JackLit: 6 koraka

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

Ovaj projekt izveli su studenti koji pripadaju partnerstvu između Feminers Fremont Academy Feminers i kolegija Electronics 128 Pomona College. Ovaj je projekt imao namjeru integrirati tehnologiju šesterokutnog posuđa u zabavnu jaknu koja u ritmu osvjetljava glazbom. Naš "JackLit" može čuti glazbu putem mikrofona i koristi Fast Fourierov transformacijski kod za razvrstavanje frekvencija u glazbi koje se mogu kvantificirati i koristiti za razlikovanje određenih skupina osvjetljenja na jakni. Pritom, grupe elektroluminiscentnih ploča, paralelno ožičene, osvjetljavaju ritmom bilo koje pjesme na temelju raspona frekvencija koje mikrofon čuje. Korištenje ovog projekta je pružiti zabavnu jaknu koja može zasvijetliti u ritmu bilo koje pjesme. Može se nositi na društvenim događajima ili primijeniti na različite odjevne predmete. Tehnologija se može koristiti u cipelama, hlačama, šeširima itd. Također se može koristiti za postavljanje rasvjete na priredbama i koncertima.

Korak 1: Materijali

Svi materijali mogu se pronaći na adafruit.com i amazon.com.

• Bijela elektroluminiscentna ploča 10 x 10 cm (x3)
• 10cmX10cm plava elektroluminiscentna ploča (x4)
• 10cmX10cm aqua elektroluminiscentna ploča (x3)
• 20cmX15cm aqua elektroluminiscentna ploča (x2)
• 100 cm zelena elektroluminiscentna traka (x3)
• 100 cm crvena elektroluminiscentna traka (x4)
• 100 cm plava elektroluminiscentna traka (x2)
• Bijela elektroluminiscentna traka 100 cm (x1)
• 12 -voltni pretvarač (x4)
• SainSmart 4 -kanalni relejni modul (x1)
• 9 -voltna baterija (x5)
• 9 -voltni snap konektor (x5)
• Puno žica
• HexWear

Korak 2: Arduino softver

Prije nego počnete graditi JackLit, morate imati prave programske alate za upravljanje njime. Prvo morate otići na web mjesto Arduino i preuzeti Arduino IDE. Nakon što to učinite, evo koraka koje morate slijediti da biste se postavili za programiranje vašeg Hexa.

1. (Samo za Windows, korisnici Mac računala mogu preskočiti ovaj korak) Instalirajte upravljački program posjetom https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Preuzmite i instalirajte upravljački program (.exe datoteka navedena u 2. koraku na adresi na vrhu povezane stranice RedGerbera).
2. Instalirajte potrebnu biblioteku za Hexware. Otvorite Arduino IDE. U odjeljku "Datoteka" odaberite "Postavke". U mjesto predviđeno za dodatne URL-ove upravitelja ploča zalijepite https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/…. Zatim kliknite "U redu". Idite na Alati -> Uprava: -> Upravitelj odbora. Na izborniku u gornjem lijevom kutu odaberite "Doprinos". Potražite, a zatim kliknite Gerbera Boards i kliknite Install. Zatvorite i ponovno otvorite Arduino IDE. Kako biste bili sigurni da je knjižnica ispravno instalirana, idite na Alati -> Ploča i pomaknite se do dna izbornika. Trebali biste vidjeti odjeljak pod naslovom "Gerbera ploče", pod kojim bi se trebao pojaviti barem HexWear (ako ne i više ploča poput mini-HexWear-a).

Korak 3: Raspored pretvarača

Ovaj dijagram prikazuje krug koji povezuje 9 -voltne baterije paralelno s pretvaračima, a zatim na omotač. Imajte na umu da par žica koje izlaze iz svakog pretvarača nosi izmjeničnu struju i važno je da paralelno spojene žice koje dolaze od pretvarača budu u fazi, inače neto dobitak neće biti 1.

Korak 4: Raspored releja

Ovo je sljedeća komponenta kruga od koraka 3 označenog "do prekidača" koji povezuje Hex sa sklopkama (relejni modul).

Korak 5: Izgradite

Spojite 9 -voltne baterije i pretvarače kao što je prikazano na slici 1. Pet 9 -voltnih treba biti paralelno i spojiti na četiri pretvarača također paralelno. Izlazne žice iz pretvarača trebaju biti spojene paralelno i fazno. Jednu od paralelnih žica izlaznog pretvarača tada treba odvojiti da se spoji ravno na elektroluminiscentne ploče na omotaču. Drugi će biti spojen na relejni modul. Imajte na umu da je ono gdje ide proizvoljno jer imamo posla s AC krugom. Kao što je prikazano u koraku 4, paralelne žice trebate podijeliti na tri, od kojih se svaka povezuje s jednim od četiri prekidača. Jedan prekidač neće se koristiti. Pogledajte upute na adafruit.com ili amazon.com da biste saznali gdje se vaše žice trebaju spojiti na prekidače. Na svaki prekidač treba spojiti drugu žicu koja će biti odvojena za spajanje na elektroluminiscentne ploče na omotaču. Provjerite je li relejni modul pravilno priključen na Hex, kao što je prikazano u koraku 4 i gore.

