LED საცეკვაო ოთახი: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:21

ეს არის სახელმძღვანელო არდუინოზე დაფუძნებული LED მუსიკის ვიზუალიზატორის შესაქმნელად, AKA სრულიად ტკბილი ციფრული ცეკვის ოთახი. არსებობს რამოდენიმე სახელმძღვანელო ინსტრუქციის შესახებ სუფთა წრიული ვიზუალიზატორების შესახებ, მაგრამ ეს არის ზოგადად გამაძლიერებელი, რომელიც ახდენს შუქის პულსის გახანგრძლივებას და ინტენსივობის შეცვლას აუდიო სიგნალში გადაცემული სიმძლავრის საპასუხოდ. მე მინდოდა რაღაც უფრო მეტი სტრობის ხაზის გასწვრივ, რომელიც პასუხობდა მუსიკის სხვადასხვა სიხშირეზე. საბოლოო შედეგი არის ამა და ამ და ცოტა ამის მუტანტი დედინაცვალი, მაგრამ ის სრულიად ღირს. ფაქტობრივი აუდიო სიგნალი იკითხება მიკროფონის ჯეკიდან კომპიუტერზე, ასე რომ მას შეუძლია მიიღოს საკუთარი ბგერა ხმა iPod / როკ ბენდიდან / კარაოკედან / რასაც თქვენ გიჟურ ბავშვებზე ოცნებობთ. კარგი ახალი მუსიკა! DoKashiteru– ს და Creative Commons– ის თავაზიანობით, მე მოგიტანთ სისტემის არაცენზურულ ვიდეოს:

ნაბიჯი 1: ნაწილები / ინსტრუმენტები

ნაწილები: LED- ები - ცხადია. EBay– დან შევიძინე მართლაც ნათელი 10 მმ – იანი, სხვადასხვა ფერის ნაყარი, მაგრამ მათი ნახვა შეგიძლიათ დიგიკეიზე ან მაუსერზე. უმაღლესი მილიკანდელას რეიტინგები უკეთესია, მით უმეტეს, თუ გსურთ, რომ ეს არაფერს ანათებდეს და არა მხოლოდ იყოს ლაქების ფერი. იყიდეთ გარშემო, რომ იპოვოთ კარგი გარიგება. რეზისტორები - თითო თითოეული LED- ისთვის. ნაღმს 470 ოჰმი სჭირდებოდა, მაგრამ დარწმუნდით, რომ შეამოწმეთ თქვენი LED- ების რეიტინგი ისე, რომ მიიღოთ რაც შეიძლება მეტი შუქი, მათი დაწვის გარეშე. Solderless breadboad - ყველა სქემისთვის. Arduino - კომპიუტერის/წრიული ინტერფეისი. პატარა გასაოცარი დაფა. იყიდეთ ონლაინ რეჟიმში. მავთული - ბევრი მყარი ბირთვიანი მავთული. მე მჭირდებოდა ბევრი, სწრაფად, ასე რომ მე დავამთავრე ჩემი ადგილობრივი რადიოშექის ამ ნივთების გაწმენდა, მაგრამ თქვენ უნდა გქონდეთ გაცილებით იაფი. ასეთი ორი ძაფის ერთმანეთთან გამართვა ძალზე სასარგებლოა, როგორც ამას მოგვიანებით ნახავთ. კომპიუტერი - სადაც ხდება ფაქტობრივი გამოთვლა. დიახ, ეს შეიძლება იყოს ოდნავ გადაჭარბებული, რომ აანთო რამდენიმე შუქი, მაგრამ რადგან ჩვენ აუცილებლად ვამთავრებთ ჩვენს საცეკვაო მუსიკას ლეპტოპიდან მაინც, ეს მშვენივრად გამოვიდა. ელექტროენერგიის მიწოდება - LED- ები, სავარაუდოდ, უფრო მეტ ენერგიას მოიზიდავს, ვიდრე არდუინოს შეუძლია, ამიტომ ჩვენ ვაძლიერებთ მათ გარედან და შევცვლით მათ ტრანზისტორებით. თქვენ უნდა გქონდეთ ეს რამოდენიმე ძველი ელექტრონიკისგან, ან შეგიძლიათ იპოვოთ ტექნიკის მაღაზიებში. იხილეთ დაგეგმვის გვერდი რა ძაბვა / ამპერაჟი გჭირდებათ. NPN ტრანზისტორი - ჩვენ ვიყენებთ მათ, როგორც მიმდინარე გამაძლიერებლებს / კონცენტრატორებს. არდუინოდან ამოღებული ცოტა დენი აკონტროლებს ბევრ დენს ელექტროენერგიის წყაროდან, რომელიც გადის LED- ებზე. იპოვეთ ისინი ინტერნეტში ან RadioShack– ში. Soldering რკინის - საკმაოდ თვითმმართველობის ახსნა. დინამიკები / აუდიო გამყოფი / მამაკაცი -მამაკაცი აუდიო კაბელი - დინამიკები ხმის, გამყოფისა და კაბელისათვის, ყურსასმენის გამომავალი სიგნალის დინამიკებზე და მიკროფონის ჯეკზე. პროგრამული უზრუნველყოფა: Arduino - გადმოწერეთ arduino პროგრამული უზრუნველყოფის გარემო აქედან. დამუშავება - დამუშავება კარგად ესაუბრება arduino– ს და აქვს ჩაშენებული რამდენიმე გასაოცარი ბიბლიოთეკა. გადმოწერეთ აქედან. დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ მინი ხმის დამუშავების ბიბლიოთეკის უახლესი ვერსია აქედან. თქვენ ასევე შეიძლება დაგჭირდეთ "arduino" ბიბლიოთეკის მიღება მათთან კომუნიკაციისთვის - მიიღეთ ის აქედან და ჩაწერეთ თქვენს დამუშავების/ბიბლიოთეკების საქაღალდეში.

