Sonic Mašna, David Boldevin Engen: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Kompaktna leptir mašna, sposobna kontinuirano prikazivati okolni zvuk u četiri različite frekvencije na dva zrcaljena LED polja 4x5

Ovaj vodič će proći kroz način izrade leptir mašne po kojoj ćete se istaknuti u svakoj gomili.

Što će vam trebati za ovaj projekt:

1 Arduino Pro Micro ili Arduino slične veličine koji radi na 16MHz

40 LED dioda od 3 mm

1 jednostavan gumb

1 elektronski mikrofon

1 Punjiva 3,7V 800mAh 25C 1-ćelijska LiPo baterija

10 100Ω otpornika

1 otpornik od 10 kΩ

1 220Ω otpornik

Pristup PCB stroju (tiskana ploča)

Jeftina podesiva leptir-kravata sa kukom/kopčom ili samo podesiva traka za nošenje oko vrata

Korak 1: Ispišite PCB

Prilikom ispisa tiskane ploče možda ćete morati prilagoditi.cmp datoteku tako da odgovara zahtjevima proizvođača. Međutim, ploča u izvorniku izrađena je prilično netočnom metodom pa će većina proizvođača najvjerojatnije moći proizvesti PCB bez izmjena. Na slikama možete vidjeti prednju i stražnju stranu PCB -a. Dizajn pretpostavlja da rupe za lemljenje ne sadrže vijase i da se vias mogu postaviti samo odvojeno (na PCB -ima s više od jedne bočne vijase su veze između slojeva).

Svako svjetlo se pojedinačno adresira pomoću tehnike koja se naziva Charlieplexing, što omogućuje mnogo manje ulaznih čvorova od normalne LED matrice, nedostatak je to što se samo svjetlo može uključiti u isto vrijeme, što postavlja granicu veličine polja i bez primjetnog bljeskanja. Charliplexing radi tako što umjesto da ima dva signala 1 i 0, ima tri 1, 0 i Z. Gdje Z radi kao otvoreni krug, ima vrlo visoku impedanciju. Dakle, svako svjetlo se uključuje tako da čvor bude u kombinaciji 1, 0, Z, Z, Z, što znači da struja može ići samo od jednog do drugog čvora.

Korak 2: Spajajte sve zajedno

Prilikom lemljenja svjetla na tiskanoj ploči vrlo je važno dosljedno lemiti pozitivnu stranu LED diode na kvadrate, a negativnu na krug. Ako to učinite suprotno, adresa u kodu će uključiti pogrešna svjetla, a nedosljednost će uzrokovati uključivanje više svjetla istim podražajima.

Zatim lemite 10 100Ω otpornika na prednju stranu leptir mašne.

Zatim spojite ostale dijelove na način prikazan na dijagramu kruga, u redu je lemiti bateriju izravno na Arduino jer će se napuniti kada je arduino spojen putem USB -a. Prije lijepljenja svih dijelova na stražnju stranu PCB -a trebali biste provjeriti ima li pogrešaka u nizu.

Korak 3: Prijenos koda i ispravljanje pogrešaka

Prenesite gornji kôd. Kad se učita, pritisnite gumb za aktiviranje, sada bi se oblik trokuta usmjeren prema unutra trebao pomicati gore ili dolje na leptir mašni.

Ako to ne učinite, upotrijebite funkciju Treptanje (LED), koja uzima unos broja 1-20, za svako svjetlo pojedinačno u petlji while (način = 0) u petlji void, dok komentirate ostatak toga dok petlja.

void loop () {{100} {101}

while (način == 0) {

Treptanje (1); // Jedan po jedan test da vidimo rade li svjetla kako bi trebali, a koja ne

// Treptanje (2); // sljedeći korak sve do 20

/* if (digitalRead (Button) == 0) {

način = 1;

Isključeno ();

turnOn (1);

kašnjenje (200);

pauza;

}

Isključeno (); */ // ovaj se odjeljak komentira tijekom ispravljanja pogrešaka

}

…..

Otklanjanje pogrešaka:

Ako imate različita svjetla sa svake strane, nešto nije u redu s lemljenjem i trebali biste odlemiti zahvaćena svjetla i ponoviti korak 2.

Ako su parovi od 2 svjetla isključeni, moguće je da nedostaju vias.

Ako se dva svjetla uvijek pale zajedno i manje su jaka od drugih, jedno je lemljeno na pogrešan način.

Ako se svako svjetlo uključi pojedinačno, ali ne slijedite uzorak opisan u uputama na vrhu koda, zabrljali ste 2. korak.

drugi problemi mogu nastati zbog loših veza ili kratkog spoja na PCB-u.

Upozorenje: Ovaj segment je vrlo tehnički i nepotreban za izradu leptir mašne

Napisao sam kod za analizu spektra posebno za Arduino sa taktom od 16 MHz. Tako da nisam sasvim siguran koliko će dobro funkcionirati na drugim sustavima, to bi moglo uzrokovati da svi bendovi reagiraju vrlo različito, no možda se neće puno promijeniti.

Radi tako da uzme 60 uzoraka u približno 6,77 ms, što je frekvencija uzorkovanja otprilike 8,99 kHz. Zatim ih analiziramo na 4 različita načina dajući 4 različite frekvencije.

Analiza najveće učestalosti funkcionira uspoređujući svaki drugi uzorak sa sljedećim, kvadrirajući vrijednost i zbrajajući je za svaki par uzoraka. To daje najveći učinak oko polovice frekvencije uzorkovanja pa je njegov pojasni filter oko 4, 4 kHz.

Gruba matematička formula za analizu:

Σ (sq (x [2n-1] -x [2n]))

Sljedeći radi vrlo slično, ali prvo dodaje dva uzorka odjednom. To učinkovito daje polovicu frekvencije uzorkovanja posljednjeg sustava, a filtrira najviše frekvencije stvarajući pojasni filter oko 2, 2 kHz.

Sljedeći sustav čini isto, ali umjesto da dodaje 2 uzorka odjednom, dodaje 10 što postaje pojasni filter za 440Hz.

Posljednja analiza sažima prvih 30 uzoraka i uspoređuje je sa zbrojem posljednjih 30. To učinkovito postaje pojasni filter za 150Hz.

Korak 4: Zalijepite sve zajedno

Važno je držati Arduino odvojeno od PCB-a jer može doći do kratkog spoja ako dođu u dodir. To se može postići lijepljenjem ljepljive trake između njih. također je povoljno imati bateriju na jednom krilu leptir mašne, a mikrokontroler na drugom radi ravnoteže. Pokušajte držati središte leptir mašne prilično praznim jer ovdje spajate traku za vrat, s mogućim izuzetkom mikrofona koji bi trebao stršati nekoliko milimetara i usmjeren prema jednjaku, to će značiti da kada razgovarate svi će to vidjeti najjasnije.

Upamtite: sa stražnje strane leptir mašne funkcionalnost je daleko važnija od estetike jer to nitko neće vidjeti.