Arduino Music Reactive Desktop Lamp: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Kumusta ang lahat!

Sa pagbuo na ito, gagawa kami ng isang reaktibong LED desktop lamp gamit ang mga simpleng sangkap at ilang pangunahing programa ng Arduino. Gumagawa ito ng isang kahanga-hangang epekto kung saan sasayaw ang ilaw sa lahat ng tunog at musika. Nakumpleto ko ang proyektong ito sa isang kasama ko sa koponan.

Ano ang nagbigay inspirasyon sa akin na gawin ito? Sa panahon ng isa sa mga tutorial ng aking module, binigyan kami ng pagkakataong malaman kung paano gumagana ang isang Arduino at ako ay nabighani ng hindi mabilang na mga posibilidad nito, kaakibat ng katotohanan na ito ay isang bukas na hardware ng pinagmulan. Sa pagkakaroon ng tungkulin na lumikha at pinuhin ang isang Digital Artefact, nais kong gamitin ang computation bilang isang tool at isang medium para sa pagpapahayag ng Art at Kultura sa pamamagitan ng pisikal na Digital Artefact na ito. Gayundin, palagi akong nagkaroon ng isang bagay patungo sa bagay na naglalaman ng mga LED habang nararamdaman ko na ang mga LED strip ay namamahala sa isang malawak na hanay ng mga posibilidad - mula sa paraan ng pagsasama nito sa bagay, sa pagkontrol ng kulay. Maaari itong gawing maganda at interactive ang isang simpleng bagay. Ano ang mas mahusay kung maaari nating gawin itong isang naisusuot na bagay. Sigurado ako na ang karamihan sa inyo ay malalaman tungkol sa DJ marshmello at ang kanyang iconic na gora. Ang aking orihinal na konsepto ay upang pinuhin ang naisusuot na helmet na marshmello, isama ang mga ilaw na LED - pinalakas ng Arduino at sensor ng paggalaw ng accelerometer, dito (hahawakan pa ito sa mga huling pag-iisip). Gayunpaman, dahil sa badyet (ang gastos ng LED ay mahal..) at praktikal na pagsasaalang-alang sa proyekto sa oras ng oras, binago namin ang ideya sa tunog na reaktibong lampara ng marshmello na LED na ito. Tiyak na makikita ito bilang isang daluyan na nagpapakita ng kultura ng pop, at pagiging isang tunog na reaktibo na lampara, lumilitaw itong isang digital art.

Ito ang aming bersyon ng proyekto. Ang lahat ng mga kredito sa "Natural Nerd" ng youtuber, sinundan namin batay sa kung ano ang kanilang nagawa at nais naming pasalamatan sila sa pagbibigay sa amin ng mga detalye sa kung paano gawin ang proyekto. (Likas na Nerd)

Hakbang 1: PANGUNAHING SUPPLY

Una muna: ito ang mga suplay na kailangan natin. Ang mga ito ay higit sa lahat opsyonal - batay sa batayan na maaari mong madaling gumawa ng iyong sariling improvisation at pagpapasadya sa iyong proyekto. Kahit na, ilang mga pangunahing item ang kinakailangan kung nais mong sundin ang gabay na ito:

• Arduino Uno (o anumang pantay na maliit na uri ng Arduino)
• Modyul ng Detector ng Tunog
• Panlabas na supply ng kuryente
• Indibidwal na Madadaanan ang mga LED strip 60 leds bawat metro
• Jumper wires
• Breadboard

Nakasalalay sa hitsura na nais mong makamit, baka gusto mong ayusin ang mga piraso nang iba o i-radiate ang ilaw sa ibang paraan. Para sa aking diskarte, ginamit ko ang mga sumusunod na item:

• Isang recycled na garapon na baso (o anumang iba pang garapon na umaangkop sa iyong sukat)
• Isang papel na itim na card
• Board ng Foam
• Pag-spray ng pintura (ginamit na coat ng garapon)

Ang lahat ng mga pangunahing item ay binili mula sa Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), ang mga LED strip ay ang pinakamahal na bahagi na nagkakahalaga ng SGD 18 para sa 1 metro - gumamit kami ng 2 metro. Ang natitirang mga item ay alinman sa mga recycled na materyales o binili mula sa kapitbahay / tindahan ng hardware.

