Arduino Music რეაქტიული დესკტოპის ნათურა: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

გამარჯობა ყველას!

ამ მშენებლობაში, ჩვენ გავაკეთებთ რეაქტიული LED დესკტოპის ნათურს მარტივი კომპონენტების და Arduino– ს ძირითადი პროგრამირების გამოყენებით. ის ქმნის შთამბეჭდავ ეფექტს, სადაც სინათლე იცეკვებს ყველა ხმასა და მუსიკას. მე დავასრულე ეს პროექტი თანაგუნდელთან ერთად.

რამ მიბიძგა ამის გაკეთება? ჩემი მოდულის ერთ -ერთი გაკვეთილის განმავლობაში, ჩვენ მოგვეცა შესაძლებლობა ვისწავლოთ თუ როგორ მუშაობს არდუინო და მას შემდეგ მე მოვიხიბლე მისი უთვალავი შესაძლებლობებით, ამასთან ერთად, ის არის ღია კოდის აპარატურა. ციფრული არტეფაქტის შექმნისა და დახვეწის მიზნით, მინდოდა გამომეყენებინა გამოთვლა, როგორც ინსტრუმენტი და საშუალება ამ ფიზიკური ციფრული არტეფაქტის საშუალებით ხელოვნებისა და კულტურის გამოსახატავად. ასევე, მე ყოველთვის მქონდა საგანი LED- ების შემცველი ობიექტის მიმართ, რადგან ვგრძნობ, რომ LED ზოლები მართავს შესაძლებლობების ფართო სპექტრს - დაწყებული ისე, როგორც იგი ობიექტთან ერთად, ფერის კონტროლამდე. მას შეუძლია უბრალო ობიექტი გამოიყურებოდეს დიდი და ინტერაქტიული. რა ჯობია, ჩვენ შევძლოთ მისი ტარება საგნად. დარწმუნებული ვარ, ბევრ თქვენგანს ეცოდინებათ დიჯეი მარშმელოს და მისი ხატოვანი თავსაბურავის შესახებ. ჩემი თავდაპირველი კონცეფცია იყო აცვიათ მარმარილოს ჩაფხუტის დახვეწა, მასში ჩართული LED განათება - არდუინოს და ამაჩქარებლის მოძრაობის სენსორით (ამას უფრო მეტს შევეხები საბოლოო ფიქრებში). თუმცა, ბიუჯეტის გამო (LED- ის ღირებულება ძვირია..) და დროის პრაქტიკული პროექტის გათვალისწინებით, ჩვენ შევცვალეთ იდეა ამ ხმოვან რეაქტიულ მარშმელოს LED ნათურაში. ის ნამდვილად შეიძლება ჩაითვალოს როგორც საშუალება, რომელიც აჩვენებს პოპ კულტურას და, როგორც ხმის რეაქტიული ნათურა, ის ციფრული ხელოვნებაა.

ეს არის ჩვენი პროექტის ვერსია. ყველა კრედიტი youtuber- ის "ბუნებრივი ნერდი", ჩვენ მივყვეთ იმის საფუძველზე, რაც მათ გააკეთეს და გვსურს მადლობა გადავუხადო მათ, რომ მოგვაწოდეს დეტალები, თუ როგორ უნდა გავაკეთოთ პროექტი. (ბუნებრივი ნერდი)

ნაბიჯი 1: ძირითადი მიწოდებები

უპირველეს ყოვლისა: ეს არის მარაგები, რომლებიც ჩვენ გვჭირდება. ისინი უმეტესწილად არჩევითია - იმის საფუძველზე, რომ თქვენ მარტივად შეძლოთ თქვენი პროექტის იმპროვიზაცია და პერსონალიზაცია. ასეც რომ იყოს, რამდენიმე ძირითადი ელემენტია საჭირო, თუ გსურთ დაიცვას ეს სახელმძღვანელო:

• Arduino Uno (ან ნებისმიერი თანაბრად მცირე Arduino ტიპი)
• ხმის დეტექტორის მოდული
• გარე კვების ბლოკი
• ინდივიდუალურად მიმართვადი LED ზოლები 60 leds მეტრზე
• ჯუმბერის მავთულები
• პურის დაფა

