencu i igru.

Korak 3: Izgradnja kutije

S dovršenim digitalnim dizajnom došlo je vrijeme da odete u željezaru, kupite veliki list šperploče i počnete rezati. S obzirom da zapravo nisam vlasnik takvog 'otmjenog' alata, otišla sam jednog vikenda do svojih roditelja i tamo rezala drva prema veličini.

Moj dizajn je ipak završio s prilično egzotičnim rezom:

• 2 puta 16,6x150 cm za prednju i stražnju stranu
• 2 puta 16,6 x 10,2 cm za gornju i donju stranu
• 2 puta 10,2x148,4 cm za stranice

Noseće šipke s unutarnje strane prednje ploče bile su zaostale i korištene su kao takve, inače bi poželjna duljina bila 134 cm i 12 cm.

Kad sam stigao kući, položio sam sve dijelove na pod i uz pomoć nekih (posuđenih) kutnih stezaljki počeo unaprijed bušiti rupe i zajedno pričvršćivati ploče. Upamtite da vijci idu samo na gornju, donju i stražnju stranu mjerača radi čistih estetskih reakcija.

Pilot bušenje rupa i zavijanje svih ploča zajedno bilo je nesigurno jer je šperploča tanka samo 8 mm, često sam psovao jer sam mislio da će 8 mm biti dovoljno debelo.

Prednjoj ploči bilo je potrebno nekoliko pažljivo raspoređenih rupa promjera oko 5 cm. Označio sam središnju liniju prednje ploče i krenuo s jedne strane. Središte prve rupe bilo je 8 mm (debljina materijala) + 75 mm (polovica 150 mm) od ruba ploče. Sve ostale rupe udaljene su 150 mm. Na kraju sam ostao samo 2 mm kad sam označio desetu rupu … bio je to dobar dan!

Jedino kružno svrdlo koje sam mogao posuditi bilo je 51 mm, što je više nego dovoljno blizu da sa zadovoljstvom počnem bušiti.

Vodilice prednjih ploča bile su zalijepljene na mjesto s unutarnje strane prednje ploče jednostavnim ljepilom za drvo.

Korak 4: Instaliranje utičnica u kutiju

Prve komponente koje se montiraju u našu novoizgrađenu kutiju su držači utičnica za svjetlo. Razlog tome je što držači trebaju biti postavljeni centrirano ispod svake rupe na prednjoj ploči. Budući da držač drži utičnice za svjetlo na svom mjestu, na koje će se sa svoje strane pričvrstiti žarulje, a žarulje su doslovno jedino što viri s prednje ploče i stoga su jedino što se ne može pomaknuti drugi položaj unutar naše kutije. Budući da je njihov položaj fiksiran, trebali bi ući prvi, kako bi bili sigurni da kasnije neću pogriješiti.

Kao što sam već spomenuo, postoje komercijalno dostupne utičnice za svjetlo s integriranim nosačem za njihovo postavljanje okomito na zid, ali one koštaju 4 puta više od jednostavnih koje se namjeravaju objesiti sa stropa, a da ni ne pokušavaju izgleda lijepo. Pa sam se odlučio za jeftin i 3D ispisan držač za utičnice. (STL datoteka ispod). Prilikom izrade 3D dizajna pobrinuo sam se da bude dovoljno mjesta za "pomeranje" za postavljanje utičnica na različite dubine.

Ispisao sam samo jedan držač kako bih provjerio dizajn. Nakon toga sam ispisao 9 držača odjednom, potpuno napunivši svu moju ploču za izradu i na kraju trajao više od 50 sati.

Proizvoljno sam označio gornji i donji dio prednje ploče i kutije (sjetite se da sam dobio ogromno odstupanje od 2 mm između digitalnog dizajna i stvarnosti). Zatim sam započeo dosadan proces centriranja jednog držača s poklopcem na mjestu, pažljivo podizanje prednjeg dijela, označavanje njegovog položaja olovkom i prelazak na sljedeći držač. Kad je sve rečeno, ponovno sam provjerio svaki položaj prije nego što sam ih na kraju uvrnuo u stražnju ploču.