Hakbang 2: POWERING THE COMPONENTS

Gumamit ako ng isang panlabas na supply ng kuryente tulad ng isang AC hanggang DC na mapagkukunan ng kuryente - ang tao sa counter ay nagmungkahi para sa isang panlabas na suplay ng kuryente dahil mas mahusay na paandarin ang isang 2 meter LED strip, at hindi sunugin ang USB port. Kung gumagamit ka ng 1 metro o mas kaunti, gagawin mo nang walang panlabas na supply ng kuryente at gamitin lamang ang USB cable ng Arduino Uno at direktang i-plug ito sa pc.

Ang pangunahing bahagi ng proyekto ay ang module ng tunog detector. Magbibigay ito ng isang analog signal (input) sa Arduino, na ginagamit upang magaan ang ilaw ng RGB (output). Papalakas ng panlabas na suplay ng kuryente ang lahat ng tatlong mga sangkap - Arduino, module ng detektor ng tunog, at mga ilaw na LED. I-wire ang VIN (o 5V) sa Arduino at VCC sa board ng detector ng tunog sa positibong input. Pagkatapos ay i-wire ang GND sa Arduino at ang detector sa negatibo. Ito ay nakalarawan sa kalakip na eskematiko. Kailangan din nating i-hook ang input ng 5V at GND sa LED strip sa pinagmulan ng kuryente.

Gumamit kami ng isang breadboard bilang isang tagapamagitan para sa mga koneksyon na ito. Ang suplay ng kuryente ay pupunta sa breadboard mula sa panlabas na mapagkukunan ng kuryente, na kung saan ay gagamitin ang tatlong mga sangkap tulad ng nabanggit.

Tandaan: iminungkahi ng aming tagapagturo ang paggamit ng isang risistor para sa mga koneksyon sa pagitan ng module ng power at sound detector, tulad na hindi lahat ng kapangyarihan ay pupunta sa module, na nagpapahintulot sa mas mahusay na pag-input.

Hakbang 3: DETECTOR AT STRIPS

Matapos ikonekta ang lahat ng tatlong mga bahagi sa lakas, kailangan naming ikonekta ang mga ito sa bawat isa.

Ang module ng sound detector ay makikipag-usap sa Arduino sa mga analog input pin - gagamit ako ng pin A0.

Ang mga LED strip ay kailangan ng isang digital na pulso upang maunawaan kung aling LED ang tutugunan. Kaya, ang digital output pin DI ay kailangang konektado sa Arduino. Gumagamit ako ng pin 6 sa Arduino. Nakuha namin ang shop kung saan bumili kami ng electronics upang maghinang ng lahat ng mga kable ng jumper para sa LED strip. Samakatuwid, walang kinakailangang trabaho sa paghihinang para sa aming sarili, na ini-save ang abala niyon. Ang natitirang kailangan ay upang mai-hook ito ng isang male-female cable dito.

Katulad nito, maaari mo lamang sundin ang diagram ng eskematiko na ibinigay upang makakuha ng isang pangkalahatang ideya ng mga koneksyon.

Hakbang 4: Pag-UPLOAD NG CODE

Masasabing ito ang pinakamahalagang bahagi ng proyekto. Maaari kang makahanap ng mapagkukunan ng code na ginamit ko dito (link) o ang aking bersyon nito (naka-attach na file). Ang pangunahing prinsipyo ay upang mapa ang halaga ng analog na nakamit mula sa sensor, sa bilang ng mga LED upang ipakita.

Upang magsimula sa bawat oras, nais naming matiyak na ang lahat ng mga ilaw ay gumagana tulad ng inaasahan. Maaari naming gawin ito sa pamamagitan ng paggamit ng pag-andar ng array, na magbibigay-daan sa iyo upang i-on ang lahat ng mga indibidwal na LED.

Pagkatapos, nagpapatuloy kami sa pangunahing pagpapaandar para sa pagpapakita ng mga tunog sa lampara. Maaari natin itong gawin gamit ang pagpapaandar ng mapa. Papayagan kaming magpakita ng isang tiyak na bilang ng mga LED na binibigyan ng nabibilang na input ng variable. Para sa aking diskarte, nagpasya akong ibomba ang bilang ng mga LED sa set up (180 na tinukoy sa code na taliwas sa 120 leds na mayroon ako). Sinubukan ko ang iba't ibang pag-set up - kasama ang pagsasaayos sa pagiging sensitibo sa module ng tunog detector, mga pagkakaiba-iba ng mikropono na mababa at pinakamataas na halaga, atbp. Gayunpaman, hindi ko makamit ang isang kanais-nais na visualization hanggang sa ma-pump ang bilang ng mga LED. Mayroon ding pangalawang layer ng pamamaraang pamamaraan. Hahayaan ng code ang mas advanced na pagsubaybay ng lakas ng tunog batay sa mga average, upang hayaan ang ilaw na baguhin ang mga kulay kapag ang kanta ay pumasok sa isang rurok - 'HIGH mode'.

