Ipakita ang Magaang Batay sa Arduino: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Bumuo ako ng isang Arduino na kinokontrol na light show bilang aking pagpasok para sa Makers Rock, Album Art Collab. Maaari kang matuto nang higit pa para dito sa sumusunod na link: Makers Rock. Ang takip na pipiliin ko ay mula sa album ni Judas Priest - Painkiller.

Ang buong piraso ay isang light show na nakapaloob sa isang kahoy na frame at ang likhang sining ay inilalagay sa itaas upang ang ilaw ay lumiwanag.

Hakbang 1: Ihanda ang Wooden Frame

Maaari mong buuin ang frame o ang enclosure sa anumang paraan na nais mo. Pinipili ko ang kahoy dahil madali itong gumana gamit lamang ang pangunahing mga tool.

Binubuo ko ang frame sa ilang mga board ng pallet na aking na-salvage. Minarkahan ko ang 4 na piraso ng malinis na bahagi ng mga board na sinusukat ang haba ng 30 sentimetro, tinitiyak na markahan ang 45 degree miters para sa mga kasukasuan.

Ginawa ko ang lahat ng paggupit gamit ang aking jig saw at ito ay naging OK. Kung mayroon kang access sa isang miter saw o isang table saw kaysa sa maaari mong gamitin ang mga iyon at makakuha ng mas mahusay na mga resulta. Ang mga pagsali ay hindi perpekto ngunit sa aking belt sander ay nakakuha ako ng mga piraso upang magkasya nang maayos.

Sa panahon ng pagsubok, napagtanto ko na ang mga ito ay masyadong malapad at kukuha sila ng maraming puwang sa loob ng enclosure kaya't napagpasyahan kong gupitin ang mga ito sa 2 cm ang lapad. Muli ay ginamit ko ang aking jig saw na tinitiyak na hindi mapuputol sa loob ng linya.

Ang pagsali ng miter ay walang maraming suporta sa kanilang sarili kaya't pinutol ko ang maliliit na piraso ng tatsulok upang ipako sa mga sulok bilang ilang dagdag na suporta. Sigurado ako na maraming toneladang mas mahusay na mga pagpipilian na magagawa dito ngunit ito ang pinakamahusay na ideya na mayroon ako sa ngayon.

Sumali ako sa mga mitre na may pandikit na kahoy sa gitna ng mga pagsali at kola ng CA sa mga dulo upang kumilos bilang isang salansan at hawakan ito sa lugar habang ang kahoy na pandikit ay nagpapagaling. Ang maliliit na mga triangles ng suporta ay nakadikit sa lugar na ginagamit lamang ang pangkola ng CA upang mas mabilis ang proseso.

Hakbang 2: Prototype ang Circuit

Ang electronics para sa light show sa loob, ay binubuo ng isang Arduino Uno board na may mikropono mula sa isang sirang headset na nakikinig para sa mga tunog sa silid at pagkatapos ay sumasalamin ito ng kabuuang dami ng tunog sa pamamagitan ng pag-iilaw sa isa sa 5 piraso ng led strip sa loob.

Ang circuit ay ginawa ng dalawang independiyenteng bahagi. Ang unang bahagi ay ang mikropono kasama ang solong transistor amplifier habang ang pangalawang bahagi ay ang mga driver para sa mga LED strips. Kailangan namin sila dahil ang Arduino at ang microphone amplifier ay gumagana sa 5V habang ang LED strip ay tumatakbo sa 12V.

Ang mikropono ay konektado sa 5V output sa Arduino sa pamamagitan ng isang 10k risistor at sa pamamagitan ng isang kapasitor sa base ng transistor. Pagkatapos ay pinalalaki ng transistor ang signal na may mid level na 2.5V upang maaari natin itong kunin sa analog input A0 sa Arduino.

Upang mai-on ang 12V para sa mga LED, ang base ng mga transistors ay konektado sa isang digital output sa pamamagitan ng isang 10k risistor at ang parehong circuit ay paulit-ulit na 5 beses. Binibigyan ko lamang ang 3 LEDs sa bawat seksyon upang makawala ako gamit ang mga transistor. Kung nais mong baguhin ang proyekto upang magamit ang mas mahabang mga piraso kaysa sa kakailanganin mong gumamit ng ilang mga MOSFET.

