JackLit: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

این پروژه توسط دانشجویان متعلق به مشارکت Femineers Academy Fremont و دوره الکترونیک کالج Pomona 128 انجام شد. این پروژه به منظور ادغام فناوری hex-ware در یک ژاکت سرگرم کننده بود که با آهنگ با موسیقی روشن می شود. "JackLit" ما قادر است موسیقی را از طریق میکروفون بشنود و از کد تبدیل Fast Fourier برای مرتب کردن فرکانس های موسیقی استفاده می کند که می توان آنها را کمی کرد و برای تشخیص گروه های روشنایی خاص روی ژاکت استفاده کرد. با انجام این کار ، گروه های پانل الکترولومینسنت ، به صورت موازی ، با ریتم هر آهنگی بر اساس دامنه فرکانس هایی که میکروفون می شنود ، روشن می شوند. استفاده از این پروژه ارائه یک ژاکت سرگرم کننده است که می تواند با ریتم هر آهنگ روشن شود. می توان آن را در رویدادهای اجتماعی پوشید یا روی انواع لباس ها استفاده کرد. از این فناوری می توان در کفش ، شلوار ، کلاه و غیره استفاده کرد. همچنین می تواند برای تنظیم نور در نمایشگاه ها و کنسرت ها استفاده شود.

مرحله 1: مواد

همه مواد را می توانید در adafruit.com و amazon.com پیدا کنید.

• 10cmX10cm پانل الکترولیانس سفید (x3)
• 10cmX10cm پانل الکترولینسنت آبی (x4)
• پانل الکترولومسنت آبی 10cmX10cm (x3)
• 20cmX15cm پانل الکترولومینسنت آبی (x2)
• نوار الکترولومینسنت سبز 100 سانتی متری (x3)
• نوار الکترولومسنت قرمز 100 سانتی متری (x4)
• نوار الکترولیومسنت آبی 100 سانتی متری (x2)
• نوار الکترولیومسنت سفید 100 سانتی متری (x1)
• اینورتر 12 ولت (x4)
• ماژول رله SainSmart 4 کانال (x1)
• باتری 9 ولت (x5)
• اتصال محکم 9 ولت (x5)
• تعداد زیادی سیم
• HexWear

مرحله 2: نرم افزار آردوینو

قبل از شروع ساختن JackLit ، باید ابزارهای برنامه نویسی مناسبی برای کنترل آن داشته باشید. ابتدا باید به وب سایت Arduino بروید و Arduino IDE را بارگیری کنید. پس از انجام این کار ، در اینجا مراحلی وجود دارد که باید برای برنامه ریزی Hex خود دنبال کنید.

1. (فقط Windows ، کاربران Mac می توانند این مرحله را رد کنند) با مراجعه به https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… درایور را نصب و نصب کنید (فایل.exe ذکر شده در مرحله 2 در بالای صفحه پیوند شده RedGerbera).
2. کتابخانه مورد نیاز Hexware را نصب کنید. Arduino IDE را باز کنید. در بخش "پرونده" ، "تنظیمات برگزیده" را انتخاب کنید. در فضایی که برای URL های مدیران تابلوهای اضافی در نظر گرفته شده است ، https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… را جایگذاری کنید. سپس روی "OK" کلیک کنید. به Tools -> Board: -> Board Board بروید. از منوی گوشه سمت چپ بالا ، "مشارکت شده" را انتخاب کنید. جستجو کنید و سپس بر روی Gerbera Boards کلیک کنید و روی Install کلیک کنید. خروج و راه اندازی مجدد Arduino IDE. برای اطمینان از اینکه کتابخانه به درستی نصب شده است ، به Tools -> Board بروید و به پایین منو بروید. شما باید بخشی را با عنوان "تخته های Gerbera" مشاهده کنید که در زیر آن حداقل HexWear (اگر نه بیشتر تخته هایی مانند mini-HexWear) وجود دارد.

مرحله 3: طرح اینورتر

این نمودار مدار متصل کننده باتری های 9 ولت را به موازات اینورتر و سپس به کاپشن نشان می دهد. توجه داشته باشید که جفت سیم خارج شده از هر اینورتر جریان AC را حمل می کند و مهم است که سیمهای متصل به موازات اینورتر در فاز باشند ، در غیر این صورت سود خالص 1 نخواهد بود.

مرحله 4: چیدمان رله

این جزء بعدی مدار از مرحله 3 با برچسب "به سوئیچ ها" است که Hex را به سوئیچ ها وصل می کند (ماژول رله).

مرحله 5: بسازید

باتری ها و اینورترهای 9 ولت را همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، وصل کنید. پنج ولت 9 موازی باید موازی باشند و به چهار اینورتر نیز موازی متصل شوید. سیمهای خروجی اینورترها باید موازی و فاز متصل شوند. یکی از سیمهای موازی خروجی اینورتر را باید کنار گذاشت تا مستقیماً به صفحات الکترولومینسنت روی کاپشن متصل شود. دیگری به ماژول رله متصل می شود. توجه داشته باشید که کدام یک به جایی می رود دلخواه است زیرا ما با یک مدار AC سروکار داریم. همانطور که در مرحله 4 نشان داده شده است ، باید سیمهای موازی را به سه قسمت تقسیم کنید که هر کدام به یکی از چهار سوئیچ متصل می شوند. یک سوئیچ بلا استفاده می ماند. دستورالعمل های adafruit.com یا amazon.com را ببینید تا بدانید سیم های شما کجا باید به سوئیچ ها متصل شوند. سیم دیگری باید به هر سوئیچ متصل شود که برای اتصال به صفحات الکترولومینسنت روی ژاکت کنار گذاشته می شود. مطابق شکل 4 و بالاتر ، ماژول رله را به Hex وصل کنید.