Napomena o vijcima: moj dizajn držača ima prilično debelu podlogu, to je učinjeno namjerno kako bi bili sigurni da moji vijci dugački 16 mm ne strše sa stražnje strane moje zadnje ploče od 8 mm. Još jedan razlog da odete na deblju šperploču. (Zaboravite "živi, voli, smij se" to je "živi, voli i uči").

U svakom slučaju, utičnice za svjetlo bile su sljedeće. Odabrao sam željenu visinu za koju sam želio da žarulje strše iznad prednje ploče, a zatim izmjerio dubinu na kojoj bi trebale biti utičnice, opet pažljivo pozicionirajući sve dok je prednja strana zatvorena te je podigao i mjerio. Jedan mali detalj: najprije sam morao odvrnuti i odlomiti komad kraja kabela svih utičnica koji su služili kao rasterećenje kabela kada užasno vise sa stropa, ali budući da sam ih montirao u prilagođene tiskane držače, uopće mi nisu služili nikakvu funkciju. Što je još gore, rasterećenje je uzrokovalo da se kabeli opiru uskom zavoju u koji sam ih tjerao, i tako savršeno obavljao svoj posao, … pa je rasterećenje trebalo ukloniti kako bi utičnice mogle stati u držače kako sam htio.

Zalijepila sam sve utičnice u držače i pustila da se stegne preko noći s gumicama koje drže pritisak. Naravno, basnoslovno sam zaboravio da sam za deseto svjetlo kupio 9 normalnih žarulja i jednu masnu, ovo veće svjetlo je sferičnije umjesto u obliku kruške, koje zahtijeva utičnicu koja je postavljena bliže prednjoj strani kutije od svih ostalih svjetala.(Živi i uči)

Zbog toga sam bio prisiljen razbiti ljepilo (samo malo razbivši 3D ispis) kako bih oslobodio utičnicu i ponovno je postavio. Nakon velike količine ljepila za pričvršćivanje držača i spajanje s utičnicom na odgovarajućoj visini, montaža utičnica je izvršena.

Također sam pričvrstio konektore utičnica za svjetlo na jednu od strana stražnje ploče.

Korak 5: Lemljenje niskonaponske elektronike

Sljedeći posao je "suho uklapanje" sve niskonaponske elektronike u kutiji kako biste dobili ideju koliko dugo trebaju biti lemljene veze između dijelova.

Počeo sam postavljanjem Arduina u sredinu između svjetla 5 i 6 i postavljanjem releja na susjedna mjesta iznad i ispod.

Shvatio sam da nikakvi vijci za drvo neće proći kroz rupe u Arduino nano. To se brzo rješava lemljenjem nekih ženskih zaglavlja na lemljivu ploču za kruh. Zaglavlja će držati Arduino, a neke izbušene rupe na pločici prihvatit će drvene vijke bez pritužbi. Ova lemljiva ploča također će sadržavati zaglavlja za povezivanje mikrofona, konektore (s kabelima) za odlazak na releje i dugi kabel za kutiju za daljinsko upravljanje.

O udaljenoj kutiji; Trebala su mi dva prekidača na kraju vrlo jako dugog kabela. Ja sam na začelju pozornice kao udaraljkaš, dok bi mjerač bio na samom prednjem dijelu pozornice. Kupio sam 20m 4 -struke žice koja se obično koristi za lemljenje LED traka. Kako bih smjestio dva prekidača, dizajnirao sam i 3D ispisao jednostavnu kutiju (datoteke STL i F360 u nastavku), ali svaka pravokutna kutija s nekim izrezima za komponente i žice odradit će posao.

Nakon što sam izmjerio udaljenost između komponenti i na toj udaljenosti napravio veliki izdatak, zagrijao sam lemilicu i počeo je lemiti.

Za lemljenje svih veza potrebno je malo strpljenja, a prije svega određena koncentracija da biste to učinili kako treba. Uključio sam shemu ožičenja koju sam koristio za uspostavljanje svih veza, ali imajte na umu da bi vaše ožičenje moglo biti malo drugačije ako koristite različite komponente. (Ili ako sam pogriješio u dijagramu)

Na kraju je moje ožičenje izgledalo kao da se ptica pokušava gnijezditi tamo. Ipak, čudom nije učinjena nijedna greška i ništa se nije počelo dimiti pri uključivanju napajanja.