გარეგნობის მიხედვით, რომლის მიღწევაც გსურთ, შეიძლება დაგჭირდეთ ზოლების სხვაგვარად მოწყობა ან სხვაგვარად გამოსხივება. ჩემი მიდგომისთვის მე გამოვიყენე შემდეგი პუნქტები:

• გადამუშავებული მინის ქილა (ან ნებისმიერი სხვა ქილა, რომელიც შეესაბამება თქვენს განზომილებას)
• შავი ბარათის ქაღალდი
• ქაფის დაფა
• სპრეის საღებავი (გამოიყენება ქილაზე დასაფენად)

ყველა ძირითადი ელემენტი შეიძინა Continental Electronic– დან (B1-25 Sim Lim Tower), LED ზოლები იყო ყველაზე ძვირადღირებული ნაწილი, რომელიც 18 SGD ღირდა 1 მეტრზე - ჩვენ ვიყენებდით 2 მეტრს. დანარჩენი ნივთები იყო ან გადამუშავებული მასალები, ან ნაყიდი სამეზობლო მაღაზიის მაღაზიიდან.

ნაბიჯი 2: კომპონენტების გაძლიერება

მე გამოვიყენე გარე კვების წყარო, როგორიცაა AC to DC დენის წყარო - ბიჭი მრიცხველმა შემოგვთავაზა გარე კვების ბლოკი, რადგან უკეთესი იქნებოდა 2 მეტრიანი LED ზოლის ჩართვა და USB პორტის დაწვა. თუ თქვენ იყენებთ 1 მეტრს ან მეტს, თქვენ აკეთებთ გარე კვების წყაროს გარეშე და იყენებთ Arduino Uno– ს USB კაბელს და პირდაპირ აერთებთ კომპიუტერს.

პროექტის მთავარი კომპონენტია ხმის დეტექტორის მოდული. ის უზრუნველყოფს Arduino– ს ანალოგიურ სიგნალს (შეყვანას), რომელიც გამოიყენება RGB განათების (გამომავალი) გასანათებლად. გარე კვების ბლოკი აძლიერებს სამივე კომპონენტს - არდუინოს, ხმის დეტექტორის მოდულს და LED ნათურებს. დააკავშირეთ VIN (ან 5V) არდუინოზე და VCC ხმის დეტექტორის დაფაზე დადებითად. შემდეგ შეაერთეთ GND არდუინოზე და დეტექტორი უარყოფითზე. ეს ილუსტრირებულია თანდართულ სქემაში. ჩვენ ასევე უნდა დავუკავშიროთ LED ზოლზე 5V და GND შეყვანა ენერგიის წყაროსთან.

ჩვენ გამოვიყენეთ პურის დაფა, როგორც შუამავალი ამ კავშირებისთვის. კვების ბლოკი გადადის პურის დაფაზე გარე ენერგიის წყაროსგან, რომელიც შემდეგ ელექტროენერგიას მისცემს სამივე კომპონენტს, როგორც აღვნიშნეთ.

შენიშვნა: ჩვენმა დამრიგებელმა შემოგვთავაზა რეზისტორის გამოყენება დენისა და ხმის დეტექტორის მოდულებს შორის კავშირებისათვის, ისე რომ ყველა ძალა არ გადავიდეს მოდულზე, რაც უკეთეს შეყვანას იძლევა.

ნაბიჯი 3: დეტექტორი და ზოლები

სამივე კომპონენტის ძალაუფლებასთან დაკავშირების შემდეგ, ჩვენ უნდა დავუკავშიროთ ისინი ერთმანეთს.

ხმის დეტექტორის მოდული დაუკავშირდება Arduino– ს ანალოგური შესასვლელი ქინძისთავებით - მე ვიყენებ პინ A0– ს.

LED ზოლებს სჭირდებათ ციფრული პულსი იმის გასაგებად, თუ რომელი LED- ს მიმართოს. ამრიგად, ციფრული გამომავალი pin DI უნდა იყოს დაკავშირებული Arduino– სთან. მე ვიყენებ პინ 6 არდუინოს. ჩვენ მივიღეთ მაღაზია, სადაც ჩვენ შევიძინეთ ელექტრონიკა, რომ შევაერთოთ ყველა ჯამპერის გაყვანილობა LED ზოლისთვის. აქედან გამომდინარე, არ იყო საჭირო სამუშაოს შესრულება ჩვენი საკუთარი თავისთვის, დაზოგავს ამ პრობლემას. რაც დარჩა საჭირო იყო მხოლოდ მამაკაც-ქალი კაბელის მიერთება მასზე.

