LED plesna soba: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Ovo je vodič za izgradnju LED glazbenog vizualizatora zasnovanog na Arduinu, AKA potpuno slatke digitalne plesne sobe. Postoje različiti vodiči oko instruktora o vizualizatorima sa čistim krugom, ali oni su općenito neka vrsta pojačala koje čini svjetlo pulsiranjem i mijenja intenzitet kao odgovor na snagu koja se prenosi u audio signalu. Htio sam nešto više u skladu s višestrukim strobovima koji reagiraju na različite frekvencije glazbe. Krajnji rezultat je mutant pastorka ovoga i ovoga i malo ovoga, ali potpuno se isplati. Stvarni audio signal čita se iz priključka za mikrofon na računalu, tako da može prihvatiti vlastiti zvuk ili zvuk s iPod -a / Rock benda / karaoke / što god luda djeca možete zamisliti. Da, nova glazba! Ljubaznošću DoKashiterua i Creative Commons -a donosim vam necenzurirani video zapis sustava na djelu:

Korak 1: Dijelovi / alati

Dijelovi: LED diode - očito. Kupio sam zaista svijetle 10 mm u različitim bojama na veliko od eBaya, ali možete ih pronaći na Digikeyu ili Mouseru. Više ocjene millicandele su bolje, pogotovo ako želite da one osvjetljavaju bilo što, a ne samo da budu mjesto boje. Kupujte okolo kako biste pronašli dobru ponudu. Otpornici - po jedan za svaku LED. Za moje je potrebno 470 ohma, ali provjerite ocjene na svojim LED diodama kako biste dobili što je moguće više svjetla, a da ih ne pregorite. Krušni kruh bez lemljenja - Za sva kola. Arduino - Sučelje računalo/kolo. Sjajna mala ploča. Kupite ga putem interneta. Žica - puno žice s punom jezgrom. Trebalo mi je puno, brzo, pa sam na kraju očistio svoj lokalni RadioShack od ovih stvari, ali trebali biste ga pronaći puno jeftinije. Ovako držane dvije niti izuzetno je korisno, kao što ćete vidjeti kasnije. Računalo - gdje se vrši stvarno računanje. Da, ovo bi moglo biti malo pretjerano za bljeskanje nekoliko svjetala, ali kako smo neizbježno završili s sviranjem plesne glazbe s prijenosnog računala, sve je išlo sasvim u redu. Napajanje - LED diode će vjerojatno trošiti više energije nego što arduino može pružiti, pa ćemo ih napajati izvana i mijenjati tranzistorima. Trebali biste imati hrpu ovih iz stare elektronike ili ih možete pronaći u trgovinama za štednju. Na stranici planiranja potražite napon / amperažu koja vam je potrebna. NPN tranzistori - Koristimo ih kao strujna pojačala / sklopke. Mala struja izvučena iz arduina kontrolira veliku struju izvučenu iz napajanja koje prolazi kroz LED diode. Pronađite ih na mreži ili na RadioShacku. Lemilica - Prilično razumljivo. Zvučnici / audio razdjelnik / muški -muški audio kabel - Zvučnici za zvuk, razdjelnik i kabel za dovod signala iz izlaza za slušalice do zvučnika i priključka za mikrofon. Softver: Arduino - Preuzmite arduino softversko okruženje odavde. Obrada - Obrada dobro razgovara s arduinom i ima ugrađene neke sjajne knjižnice. Preuzmite je odavde. Ovdje provjerite imate li najnoviju verziju biblioteke za obradu zvuka Minim. Možda ćete također morati nabaviti biblioteku 'arduino' kako biste ih natjerali na komunikaciju - preuzmite je odavde i zalijepite u mapu Obrada/knjižnice.

Korak 2: Dizajn kruga

Cjelokupni prikaz kola koje gradimo. Dvije niti žice spojene su na visoki i niski napon, a svaki par LED/otpornik premošćuje ih da zasvijetle. Niskonaponski niz je zapravo spojen na masu preko tranzistora tako da možemo kontrolirati količinu struje koja teče (a time i svjetlinu LED dioda).

Korak 3: Planiranje

Najvažniji korak je planiranje koje boje želite i gdje. Stropovi u mojoj spavaćoj sobi najbolje se opisuju kao "u obliku vafla", s kvadratnim udubljenjima popločavaju površinu. Oni su stvorili vrlo prirodnu mrežu za postavljanje boja, ali morat ćete smisliti vlastiti plan. Možete zamisliti do 8 ili više LED dioda na jednom kontrolnom nizu, što znači da će se tih 8 uključivati i isključivati istodobno. Sa svim sastavljenim rasporedom, sada su nam potrebni izračuni snage. Provjerite tablice s podacima za svoje LED diode kako biste utvrdili napon i struju naprijed. Moji imaju pad napona od ~ 3,5 volti i imaju maksimalnu struju od 20 miliampera. Budući da sam imao naponsko napajanje od 12 volti, možemo napraviti jednostavnu matematičku shemu pomoću Ohmovog zakona (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * R R = 425 ohma. Radi jednostavnosti zaokružujemo to na 470 ohma. Većina LED dioda od 5 mm imat će pad napona oko 2 volta i nazivne vrijednosti struje oko 15 miliampera, ali provjerite da ih ne izgorite. Upamtite: intenzitet svjetla proporcionalan je struji, pa upotrijebite veći otpornik da ograničite struju ako su presvijetli. Također se pobrinite da napajanje može podnijeti svu ovu struju - neki mali imaju samo nekoliko stotina miliampera, što znači da možete paralelno napajati samo 10-20 LED dioda poput nas.