Sa svime spojenim, mogao bih pričvrstiti svaku ploču na stražnju ploču na 3D ispisanim stajalištima. Ti su zastoji imali dvije funkcije: (1) Uvijek je dobra ideja ostaviti malo prostora između ploča i ploče na koju ih montirate. I (2) jesam li se već požalio da imam vijke od 16 mm i šperploču od 8 mm i da sam stoga u stalnoj opasnosti da vijke pričvrstim ravno kroz drvo? Da, odstupanja su također osigurala da moji vijci ne dosegnu drugi kraj kutije od šperploče.

[NAPOMENA] Gledajući unatrag, zapravo bih preporučio korištenje 5 releja po relejnom modulu. Moja ideja o korištenju dva 8-kanalna relejna modula bila je dopustiti slomljeni relej, u tom slučaju jednostavno bih morao promijeniti veze i mjerač pljeska bi ponovo trebao raditi. Ovo bi također malo bolje podijelilo 220V veze na dva modula, čineći upravljanje kabelom malo više … upravljivim. (Živi i uči)

Korak 6: Spajanje komponenti od 220V

Sa svim niskonaponskim komponentama vrijeme je za ozbiljne radove i instaliranje glavnog naponskog kruga.

Podrazumijeva se da dok radite sa žicama NE, ni pod kojim okolnostima ih priključujete na električnu mrežu !!!!!

Zajedno s tehničarem koji bi instalirao i kontrolirao svjetla za naš nadolazeći koncert, odlučili smo koristiti spojenu utičnicu za napajanje kao mjerač pljeska. Time je osigurano da će svaki kabel bilo koje duljine moći stati i napajati naše brojilo.

Također bi ovo dodalo sloj sigurnosti u naše postavljanje: Ovi priključci opremljeni su osiguračem koji puše iznad određene jakosti struje, pazeći da ništa ne zapalje ako ne bi trebalo.

Za ugradnju ovog utikača bile su nam potrebne njegove točne mjere. Međutim, ima prilično složen oblik. Dakle, najjednostavnija stvar koju sam mogao smisliti je pritisnuti utikač na komad kartona i ocrtati konture utikača. Konturne linije tada se mogu izrezati stvarajući predložak koji se može prenijeti na drvo.

Prilikom označavanja i izrezivanja mjesta za utikač imajte na umu da su na unutarnjoj strani mjerača već instalirane komponente koje se više ne mogu pomicati, ograničavajući moguća mjesta na kojima utikač može izbiti iz kutije. Isto vrijedi i za izlaznu rupu od 20 m dugačke žice za 'daljinsko' upravljanje.

Obično biste rupu izrezali ubodnom pilom, ali ja ne posjedujem takav uređaj i bio sam nestrpljiv pa sam jednostavno izbušio rupe duž kontura i samo izrezao rupu oštrim nožem. Ovo radi, ali ne mogu ga preporučiti jer sam gotovo odsjekao prste.

Sada je samo pitanje povezivanja svega zajedno. Napravio sam shemu ožičenja 220v kruga radi lakšeg snalaženja. Vruća žica je spojena na sva svjetla paralelno dok neutralnu žicu prekidaju releji prije spajanja na svjetla. To je tako jednostavno. Samo pazite da ispravno svjetlo spojite na ispravan relej ili ćete morati ponovno spojiti ili 5V upravljački kraj ili 220v žice da biste ispravili svoju pogrešku.