ანალოგიურად, თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ დაიცვას სქემატური დიაგრამა, რათა მიიღოთ მიმოხილვები კავშირების შესახებ.

ნაბიჯი 4: კოდის გადმოტვირთვა

ეს არის უდავოდ პროექტის ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილი. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ კოდის წყარო, რომელიც მე გამოვიყენე (ბმული) ან ჩემი ვერსია (თანდართული ფაილი). მთავარი პრინციპია სენსორიდან მიღწეული ანალოგური მნიშვნელობის რუქა, LED- ების საჩვენებლად.

ყოველ ჯერზე დასაწყებად, ჩვენ გვინდა დავრწმუნდეთ, რომ ყველა შუქი მუშაობს ისე, როგორც მოსალოდნელი იყო. ჩვენ შეგვიძლია ამის გაკეთება მასივის ფუნქციის გამოყენებით, რომელიც საშუალებას მოგცემთ ჩართოთ ყველა ინდივიდუალური LED.

შემდეგ, ჩვენ მივდივართ ნათურაში ბგერების ვიზუალიზაციის მთავარ ფუნქციაზე. ჩვენ შეგვიძლია ამის გაკეთება რუქის ფუნქციის გამოყენებით. ეს საშუალებას მოგვცემს გამოვყოთ LED- ების გარკვეული რაოდენობა რაოდენობრივი ცვლადი შეყვანის გათვალისწინებით. ჩემი მიდგომისთვის, მე გადავწყვიტე გამეზარდა LED- ების რაოდენობა კომპლექტში (180 განსაზღვრულია კოდში, განსხვავებით 120 led- ისგან, რაც მე მაქვს). მე ვცადე სხვადასხვა კონფიგურაცია - მათ შორის ხმის დეტექტორის მგრძნობელობის რეგულირება, მიკროფონის დაბალი და მაქსიმალური მნიშვნელობის ვარიაციები და ა.შ. ასევე არსებობს პროცედურულობის მეორე ფენა. კოდი საშუალებას მისცემს ხმის ინტენსივობის უფრო მოწინავე თვალყურის დევნება საშუალო მაჩვენებლებზე დაყრდნობით, რათა შუქმა შეცვალოს ფერები სიმღერის პიკში შესვლისას - "მაღალი რეჟიმი".

გარეგნობის მიხედვით, რომლის მიღწევაც გსურთ, შეიძლება დაგჭირდეთ კორექტირება გამოყენებულ კოდში. ეს ვიდეო (ბმული) დეტალურად განმარტავს კოდებს.

ნაბიჯი 5: სახლის მომზადება

პირველ რიგში, შავი ბარათის ქაღალდი შემოვატრიალე დაახლოებით იმავე წრიულ და დიამეტრზე, როგორც შუშის ქილა. მე არ მქონდა სათანადო საზომი ხელსაწყოები. ამიტომ, მე იმპროვიზაციას ვაკეთებ ძირითადად შავი ქარაქის ქაღალდის ქილაში გადახვევით. შავი ბარათის ქაღალდის სიგრძის გაზომვის შემდეგ, რომელიც მე უნდა გამოვიყენო, მე მას ფრთხილად ვჭრი იმ ნიშნის მიხედვით, რომელიც მე მომაწოდა. ამის შემდეგ ბოლოები ერთმანეთთან მიმაგრებული მაქვს ცილინდრული მილის შესაქმნელად. კორპუსის სიგრძე და სიმაღლე დამოკიდებულია თქვენი ქილის განზომილებაზე. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი სიგრძე, რაც გსურთ.