Nakasalalay sa hitsura na nais mong makamit, baka gusto mong magsagawa ng mga pagsasaayos sa ginamit na code. Ipinapaliwanag ng video (link) na ito ang mga code nang detalyado.

Hakbang 5: Paghahanda ng Bahay

Una, pinagsama ko ang papel na itim na card sa humigit-kumulang sa parehong pabilog at diameter tulad ng pagbubukas ng garapon ng baso. Wala akong wastong kagamitan sa pagsukat. Samakatuwid, nag-iimpekto ako sa pamamagitan ng karaniwang pagliligid ng buong itim na card ng card sa garapon. Matapos sukatin ang dami ng haba ng itim na papel ng card na kailangan kong gamitin, pinutol ko ito ng mabuti sa pamamagitan ng pagsunod sa markang ibinigay ko. Pagkatapos ay nai-tap ko ang mga dulo ng magkasama upang bumuo ng isang cylindrical tube. Ang haba at taas ng pabahay ay nakasalalay sa sukat ng iyong garapon. Maaari kang gumamit ng anumang haba na nais mo.

Susunod, balot ko ang pabahay na nagawa ko sa LED strip sa paligid nito, masking ang buong ibabaw ng pabahay. Ginawa ito sa pamamagitan lamang ng malagkit sa likod ng guhit. Tinitiyak ko na ang isang maliit na slit ay pinutol upang pahintulutan ang labis na haba ng kawad na ma-slide sa loob ng pabahay para sa pamamahala ng neater wire, at hindi hadlangan ang ibabaw ng flush.

Pangatlo, ang guwang na cylindrical tube ay ginagamit bilang isang kalamangan sa pamamagitan ng pagpupuno ng mga electronics sa loob. Para sa mga nagsisimula, sinigurado ko ang mga koneksyon sa wire sa Arduino at breadboard, gamit ang asul na tack. Pagkatapos, na-tape ko ang labis na haba ng kawad gamit ang normal na 3M tape. Ang hakbang na ito ay isang pag-iingat na hakbang upang maiwasan ang mga wire na madaling mai-disconnect sa proseso ng pagpupulong.

Pang-apat, ang naka-assemble na board ay handa nang ipasok sa pabahay. Dahil ang electronics ay "nakatago" sa loob ng pabahay, ang layout ng build ay dapat na isa na pinapayagan ang gumagamit na magkaroon ng madaling pag-access sa Arduino USB. Hindi lamang iyon, ang module ng sound detector ay haharapin din para sa kadalian ng module ng pagpili ng nakapalibot na input ng tunog. Ang binuo board ay samakatuwid ay nai-set up patayo upang payagan para sa na. Ang ilan sa foam board ay ginamit upang hawakan ang naka-assemble na board sa pabahay. Sa hakbang na ito, ang LED strip ay makakonekta (kasama ang pula, orange, dilaw na mga wire ng paglukso) kasunod sa pagkakalagay ng electronics. Ang lahat ng mga koneksyon ay tapos na hanggang sa puntong ito, maliban sa mga nasa panlabas na mapagkukunan ng kapangyarihan - ang pula at itim na kawad.

Hakbang 6: ANG CASING ITSELF

Dahil pinagbabasehan ko ang lampara sa desktop upang maging isang replica ng ulo ni marshmello, kinailangan kong amerikana ang buong garapon ng baso - maliban sa bahagi ng mata at bibig na dapat ay itim, ng puting spray ng pintura. Ang isang stencil ng mga mata at bibig ay gupitin at ididikit sa garapon bago mag-spray. Naiwan ang garapon upang matuyo bago ang paglalagay ng mga mata at bibig mula sa loob ng garapon. Ginawa ito gamit ang natitirang papel na itim na card (sa una ay naisip ko na pintahan lamang ito ng itim). Ang epekto ay naging maayos dahil mukhang ang piraso ng mata at bibig ay talagang pinuputol.