Postoji Instructable o tome kako spojiti svoje žice na spojenu utičnicu za struju koja objašnjava sve bolje nego što sam ikada mogao, pa skočite tamo, ali ne zaboravite se vratiti ovdje (https://www.instructables.com/id/Wire- Up-a-Fused-AC-Male-Power-utičnica/)

[NAPOMENA] Za spajanje neutralnih žica na centralno postavljene releje, spojio sam jednu žicu na utičnicu s osiguračem i podijelio je na deset prije nego što sam je spojio na releje. Planirao sam proći kroz neutralne kabele na relejima, paralelno povezujući svaki relejni ulaz. Međutim, relejni priključci nisu prihvatili više od jednog kabela što me natjeralo da smislim drugo rješenje. Za ovaj razdjelnik preporučuje se korištenje neke vrste priključka. Ja to nisam imao (i bio sam nestrpljiv) i samo sam sve kablove povezao u jedan veliki čvor prije nego što sam ga izolirao. Ne preporučujem ovaj 'čvor' iz razloga električne sigurnosti. POSEBNO zbog neposredne blizine Arduino ploče. Čini se da ipak radi sasvim u redu.

Korak 7: Magnetski zatvarači (izborno)

Ovaj korak je potpuno neobavezan, jer vodilice prednje ploče dovoljno drže prednju ploču samo trenjem. Odlučio sam uključiti snappere samo kao sigurnosnu značajku, kako se prednja ploča ne bi olabavila, a da ja ne želim da se olabavi

Mnogo sam noći ležao budan razmišljajući o tome koja bi bila najbolja metoda za držanje prednje ploče kutije gdje joj je mjesto. Na kraju sam smislio korištenje magnetskih zatvarača vrata. Sumnjam da je to službeni izraz za ove sjajne uređaje, ali odmah ćete ih prepoznati. Magnetski zatvarači najčešće se koriste za zatvaranje vrata ormara bez upotrebe brave.

Pričvrstio sam magnetski dio na vanjsku ljusku mjerača pljeska (gornja, donja, lijeva ili desna ploča). To je učinjeno pomoću prilagođenog odstojnika i vijaka s 3D printom (yadda yadda yadda, dugi vijci, tanko drvo, već znate priču ☺)

Metalne ploče su pričvršćene vijcima na drvo vodiča. Ovo je također bio prvi put da je drvo zapravo bilo dovoljno debelo da ne koristi nikakve prostore (joj). Ipak, imao sam problema s određivanjem položaja metalnih ploča. Došao sam do rješenja:

1. Pričvrstite magnetski dio na kutiju
2. postavite metalnu ploču na magnet u savršenom položaju
3. na rupice na tanjuru stavite malu kuglicu "Pritt-buddy" (vrsta ljepila za žvakanje za pričvršćivanje postera na zidove bez pribadača, vjerojatno bi poslužila i obična žvakaća guma)
4. markerom alkohola napravite točku na lopti Pritt-buddy na mjestu gdje se nalaze rupe
5. zatvorite poklopac, prenoseći tako dio markera na drvo
6. Podignite poklopac i tadaa! Napravili ste malu oznaku kamo bi trebali ići vaši vijci
7. uklonite prijatelje i ploču i zavijte je u ispravnom položaju, prvo pokušajte
8. 8. korak: dobit

U kutiju sam stavio četiri magnetska držača: jedan pri dnu, jedan pri vrhu, jedan u sredini lijevo, jedan u sredinu desno.

Snapperi koje sam odabrao imali su čvrstoću držanja od 6 kg. S četiri od njih, dali su dovoljno snage da gotovo podignu cijelu kutiju samo s prednje ploče.

Korak 8: Što bih učinio drugačije

Radeći ovaj mjerač pljeska često sam proklinjao svoju prošlost zbog donošenja glupih odluka, ovdje ću navesti najvažnije lekcije koje sam naučio:

• KORISTITE DEBLJU OGRADNJU. Ozbiljno, izrada kutije od šperploče od 8 mm je moguća, ali to postavlja mnoge izazove i nameće neke kompromise.

  • Prvo, pilot bušenje svih rupa za vijke izazov je jer ne postoji tolerancija za krivo postavljene svrdla.
  • Drugo, vijci koje sam imao bili su 16 mm (jesam li to već spomenuo?). To me prisililo da napravim neke zastoje pri uvrtavanju u drvo kako bih spriječio da vijci izviru s druge strane, ali to je istovremeno značilo da vijci ne prodiru dovoljno duboko da dobiju dovoljno vuče za držanje nekih komponenti.
  • ….
  • samo koristite deblje drvo