Korak 4: Pripremite LED diode i žicu

Mnogo je lakše pričvrstiti LED diode na žice ako ih prvo lemimo zajedno s otpornicima. Prerežite negativni (kraći) vod LED i jednu stranu otpornika otprilike napola, a zatim ih zalemite. Nakon što to učinite, savijte pozitivni vodič i otpornik prema van tako da LED dioda malo zaviri. Za mnogo jasnije objašnjenje pogledajte sliku. Zatim položite svu žicu i provjerite imate li dovoljno za svaki pramen. Izmjerite i označite gdje svaka LED dioda treba ići. Još jednom, objašnjenje stvarnog privitka najbolje daje slika. Lemite LED diode na žicu, pazeći da polariteti budu dosljedni - svi pozitivni vodi na jednu žicu, a svi negativni na drugu. Kad završite, isprobajte niti prije nego što ih postavite - spojite žice na napajanje ili bateriju od 9 V kako biste bili sigurni da se sva svjetla uključuju. Zatim postavite sve žice gore! U mom slučaju, to je uključivalo puno bijele trake i stajanje na stolicama. Pobrinite se da se svi slobodni krajevi spoje na jedno mjesto, gdje ćemo staviti matičnu ploču, arduino i računalo. Također sam stavio male origami kugle preko LED dioda kako bi raspršile svjetlost - samo izrežite male proreze radijalno prema van od rupe u balonu da napravite četiri jezička i lijepo će kliziti. Za učinak pogledajte sliku na prethodnoj stranici. Bonus bodovi ako su globusi napravljeni od starih bilješki s predavanja.

Korak 5: Izgradite krug

Zaista se nema puno više za reći. Spojite pozitivne i negativne vodove iz vašeg izvora napajanja na vodilice na vašoj matičnoj ploči i spojite arduino iglu za uzemljenje na istu negativnu vodilicu. Za dobar sustav izgleda pogledajte sliku. Testirajte da li sve funkcionira uklanjanjem kabela s arduina (prikazano plavo, crno i crveno ispod) i povezivanjem na pozitivnu vodilicu. Struja će teći kroz tranzistore i omogućiti uključivanje LED dioda (ako je sve ispravno spojeno). Vratite ih onako kako trebaju biti i povežite arduino s računalom pomoću USB kabela. Za postavljanje zvučnog sustava, uključite zvučnike i muško-muški kabel u razdjelnik. Pošaljite drugi kraj muško-muškog kabela u utičnicu za mikrofon na vašem računalu. Opet, ovo je malo pretjerano ako ćete samo puštati zvuk sa svog računala (pogotovo ako možete smisliti kako koristiti utičnicu), ali na ovaj način sustav može bljeskati na Rock Band ili karaoke ili bilo što drugo što može izlaziti na Audio priključak od 3,5 mm. Provjerite radi li vaš mikrofon - uključite razdjelnik u bilo koji izvor zvuka, a zatim otvorite program za snimanje zvuka kako biste provjerili registrirate li signal. Često se mikrofon može isključiti, pa ako imate problema, to je prvo mjesto za traženje.

Korak 6: Kod Šifra Kod

Otvorite softversko okruženje arduino i prenesite primjer skice StandardFirmata na ploču. Skica će vam omogućiti kontrolu arduina preko serijskog sučelja, što znači da proizvoljan kôd na računalu može kontrolirati svjetla koja smo upravo spojili. Kôd koji zapravo obrađuje audio signal je (prikladno) skica za obradu. Temelji se na izvrsnoj biblioteci BeatDetect u biblioteci minim. Klasa BeatDetect izračunava Fourierovu transformaciju audio signala i prati srednju vrijednost i varijansu svakog od koeficijenata posljednjih nekoliko sekundi. Ako vrijednost u bilo kojem od FFT spremnika premaši varijancu, otkrije se otkucaj i uključit će se svjetlo povezano s tom frekvencijom.. To znači da će svaki niz LED dioda odgovarati različitoj frekvenciji glazbe - jedna će žica bljeskati u ritmu basova, druga za hitove, druga na visoke vokalne note i tako dalje, za 26 različitih frekvencija. Preuzmite priloženu Obradu skicirajte odozdo i izmijenite niz ledPins na retku 10 tako da odražava vaše postavke. Prvi pin broj odgovara najnižim frekvencijama. Kad to učinite, gotovi ste! Uključite razdjelnik zvuka u utičnicu za slušalice, pokrenite skicu i počnite svirati glazbu. Ako sve radi kako se očekuje, pojavit će se vizualizator valnog oblika, a svjetla će treptati. Uživati!

Korak 7: Rješavanje problema

Glavni problemi s kojima ćete se vjerojatno susresti su pridobivanje Processinga i arduina da međusobno razgovaraju. Obavezno instalirajte arduino softver - sa sobom će doći sve potrebne serijske knjižnice. Možete izbjeći probleme sa krugom tako što ćete testirati u tijeku - testirajte svaku LED, zatim svaku žicu, a zatim svaki tranzistor. Ako ništa drugo ne uspije, vratite se na ovo kako biste dijagnosticirali gdje leži problem. Sad kad sam uspio zbrisati sve greške iz vlastitog programa, ne mogu se sjetiti što su mi bili na vrhu glave. Objavite sve svoje probleme, jer sam vjerojatno na njih naišao i od tada sam zaboravio.