პორტატული წვეულების განათება: 12 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

Tinkercad პროექტები »

შეგიძლია წვეულებაზე შუქი მოიტანო და ის უფრო სახალისო გახადო?

ეს იყო კითხვა. და პასუხი არის დიახ (რა თქმა უნდა).

ეს ინსტრუქცია ეხება პორტატული მოწყობილობის დამზადებას, რომელიც უსმენს მუსიკას და ქმნის მუსიკალურ ვიზუალიზაციას ნეოპიქსელის LED- ების კონცენტრული რგოლებიდან.

მცდელობა იყო მოწყობილობის "ცეკვა", ანუ მუსიკის რიტმზე გადასვლა, მაგრამ სცემის გამოვლენა აღმოჩნდა უფრო რთული ამოცანა, ვიდრე ჟღერს (არ არის გამიზნული სიტყვა), ამიტომ "ცეკვა" ცოტა უხერხულია, მაგრამ მაინც იქ არის

მოწყობილობა ჩართულია Bluetooth– ით და უპასუხებს ტექსტურ ბრძანებებს. მე არ მქონდა დრო, რომ დამეწერა აპლიკაცია პარტიის განათების გასაკონტროლებლად (ან Android ან iOS). თუ თქვენ ასრულებთ დავალებას - გთხოვთ შემატყობინოთ !!!

თუ მოგწონთ ეს სასწავლო, გთხოვთ მიეცით ხმა კონკურსში Make It Glow!

მარაგები

წვეულების განათების შესაქმნელად დაგჭირდებათ:

• STM32F103RCBT6 Leaflabs Leaf Maple Mini USB ARM Cortex -M3 მოდული Arduino– სთვის (ბმული აქ) - მოწყობილობის ტვინი. ეს შედარებით იაფი მოწყობილობები იმდენად მძლავრია, გაუგებარია რატომ უნდა დაბრუნდე ოდესმე არდუინოში.
• MSGEQ7 Band Graphic Equalizer IC DIP-8 MSGEQ7 (ბმული აქ)
• HC-05 ან HC-06 Bluetooth მოდული (ბმული აქ)
• მიკროფონი Adafruit MAX9814 (ბმული აქ)
• სტანდარტული სერვო ძრავა (ბმული აქ) არის ის, რომ გსურთ თქვენი მოწყობილობა "იცეკვოს"
• CJMCU 61 ბიტი WS2812 5050 RGB LED დრაივერის განვითარების დაფა (ბმული აქ)
• TTP223 Touch Key Module Capacitive Settable Self-Lock/No-Lock Switch Board (ბმული აქ)

• Ultra Compact 5000-mah Dual USB Outputs Super Slim Power Bank (ბმული აქ)

• რეზისტორები, კონდენსატორები, მავთულები, წებო, ხრახნები, პროტოტიპის დაფები და ა.

ნაბიჯი 1: იდეა

იდეა არის გქონდეთ პორტატული მოწყობილობა, რომელიც შეიძლება განთავსდეს მუსიკის წყაროსთან ახლოს და შეიქმნას ფერადი მუსიკალური ვიზუალიზაცია. თქვენ უნდა შეგეძლოთ გააკონტროლოთ მოწყობილობის ქცევა ღილაკების (შეხების) და Bluetooth- ის საშუალებით.

ამჟამად, Party Lights– ს აქვს განხორციელებული 7 ვიზუალიზაცია (მითხარით, თუ მეტი იდეა გაქვთ!):

1. კონცენტრული ფერადი წრეები
2. მალტური ჯვარი
3. პულსირებადი ნათურები
4. ბუხარი (ჩემი პირადი რჩეული)
5. გაშვებული განათება
6. მსუბუქი ხეები
7. გვერდითი სეგმენტები

სტანდარტულად, მოწყობილობა ყოველ წუთს შემოივლის ვიზუალიზაციას. ამასთან, მომხმარებელს შეუძლია აირჩიოს, რომ შეინარჩუნოს ერთი ვიზუალიზაცია და/ან ხელით მოახდინოს მათი გავლა.

ვიზუალიზაცია, რომელიც ბრუნავს მათ ფერთა პალიტრას, ასევე შეიძლება "გაყინული" იყოს, თუ მომხმარებელს მოსწონს კონკრეტული ფერის კომბინაცია.

და კიდევ რამდენიმე კონტროლი, მომხმარებელს შეუძლია შეცვალოს მიკროფონის მგრძნობელობა და ჩართოს/გამორთოს servo motor "ცეკვის" რეჟიმი.