ნაბიჯი 2: სქემის დიზაინი

სქემის საერთო ხედი, რომელსაც ჩვენ ვაშენებთ. მავთულის ორი ჯაჭვი დაკავშირებულია მაღალ და დაბალ ძაბვებთან და თითოეული LED/რეზისტენტული წყვილი ხდის მათ განათებას. დაბალი ძაბვის ძაბრი ფაქტობრივად ტრანზისტორით არის მიწასთან დაკავშირებული, რათა ჩვენ შევძლოთ გაკონტროლდეს ნაკადის რაოდენობა (და შესაბამისად LED- ების სიკაშკაშე).

ნაბიჯი 3: დაგეგმვა

ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაბიჯი არის დაგეგმოთ რა ფერები გსურთ და სად. ჩემს საერთო საცხოვრებელში ჭერი საუკეთესოდ არის აღწერილი, როგორც "ვაფლის ფორმა", კვადრატული ჩაღრმავებით ზედაპირზე. მათ შექმნეს ძალიან ბუნებრივი ბადე ფერების დასადგენად, მაგრამ თქვენ უნდა შეადგინოთ თქვენი საკუთარი გეგმა. თქვენ შეგიძლიათ გამოთვალოთ 8 -მდე LED- ები ერთ საკონტროლო ძაფზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ ეს 8 ერთდროულად ჩაირთვება და გამორთულია. განლაგებული ყველა დიზაინით, ახლა ჩვენ გვჭირდება ენერგიის გამოთვლები. შეამოწმეთ თქვენი LED- ების მონაცემთა ფურცლები, რომ გაიგოთ ძაბვა და დენი. მაღაროს აქვს ძაბვის ვარდნა ~ 3.5 ვოლტი და აქვს მაქსიმალური დენი 20 მილიამპერი. რადგან მე მქონდა 12 ვოლტიანი კვების წყარო, ჩვენ შეგვიძლია გავაკეთოთ ცოტა მარტივი მათემატიკური მათემატიკა ომის კანონის გამოყენებით (V = IR): (12 - 3.5) = 0.02 * R R = 425 ოჰმ. სიმარტივისთვის ჩვენ ვამრგვალებთ მას 470 ოჰმ -მდე. 5 მმ LED- ების უმეტესობას ექნება ძაბვის ვარდნა 2 ვოლტამდე და მიმდინარე რეიტინგი დაახლოებით 15 მილიამპერი, მაგრამ შეამოწმეთ ისე, რომ არ დაიწვას ისინი. დაიმახსოვრე: სინათლის ინტენსივობა დენის პროპორციულია, ამიტომ გამოიყენეთ უფრო დიდი რეზისტორი, რომ შეზღუდავთ დენს, თუ ისინი ძალიან კაშკაშაა. ასევე დარწმუნდით, რომ დენის წყაროს შეუძლია გაუმკლავდეს მთელ ამ მიმდინარეობას - ზოგიერთი მცირე ზომის მხოლოდ რამდენიმე ასეული მილიამპერია, რაც იმას ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ მხოლოდ 10-20 LED- ები ჩართოთ პარალელურად, როგორც ჩვენ.

ნაბიჯი 4: მოამზადეთ LED- ები და მავთული

გაცილებით ადვილია LED- ების მიმაგრება მავთულხლართებზე, თუ ჩვენ პირველად შევაკრავთ მათ რეზისტორებთან ერთად. LED- ის ორივე უარყოფითი (მოკლე) ტყვიის და რეზისტორის ერთი მხარე გაანახევრეთ, შემდეგ შეაერთეთ ერთმანეთთან. მას შემდეგ რაც ეს კეთდება, წარმართეთ პოზიტიური გამტარი და რეზისტორი გარედან ისე, რომ LED ოდნავ გამყარდეს. იხილეთ სურათი უფრო მკაფიო ახსნისთვის. შემდეგი, ჩაყარეთ ყველა მავთული და დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ საკმარისი თითოეული ძაფისთვის. გაზომეთ და მონიშნეთ, სად უნდა წავიდეს თითოეული LED. კიდევ ერთხელ, ახლანდელი დანართის ახსნა საუკეთესოდ მოცემულია სურათზე. მიამაგრეთ LED- ები მავთულზე, დარწმუნდით, რომ შეინარჩუნეთ პოლარობა თანმიმდევრულად - ყველა დადებითი მივყავართ ერთ მავთულს, ხოლო ყველა ნეგატივს მეორეზე. მას შემდეგ რაც დაასრულებთ, შეამოწმეთ ძაფები მათ დაყენებამდე - შეაერთეთ მავთულები თქვენს ელექტრომომარაგებასთან ან 9 ვოლტ ბატარეასთან, რათა დარწმუნდეთ, რომ ყველა შუქი ჩართულია. შემდეგი, განათავსეთ ყველა მავთული! ჩემს შემთხვევაში, ეს მოიცავდა უამრავ თეთრ დაფას და სკამებზე დგომას. დარწმუნდით, რომ უფასო ბოლოები ერთ ადგილას იკრიბება, სადაც ჩვენ ვაყენებთ პურის დაფას, არდუინოს და კომპიუტერს. მე ასევე დავამატე პატარა ორიგამის გლობუსები LED- ებზე შუქის გასავრცელებლად - უბრალოდ მოჭერით პატარა ნაპრალები რადიალურად გარედან ბუშტის ხვრელიდან, რათა გააკეთოთ ოთხი ტაბლეტი და ის ლამაზად გადავა. ეფექტისთვის იხილეთ სურათი წინა გვერდზე. ბონუს ქულები, თუ გლობუსი დამზადებულია ძველი ლექციის ნოტებისგან.

ნაბიჯი 5: შექმენით წრე

ნამდვილად მეტი არაფერია სათქმელი. შეაერთეთ თქვენი კვების ბლოკიდან პოზიტიური და უარყოფითი ლიდერები დენის რელსებზე და შეაერთეთ არდუინოს დამჭერი იმავე ნეგატიურ რელსს. იხილეთ სურათი კარგი განლაგების სისტემისთვის. შეამოწმეთ, რომ ყველაფერი მუშაობს არდუინოდან (ნაჩვენებია ქვემოთ ლურჯ, შავ და წითელ ფერებში) და მათ პოზიტიური სიმძლავრის სარკინიგზო ხაზთან მოხსნით. დენი გადის ტრანზისტორებში და საშუალებას მისცემს LED- ებს ჩართონ (თუ ყველაფერი სწორად არის დაკავშირებული). დააბრუნეთ ისინი ისე, როგორც უნდა იყვნენ და დაუკავშირეთ arduino თქვენს კომპიუტერს USB კაბელით. ხმის სისტემის დასაყენებლად შეაერთეთ გამყოფი და მამრობითი სქესის კაბელი სპლიტერში. გაგზავნეთ კაცი – კაცი კაბელის მეორე ბოლო თქვენი კომპიუტერის მიკროფონის ჯეკში. ისევ და ისევ, ეს ოდნავ გადაჭარბებულია, თუ თქვენ აპირებთ მხოლოდ თქვენი კომპიუტერის ხმის დაკვრას (მით უმეტეს, თუ თქვენ ხვდებით როგორ გამოიყენოთ ჯეკი), მაგრამ ამ გზით სისტემა შეიძლება დაიძაბოს როკ ბენდზე ან კარაოკეზე ან სხვა რამეზე, რაც შეიძლება გამოვიდეს 3.5 მმ აუდიო ბუდე. დარწმუნდით, რომ მუშაობს თქვენი მიკროფონი - შეაერთეთ გამყოფი spiitter ნებისმიერ აუდიო წყაროსთან, შემდეგ გახსენით ხმის ჩამწერი პროგრამა, რომ დაინახოთ სიგნალის რეგისტრაცია. ხშირად მიკროფონი შეიძლება დადუმდეს, ასე რომ, თუკი პრობლემები შეგექმნათ, ეს პირველი ადგილია, სადაც უნდა გამოიყურებოდეთ.

