بلوتوث بلندگو W/ Music-Reactive LED Matrix: 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

این پروژه در مسابقه بی سیم و مسابقه LED ثبت شده است - اگر دوست دارید ، من از رای شما بسیار قدردانی می کنم. با تشکر!

من یک بلندگوی بلوتوث DIY با ماتریس LED یکپارچه طراحی و ساختم. ماتریس LED شامل تعدادی حالت مختلف تجسم است ، از جمله حالت شومینه ، حالت انتزاعی "هنر متحرک" و چندین حالت که از طریق میکروفون داخل جعبه بلندگو به موسیقی واکنش نشان می دهند. من هیچ محصول دیگری را برای خانه ندیده ام که به این ترتیب با بینایی و صدا همخوانی داشته باشد.

ایده این پروژه تا حدودی غیر متعارف به وجود آمد. من می خواستم چیزی را برای چند دوست که در انتظار تولد نوزاد هستند بسازم. من هدیه ای می خواستم که به فرزندانشان در رشد عصبی کمک کند و هدیه ای که آنها از آن بزرگتر نشوند. با انجام تعدادی پروژه LED و تجربه کار در چوب ، به این ایده رسیدم که یک ماتریس LED واکنش پذیر صوتی را در بلندگوی بلوتوث ادغام کنم.

جعبه بلندگو شامل مقدار زیادی از چوبکاری بود. قسمت بیرونی جعبه از چوب افرا مجعد ساخته شده است که من آن را به 3/4 اینچ رسانده ام. پانل های جلو و عقب از ام دی اف ساخته شده است. پایان افرا فرفری از تزئینات گیتار الکتریک الهام گرفته شده است ، مانند مواردی که در برخی از آنها مشاهده شده است از گیتارهای مورد علاقه من پل رید اسمیت.

به صورت داخلی ، من از یک برد تقویت کننده بلوتوث 2x15w Dayton Audio برای صدا و یک Arduino Mega برای کنترل ماتریس LED 16x16 (LED های WS2812) استفاده می کنم. یک میکروفون الکتریکی کوچک در داخل جعبه بلندگو ، موسیقی در حال پخش را تشخیص می دهد و سیگنالی را ارائه می دهد که آردوینو می تواند از آن برای ایجاد نمایشگر واکنش پذیر در LED ها استفاده کند.

طراحی همچنین اجازه می دهد تا تنظیم مکانیکی به طور کامل ظاهر ماتریس LED را تغییر دهد. از پیکسلی تا انتزاعی من به این ویژگی بسیار افتخار می کنم ، زیرا قبلاً آن را در هیچ جای دیگر ندیده بودم ، و جلوه بسیار عالی است (در انتهای ویدیو نشان داده می شود). ماتریس LED روی یک دیافراگم در پشت پخش کننده اکریلیک نیمه شفاف سفید نصب شده است و با پیچاندن پیچ انگشت شست در پشت بلندگو ، می توانید بافل LED را به سمت یا از دیفیوزر دور کنید. بنابراین پیچ انگشت شست به شما امکان می دهد از یک صفحه نمایش پیکسلی (جایی که LED های جداگانه قابل مشاهده هستند) به یک صفحه انتزاعی بروید ، جایی که LED ها با هم تار می شوند و هنر متحرک را ایجاد می کنند ، با جلوه ای تقریباً سه بعدی.

مرحله 1: وسایل را جمع آوری کنید

چوب:

شما می توانید جعبه بلندگو را از هر نوع چوبی که دوست دارید بسازید. من برای محیط جعبه بلندگو از 3/4 اینچ افرا ، از MDF برای پنل جلویی ، از MDF برای پنل پشتی (اما به جای آن توصیه می کنم) و از تخته سه لا ½”برای محفظه های بلندگوی داخلی استفاده کردم. به

پخش کننده:

ورق اکریلیک سفید نیمه شفاف:

الکترونیک:

آردوینو مگا (یا کلون):

ماتریس LED 16x16:

منبع تغذیه 19.7 ولت یا 24 ولت (حداقل 60 وات):

بلندگوهای 3 اینچ کامل:

برد تقویت کننده بلوتوث Dayton Audio 2x15w:

بسته لوازم جانبی Dayton Audio با جک خط صوتی خط:

براکت برای برد صوتی Dayton:

خازن 1000 mF:

مقاومت 330 اهم

میکروفون Electret به صورت خودکار:

24V 16mm دکمه روشن/خاموش LED فشار دهنده:

5V 16mm دکمه روشن/خاموش LED اتصال:

5V 16mm دکمه LED لحظه ای:

جک قدرت زن:

اتصالات بیل:

اتصالات سیم اهرمی:

مبدل گام به گام:

گزینه برق جایگزین:

منبع تغذیه 5 ولت (حداقل 70 وات):

مبدل گام به گام (برای افزایش 19.7 ولت برای مدار بلندگو):

بافل و سخت افزار LED

پیچ 5 اینچ 1/4-20

مهره T (1/4-20 نخ)

پیچ انگشت Knurl Nut (1/4-20 نخ):

پیچ های برنجی:

T ools/سایر موارد

بیت های فورستنر:

مرحله 2: چوب را ببرید

در اینجا لیست برش بلندگو 22 "W x 9" H x 6 "D. است. شما می توانید از چوب مورد نظر خود ، چوب سخت ، MDF یا تخته سه لا را برش دهید. (MDF برای کنترل ارتعاش بلندگوها بهتر از تخته سه لا است ، همانطور که من آن را درک می کنم.)

جعبه بلندگوی بالا/پایین: (2) ¾”x22” x6”(انتهای کوچک)

جعبه بلندگوی پانل های جانبی: (2) ¾”x9” x6”(انتهای خالی ، در صورت انجام مفصل باسن 1.5 اینچ را کم کنید)

صفحه جلو: ½”x20.5” x7.5”

صفحه پشتی: ½”x20.5” x7.5”

بافل LED: ½”x7.5” Hx 8.5W”

محفظه های بلندگو: (2) ½”x7.5” x4.25”، (2) ½” x7.5”x5.5”

برای بریدن لیست قطعات بالا از اره مدور ، اره رومیزی و/یا اره میتر استفاده کنید.

مرحله 3: برای کنترل های دکمه فشار ، برش ها را در پنل بالا ایجاد کنید

قبل از چسباندن جعبه ، باید بر روی سه دکمه 16 میلیمتری (5/8 اینچ) دکمه ها را در قسمت بالای صفحه خود ایجاد کنیم. دکمه روشن/خاموش قفل 24V همه چیز را روشن و خاموش می کند ، دکمه روشن/خاموش 5V مدار مدار 5V (با ماتریس LED و آردوینو) را جدا از بلندگوی بلوتوث روشن و خاموش می کند و دکمه لحظه ای 5V حالت ها را تغییر می دهد روی ماتریس LED

نخ های روی این دکمه های 16 میلی متری آنقدر بلند نیستند که بتوانند از طریق چوب گسترش یابند ، بنابراین ما باید سوراخ های بزرگتری را در قسمت داخلی پنل بالایی حفر کنیم تا مهره را روی نخ های هر دکمه پیچ کرده و آنها را وصل کنیم. نقاط مرکزی را برای بلندگو در قسمت زیرین قسمت بالای صفحه علامت گذاری کنید که یکی دقیقاً در مرکز قرار گرفته و دو مورد دیگر از مرکز با 75/1 اینچ در هر دو طرف متمرکز شده اند. سپس از یک بیت فورستنر 1-3/8 اینچی در قسمت داخلی صفحه بالا استفاده کنید تا سوراخی تا 1/4 اینچ از بالا ایجاد شود (به عنوان مثال ، برای عمق 1/2 اینچی روی پرس مته خود را متوقف کنید). از نقطه مرکزی که از بیت Forstner باقی مانده است به عنوان راهنمای حفاری در نقطه مرکزی با یک مته کوچک (به عنوان مثال ، 1/8 اینچ) استفاده کنید ، که به شما امکان می دهد هنگام حفاری از طرف مقابل ، موارد را تراز کنید. حالا آن را برگردانید و از یک بیت 5/8 اینچی Forstner برای سوراخ کردن هر سوراخ از بالا استفاده کنید ، بنابراین یک سوراخ دارید که کاملاً متناسب با دکمه های 16 میلی متری است. این فرایند در اینجا نشان داده شده است:

مرحله 4: صفحه بلندگوی جلویی را برش داده و رنگ آمیزی کنید

ابتدا می خواهید از مداد برای مشخص کردن نقطه مرکزی هر بلندگو استفاده کنید. نقاط مرکزی خود را از نزدیکترین لبه کناری به 3.5 اینچ و مرکز عمودی (3.75 اینچ از لبه بالا/پایین) قرار دادم ، بنابراین بلندگوها 2 اینچ از لبه صفحه بلندگو قرار می گیرند. سپس با مداد خود یک مربع 6.75 اینچ در 6.75 اینچ بکشید که به صورت عمودی و افقی در پنل جلویی متمرکز شده است. این مربع برش ماتریس LED است.