შემდეგი, მე ვფარავ საცხოვრებელს, რომელიც მე გავაკეთე LED ზოლით მის გარშემო, ნიღბავს კორპუსის მთელ ზედაპირს. ეს გაკეთდა მხოლოდ წებოვანი ზოლის უკანა მხარეს. მე დარწმუნებული ვარ, რომ პატარა ნაპრალი ამოჭრილია იმისათვის, რომ ზედმეტი მავთულის სიგრძე შევიდეს საცხოვრებლის შიგნით, მავთულის სისუფთავე და არ შეუშალოს ხელი ზედაპირის ზედაპირს.

მესამე, ღრუ ცილინდრული მილი გამოიყენება როგორც უპირატესობა ელექტრონიკის შიგნიდან შიგთავსით. დამწყებთათვის, მე დავიცავი მავთულის კავშირი არდუინოსა და პურის დაფაზე, ლურჯი ჯოხის გამოყენებით. შემდეგ, მე გადავიღე ზედმეტი მავთულის სიგრძე ნორმალური 3M ფირის გამოყენებით. ეს ნაბიჯი არის პრევენციული ღონისძიება, რათა თავიდან იქნას აცილებული მავთულის ადვილად გათიშვა შეკრების პროცესში.

მეოთხე, აწყობილი დაფა შემდეგ მზად არის ჩასასმელად საცხოვრებელში. ვინაიდან ელექტრონიკა „იმალება“კორპუსის შიგნით, შენობის განლაგება ისეთი უნდა იყოს, რომ მომხმარებელს შეეძლოს Arduino USB– ზე ადვილად წვდომა. არა მხოლოდ ეს, ხმის დეტექტორის მოდულს ასევე მოუწევს ქვემოთა დაყენება იმისთვის, რომ მოდულმა მარტივად შეარჩიოს მიმდებარე ხმის შეყვანა. ამიტომ აწყობილი დაფა ვერტიკალურად იქმნება, რომ ეს მოხდეს. ზოგიერთი ქაფის დაფა გამოიყენებოდა შეკრებილი დაფის საცხოვრებელში შესანახად. ამ ნაბიჯის განმავლობაში, LED ზოლები იქნება დაკავშირებული (წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი ხრახნიანი მავთულით) ელექტრონიკის განთავსების შემდეგ. ყველა კავშირი ხდება ამ მომენტამდე, გარდა გარე ენერგიის წყაროსთან - წითელი და შავი მავთულის.

ნაბიჯი 6: საქმე თავისთავად

ვინაიდან დესკტოპის ნათურას ვამყარებ მარშმელოს თავის ასლის სახით, მომიწია მთელ შუშის ქილაზე დაფარვა - თვალებისა და პირის ნაწილის გარდა, რომელიც შავი უნდა ყოფილიყო, თეთრი სპრეის საღებავით. თვალებისა და პირის შაბლონი ამოჭრილია და ჩასმულია ქილაზე სპრეის მუშაობის დაწყებამდე. ქილა დარჩა გასაშრობად თვალისა და პირის ღრუს შიგნიდან მოთავსებამდე. ეს გაკეთდა დარჩენილი შავი ბარათის ქაღალდის გამოყენებით (თავდაპირველად ვფიქრობდი, რომ მხოლოდ შავად შემეღება). ეფექტი კარგად გამოჩნდა, როგორც ჩანს, თვალები და პირის ფენა ფაქტობრივად იჭრებოდა.

ლითონის სახურავს უნდა ჰქონოდა ცენტრალური ხვრელი Arduino USB– ზე წვდომისათვის, ხმის დეტექტორის მოდული და კვების წყარო, როგორც აღვნიშნეთ. მე მოვახერხე ჭრის გაკეთება სახელოსნოში სკოლაში.

ნაბიჯი 7: დასრულება

ახლა ეს არის შენობის საბოლოო შეკრება.

LED ზოლები პირველად შემოწმებულია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ განათება რეალურად მუშაობს და ყველა კავშირი სწორია. მას შემდეგ რაც დარწმუნდით, რომ კომპონენტები მუშაობენ, შეგიძლიათ გააგრძელოთ საცხოვრებლის ჩასმა თქვენს მიერ დამზადებული ქილაში. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ხვრელიდან (სახურავის განთავსების შემდეგაც კი) და ელექტრონული კომპონენტების განთავსებით, შეგიძლიათ მიაღწიოთ როგორც Arduino USB ინტერფეისს, ასევე ენერგიის შეყვანას ქვემოდან. ხმის დეტექტორის მოდული ასევე ოდნავ გარედან გამოდის, უკეთესი ხმის გადასაღებად. ფეხებისთვის მე გამოვიყენე ქაფის დაფისგან ამოჭრილი კუბურები და შევიღებე შავად. იდეალურ შემთხვევაში, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ლამაზი ხის სადგამი თქვენი დესკტოპის ნათურისთვის.