ნაბიჯი 6: კოდის კოდი კოდი

გახსენით arduino პროგრამული უზრუნველყოფის გარემო და ატვირთეთ StandardFirmata მაგალითის ესკიზი დაფაზე. ესკიზი საშუალებას მოგცემთ აკონტროლოთ arduino სერიული ინტერფეისით, რაც იმას ნიშნავს, რომ კომპიუტერზე თვითნებურ კოდს შეუძლია გააკონტროლოს შუქი, რომელიც ჩვენ ახლახან ჩავრთეთ. კოდი, რომელიც რეალურად ამუშავებს აუდიო სიგნალს, არის (მოხერხებულად) დამუშავების ესკიზი. იგი დაფუძნებულია მინიმალურ ბიბლიოთეკაში გასაოცარი BeatDetect ბიბლიოთეკის გარშემო. BeatDetect კლასი ითვლის აუდიო სიგნალის ფურიეს გარდაქმნას და თვალყურს ადევნებს თითოეული კოეფიციენტის საშუალო და ვარიაციას ბოლო რამდენიმე წამში. თუ FFT- ის რომელიმე ურნაში ღირებულება აღემატება ცვალებადობას, აღინიშნება დარტყმა და ამ სიხშირესთან დაკავშირებული შუქი აინთება. რა რას ნიშნავს ეს არის ის, რომ LED- ების თითოეული ბილიკი შეესაბამება მუსიკის სხვადასხვა სიხშირეს - ერთი ძაფისებრი ბასის დარტყმა, მეორე ხაფანგის ჰიტები, მეორე მაღალი ვოკალური ნოტები და ასე შემდეგ, 26 სხვადასხვა სიხშირეზე. ჩამოტვირთეთ თანდართული დამუშავება ესკიზი ქვემოდან და შეცვალეთ ledPins მასივი 10 ხაზზე, რომ ასახოს თქვენი საკუთარი კონფიგურაცია. პირველი პინის ნომერი შეესაბამება ყველაზე დაბალ სიხშირეებს. როგორც კი ეს კეთდება, თქვენ დასრულდება! შეაერთეთ აუდიოს გამყოფი თქვენს ყურსასმენის ჯეკში, დაიწყეთ ესკიზი და დაიწყეთ მუსიკის დაკვრა. თუ ყველაფერი ისე მუშაობს, როგორც მოსალოდნელი იყო, ტალღის ფორმის ვიზუალიზატორი გამოჩნდება და შუქი ანათებს. ისიამოვნეთ!

ნაბიჯი 7: პრობლემების მოგვარება

მთავარი პრობლემა, რომელსაც თქვენ სავარაუდოდ შეხვდებით არის დამუშავების და არდუინოს ერთმანეთთან საუბარი. დარწმუნდით, რომ დააინსტალირეთ arduino პროგრამული უზრუნველყოფა - ეს მოიტანს ყველა საჭირო სერიულ ბიბლიოთეკას. თქვენ შეგიძლიათ თავიდან აიცილოთ პრობლემები წრეში ტესტირებისას - შეამოწმეთ თითოეული LED, შემდეგ თითოეული ღერი, შემდეგ თითოეული ტრანზისტორი. თუ ყველაფერი ვერ მოხერხდება, დაუბრუნდით ამას იმის დასადგენად, თუ სად მდგომარეობს პრობლემა. ახლა, როდესაც მე მოვახერხე ყველა ხარვეზის აღმოფხვრა საკუთარი კონფიგურაციიდან, მე ვერ ვიფიქრებ, რა იყო ისინი ჩემს თავზე. განათავსეთ ნებისმიერი პრობლემა, რაც მე მაქვს, რადგან მე ალბათ მათ შევხვდი და მას შემდეგ დავივიწყე.