ნაბიჯი 2: სქემატური და ხმის დამუშავება

გამაგრილებელი სქემატური ფაილი შედის Github– ის პაკეტში "ფაილების" ქვესაქაღალდეში.

ძირითადად, MSEQ7 ჩიპი ასრულებს აუდიოს დამუშავებას, აუდიო სიგნალს ყოფს 7 ზოლად: 63Hz, 160Hz, 400Hz, 1kHz, 2.5kHz, 6.25kHz და 16kHz

მიკროკონტროლერი იყენებს ამ 7 ზოლს სხვადასხვა ვიზუალიზაციის შესაქმნელად, ძირითადად შესაბამისი ზოლის ამპლიტუდის გამოსახვისათვის LED სინათლის ინტენსივობისა და ფერის კომბინაციებში.

ხმის წყარო არის მიკროფონი 3 დონის მომატების კონტროლით. თქვენ შეგიძლიათ გაიაროთ მოპოვების პარამეტრები ერთი ღილაკის გამოყენებით, რაც დამოკიდებულია რამდენად შორს/ხმამაღლა არის ხმის წყარო.

მიკროკონტროლერი ასევე ცდილობს შეასრულოს "დარტყმის" გამოვლენა 63Hz "ბასზე". მე ჯერ კიდევ ვმუშაობ საიმედო გზაზე, რათა გამოვავლინო და შევინარჩუნო დარტყმის მორგება.

"შეხების" ღილაკების გამოყენება ექსპერიმენტი იყო. მე ვფიქრობ, რომ ისინი საკმაოდ კარგად მუშაობენ, თუმცა პრესის უკუკავშირის ნაკლებობა გარკვეულწილად დამაბნეველია.

ნაბიჯი 3: LED ბორბალი

ვიზუალიზაციის ბირთვი არის 61 LED ბორბალი.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ნაწილი მოდის ცალკეული რგოლების სახით, რომელთა შედგენაც მოგიწევთ. მე საკმაოდ ვფიქრობ სპილენძის მავთულები ელექტროგადამცემი ხაზებისთვის (რომლებიც ასევე ლამაზად იჭერენ რგოლებს) და თხელი სიგნალის მავთულები.

LED- ები არის დანომრილი 0 -დან 60 -მდე, ქვედა გარედან დაწყებული და საათის ისრის მიმართულებით შიგნით. ცენტრალური LED არის ნომერი 60.

თითოეული ვიზუალიზაცია ეყრდნობა მონაცემთა ორგანზომილებიან მასივებს, რომლებიც ასახავს თითოეულ LED- ს კონკრეტულ პოზიციაში სამიზნე ვიზუალიზაციის სეგმენტისთვის.

მაგალითად, კონცენტრული წრეებისთვის არის 5 სეგმენტი:

• გარე წრე, LED- ები 0 - 23, 24 LED- ები
• მეორე გარე წრე, LED- ები 24 - 39, 16 LED- ები
• მესამე წრე (ცენტრი), LED- ები 40 - 51, 12 LED- ები
• მეორე შიდა წრე, LED- ები 52 - 59, 8 LED- ები
• შიგნით LED, LED 60, 1 LED გრძელი

ვიზუალიზაცია ასახავს 7 აუდიო არხიდან 5 -ს და ანათებს LED- ებს თანდათანობით მათი პოზიციის მიხედვით წრიულ ზოლში პროპორციულად ბენდის დონის პროპორციულად.

სხვა ვიზუალიზაციებში გამოიყენება მონაცემთა სხვადასხვა სტრუქტურა და ფორმატი, მაგრამ იდეა ყოველთვის არის ვიზუალიზაცია, რომელიც განპირობებულია მონაცემთა მასივებით და არა იმდენად კოდით. ამ გზით ვიზუალიზაცია შეიძლება მორგებული იყოს სხვადასხვა ფორმებზე (მეტ -ნაკლები LED- ები, მეტი EQ ზოლები) კოდის შეცვლის გარეშე, უბრალოდ მონაცემების მასივებში არსებული მნიშვნელობები.

მაგალითად, ასე გამოიყურება მონაცემების სტრუქტურა ვიზუალიზაციის 1 ესკიზში:

// ვიზუალიზაცია 1 და 3 - სრული 5 წრე კონსტ. ბაიტი TOTAL_LAYERS1 = 5; const byte LAYERS1 [TOTAL_LAYERS1] [25] = {// 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 {24, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23}, {16, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39}, {12, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51}, {8, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59}, {1, 60}};

ნაბიჯი 4: ვიზუალიზაცია

ჯერჯერობით არის 7 ვიზუალიზაცია და დამწყები ანიმაცია:

დამწყები ანიმაცია

როდესაც მოწყობილობა ჩართულია, ნაჩვენებია ფეიერვერკის იმიტაცია. ეს უნდა ყოფილიყო LED და Servo ტესტის თანმიმდევრობა, მაგრამ მოგვიანებით გადაიზარდა ამ ტესტის ანიმაციურ ვერსიად

კონცენტრული ფერადი წრეები

შუქები ეკრანის გარშემო კონცენტრირებულ წრეებში პროპორციულია შესაბამისი ექვივალენტური დიაპაზონის ამპლიტუდისა. შემთხვევით იცვლება საათის და საწინააღმდეგო საათის მიხედვით და ნელა ბრუნავს ფერები 256 ფერის ბორბალზე

მალტური ჯვარი

ერთი ბენდი არის ცენტრალური LED. კიდევ ერთი ზოლი არის LED- ების ვერტიკალური და ჰორიზონტალური ხაზები, ხოლო დანარჩენი სეგმენტები წარმოადგენს თითოეული EQ ჯგუფს. ყველა სეგმენტი ცვლის ფერს 128 ოფსეტში, რომ დარჩეს კონტრასტული.

პულსირებადი ნათურები

თითოეული წრე ანათებს ყველა LED- ს ერთხმად ერთგულ ეკრანზე, ხოლო ნელ -ნელა ბრუნავს ფერებს მცირედი ოფსეტურით. EQ ზოლები თანდათანობით გადადიან ერთი წრიდან მეორეზე და ქმნიან გარე პროგრესირებას.

ბუხარი

ზოლები ნახევრად წრეებია განათებული ქვემოდან ზემოდან დაწყებული ნათელი წითელით და დამატებით ყვითელს მიმავალი ბუხრის ცეცხლის სიმულაციისას. შემთხვევით კაშკაშა თეთრი "ნაპერწკალი" შემთხვევით ამოდის. არ არის ფერის ბრუნვა

გაშვებული განათება

თითოეული კონცენტრული წრე არის ცალკე EQ ჯგუფი. წამყვანი LED- ები არის ვერტიკალური ხაზის ცენტრალური LED- ის ქვემოთ. მას შემდეგ, რაც LED განათდება პროპორციულად დიაპაზონის ამპლიტუდის მიმართ, ის იწყებს "გაშვებას" შესაბამისი წრის ირგვლივ, რომელიც თანდათან ამცირებს ინტენსივობას. ორივე საათის საწინააღმდეგო და საათის ისრის საწინააღმდეგო ბრუნვებია მხარდაჭერილი, შემთხვევით გადართვა.

მსუბუქი ხეები

სეგმენტები განათებულია სწორი ხაზით ქვედა LED- დან ზემოთ და შემდეგ გვერდით კონცენტრირებულ ნახევარწრეებში პალმის ხეების იმიტაციით. ფერის ბრუნვა.

გვერდითი სეგმენტები

ეს არის წინა მალტური ჯვრის ვერსია, რომლის მხოლოდ 2 დიაგონალური სეგმენტია გამოყენებული. ვარაუდობენ, რომ ჰგავს ხატს ბგერითი ტალღებისთვის.

ნაბიჯი 5: შეეხეთ ღილაკის კონტროლს

არის 4 შეხებით მგრძნობიარე ღილაკი:

1. იმოძრავეთ ვიზუალიზაციით და გააგრძელეთ მიმდინარეობა მეორეზე არჩევისას (ნაგულისხმევი ვიზუალიზაციის ციკლი ყოველ 30 წამში)
2. "გაყინვა" / "გაყინვა" ამჟამინდელი ფერის სქემა - თუ მოგწონთ კონკრეტული ფერის კომბინაცია შეგიძლიათ გაყინოთ - ფერის ბრუნვა გამორთულია და ვიზუალიზაცია გაგრძელდება მხოლოდ ამ ფერის პალიტრაში
3. მიკროფონის მგრძნობელობის რეგულირება
4. ჩართეთ / გამორთეთ "ცეკვის რეჟიმი"

ცეკვის რეჟიმში, მოწყობილობა შეეცდება გამოავლინოს ამჟამად დაკვრის მუსიკის "დარტყმა" და თავი მიაბრუნოს დარტყმის მიხედვით. ჯერჯერობით "ცეკვა" საკმაოდ უხერხულია, ვიდრე ლამაზი, სიმართლე გითხრათ.

ნაბიჯი 6: სცემეს გამოვლენა და სერვო "ცეკვა"

მოწყობილობა მუდმივად ცდილობს გამოავლინოს მიმდინარე მელოდიის "დარტყმა", როგორც მანძილი 63 ჰც -იანი დიაპაზონის ზედიზედ მწვერვალებს შორის. აღმოჩენისთანავე (და მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ცეკვის რეჟიმი ჩართულია), მოწყობილობა გაააქტიურებს თავის სერვო ძრავას, რომ შემთხვევით მოუხვიოს მარცხნივ ან მარჯვნივ დარტყმის მიხედვით.

მისასალმებელია ნებისმიერი ნათელი იდეა, თუ როგორ გახადოთ ეს უფრო საიმედო!

'Music_Test_LED' ესკიზი ამუშავებს 7 EQ ჯგუფს ისე, როგორც შესაფერისია Arduino IDE- ს გამოყენებით.

ნაბიჯი 7: 3D ფორმები

მთელი Party Lights შეკრება ნულიდან შეიქმნა Autodesk TinkerCAD– ის გამოყენებით.

ორიგინალური დიზაინი აქ არის განთავსებული. Github.com– ის "ფაილები/3D" საქაღალდე შეიცავს STL მოდელებს.

ეს დიზაინი ასახავს როგორ გამოიყურება აწყობილი მოწყობილობა.

ყველა კომპონენტი იბეჭდებოდა და შემდეგ აწყობილი/გაერთიანებული იყო ერთმანეთთან.

"გუმბათი" მასპინძლობს მიკროკონტროლერს, Bluetooth დაფას და მიკროფონს. მიკროკონტროლი მოთავსებულია 40 მმ x 60 მმ დაფაზე და მხარს უჭერს დანიშნულ რელსებს.

სერვო მდებარეობს გუმბათის "ფეხი", ხოლო ღილაკები ძირში.

ბატარეის განყოფილება დაბეჭდილია სპეციალურად ბატარეის ტიპისთვის, რომელიც მითითებულია მასალების განყოფილებაში. თუ თქვენ აირჩევთ სხვა ბატარეის გამოყენებას, კუპე შესაბამისად ხელახლა დაპროექტდება.

ნაბიჯი 8: კვების ბლოკი

ულტრა კომპაქტური 5000 mah ორმაგი USB გამომავალი სუპერ თხელი დენის ბანკი, როგორც ჩანს, უზრუნველყოფს საკმარის ენერგიას სამუშაო საათებისთვის.

ბატარეის განყოფილება შექმნილია ისე, რომ იგი იშლება დანარჩენი მოწყობილობიდან და შეიძლება შეიცვალოს სხვა ტიპის ბატარეისთვის განკუთვნილი.

USB შტეფსელი პოზიციონირებული იყო და ცხელ-წებოვანი იყო, რათა აკავშირებდა ბატარეას, როდესაც ის სრიალებს.

ნაბიჯი 9: Bluetooth კონტროლი

დამატებულია HC-05 მოდული, რომელიც უზრუნველყოფს მოწყობილობის უკაბელო კონტროლის საშუალებას.

ჩართვისას, მოწყობილობა ქმნის Bluetooth კავშირს სახელწოდებით "LEDDANCE", რომელთანაც შეგიძლიათ დააკავშიროთ თქვენი ტელეფონი.

იდეალურ შემთხვევაში, უნდა არსებობდეს აპლიკაცია, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ PartyLights (ფერის პალიტრის არჩევა, ღილაკების დაჭერის სიმულაცია და ა.შ.). თუმცა, ჯერ არ დამიწერია.

თუ თქვენ დაინტერესებული ხართ წვეულების განათებისთვის Android ან iOS აპლიკაციის წერაში, გთხოვთ შემატყობინოთ!

მოწყობილობის გასაკონტროლებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ Bluetooth ტერმინალის აპი და გააგზავნოთ შემდეგი ბრძანებები:

• LEDDBUTT - სად არის '1', '2', '3', ან '4' ახდენს შესაბამისი ღილაკის დაჭერის სიმულაციას. მაგ.: LEDDBUTT1
• LEDDCOLRc - სადაც c არის რიცხვი 0 -დან 255 -მდე - სასურველი ფერის პოზიცია ფერადი ბორბალზე. მოწყობილობა გადადის მითითებულ LED ფერში.

• LEDDSTAT - აბრუნებს 3 სიმბოლოს ნომერს, რომელიც შედგება მხოლოდ "0" და "1" - ისგან:

  • პირველი პოზიცია: '0' - ფერები არ ბრუნავს, '1' - ფერები ბრუნავს
  • მეორე პოზიცია: '0' - ცეკვის რეჟიმი გამორთულია, '1' - ცეკვის რეჟიმი ჩართულია
  • მესამე პოზიცია: '0' - მიკროფონი ნორმალურ მომატებაშია, '1' - მიკროფონი მაღალი მომატებულია

ნაბიჯი 10: აკონტროლეთ აპლიკაცია ბლინკზე დაყრდნობით

Blynk (blynk.io) არის ტექნიკური აგნოსტიკური IoT პლატფორმა. მე გამოვიყენე ბლინკი ჩემს IoT ავტომატური მცენარეთა სარწყავი სისტემაში და მოხიბლული ვიყავი პლატფორმის სიმარტივით და გამძლეობით.

ბლინკი მხარს უჭერს ზღვარზე მოწყობილობებთან დაკავშირებას Bluetooth– ით - ზუსტად ის, რაც ჩვენ გვჭირდება PartyLights– ისთვის.

თუ ჯერ არ გაქვთ, გთხოვთ გადმოწეროთ Blynk აპლიკაცია, დარეგისტრირდეთ და ხელახლა შექმნათ Blynk PartyLights აპლიკაცია ამ ნაბიჯზე თანდართული ეკრანის გამოყენებით. გთხოვთ დარწმუნდეთ, რომ ვირტუალური პინის დავალებები იგივეა, რაც ეკრანის ანაბეჭდებზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში, აპლიკაციის ღილაკები არ იმუშავებს ისე, როგორც განზრახული იყო.

ფაილი "blynk_settings.h" შეიცავს ჩემს პირად Blynk UID- ს. როდესაც თქვენ შექმნით თქვენს პროექტს, მას მიენიჭება ახალი თქვენთვის.

ატვირთეთ PartyLightsBlynk.ino ესკიზი, გააქტიურეთ აპლიკაცია. დაწყვილდით Bluetooth მოწყობილობასთან და ისიამოვნეთ წვეულებით.

ნაბიჯი 11: ესკიზები და ბიბლიოთეკები

ძირითადი ესკიზი და დამხმარე ფაილები განთავსებულია Github.com– ზე აქ.

პარტიის განათების ესკიზში გამოყენებულია შემდეგი ბიბლიოთეკები:

• TaskScheduler - კოოპერატიული მრავალ ამოცანა - აქ (შემუშავებულია ჩემ მიერ)
• AverageFilter - შაბლონირებული საშუალო ფილტრი - აქ (შემუშავებულია ჩემ მიერ)
• Servo - Servo control - არის სტანდარტული Arduino ბიბლიოთეკა
• WS2812B -NEOPixel კონტროლი - მოდის როგორც STM32 პაკეტის ნაწილი

ეს ვიკი გვერდი განმარტავს, თუ როგორ გამოიყენოთ STM32 დაფები Arduino IDE– ით.

ნაბიჯი 12: მომავალი გაუმჯობესება

ამ დიზაინში რამდენიმე რამ შეიძლება გაუმჯობესდეს, რაც შეიძლება გაითვალისწინოთ, თუ დაიწყებთ ამ პროექტს:

• გამოიყენეთ ESP32 Maple Mini დაფის ნაცვლად. ESP32– ს აქვს 2 CPU, Bluetooth და WiFi სტეკები და შეუძლია იმუშაოს 60 MHz, 120 MHz და 240MHz– მდეც კი.
• უფრო მცირე დიზაინი - შედეგად მიღებული მოწყობილობა დიდია. შეიძლება იყოს უფრო კომპაქტური (მით უმეტეს, თუ უარს იტყვით ცეკვის იდეაზე და მასთან დაკავშირებულ სერვოზე)
• დარტყმის გამოვლენა შეიძლება უსასრულოდ გაუმჯობესდეს. ის, რაც ჩვენთვის ბუნებრივად მოდის, კომპიუტერისთვის რთული ამოცანაა
• გაცილებით მეტი ვიზუალიზაციის შემუშავება და განხორციელება შეიძლება.
• და, რა თქმა უნდა, შეიძლება დაიწეროს აპლიკაცია მოწყობილობის უკაბელო კონტროლისთვის მაგარი ინტერფეისით.