Arduino glazbena reaktivna stolna lampa: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Pozdrav svima!

U ovoj izgradnji napravit ćemo reaktivnu LED stolnu svjetiljku koristeći jednostavne komponente i neko osnovno Arduino programiranje. Omogućuje impresivan učinak gdje će svjetlo plesati uz sve zvukove i glazbu. Završio sam ovaj projekt sa suigračem.

Što me inspiriralo da to učinim? Tijekom jednog od vodiča mog modula dobili smo priliku naučiti kako radi Arduino i od tada sam bio fasciniran nebrojenim mogućnostima, zajedno s činjenicom da se radi o hardveru otvorenog koda. Nakon što sam imao zadatak stvoriti i poboljšati digitalni artefakt, želio sam koristiti računanje kao alat i medij za izražavanje umjetnosti i kulture kroz ovaj fizički digitalni artefakt. Također, uvijek sam se usmjeravao prema objektima koji sadrže LED diode jer osjećam da LED trake upravljaju širokim spektrom mogućnosti - od načina na koji su sastavljene s objektom, do kontrole boje. Jednostavni objekt mogao bi izgledati sjajno i interaktivno. Što bi bilo bolje kad bismo ga mogli učiniti nosivim predmetom. Siguran sam da je većina vas znala za DJ marshmella i njegova kultna pokrivala za glavu. Moj je izvorni koncept bio poboljšati nosivu marshmello kacigu, u nju ugraditi LED svjetla - napaja ih Arduino i senzor pokreta akcelerometra (o čemu će se više govoriti u posljednjim mislima). Međutim, zbog proračuna (cijena LED -a je skupa..) i praktičnih razmatranja projekta u to vrijeme, promijenili smo ideju u ovu zvučno reaktivnu marshmello LED svjetiljku. Definitivno se može vidjeti kao medij koji prikazuje pop kulturu, a kao zvučno reaktivna svjetiljka čini se da je to digitalna umjetnost.

Ovo je naša verzija projekta. Sve zasluge youtuberova "Natural Nerd" pratili smo na temelju onoga što su učinili i htjet ćemo im zahvaliti što su nam dali detalje o tome kako izvesti projekt. (Prirodni štreber)

Korak 1: GLAVNA Opskrba

Prvo prvo: ovo su namirnice koje su nam potrebne. Uglavnom su izborni - na temelju toga da možete jednostavno napraviti vlastitu improvizaciju i prilagodbu svom projektu. Ipak, neke su ključne stavke potrebne ako želite slijediti ovaj vodič:

• Arduino Uno (ili bilo koji podjednako mali Arduino tip)
• Modul detektora zvuka
• Vanjsko napajanje
• Pojedinačno adresirane LED trake 60 LED po metru
• Kratkospojne žice
• Oglasna ploča

Ovisno o izgledu koji želite postići, možda biste htjeli drugačije rasporediti trake ili zračiti svjetlost na neki drugi način. Za svoj pristup koristio sam sljedeće stavke:

• Reciklirana staklena posuda (ili bilo koja druga staklenka koja odgovara vašoj dimenziji)
• Papir od crne karte
• Pjenasta ploča
• Boja u spreju (koristi se za premazivanje staklenke)

Sve ključne stavke kupljene su od tvrtke Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), LED trake bile su daleko najskuplji dio koji je koštao 18 SGD za 1 metar - koristili smo 2 metra. Ostatak predmeta su ili reciklirani materijali ili su kupljeni u susjedskoj trgovini/ željezariji.

Korak 2: NAPAJANJE KOMPONENTA

Koristio sam vanjsko napajanje, poput izvora napajanja izmjeničnom / istosmjernom strujom - tip za šalterom predložio je vanjsko napajanje jer bi bilo bolje napajati LED traku od 2 metra, a ne spaliti USB priključak. Ako koristite 1 metar ili manje, radite bez vanjskog napajanja i samo upotrijebite USB kabel Arduino Uno i izravno ga priključite na računalo.

Glavna komponenta projekta je modul detektora zvuka. Omogućit će analogni signal (ulaz) Arduinu, koji se koristi za paljenje RGB svjetla (izlaz). Vanjski izvor napajanja napajat će sve tri komponente - Arduino, modul detektora zvuka i LED svjetla. Priključite VIN (ili 5V) na Arduinu i VCC na ploči detektora zvuka na pozitivni ulaz. Zatim spojite GND na Arduinu i detektor na minus. To je ilustrirano na priloženoj shemi. Također moramo spojiti 5V i GND ulaz na LED traci na izvor napajanja.