Kahit na maaaring mukhang isang kumplikadong circuit ito ay talagang isang napaka-simple. Nasubukan ko ang lahat sa isang breadboard at matapos kong matiyak na gagana ito tulad ng inaasahan, bumubuo ako ng isang kalasag upang mai-mount nang direkta sa Arduino Uno.

Magagamit ang iskematika sa:

Hakbang 3: Buuin ang Arduino Shield

Kapag masaya ako sa circuit, bumuo ako ng isang kalasag para sa Arduino sa isang perfboard. Maaari mong makita ang buong proseso ng pagbuo sa naka-attach na video para sa proyekto.

Hakbang 4: I-program ang Arduino

Ang pangunahing bituin ng proyekto ay ang code na na-program sa Arduino. Ito ang ginagawa ng mabibigat na pag-aangat ng pagsusuri ng mga antas ng tunog mula sa mikropono at ginawang nakikita na ilaw na sumusunod sa musika. Maaari mong i-download ang buong code mula sa aking pahina sa GitHub at mahahanap mo ang link dito sa paglalarawan ng video kasama ang eskematiko para sa electronics.

Sa madaling sabi ang code ay may 3 pangunahing mga bahagi: pagkuha ng isang sample ng musika upang pag-aralan, pagtukoy ng mga antas ng tunog at pagkatapos ay pagkontrol sa output sa mga LED batay sa kinakalkula na halaga. Alam ko na maaaring ito ay parang rocket science sa ilan ngunit talagang madali ito kapag nakuha mo ang mga bagay.

Ang sketch sa simula ay tumutukoy sa lahat ng mga variable at Constant na gagamitin namin. Natiyak kong magbigay ng paliwanag sa bawat isa sa kanila upang mas madaling maunawaan mo ito. Pagkatapos nito ay mayroon kaming pag-andar sa pag-setup na nagsisimula sa serial na komunikasyon para sa mga layunin ng pag-debug, inilabas at pinasimulan ang array na gagamitin namin para sa rurok sa tuktok ng dami ng tuklas at tumutukoy sa mga output para sa mga LED.

Sa seksyon ng loop ng code, sinimulan muna namin ang pag-sample ng audio upang matukoy namin ang rurok sa dami ng rurok. Sa isang regular na alon ng tunog, ang kawalan ng anumang ingay ay isang antas sa kalagitnaan ng minimum at maximum na boltahe na maaaring magawa ng amplifier. Sa aming kaso iyon ay 2.5V.

Kapag napansin ang isang tunog, nakakakuha kami ng isang alon na gumagalaw pataas at pababa upang matukoy ang matataas na ingay, interesado kami sa pinagsamang amplitude sa alon na iyon. Kaya sa halip na isang gumagalaw na alon, nai-map namin ang mga halaga mula 0 hanggang max sa isang uri ng inverted na estado upang madaling makilala ang mataas mula sa mababang tunog ng dami.

Ang susunod na dalawang seksyon ng code ay eksaktong ginagawa, una sa aming sinusukat ang rurok hanggang sa rurok ng amplitude at natutukoy namin ang maximum ng rurok na iyon para sa panahon. Ang paraan ng paggana ng mikropono, mas malayo ka mula dito, mas mababa ang dami na maaari nitong mapili kaya kailangan nating kalkulahin ang isang kadahilanan na magpapalakas o magbabawas ng sinusukat na signal at magkapareho ng reaksyon sa iba't ibang antas.

Bilang isang pangwakas na hakbang pinarami namin ang sinusukat na halaga mula sa mikropono kasama ang salik na kinakalkula lamang namin at batay sa resulta ay binuksan namin ang mga tukoy na LED.

Matapos ang lahat ng board ay solder ayon sa eskematiko, tinitiyak kong subukan ito bago magpatuloy sa paghahanda ng aktwal na art ng album.

Code sa GitHub:

Hakbang 5: Ihanda ang Front Cover

Para sa harap ng piraso Gumamit ako ng isang sheet ng malinaw na acrylic. Pinutol ko ang naka-print na likhang sining sa mga sukat at naglapat ng isang layer ng transparent na pandikit na kahoy sa ibabaw nang walang proteksiyon na takip sa acrylic. Kung may access ka sa Mod Podge o sa ilang malinaw na medium ng acrylic gel kaysa sa mas mahusay na gamitin iyon sa halip na pandikit na kahoy, ngunit halos pareho itong gumagana.