Prelazimo na krug integriran u omotač. Sada imamo set od tri žice koja se povezuje s pretvaračima, i još jedan skup od tri žice koja se povezuje sa prekidačima. Nalaze se u trojkama jer na omotu imamo 3 paralelna kruga elektroluminiscentnih ploča. Elektroluminiscentne ploče mogu se vruće zalijepiti na omotač, a rupe izrezati u tkanini kako bi se provukle žice tako da se ne vide izvana. Sljedeći korak je najjednostavniji, ali i dosadan zbog svih elektroluminiscentnih ploča. Odaberite koje ploče želite istovremeno osvjetljavati. Možete dodijeliti tri skupine ploča, a svaka bi trebala biti spojena paralelno. Paralelno bi trebale biti pozitivne ulazne žice, a paralelno negativne ulazne žice, iako su pozitivne i negativne proizvoljne jer se radi o izmjeničnom krugu. Spojite jednu od tri žice koje dolaze s pretvarača u svaku od tri elektroluminiscentne paralelne skupine rasvjete. Zatim spojite jednu od tri žice koje dolaze s prekidača na svaku od tri elektroluminiscentne paralelne skupine rasvjete. Pokrijte izložene žice jer će vas one lagano šokirati.

Korak 6: Kodiranje

Naš kôd koristi biblioteku Arduino Fast Fourier Transform (fft) za razbijanje šuma na frekvencije koje Hex čuje. Stvarna matematika koja stoji iza Fourierovih transformacija donekle je komplicirana, ali sam proces nije previše složen. Prvo, Hex čuje šum, koji je zapravo kombinacija mnogih različitih frekvencija. Hex može slušati samo određeno vrijeme prije nego što mora izbrisati sve podatke i opet, pa da bi mogao čuti šum, frekvencija te buke mora biti najviše polovica vremena koju Hex sluša od tada Hex mora biti u stanju čuti ga dva puta kako bi znao da je to njegova vlastita frekvencija. Ako bismo grafički prikazali čisti ton u funkciji amplitude u odnosu na vrijeme, vidjeli bismo sinusni val. Budući da u stvarnosti čisti tonovi nisu uobičajeni, umjesto toga vidimo prilično zbunjujuću i nepravilnu vrckavu liniju. Međutim, to možemo približiti zbrojem različitih frekvencija čistih tonova do prilično visokog stupnja točnosti. To čini biblioteka fft: uzima šum i razbija ga na različite frekvencije koje čuje. U tom procesu neke frekvencije koje biblioteka fft koristi za aproksimaciju stvarne buke imaju veće amplitude od drugih; odnosno neki su glasniji od drugih. Dakle, svaka frekvencija koju Hex može čuti također ima odgovarajuću amplitudu ili volumen.

Naš kôd čini fft kako bi dobio popis amplituda svih frekvencija u rasponu koji Hex može čuti. Uključuje kôd koji ispisuje popis frekvencija i amplituda te ih grafički prikazuje tako da korisnik može provjeriti da Hex zapravo nešto čuje i da izgleda kao da odgovara promjenama u razini glasnoće onoga što je Hex sluha. Od tada, budući da naš projekt ima 3 prekidača, razbili smo frekvencijske raspone na trećine: nisku, srednju i visoku i učinili da svaka skupina odgovara prekidaču. Hex prolazi kroz frekvencije koje je čuo i ako je nešto u niskoj/srednjoj/visokoj skupini preko određene glasnoće, tada se prekidač koji odgovara grupi kojoj pripada frekvencija uključuje i cijela stvar se pauzira kako bi svjetlo ostalo na. To se nastavlja sve dok se ne provjere sve frekvencije, a zatim Hex ponovno sluša i cijeli se postupak ponavlja. Budući da smo imali 3 prekidača, ovako smo podijelili frekvencije, ali to se lako može skalirati na bilo koji broj prekidača.

Bilješka o nekim neobičnostima koda. Razlog što kada ponavljamo frekvencije počevši od 10. je taj što je pri frekvenciji 0 amplituda iznimno visoka bez obzira na razinu šuma zbog istosmjernog pomaka, pa tek počinjemo nakon tog udara.

Za prikaz stvarnog koda koji smo koristili pogledajte priloženu datoteku. Slobodno se poigrajte s njim kako biste ga učinili manje -više osjetljivim ili dodajte više grupa rasvjete ako želite! Zabavi se!