چراغ های خلقی فعال موسیقی: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

مقدمه و پیش زمینه

در سال اول (بهار 2019) ، می خواستم اتاق خواب خود را زیبا کنم. من به این ایده رسیدم که چراغ های خلق و خوی خودم را بسازم تا با موسیقی که در هدفون گوش می دهم واکنش نشان دهد. صادقانه بگویم ، من هیچ الهام خاصی نداشتم ، فقط فکر کردم آنها جالب به نظر می رسند. در گرمای فصل فینال ، من یک کنترلر نوار LED را با هم ترکیب کردم که می تواند به صدا واکنش نشان دهد. کار می کرد ، اما این فقط یک راه اندازی تخته نان بود ، دور از هر چیز کامل یا دائمی. زمان گذشت ، تکالیف روی هم انباشته شد ، و آن پروژه بیشتر و بیشتر در جعبه چیزهای ناتمام من فرو رفت.

سپس قرنطینه آغاز شد.

من زمان کافی را برای پیگیری مواردی که دوست دارم و انرژی برای تکمیل پروژه های روزهای گذشته به دست آوردم. بنابراین ، آن تخته نان تنها از پایین شمع من نجات یافت و این پروژه در نهایت (خوب ، بیشتر) به پایان رسید.

این یک محصول تمام عیار نیست ، که توسط مقوا و برنامه نویسی بدیهی مشهود است ، اما با این وجود یک دکوراسیون کوچک سرگرم کننده است.

(این دستورالعمل دقیق نیست ، بیشتر به دلیل مدت زمان ساخت این دستگاه است.)

پیش نیازها

دانش اولیه و تجربه برنامه نویسی Arduino.

توجه به سازنده (شما):

چراغهای روحی که ایجاد می کنید تقریباً با آنچه که من دارم مطابقت ندارد. با این دستورالعمل بیشتر به عنوان یک پیشنهاد رفتار کنید و چرخش خود را روی آن قرار دهید!

تدارکات

• Teensy ++ 2.0 (یا هر آردوینویی که دارید)
• مقاومت های مختلف
• سوئیچ های مختلف
• خازن های مختلف
• جک 3.5 میلی متری (زن یا مرد)
• پتانسیومترها (یا رمزگذارها)
• IC تقویت کننده صدا
• نوارهای LED آدرس پذیر
• هدفون شکافنده

اینها پیوندهای وابسته به آمازون هستند بنابراین با هر فروش کمی کمیسیون دریافت می کنم. اگر هنوز این منابع را ندارید و می خواهید از پروژه های آینده من پشتیبانی کنید ، این پیوندها را دنبال کنید!:)

مرحله 1: برنامه ریزی و Breadboard

اولین قدم برای هر پروژه خوب ، تنظیم الزامات خود است. این مرحله نسبتاً باز است. این به شما بستگی دارد که آن را به سادگی یا پیچیده ای که می خواهید بسازید.

الزامات من

• یک نوار LED آدرس پذیر برای روشنایی حالت را کنترل کنید
• حالت واکنشی صوتی داشته باشید
• یک حالت RGB استاتیک داشته باشید - هنگامی که من فقط می خواهم روشنایی را ببینم
• برای تعویض بین حالت ها یک کلید انتخاب کننده داشته باشید
• برای کنترل حالت RGB پتانسیومتر داشته باشید
• یک ترمینال پیچ برای اتصال منبع تغذیه 5V داشته باشید

هنگامی که الزامات خود را مشخص کردید ، کار بعدی این است که تعیین کنید به چه اجزایی نیاز دارید و آنها را برش دهید. از نمودار سیستم من در بالا به عنوان راهنما استفاده کنید! آزمایش یک گام اساسی برای رفع اشکال ، اطمینان از کار اجزاء با هم و اجتناب از اشتباهات وقت گیر است.