حرکت به مدار یکپارچه در ژاکت. ما در حال حاضر مجموعه ای از سه سیم داریم که به اینورتر متصل می شود و مجموعه ای دیگر از سه سیم که به سوئیچ ها متصل می شود. آنها در مجموعه های سه تایی قرار دارند زیرا ما 3 مدار موازی از صفحات الکترولومینسنت روی کاپشن داریم. پانل های الکترولومینسنت را می توان به صورت داغ روی ژاکت چسباند و سوراخ هایی روی پارچه ایجاد کرد که سیم ها را به هم بپیچانند تا از بیرون نمایان نشوند. مرحله بعدی به دلیل وجود همه صفحات الکترولومینسنت ساده ترین اما خسته کننده ترین مرحله است. انتخاب کنید که کدام پنل ها را می خواهید به طور همزمان روشن کنید. شما می توانید سه گروه از پنل ها را تعیین کنید ، و هر یک باید به طور موازی به هم متصل شوند. باید سیمهای ورودی مثبت به موازات و سیمهای ورودی منفی به صورت موازی وجود داشته باشد ، هرچند که مثبت و منفی آن دلخواه است زیرا یک مدار AC است. یکی از سه سیم وارد شده از اینورتر را به هر یک از سه گروه روشنایی موازی الکترولومینسنت وصل کنید. سپس یکی از سه سیم را که از کلیدها می آید به هر سه گروه روشنایی موازی الکترولومینسنت وصل کنید. سیم های در معرض دید را حتما بپوشانید زیرا شوک نوری به شما وارد می کند.

مرحله ششم: کد نویسی

کد ما از کتابخانه Arduino Fast Fourier Transform (fft) برای تجزیه نویز به فرکانس هایی که Hex می شنود استفاده می کند. ریاضیات واقعی پشت Fourier Transforms تا حدودی پیچیده است ، اما خود این فرآیند چندان پیچیده نیست. اول ، Hex نویز می شنود ، که در واقع ترکیبی از فرکانس های مختلف است. Hex فقط می تواند مدت زمان مشخصی قبل از پاک کردن تمام داده ها گوش دهد و مجدداً ، بنابراین برای شنیدن نویز ، فرکانس آن نویز حداکثر باید در نیمی از زمانی باشد که Hex از آن زمان به آن گوش می دهد. Hex باید بتواند آن را دوبار بشنود تا بداند فرکانس خودش است. اگر بخواهیم یک تن خالص را به عنوان تابعی از دامنه در برابر زمان ترسیم کنیم ، موج سینوسی را مشاهده می کنیم. از آنجا که در حقیقت تن های خالص رایج نیستند ، در عوض آنچه می بینیم یک خط گیج کننده و گیج کننده و نامنظم است. با این حال ، ما می توانیم این را با مجموعهای از فرکانسهای مختلف تن خالص با دقت بسیار بالایی تخمین بزنیم. این همان کاری است که کتابخانه fft انجام می دهد: نویز می گیرد و آن را به فرکانس های مختلف که می شنود تجزیه می کند. در این فرایند ، برخی از فرکانس هایی که کتابخانه fft برای تقریب سر و صدای واقعی از آنها استفاده می کند ، دامنه های بیشتری نسبت به بقیه دارند. یعنی برخی از آنها بلندتر از دیگران هستند. بنابراین ، هر فرکانسی که Hex می تواند بشنود دارای دامنه یا حجم مربوطه است.

کد ما یک fft انجام می دهد تا لیستی از دامنه های همه فرکانس ها را در محدوده ای که Hex می تواند بشنود بدست آورد. این شامل کدی است که هم لیستی از فرکانس ها و دامنه ها را چاپ می کند و هم آنها را نمودار می کند تا کاربر بتواند تأیید کند که Hex در واقع چیزی می شنود و به نظر می رسد که با تغییرات سطح حجم هر شش ضلعی مطابقت دارد. شنوایی از آنجا ، از آنجا که پروژه ما دارای 3 سوئیچ است ، محدوده فرکانس را به یک سوم تقسیم می کنیم: کم ، متوسط و زیاد و هر گروه را با یک سوئیچ مطابقت می دهیم. Hex از فرکانس هایی که شنیده است عبور می کند و اگر چیزی در گروه کم/متوسط/زیاد بیش از حجم مشخصی باشد ، سوئیچ مربوط به گروهی که فرکانس به آن تعلق دارد روشن می شود و همه چیز متوقف می شود تا نور باقی بماند بر. این کار ادامه می یابد تا همه فرکانس ها بررسی شوند ، و سپس Hex دوباره گوش می دهد و کل روند تکرار می شود. از آنجا که ما 3 سوئیچ داشتیم ، فرکانس ها را به این ترتیب تقسیم کردیم ، اما به راحتی می توان آن را در هر تعداد سوئیچ تغییر داد.

یادداشتی در مورد برخی از عجایب کد. دلیل این که وقتی فرکانس های شروع شده از دهم را تکرار می کنیم این است که در فرکانس 0 ، دامنه بدون توجه به سطح نویز به دلیل یک جابجایی DC بسیار زیاد است ، بنابراین ما فقط بعد از آن ضربه شروع می کنیم.

برای مشاهده کد واقعی که استفاده کردیم ، فایل پیوست را مشاهده کنید. با خیال راحت با آن بازی کنید تا بیشتر یا کمتر حساس شود یا اگر می خواهید گروه های روشنایی بیشتری اضافه کنید! خوش بگذره!