შენიშვნა: საღებავი თავდაპირველად ცუდად იყო შესრულებული, როგორც ჩანს წყლის ნიშნებიდან პირველ პროტოტიპში, ამიტომ, მე მომიწია მთელი საფარის ამოღება თხელი საშუალების გამოყენებით, შემდეგ გავისუნთქე. ამას ნამდვილად დასჭირდა დამატებითი ძალისხმევა, რომლის თავიდან აცილებაც შეგიძლიათ.

და ბოლოს, მე დავასრულე პროექტი. ამას ნამდვილად დასჭირდა განმეორებითი ცდა და შეცდომები - ან კოდის ამოქმედება, ან შეკრების პროცესის შეცვლასთან დაკავშირებით, მაგრამ მე კმაყოფილი ვიყავი მიღწეულით.

ნაბიჯი 8: სრული

ეს იყო შესანიშნავი პროექტი და მე ამის გაკეთება მხიარულად გავატარე. უფრო მეტიც, ის განსაკუთრებით მშვენიერია, რადგან ის ასე მორგებულია და მომავალში იძლევა ნებისმიერ დროს განახლების საშუალებას. კოდის გადაკეთება შესაძლებელია ნებისმიერ მომენტში და თქვენ ყოველ ჯერზე იღებთ "ახალ" ნათურას.

მომავლის გაუმჯობესება

ამასთან, გაცილებით მეტი გაუმჯობესება და/ან ვარიაციაა, რაც შეიძლება აშენდეს.

თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ სხვადასხვა ღილაკი, რომლებიც დაკავშირებულია Arduino– სთან. ამით თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ რეჟიმი ნათურის ზოგადი ფუნქციის განსახორციელებლად, მაგალითად ზოგადი პულსირებით. ეს საშუალებას გაძლევთ გადართოთ მიმდინარე ხმის რეაქტიული რეჟიმი და ზოგადი გრადიენტის პულსირების რეჟიმი. კიდევ ერთი ღილაკი შეიძლება გამოყენებულ იქნას თქვენთვის, რომ შეცვალოთ გამოსხივების განათების ფერის ნაკრები (კომპლექტი 1 - ლურჯი ყვითლად, ნაკრები 2 - წითელი იისფერი და ა. ან კიდევ უფრო მეტიც, თქვენ შეიძლება გქონდეთ პროცედურულობის 3 ფენა, სადაც არის საშუალოზე დაფუძნებული ხმის ინტენსივობის მოწინავე თვალყურის უფრო მეტი რეჟიმი - 'LOW', 'NORMAL', 'HIGH'. ამ გზით თქვენ მიაღწევთ ფერადი ტალღების უფრო ფართო სპექტრს.

მე ასევე მინდა დავუბრუნდე ჩემს პირვანდელ კონცეფციას, სატარებელ მარშმელოს LED თავს. ეს უფრო თამამად გამოიყურება, რომელიც აერთიანებს როგორც ხმის დეტექტორის მოდულის, ასევე ამაჩქარებლის მოძრაობის მოდულის გამოყენებას. ხმის დეტექტორის მოდული განასახიერებს LED განათების პულსის ვიზუალიზაციას, ხოლო ამაჩქარებელი მოძრაობის მოდული შეცვლის შუქის ფერს მისი შეკითხვის შესაბამისად - მომხმარებლის მიერ გადაადგილების ხარისხი.

ძირითადად, აქ არის იდეა, რომ შეზღუდვები უსასრულოა და ის არის მხოლოდ ის, რაც შემოიფარგლება მხოლოდ თქვენი ხედვით. გმადლობთ ყურებისთვის/კითხვისთვის და გაატარეთ კარგი დრო თქვენს არდუინოსთან ერთად!