در مرحله بعد ، از یک اره سوراخ 3 اینچی برای برش حفره های بلندگوها استفاده کنید ، با محوریت نقاطی که مشخص کرده اید. پرس مته توصیه می شود ، اما اگر احتیاط کنید احتمالاً می توانید از حفاری دستی خلاص شوید.

سپس با استفاده از یک بیت روتر زاویه دار ، قسمت داخلی هر برش بلندگو و برش ماتریس LED را لبه ای پخ دار کنید.

در نهایت ، شما می خواهید پنل جلویی MDC را رنگ آمیزی کنید. برای MDF جلو و عقب ، من از رنگ اسپری سفید استفاده کردم و روی آن را با چند لایه لاک شفاف پوشاندم. من همچنین یک نسخه با پنل جلوی مشکی ساختم ، جایی که از رنگ اسپری سیاه استفاده کردم.

مرحله 5: دستگاه پخش کننده را برش داده و وصل کنید

یک تکه اکریلیک خود را با اره رومیزی ، اره مدور یا اره مویی به 7 اینچ در 7 اینچ برش دهید. فقط لبه های پلاستیک محافظ را در دو طرف اکریلیک جدا کرده و آن را در قسمت داخلی برش خود در پنل جلویی قرار دهید. از مقداری چسب فوق العاده برای چسباندن آن به صفحه جلو استفاده کنید.

مرحله 6: برش ها را در پنل پشت بلندگو ایجاد کنید

ابتدا ، برش ¼”را برای جک خط دار رشته ای و جک تغذیه DC زن رزوه دار ایجاد کنید. مانند دکمه های فشاری ، نخ ها از بین نمی روند. از همان روشی که در بالا توضیح داده شد برای دکمه ها استفاده کنید ، تا شکاف های بزرگتری در قسمت داخلی پنل پشتی این دو جک رزوه دار ایجاد شود. بجز این بار ، از یک "ors" Forstner bit برای فرورفتگی استفاده کنید و آن را تا 1/8 "از قسمت بیرونی پنل پشتی سوراخ کنید و از یک" Forstner "برای سوراخ بیرونی که به خوبی با این دو متناسب می شود استفاده کنید.”جک.

همچنین سوراخ های زیر را در پانل بسته برش می دهید:

- سوراخ جفت گیری ¼”برای پیچ و مهره ای که از بافل LED می آید. این سوراخ ¼”باید به صورت مرکز مرده در قسمت پشتی حفر شود.

- (اختیاری) hole”سوراخ برای مصرف فن. در جایی که مناسب است مته کنید. من این سوراخ را از لبه بالایی حدود 2 اینچ متمرکز کردم.

- سوراخ ها را به دلخواه باز کنید. من دو سوراخ ¾ اینچی به سمت لبه های جانبی پنل پشتی ایجاد کردم تا امکان تهویه وجود داشته باشد (LED ها و مبدل پله پایین بسیار داغ می شوند).

مرحله 7: پوسته بلندگوی جعبه را به پایان برسانید

قبل از قرار دادن پنل جلویی در جعبه میتر ، می خواهید پوسته و پنل جلویی را سنباده زده و به پایان برسانید. انتخاب نهایی با شماست. از آنجایی که صفحات بالا ، پایین و کناری من افرا بودند ، من فقط از Waterlox به عنوان یک پایان استفاده کردم.

همچنین چند نسخه دیگر از اسپیکر که در آن از رنگ آنیلین خاکستری و Tru-oil استفاده کردم ، برای تزئین الهام گرفته از گیتار الکتریک استفاده کردم. در یکی از اینها از رنگ اسپری سیاه برای پنل جلو و عقب و در رنگ خاکستری دیگر از رنگ اسپری سفید استفاده کردم.

مرحله 8: جعبه بلندگوی جعبه را جمع کنید

قبل از چسباندن جعبه ، مطمئن شوید که مراحل بالا را برای برش دکمه انجام داده اید. همچنین ، قبل از چسباندن ، تکیه گاه ها را دور و برش دهید و از لبه های بالا ، پایین و پانل های جانبی جدا شوید ، که پانل جلویی در برابر آنها قرار می گیرد. چند نوار چوب قراضه (MDF یا تخته سه لا) را به ارتفاع حدود ½”برش دهید و دو عدد از آنها را به هر یک از صفحات بالا ، پایین و کناری بچسبانید. نوارها باید ½”یا ¾” ارتفاع داشته باشند. نوارهای پشتیبانی جلو را روی هر پنل ¾”از لبه جلو قرار می دهم ، به طوری که صفحه speaker” بلندگوی جلویی هنگام استراحت در برابر تکیه گاه ها با ¼”درج می شود. ویدیو را اینجا ببینید: https://www.youtube.com/embed/X1bEgGLwVLY؟t=112 اطمینان حاصل کنید که پشتیبان ها را در وسط 7 اینچ پانل های بالا و پایین خود قرار ندهید ، زیرا این امر باعث می شود تا بافل LED شما نزدیک به دیفیوزر حرکت نکند. به