یادداشت:

چرا تقسیم ولتاژ برای ورودی صدا؟

شاید متوجه شده باشید که یک تقسیم کننده ولتاژ در خط ورودی سیگنال صوتی وجود دارد. این یکی از محدودیت های ADC های آردوینوس است: ADC فقط می تواند ولتاژهای بین 0 تا 5 ولت را بخواند. از آنجایی که یک سیگنال صوتی AC است ، قسمتهایی دارد که منفی می شود. بدیهی است که ما نمی خواهیم این ولتاژ منفی به پین ورودی برسد ، بنابراین سیگنال را با تقسیم ولتاژ جبران کرده و آن را در مرکز 2.5 ولت نگه می داریم.

چرا تقویت کننده؟

من متوجه شدم که هنگام استفاده از هدفون یا بلندگوها با تنظیم نان برد ، سیگنال بسیار ضعیف بود تا بتواند توسط آردوینو پردازش شود. با افزودن تقویت کننده این مشکل حل شد. همانطور که می بینید ، آزمایش از قبل مهم است!

مرحله 2: برنامه

این کد ارائه شده همان چیزی است که من در چراغ های خلقی خود استفاده کردم. به دلیل سخت افزارها و چیدمان متفاوت برد ، قطعاً از این کد بدون دستکاری آن استفاده نخواهید کرد. برای مشاهده نحوه استفاده از کتابخانه ها ، آن را بیشتر به عنوان مثال در نظر بگیرید.

کتابخانه های مورد استفاده:

Fastled.h (برای کنترل LED آدرس پذیر)

fix_fft.h (برای تبدیل سریعتر حتی سریعتر. این امر ضروری بود زیرا دیگر کتابخانه های تبدیل فوریه بسیار کند بودند. مشکل سرعت را می توان با یک میکروکنترلر سریعتر مانند ESP32 دور زد.)

مرحله 3: آن را بکشید

اگر از دانش کافی برخوردار هستید ، من به شدت توصیه می کنم به جای یک تخته چوبی یک PCB طراحی کنید. این یک فرآیند لحیم کاری بسیار خسته کننده است. من نمی توانم هر یک از اتصالات لحیم کاری را که ساخته ام به تفصیل بیان کنم ، اما در اینجا چند نکته مهم وجود دارد:

نکات:

اجزای خود را روی تخته چوبی خود قرار دهید تا از قبل روی آنها قرار گیرد. این کار شما را از بسیاری از سردردها نجات می دهد.

یک خازن بای پس را روی ریل برق خود قرار دهید تا اثرات افزایش سنسورها را کاهش دهد.

از طول سرب اضافی ارائه شده توسط خازن ها و مقاومت های سوراخ دار استفاده کنید. از آنها برای اتصال سایر نقاط روی برد خود استفاده کنید.

از اتصالات PWM زن و پین هدرهای مردانه برای حذف/اتصال آسان اجزاء استفاده کنید.

تا جایی که می توانید از سیم جامد استفاده کنید. قرار دادن آن در سوراخ ها آسان تر است.

مرحله 4: ساخت محوطه

وقت آن رسیده است که محفظه ای را برای ورق ورق/PCB جدید خود بسازید. من از مقوا بریده استفاده کردم زیرا بهترین چیزی بود که در دست داشتم. اگر چاپگر سه بعدی یا روش دیگری دارید ، این نیز خوب است!

نکات:

برای اندازه گیری ابعاد تخته خود از کولیس استفاده کنید ، مخصوصاً اگر در حال پوشاندن یک قاب هستید.

در صورت استفاده از مقوا

هنگام برش همیشه کمی آزادی عمل بگذارید. همیشه می توانید بیشتر برش دهید ، اما هرگز نمی توانید دوباره وصل کنید.

از چاقوی کوچک یا چاقوی دقیق استفاده کنید. یک تیغه کوچک برای ایجاد سوراخ های دقیق و مناسب مناسب است.

مرحله 5: لذت ببرید

با چراغ های خلقی جدید خود لذت ببرید!

مواردی که باید گسترش یابد:

ساخت کیس مناسب؟

الگوها یا حالت های بیشتر؟

میکروکنترلر سریعتر؟