Koristili smo ploču kao posrednika za te veze. Napajanje će ići na matičnu ploču iz vanjskog izvora napajanja, koji će tada napajati tri komponente kao što je spomenuto.

Napomena: naš je tutor predložio uporabu otpornika za veze između napajanja i modula detektora zvuka, tako da sva energija neće ići u modul, što omogućuje bolji unos.

Korak 3: DETEKTOR I TRAKE

Nakon što sve tri komponente spojimo na napajanje, moramo ih spojiti jedna na drugu.

Modul detektora zvuka komunicirat će s Arduinom preko analognih ulaznih pinova - ja ću koristiti pin A0.

LED trakama je potreban digitalni impuls da bi se razumjelo kojoj LED adresirati. Dakle, digitalni izlazni pin DI treba spojiti na Arduino. Koristit ću pin 6 na Arduinu. Dobili smo trgovinu u kojoj smo kupili elektroniku za lemljenje svih kratkospojnika za LED traku. Dakle, za naš vlastiti posao lemljenja nije bio potreban, štedeći pritom muku. Ostalo je samo spojiti muško-ženski kabel na njega.

Slično, možete samo slijediti shematski dijagram kako biste dobili pregled veza.

Korak 4: Učitavanje koda

Ovo je vjerojatno najvažniji dio projekta. Izvor koda koji sam koristio možete pronaći ovdje (veza) ili njegovu verziju (priložena datoteka). Glavni princip je preslikavanje analogne vrijednosti postignute sa senzora na broj LED dioda za prikaz.

Za početak svaki put želimo osigurati da sva svjetla rade kako se očekuje. To možemo učiniti pomoću funkcije niza koja će vam omogućiti da uključite sve pojedinačne LED diode.

Zatim idemo na glavnu funkciju vizualizacije zvukova u svjetiljci. To možemo učiniti pomoću funkcije karte. To će nam omogućiti prikaz određenog broja LED dioda s obzirom na mjerljivi ulaz varijable. Za moj pristup, odlučio sam povećati broj LED dioda u postavci (180 definiranih u kodu za razliku od 120 LED dioda koje imam). Pokušao sam s različitim postavkama - uključujući podešavanje osjetljivosti na modulu detektora zvuka, varijacije niske i maksimalne vrijednosti mikrofona itd. Međutim, nisam mogao postići željenu vizualizaciju sve dok nisam povećao broj LED dioda. Postoji i drugi sloj proceduralnosti. Kôd će omogućiti naprednije praćenje intenziteta zvuka na temelju prosjeka, kako bi svjetlo promijenilo boje kada pjesma uđe u vrhunac - 'HIGH mode'.

Ovisno o izgledu koji želite postići, možda ćete htjeti prilagoditi korišteni kôd. Ovaj video (veza) detaljno objašnjava kodove.

Korak 5: PRIPREMA KUĆE

Prvo sam razvaljao crni papir s otprilike istim okruglim promjerom kao i otvor staklene posude. Nisam imao odgovarajući mjerni alat. Stoga improviziram tako da u osnovi uvijem cijeli papir crne razglednice u staklenku. Nakon što sam izmjerio količinu duljine crnog kartona koju moram upotrijebiti, pažljivo sam ga izrezao slijedeći oznaku koju sam dao. Zatim sam krajeve zalijepila ljepljivom trakom u obliku cilindrične cijevi. Duljina i visina kućišta ovise o dimenzijama vaše staklenke. Možete koristiti bilo koju duljinu koju želite.

Zatim omotavam kućište koje sam učinio LED trakom oko njega, maskirajući cijelu površinu kućišta. To je učinjeno samo ljepilom na stražnjoj strani trake. Pazim da je izrezan mali prorez kako bi se omogućilo da se višak duljine žice uvuče unutar kućišta radi urednijeg upravljanja žicom, a ne da ometa površinu ispiranja.

Treće, šuplja cilindrična cijev koristi se kao prednost tako da se elektronika napuni iznutra. Za početak, osigurao sam žičane veze na Arduinu i matičnoj ploči, koristeći plavi tack. Zatim sam zalijepio višak duljine žice normalnom 3M trakom. Ovaj korak je mjera opreza kako bi se spriječilo lako odvajanje žica u procesu sastavljanja.