توجه داشته باشید ، در ویدئو و عکسها ، پشتیبان ها را نیز تهیه کردم. برای این منظور ، من طراحی را با اندازه محفظه های بلندگوی داخلی بهبود بخشیدم ، بنابراین آنها همچنین به عنوان پشتیبان صفحه پشتی عمل می کنند ، به طوری که قطعات پشتیبانی در پشت مورد نیاز نیستند.

پس از اتصال پایه ها ، پوسته بیرونی جعبه بلندگو را با پانل های بالا ، پایین و کناری می سازیم. این فقط یک جعبه مشترک مشترک است ، با چهار طرف. برای مونتاژ از چسب و گیره چوب استفاده کنید. همچنین توصیه می کنم مقداری نوار نقاشی را در قسمت جلویی و کناری خود قرار دهید (تا با چسب چوب نچسبد) ، و هنگام بستن و خشک شدن چسب ، آنها را در جعبه قرار دهید تا مطمئن شوید که کاملاً مربع شده است. و محکم

مرحله 9: محفظه های بلندگوی داخلی و پنل جلویی را به پوسته وصل کنید

محفظه های بلندگو و پنل جلویی را آماده کنید:

هر محفظه بلندگوی داخلی هر کدام از یک بخش داخلی به شکل L ساخته شده است که در برابر ، قسمت های جلویی ، کناری ، بالا و پایین قرار می گیرد تا محفظه ای را تشکیل دهد.

ابتدا نقاط پیچ پیچ بلندگو را با استفاده از خود بلندگو به عنوان راهنما مشخص کنید. سپس سوراخ ها را از قبل ایجاد کنید

در مرحله بعد ، سوراخ های ½”برای سیم های بلندگو را در قطعه 4.5” x7.5”ایجاد کرده و قطعه 4.5” x7.5”را عمود بر پنل جلویی وصل کنید ، لبه داخلی آن 5.5 اینچ از نزدیکترین طرف صفحه بلندگو است. به برای اتصال این قطعات از چسب و میخ از جلو استفاده کنید (بعداً به عقب برمی گردید و از بتونه چوبی و ماسه برای پوشاندن سوراخ های ناخن استفاده می کنید). توجه: در ویدئو ، من از سوراخ های جیبی استفاده کردم ، اما در حفر آنها مشکلاتی وجود داشت ، بنابراین من این راه را توصیه نمی کنم.

قسمت جلویی و محفظه های بلندگو را وصل کنید:

سپس ، بلندگوها را با پیچ به سوراخ هایی که از قبل سوراخ کرده اید وصل کنید.. برای بستن لبه های داخلی محفظه های بلندگو در پشت صفحه جلویی از مقداری چسب استفاده کنید. (اختیاری: مقداری پلی فایر را هم اکنون به محفظه های بلندگو اضافه کنید.)

در مرحله بعد ، سوراخ های جیبی را در لبه های جانبی پشتی محفظه های بلندگو ایجاد کنید (1/2 "x6" x7.5 ") حالا با استفاده از پیچ های چسب و سوراخ جیبی ، قسمت های عقب محفظه های بلندگو را به پانل های جانبی وصل کنید. چسب بزنید و مفصل باسن را بین قسمت پشتی محفظه و عمود بر داخل محفظه بچسبانید تا محفظه ها تمام شوند.

مرحله 10: بافل متحرک LED را بسازید

برای این کار ، از قطعه ½”x7.5” H در 8.5”W استفاده می کنیم که قبلاً برش داده بودیم.