Ang takip ng metal ay kinakailangan upang magkaroon ng isang gitnang pagbubukas para sa pag-access sa Arduino USB, module ng sound detector, at supply ng kuryente tulad ng nabanggit. Nagawa ko ang paggupit sa pagawaan sa paaralan.

Hakbang 7: Natapos na

Ito na ang pangwakas na pagpupulong ng build.

Ang LED strip ay unang nasuri upang matiyak na ang mga ilaw ay talagang gumagana, at lahat ng mga koneksyon ay maayos. Tinitiyak na gumagana ang mga sangkap, maaari kang magpatuloy na ipasok ang pabahay sa iyong ginawa na garapon na garapon. Maaari mong makita sa pamamagitan ng butas (kahit na pagkatapos ng pagkakalagay ng takip), at ang paglalagay ng mga elektronikong sangkap, maaari mong maabot ang parehong interface ng Arduino USB at ang pag-input ng kuryente mula sa ilalim. Ang module ng sound detector ay nakausli rin nang kaunti palabas, para sa mas mahusay na pagkuha ng tunog. Para sa mga binti, gumamit ako ng mga cube na gupitin mula sa foam board, at pininturahan ito ng itim. Sa isip, maaari mong gamitin ang ilang magagandang kahoy na stand para sa iyong desktop lamp.

Tandaan: ang gawaing pintura sa una ay masamang ginawa tulad ng nakikita mula sa mga watermark sa unang prototype, samakatuwid, kailangan kong i-scrap ang buong patong gamit ang mas payat pagkatapos, muling binago ito. Tiyak na tumagal ito ng dagdag na pagsisikap na maaari mong tingnan upang maiwasan.

At sa wakas, nakumpleto ko ang proyekto. Tiyak na tumagal ito ng paulit-ulit na pagsubok at mga pagkakamali - alinman upang mapunta ang code, o patungkol sa pagbabago ng proseso ng pagpupulong, ngunit masaya ako sa kung ano ang nakamit.

Hakbang 8: KUMPLETO

Ito ay isang mahusay na proyekto at masaya ako sa paggawa nito. Bukod dito, ito ay lalong mahusay dahil ito ay napapasadyang at payagan para sa anumang pag-update ng oras sa hinaharap. Ang code ay maaaring muling mabuo sa anumang punto, at karaniwang nakakakuha ka ng isang 'bagong' lampara sa bawat oras.

Hinaharap na mga pagpapabuti

Gayunpaman, mayroong higit pang pagpapabuti at / o mga pagkakaiba-iba na maaaring gawin sa pagbuo.

Maaari kang magdagdag ng iba't ibang mga pag-input ng pindutan na konektado sa Arduino. Sa pamamagitan nito, maaari mong baguhin ang mode upang magpatupad ng isang pangkalahatang tampok na lampara, kasama ang halimbawa ng pangkalahatang pag-pulso. Pinapayagan nitong lumipat sa pagitan ng kasalukuyang mode ng tunog na reaktibo, at pangkalahatang gradient pulsing mode. Ang isa pang pindutan ay maaaring ipatupad para sa iyo upang baguhin ang hanay ng kulay ng mga nagniningning na ilaw (itakda 1 - asul sa dilaw, itakda 2 - pula sa lila, atbp). O kahit na higit pa, maaari kang magkaroon ng 3 mga layer ng pamamaraang proseso kung saan maraming mga mode sa advanced na pagsubaybay ng lakas ng tunog batay sa mga average - 'LOW', 'NORMAL', 'HIGH'. Sa ganoong paraan, makakamit mo ang isang mas malawak na hanay ng alon ng kulay.

Gusto ko ring bumalik sa aking orihinal na konsepto, ang naisusuot na marshmello LED head. Ito ay magiging parang isang mas matapang na pagbuo, na parehong mag-asawa ang paggamit ng isang module ng detektor ng tunog at module ng paggalaw ng accelerometer. Ang module ng tunog detector ay pangkalahatan ang visualization ng pulso ng mga ilaw na LED, samantalang ang module ng paggalaw ng accelerometer ay babaguhin ang kulay ng mga ilaw alinsunod sa input na binabasa nito - antas ng paggalaw ng gumagamit.

Talaga, ang ideya dito ay ang mga limitasyon ay walang hanggan, at ito ay nililimitahan lamang ng iyong paningin. Salamat sa panonood / pagbabasa at magsaya sa iyong Arduino!