Četvrto, sastavljena ploča tada je spremna za umetanje u kućište. Budući da je elektronika "skrivena" unutar kućišta, izgled konstrukcije mora biti takav da omogućuje korisniku lak pristup do Arduino USB -a. I ne samo to, modul detektora zvuka također će morati biti okrenut prema dolje kako bi modul lakše pokupio okolni ulaz zvuka. Sastavljena ploča stoga se postavlja okomito kako bi se to omogućilo. Neki od pjenastih ploča korišteni su za držanje sastavljene ploče na kućištu. Tijekom ovog koraka LED traka će biti povezana (s crvenom, narančastom, žutom žicom za preskakanje) nakon postavljanja elektronike. Sve su veze do sada izvedene, osim onih na vanjski izvor napajanja - crvenu i crnu žicu.

Korak 6: SAMI SLUČAJ

Budući da stolnu lampu baziram na replici Marshmellove glave, morao sam cijelu staklenu posudu - osim očiju i usta koja su morala biti crna - premazati bijelom bojom u spreju. Šablona očiju i usta izrezuje se i lijepi na staklenku prije nanošenja spreja. Staklenka je ostavljena da se osuši prije stavljanja očiju i usta iz posude. To je učinjeno korištenjem preostalog crnog papira (prvotno sam mislio samo ga obojati u crno). Učinak je ispao dobro jer izgleda kao da su zapravo izrezani sloj očiju i usta.

Metalni poklopac trebao je imati središnji otvor za pristup Arduino USB -u, modulu detektora zvuka i napajanju, kako je spomenuto. Rezanje sam uspjela obaviti u radionici u školi.

Korak 7: ZAVRŠAVANJE

Sada je to konačna montaža konstrukcije.

LED traka se prvo provjerava kako bi se provjerilo rade li svjetla i jesu li svi spojevi ispravni. Uvjerivši se da komponente rade, možete nastaviti s umetanjem kućišta u kućište staklenke koje ste napravili. Možete vidjeti po rupi (čak i nakon postavljanja poklopca) i postavljanju elektroničkih komponenti, možete doći do Arduino USB sučelja i dolazne energije s donje strane. Modul detektora zvuka također blago strši prema van, radi boljeg hvatanja zvuka. Za noge sam koristio kocke izrezane s pjenaste ploče i obojao je u crno. U idealnom slučaju, za stolnu svjetiljku možete upotrijebiti lijepo drveno postolje.

Napomena: lakiranje je u početku bilo loše izvedeno, što se vidi iz vodenih žigova u prvom prototipu, pa sam morao cijelu prevući s razrjeđivačem, zatim je ponovno poprskati. Ovo je definitivno zahtijevalo dodatni napor koji možete izbjeći.

I konačno, završio sam projekt. Definitivno su bili potrebni ponovljeni pokušaji i pogreške - bilo da se kôd pokrene, bilo u vezi s promjenom procesa montaže, ali bio sam zadovoljan postignutim.

Korak 8: ZAVRŠITE

Ovo je bio sjajan projekt i bilo mi je zabavno raditi ga. Nadalje, posebno je izvrstan jer je tako prilagodljiv i dopušta bilo koje ažuriranje u budućnosti. Kôd se može preraditi u bilo kojem trenutku, a u osnovi svaki put dobijete 'novu' lampu.

BUDUĆA POBOLJŠANJA

Postoji, međutim, toliko više poboljšanja i/ili varijacija koje se mogu napraviti u izgradnji.

Možete dodati različite ulaze za tipke povezane s Arduinom. Na ovaj način možete promijeniti način rada kako biste implementirali opću značajku žarulje, na primjer općenito pulsiranje. To omogućuje prebacivanje između trenutnog zvučno reaktivnog načina rada i općeg gradijentnog načina pulsiranja. Drugi gumb možete primijeniti za promjenu skupa boja zračećih svjetala (set 1 - plava u žutu, postavljena 2 - crvena u ljubičastu itd.). Ili još više, možete imati 3 sloja proceduralnosti gdje postoji više načina naprednog praćenja intenziteta zvuka na temelju prosjeka - 'LOW', 'NORMAL', 'HIGH'. Na taj ćete način postići širi raspon valova boja.

Također se volim vratiti svom izvornom konceptu, nosivoj marshmello LED glavi. Ovo će se činiti kao odvažnija konstrukcija, koja povezuje i upotrebu modula detektora zvuka i modula pokreta akcelerometra. Modul detektora zvuka općenito će vizualizirati puls LED svjetla, dok će modul akcelerometra promijeniti boju svjetla u skladu s ulazom koji očitava - stupnjem kretanja korisnika.

U osnovi, ideja je ovdje da su ograničenja beskonačna i da ih ograničava samo vaša vizija. Hvala vam što gledate/čitate i provedite se sa svojim Arduinom!