Ang lansihin habang inilalapat ang imahe ay hindi gumamit ng sobrang pandikit tulad ng ginawa ko upang hindi makakuha ng mga kunot sa papel. Mas kaunti ang mas mahusay sa kasong ito ngunit ang ibabaw ay dapat na ganap na sakop. Sa basa pa ring pandikit, ang likhang sining ay halos hindi nakikita ngunit pagkatapos na ito ay ganap na matuyo ay magiging transparent ito.

Iniwan ko ang frame upang gamutin nang 24 na oras at pagkatapos ay nalaman ko ang paglalagay ng Arduino sa loob ng frame. Nais kong i-hang ang piraso ng sining sa isang pader at dahil kailangan itong mai-plug in para sa kuryente, na-mount ko ang board sa ibabang bahagi upang ang power adapter wire ay lalabas mula sa socket ng dingding.

Gumamit ako ng isang hacksaw upang alisin ang karamihan sa materyal at pagkatapos ay gumana gamit ang isang pait at isang file. Kung mayroon kang isang router ng kamay, kaysa doon ay magiging mas mabilis kaysa sa pait. Nag-drill din ako ng butas sa frame kaya maaaring dumikit ang mikropono at kunin ang mga tunog mula sa silid.

Bago matapos, nilagay ko ang frame hanggang sa 240 grit na papel na de-liha at pagkatapos ay naglapat ng isang amerikana ng kahoy na mantsang may kakulangan. Gumamit ako ng isang piraso ng tela upang punasan ang mantsa at pagkatapos ay punasan ito pagkatapos ng ilang oras.

Hakbang 6: Magtipon ng Light Show

Ang kapal ng frame ay hindi sapat upang hawakan ang lahat ng mga electronics sa lugar kaya pinutol ko at nakadikit ang dalawang mga layer ng 5mm black XPS foam insulation sa magkabilang panig ng frame. Bukod sa pagbibigay ng silid para sa lahat ng mga electronics, binigyan ng bula ang piraso ng isang magandang layered na hitsura mula sa mga gilid.

Ang lahat ng mga bahagi ng electronics ay naka-mount sa loob ng frame gamit ang mainit na pandikit, simula sa mikropono at pagkatapos ay ang pangunahing board ng Arduino.

Sa likuran ay minarkahan ko at gupitin ang isang sheet ng 3mm high density fiberboard na kikilos bilang isang backer board at isang reflector dahil puti ang isa sa mga gilid. Gumamit ako ng maliliit na 3.5 ng 16mm na mga tornilyo upang ilakip ito mula sa likuran. Inalis ko ang pag-back mula sa kola sa mga LED strips at idikit ito sa fiberboard.

Ang harap ng acrylic ay nakakabit din sa parehong 16mm na mga tornilyo ngunit binibilang ko ang mga butas ng tornilyo na may isang 6mm drill bit upang makaupo sila sa harap ng harapan. Kung mayroon kang isang router, kaysa sa maaari kang gumawa ng isang uka sa frame at isara ang acrylic sa ganoong paraan.

Sa katapusan ito ay isang bagay lamang ng pag-alis ng iba pang mga proteksiyon layer mula sa acrylic sheet at pagsubok ang lahat ng ito upang matiyak na ito ay gumagana pa rin. Upang i-hang ito sa dingding, nagdagdag ako ng isang piraso ng string sa pagitan ng dalawa sa mga scree sa likuran.

Hakbang 7: Masiyahan sa Iyong Arduino Light Show

Sa lahat lahat ay labis akong nasiyahan sa naging resulta nito. Ang enclosure ay maaaring maging isang mas mahusay na kung mayroon akong tamang kagamitan sa paggawa ng kahoy ngunit ito ay pa rin ng isang magandang palamuti sa dingding. Dahil itinatayo ko ito, nagkaroon kami ng isang toneladang kasiyahan kasama nito kasama ang aking mga anak ngunit oras na para maghanap ito ng bagong bahay.

Ibibigay ko ang piraso ng aking itinayo kaya mangyaring suriin ang video sa YouTube upang malaman kung paano mo ito makamit.

Tikman ang Code sa YouTube

Bumuo ng video ng proyekto

Kung nagustuhan mo ang proyekto, kaysa mangyaring isaalang-alang ang pagsuporta sa aking trabaho sa Patreon! Https: //www.patreon.com/taste_the_code

Magagamit ang iskematika sa:

Code sa GitHub: