ხმაურის არასაიმედო დონის გაფრთხილების სისტემა: 11 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ოშმანის საინჟინრო დიზაინის სამზარეულო (OEDK) არის რაის უნივერსიტეტის უმსხვილესი შემქმნელი სივრცე, რომელიც ყველა სტუდენტს აძლევს სივრცეს რეალურ სამყაროში გამოწვევების შემუშავებისა და პროტოტიპის გადაწყვეტისათვის. ამ მიზნის მისაღწევად, OEDK შეიცავს უამრავ ელექტრო ინსტრუმენტს და დიდ მანქანას, რომლებიც წარმოქმნიან ხმამაღალ, პოტენციურად სახიფათო ხმებს. მიუხედავად იმისა, რომ OEDK– მა წარმატებით ჩამოაყალიბა უსაფრთხოების კულტურა თვალის დაცვისა და ხელთათმანების ირგვლივ, მან ვერ შეძლო სმენის დაცვის ირგვლივ უსაფრთხოების იგივე კულტურის დამკვიდრება, იმის გამო, რომ მომხმარებლები არ არიან დარწმუნებული, როდესაც სმენის დაცვაა საჭირო.

ჩვენი გუნდი, დარეკეთ დეციბელებში, მიზნად ისახავს ამ პრობლემის მოგვარებას გაფრთხილების სისტემის შემუშავებით, შექმნით და დანერგვით, რომელიც OEDK მომხმარებლებს ურჩევს აცვიათ შესაბამისი სმენის დაცვა სახიფათო ხმის დონეზე.

ნაბიჯი 1: მიმოხილვა

ეს მოწყობილობა იყენებს Arduino Uno მიკროკონტროლერს. ანალოგური ხმის მონაცემები მიიღება Gravity Sound Level Meter– დან, საშუალოდ და შემდეგ გამოიყენება ციფრული LED ზოლის გამოსასვლელად. ვიზუალური ეკრანები მოიცავს გრადიენტს, რომელიც განუწყვეტლივ აჩვენებს საშუალო დეციბელის დონეს და ყურსასმენების ნაკრები, რომელიც წითლად ანათებს მას შემდეგ, რაც წინასწარ განსაზღვრული დეციბელის ბარიერი მიიღწევა.

გარსაცმები დამზადებულია პლაივუდის ორი ფირფიტისგან, რომლებიც გამოყოფილია ორი წრიული პლაივუდის ფირფიტით, რომლებიც გამოყოფილია ალუმინის საყრდენებით. გრადიენტი და ყურსასმენის ეკრანი შექმნილია გაყინული აკრილით ყველა ელექტრონული კომპონენტი დამონტაჟებულია უკანა ფირფიტაზე.

ნედლეულიდან კედელზე დამონტაჟებამდე, ამ მოწყობილობის დასრულებას მხოლოდ 2 საათზე ნაკლები დრო სჭირდება. ჩვენ ბევრი რამ ვისწავლეთ ამ პროექტის საშუალებით LED ზოლების დაზუსტებისა და კონტროლის შესახებ და ვიმედოვნებთ, რომ გაგიხარდებათ მისი მშენებლობა!

ნაბიჯი 2: საჭირო კომპონენტები და ინსტრუმენტები

ამ მოწყობილობის მასალების მთლიანი ღირებულება 100 დოლარამდეა. ვინაიდან ჩვენი გუნდი ამ მოწყობილობას მასობრივად აშენებს, ჩვენ შევძელით მასალის ყიდვა ნაყარი, ღირებულების შესამცირებლად. ასევე, ვინაიდან ჩვენ ვაშენებთ ამ მოწყობილობას საინჟინრო დიზაინში და ჩვენ უკვე გვქონდა წვდომა ბევრ კომპონენტსა და ინსტრუმენტზე.

ქვემოთ ჩამოთვლილი კომპონენტების რაოდენობა ერთი მოწყობილობისთვისაა.

კომპონენტები

• 1x Arduino Uno (ან მსგავსი მიკროკონტროლერი) USB კაბელით
• 1x Prototyping Breadboard
• 1x პერფორი (სურვილისამებრ)
• 2x წითელი მამაკაცი-მამაკაცი მხტუნავის მავთულები
• 2x წითელი მამაკაცი-ქალი მხტუნავის მავთულები
• 2x შავი კაცი-მამაკაცი მხტუნავის მავთულები
• 2x შავი კაცი-ქალი მხტუნავის მავთულები
• 3x ლურჯი მამაკაცი-მამაკაცი მხტუნავი მავთულები
• 2x ლურჯი მამაკაცი-ქალი მხტუნავის მავთულები
• 1x 5V 1A დენის ადაპტერი
• 1x სიმძიმის ანალოგური ხმის დონის მრიცხველი
• 1x ინდივიდუალურად მიმართვადი RGB LED WS2812B ზოლები (მინიმუმ 20 LED)
• 6x კაცი-მამაკაცი სათაურის ქინძისთავები
• 2x 330 Ohm რეზისტორები
• არყის პლაივუდის 1/4 "24" x 12"
• 7 "x 9" 1/4 "აკრილის
• 9 "x 9" 1/8 "აკრილის (სიგანე შეიძლება განსხვავდებოდეს)
• 3x 1/4 "Hex / 2" 6-32 ქალი-ქალი ალუმინის ჩამორჩენილები
• 6x 1/4 "Hex/1 1/4" 6-32 ქალი-ქალი ალუმინის ჩამორჩენილები
• 18x 3/4 "6-32 ბრტყელი თავით ხრახნები
• 18x No6 საყელურები
• 8x 10 მმ M2.5 ქალი-ქალი ნეილონის ჩამორჩენილები
• 4x 25 მმ M2.5 ქალი-ქალი ნეილონის ჩამკეტები
• 4x 18 მმ M2.5 მამაკაცი-ქალი ნეილონის ჩამორჩენილები
• 24x 6 მმ M2.5 ხრახნები

ინსტრუმენტები

• Arduino IDE
• Soldering რკინის (HAKKO FM-204) ერთად Solder
• როზინის ნაკადი
• ლაზერული საჭრელი (EPILOG Fusion M2 40)
• აკრილის წებო
• Sandblaster (სურვილისამებრ)
• სანდლის ქაღალდი
• 2 ნაწილის ეპოქსია
• უკაბელო საბურღი
• 5/32 "საბურღი
• საბურღი 1/8"
• 1/2 "82º Countersink Bit
• საბურღი პრესი
• #5 კონტრბორე ბიტი
• ხრახნები
• ცხელი წებო იარაღი წებოვანი ჩხირებით

ნაბიჯი 3: მოამზადეთ LED- ები

გათიშეთ ინდივიდუალურად მიმართვადი LED ზოლების ორი ზოლები ზოლის ნიშნებზე. თქვენ შეგიძლიათ გაჭრათ ნებისმიერი რაოდენობის LED, რომელიც გსურთ, უბრალოდ დარწმუნდით, რომ ხელახლა მოახდინეთ კოდში LED- ების რაოდენობის ინიციალიზაცია. ჩვენ გამოვიყენეთ 10 LED- ები თითო ზოლზე.

Solder header ქინძისთავები თითოეული 3 კავშირი ერთი LED ზოლები. დარწმუნდით, რომ შეაერთეთ მონაცემთა შეყვანის ბოლოს (DI) ბოლოს. გაიმეორეთ სხვა LED ზოლისთვის. ჩვენ გამოვიყენეთ ცოტაოდენი როზინის ნაკადი, რომელიც დავარცხნილია LED ზოლის კონექტორებზე, რათა გაადვილდეს შედუღება.

მოხარეთ და ჩამოყარეთ ერთი LED ზოლი რკალისებურ ფორმაში, რათა მოერგოს გრადიენტის ნაწილის მრუდი. ჩვენ ამას მივაღწიეთ ტალღოვანი შაბლონის შექმნით LED ზოლით, რომელსაც თავისთავად მრუდი შეეძლო. იმავე ტექნიკის გამოყენებით, ჩამოაყალიბეთ სხვა LED ზოლები, რათა დაიცვას ყურსასმენის ნაწილი.

ნაბიჯი 4: შეიკრიბეთ წრე

დაიწყეთ Arduino 5V პინის შეერთებით პურის დაფაზე დენის რკინაზე. შემდეგ, შეუერთეთ არდუინოს ჯგუფის პინი დაფქულ რკინიგზაზე.

LED ზოლების დაკავშირება

შეაერთეთ Arduino ციფრული პინი 5 მონაცემთა შეყვანის (DI) კონექტორთან ერთ LED ზოლზე და დაამატეთ 330 Ohm რეზისტორი პინ 5 -სა და DI კონექტორს შორის. შეაერთეთ breadboard დენის რკინა breadboard– ზე 5V კონექტორის პინზე LED ზოლზე და დააკავშირეთ პურის დაფის რკინიგზა GND კონექტორთან LED ზოლზე. ეს იქნება LED ზოლები გრადიენტის ჩვენებისთვის.

შეაერთეთ Arduino ციფრული პინი 6 DI კონექტორთან სხვა LED ზოლზე და დაამატეთ 330 Ohm რეზისტორი პინ 6 -სა და DI კონექტორს შორის. შეაერთეთ breadboard დენის სარკინიგზო breadboard on 5V კონექტორი pin on LED ზოლები და დააკავშირებს breadboard ადგილზე სარკინიგზო GND კონექტორი LED ზოლები. ეს იქნება LED ზოლები ყურსასმენის ჩვენებისთვის.

გრავიტაციის ხმის დონის მრიცხველის დაკავშირება (მიკროფონი)

შეაერთეთ Arduino– ს ანალოგური პინი A0 ანალოგიურ პორტთან Gravity Sound Level Meter– ზე. შეაერთეთ პურის ბორტზე ბორბალზე VCC პორტი გრავიტაციის დაფაზე და პურის დაფის მიწის რკინიგზა გრავიტაციის დაფაზე GND პორტთან.

მიკროსქემის გადატანა პერფ დაფაზე (სურვილისამებრ)

იმისათვის, რომ ყველა ელექტრონული კომპონენტი უფრო დიდხანს შეინარჩუნოს, ჩვენმა გუნდმა გადაწყვიტა ჩვენი წრე გადაეტანა პერფ დაფაზე. ჩვენი წრე არ არის ძალიან რთული, ამიტომ ჩვენ გამოვიყენეთ ხერხი 4 სმ x 6 სმ დიამეტრის დაფაზე 4 სმ x 3 სმ დაფაზე და ჩავარჭეთ მასში ახალი სამონტაჟო ხვრელები 1/8 ბიტით. ეს ნაბიჯი არის სრულიად სურვილისამებრ.

ნაბიჯი 5: კოდის რედაქტირება და ატვირთვა

ჩამოტვირთეთ კოდი და გახსენით Arduino IDE– ში.

შეამოწმეთ, რომ თითოეული ზოლის LED- ების რაოდენობისათვის განსაზღვრული მნიშვნელობა (NUM_LEDS_1 და NUM_LEDS_2) ემთხვევა იმ LED- ების რაოდენობას, რომელიც თქვენ გაჭრათ პირველი LED ზოლისთვის (გრადიენტი) და მეორე LED ზოლისთვის (ყურსასმენები). თუ ეს მნიშვნელობები არ ემთხვევა, შეცვალეთ კოდი კოდზე.

გადაამოწმეთ და ატვირთეთ კოდი თქვენს Arduino დაფაზე.

ნაბიჯი 6: მოამზადეთ ხის გარსაცმები

ჩამოტვირთეთ ხის ლაზერული ჭრის ფაილი.

წინა და უკანა ფირფიტები და 6 LED საყრდენი 1/4 პლაივუდიდან ლაზერულად გაჭერით ლაზერულ საჭრელზე შესაბამისი პარამეტრების გამოყენებით. მოგერიდებათ შეცვალოთ რასტერული ლოგო წინა ფირფიტაზე თქვენთვის სასურველ დიზაინში.

ჩვენს ლაზერულ საჭრელზე (EPILOG Fusion M2 40) ჩვენ გამოვიყენეთ შემდეგი პარამეტრები:

• 4 სიჩქარე, 100 სიმძლავრე, 10 სიხშირე ვექტორულ ჭრილში
• 50 სიჩქარე, 100 სიმძლავრე, 300 DPI რასტრული გრავიურისთვის

ჩვენ გამოვიყენეთ ლაზერული საჭრელი, რადგან ჩვენ გვაქვს წვდომა OEDK– ზე, მაგრამ თქვენ ასევე შეგიძლიათ გადმოწეროთ ფაილები, რათა გამოიყენოთ მონახაზი ცალი CNC როუტერით ან სამაჯურით.

გახეხეთ 3 ხვრელი 5/32 "ბიტიანი წინა ფირფიტაში იმ ადგილას, სადაც გამოსახულია წითელი Xs გამოსახულება. უნდა იყოს ერთი ხვრელი გრადიენტსა და ყურსასმენებს შორის, ერთი მარჯვენა ყურსასმენის ქვეშ და ერთი ლოგოს ქვეშ. Countersink ეს ხვრელები წინა მხრიდან. ეს ხვრელები იქნება 2 "დგომისთვის.

მოათავსეთ წინა ფირფიტა უკანა ფირფიტის თავზე ისე, რომ ორივე ორიენტირებული იყოს იმ მიმართულებით, როგორც ეს ჩანს ლაზერული ჭრის ფაილში. ფანქრით, მსუბუქად მიაკვლიეთ გრადიენტისა და ყურსასმენის სივრცის მონახაზს, მიკროფონის ხვრელს და 3 ხვრელს, რომელიც წინა ფირფიტაზე უბრალოდ გაბურღულია უკანა ფირფიტაზე.

გაბურღეთ 3 ხვრელი 5/32 ბიტიანი უკანა ფირფიტაში წინა ფირფიტიდან მხოლოდ გადატანილ ადგილებში. უკანა ხვრელი უკანა მხრიდან.

ნაბიჯი 7: მოამზადეთ აკრილის ნაჭრები

ჩამოტვირთეთ 1/4 "აკრილის ლაზერული ჭრის ფაილი და 1/8" ლაზერული ჭრის ფაილი.

ლაზერულად გაჭერით წინა ნაწილის ნაწილები 1/4 "აკრილისგან და უკანა ნაწილები 1/8" აკრილისგან შესაბამისი პარამეტრების გამოყენებით თქვენს ლაზერულ საჭრელზე. ჩვენს ლაზერულ საჭრელზე (EPILOG Fusion M2 40) ჩვენ გამოვიყენეთ შემდეგი პარამეტრები:

• 2 სიჩქარე, 100 სიმძლავრე, 100 სიხშირე აკრილის 1/4 ინჩისთვის
• 4 სიჩქარიანი, 100 სიმძლავრე, 100 სიხშირე აკრილის 1/8 ინჩისთვის

ჩვენ გამოვიყენეთ ლაზერული საჭრელი, რადგან ჩვენ გვაქვს წვდომა OEDK– ზე, მაგრამ თქვენ ასევე შეგიძლიათ გადმოწეროთ ფაილები, რათა გამოიყენოთ მონახაზი ცალი CNC როუტერით ან სამაჯურით. გარდა ამისა, საყრდენი ნაჭრები შეიძლება მოიჭრას ნებისმიერი სიგანის აკრილისგან, მაგრამ აღმოვაჩინეთ, რომ 1/8 ან თხელი საკმარისად კარგად მუშაობდა ხეზე დასამაგრებლად წონის შემცირებისას.

თითოეული აკრილის საყრდენი ნაჭერი აკრილის წებოთი მიამაგრეთ მის წინა ჩასასვლელ ნაწილზე ისე, რომ როდესაც წინა ჩასასმელი ნაწილები მოთავსებულია წინა ფირფიტაზე, უკანა ნაწილების ჩანართები გასწორებულია წინა სახის უკანა მხარეს.

წებოს დაყენების შემდეგ (მინიმუმ 30 წუთი), გაყინეთ აკრილის ნაჭრების წინა და უკანა მხარე, რათა უკეთ გამოაშუქოთ შუქი. ჩვენ გამოვიყენეთ ქვიშაქვა, მაგრამ წვრილნაწვიანი ქვიშა (600 გრამი ან უფრო მაღალი) და იდაყვის ცხიმი ასევე იმუშავებს.

ნაბიჯი 8: მიამაგრეთ აკრილის ნაჭრები ხის კორპუსზე

დადეთ წინა ფირფიტა ქვემოთ და გააშრეთ აკრილის ნაჭრები მათ შესაბამის სივრცეებში. თუ აკრილის ნაწილებს უჭირთ მორგება, ქვიშეთ წინა ფირფიტის შიდა კიდეები, სანამ აკრილის ნაჭრები არ მოერგება.

მას შემდეგ, რაც კარგი მორგება მიიღწევა, ამოიღეთ აკრილის ნაჭრები წინა ფირფიტიდან და წაისვით ორ ნაწილად ეპოქსია დამხმარე ნაჭრების ჩანართების სახეზე, რომლებიც ეხება ხეებს. მოათავსეთ აკრილის ნაჭრები მათ სივრცეებში, დააჭირეთ ქვემოთ და მიეცით საშუალება ეპოქსიდური მთლიანად გაშრეს.

ნაბიჯი 9: დააინსტალირეთ ელექტრონული დაფები ხის კორპუსზე

მიკროფონის ხვრელის შემორჩენილი კონტურის გამოყენებით, უკანა ფირფიტაზე, მიამაგრეთ გრავიტაციის ხმის დონის მზომი უკანა ფირფიტაზე ისე, რომ მიკროფონი მის კონტურთან გასწორდეს. მონიშნეთ, სადაც ოთხი სამონტაჟო ხვრელია გრავიტაციის დაფაზე უკანა ფირფიტაზე.

დატოვეთ გრავიტაციის ხმის დონის მეტრი უკანა ფირფიტაზე, მოაწყვეთ არდუინოს დაფა და პერფის დაფა უკანა ფირფიტაზე. ორიენტაცია გაუწიეთ ადრუინოს დაფას ისე, რომ კვების ბლოკი მიმართული იყოს ქვევით და დატოვოს მინიმუმ 1/4 სივრცე თითოეულ დაფას შორის. ამ დაფების ზუსტ განთავსებას განსაკუთრებით არ აქვს მნიშვნელობა, სანამ დაფები არ გადაფარავს ერთმანეთს ან გრადიენტისა და ყურსასმენის კონტურები. ჩვენ ავირჩიეთ არდუინოს დაფის განთავსება გრავიტაციის დაფის მარცხნივ და პერფ -დაფა გრავიტაციის დაფის ზემოთ.

მონიშნეთ სად არის სამონტაჟო ხვრელები არდუინოსთვის და პერფ დაფები უკანა ფირფიტაზე.

ამოიღეთ ელექტრონიკა უკანა ფირფიტიდან და გაბურღეთ ყველა ხვრელი, რომელიც მხოლოდ 1/8 ბურღვით არის მონიშნული. ვინაიდან ჩვენი M2.5 ხრახნები საჭიროებს უკანა ხვრელს უკანა ფირფიტასთან გასასვლელად, ჩვენ უკანა მხარეს ვიღებთ უკანა მხარეს. საბურღი პრესი.

მიამაგრეთ გრავიტაციის ხმის დონის მზომი უკანა ფირფიტაზე M2.5 ნეილონის საყრდენების და ხრახნების გამოყენებით. მიკროფონი წინა ფირფიტასთან ახლოს უნდა იყოს, ამიტომ დაფის მაქსიმალურად ასამაღლებლად გამოვიყენეთ 25 მმ მდედრობითი და მდედრობითი და 18 მმ მამაკაცურ-მდედრობითი ჩამორჩენილობა.

მიამაგრეთ არდუინო და პერფ დაფა უკანა ფირფიტაზე M2.5 მდედრობითი და ქალი ხრახნების და ხრახნების გამოყენებით. ჩამორჩენის სიგრძე არ არის კრიტიკული, რამდენადაც ყველა დაფა, რომელიც გამოიყენება ერთი დაფისთვის, არის იგივე სიგრძე და საკმარისად მოკლეა, რომ დაფა შეინახოს მოწყობილობაში. ჩვენ გამოვიყენეთ 10 მმ მდედრობითი სქესის წინააღმდეგობები.

თუ თქვენი წრე იყენებს პურის დაფის ნაცვლად პურის დაფას, უბრალოდ დააინსტალირეთ პურის დაფა მისი წებოვანი საყრდენით, ნაცვლად იმისა, რომ გამოიყენოთ ჩამკეტები და ხრახნები.

მას შემდეგ რაც ელექტრონიკა დამონტაჟდება, შეაერთეთ წრე.

ნაბიჯი 10: მიამაგრეთ LED საყრდენები

უკანა ფირფიტაზე დახაზეთ 3 წერტილი გრადიენტის მსუბუქად დახაზულ კონტურში, როგორც ეს ნაჩვენებია წითელ X– ში. გრადიენტის თითოეულ ბოლოში უნდა იყოს ერთი ხვრელი და ერთი შუაში. გაიმეორეთ ეს ყურსასმენის კონტურის შიგნით, როგორც ეს ნაჩვენებია წითელ X– ში.

გაბურღეთ ხვრელები 5/32 "ბიტით, სადაც 6 წერტილი ახლახან იყო დახატული. უკანა ხვრელი უკანა მხრიდან. ეს ხვრელები იქნება 1 1/4" შუალედისთვის, LED ზოლების მხარდასაჭერად.

გაბურღეთ ხვრელები 5/32 ბიტიანი თითოეული LED 6 საყრდენის ერთ ბოლოზე. ჩაითრიეთ ეს ხვრელები.

მიამაგრეთ LED საყრდენი უკანა ფირფიტაზე გრადიენტის თითოეულ 6 ხვრელში და ყურსასმენის კონტურები 1 1/4 ჩამორჩენის გამოყენებით. გამოიყენეთ გამრეცხი ჩამონგრევისა და ხის შუალედის თითოეულ მხარეს. განათავსეთ LED საყრდენები ისე, რომ LED ზოლები მოთავსებულია საყრდენის არა გაბურღულ ბოლოს, LED ზოლი იქნება ორიენტირებული გრადიენტში ან ყურსასმენებში.

ნაბიჯი 11: საბოლოო შეკრება და მონტაჟი

გამოიყენეთ ცხელი წებო, რომ LED ზოლები მიამაგროთ LED საყრდენებზე. LED ზოლების შეყვანის მავთულები უნდა იყოს ორიენტირებული მოწყობილობის ბოლოში.

შეაერთეთ LED ზოლები წრედთან და დაუკავშირეთ 5V დენის ადაპტერი USB კაბელს Arduino– ში.

მიამაგრეთ წინა ფირფიტა უკანა ფირფიტაზე 2 ჩამორჩენის, 6-32 საყელურისა და 6-32 ხრახნის გამოყენებით, დადეთ საყელურები ჩამონგრევასა და ხეს შორის.

დააინსტალირეთ მოწყობილობა კედელზე, უკანა ფირფიტაზე სამონტაჟო ხვრელის გამოყენებით. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ხის ხრახნი კედელში ან გამოიყენოთ Command Hook.

შეაერთეთ მოწყობილობა და მიიღეთ თქვენი სმენის დაცვა!