1. یک "ion" رکود اقتصادی در حدود ¼ "در عمق مرکز مرده جلوی بافل LED خود ایجاد کنید (این باعث می شود که سر پیچ شما در سطح خالی قرار بگیرد)

2. یک سوراخ برای مرکز مرده-”T-Nut در پشت ایجاد کنید (بنابراین از عقب تا جایی که شما در جلو حفر کرده اید ادامه می یابد)

3. چکش در مهره T از پشت

4- پیچ 6 ضلعی 5 اینچی ¼-20 را از جلو بچرخانید (در صورت شل شدن با مهره T از چسب فوق العاده روی مهره T استفاده کنید)

5. سوراخهای بزرگی را در بافل خود ایجاد کنید که با محل سیمها در پشت ماتریس LED همسو باشد (احتمالاً می خواهید خازن را بین + و - روی ماتریس LED خود لحیم کنید ، قبل از انجام این کار)

6. سیمهای ماتریس LED را از طریق سوراخها بکشید و ماتریس LED فوق چسب را به جلوی بافل (اختیاری: برای پراکندگی ایمنی / حرارت ، ورق آلومینیوم را به جلوی بافل بچسبانید ، سپس ماتریس LED را به آلومینیوم بچسبانید)

مرحله 11: الکترونیک و کد

در اینجا پیوند Github به کد (در حال انجام ، اما کار می کند) آمده است:

ابتدا Arduino را بارگیری و نصب کنید ، اگر قبلاً آن را نصب نکرده اید.

دوم ، شما باید کتابخانه FastLED را به آردوینو اضافه کنید. (فقط "FastLED" را در برگه کتابخانه های آردوینو جستجو کنید.)

سوم ، کد Arduino (پیوند شده در بالا) را در Arduino Mega خود بارگذاری کنید (من از Mega به دلیل حافظه و اندازه کد استفاده کردم ؛ از نظر ورودی/خروجی بسیار زیاد است). کد فرض می کند که: (الف) LED ها به پین 2 وصل شده اند ، (ب) دکمه فشار لحظه ای به پین 5 وصل شده است ، (ج) ورودی میکروفون به پین A0 سیم کشی شده است ، و (د) پین 3.3V به پین AREF در آردوینو (و به Vcc روی میکروفون الکترود) متصل شوید.

با مراجعه به لوازم الکترونیکی ، دستورالعمل های ساده ای را که همراه برد Dayton Audio برای اتصال به آن ارائه شده است ، دنبال کنید. مستقیم است ؛ تقریباً plug n’play

شما ورودی های 19.7 ولت یا 24 ولت + و زمینی را از جک پاور زن می گیرید و آنها را با اتصال سه طرفه یا 5 جهته مهره سطح تقسیم می کنید. سوئیچ روشن/خاموش قفل 24 ولت را بین جک قدرت و این تقسیم تقسیم کنید ، بنابراین به عنوان سوئیچ روشن/خاموش رله عمل می کند. از حالت جدا شده ، 19.7 ولت را مستقیماً روی برد صوتی دیتون و مبدل گام به گام اجرا کنید (مطمئن شوید که گام پایین را با پیچاندن پیچ آن تنظیم کرده و از یک مولتی متر برای تأیید خروجی 5 ولت استفاده کنید).

سپس دکمه روشن/خاموش قفل 5V را بین خروجی مرحله پایین و بقیه اجزای 5V (آردوینو ، LED ها ، دکمه لحظه ای و فن) سیم کشی کنید ، بنابراین به عنوان یک رله برای روشن/خاموش کردن 5 ولت عمل می کند. مدار جداگانه از بلندگوی بلوتوث. سپس نمودار Fritzing را دنبال کنید تا آردوینو ، LED ها ، دکمه فشار لحظه ای 5V و فن را وصل کنید.

برای نصب برد بلوتوث از براکت صوتی دیتون استفاده می شود. نسبتاً ارزان است و این کار را آسان می کند. برای نصب Arduino Mega ، مبدل پایین 5 ولت و فن 5 ولت به پنل پشتی ، من فقط از پیچ های پلاستیکی و چسب فوق العاده استفاده کردم

من در مورد قرار دادن قطعات در بلندگو به جزئیات زیادی نمی پردازم ، زیرا فکر نمی کنم این کار را به خوبی انجام دادم. با این حال ، من می توانم چند دستورالعمل برای تعیین چیدمان به شما ارائه دهم. ابتدا همه دکمه های 16 میلی متری را به سوراخ های بالای صفحه پیچ کنید. سپس از اتصالات JST و اتصالات مهره سطح برای اتصال همه قطعات الکترونیکی استفاده کنید ، بنابراین می توانید نحوه چیدمان آنها را در داخل بلندگو بفهمید. سپس با طرح بندی بازی کنید تا طرح مناسب را بیابید. هنگامی که در حال تعیین محل قرارگیری اجزا هستید ، مطمئن شوید که بافل LED را در محفظه قرار دهید ، بنابراین می توانید تأیید کنید که قطعات از پیچ و مهره ای که از بافل به سمت پشت بلندگو امتداد دارد ، خالی است و مطمئن شوید که بافل جا دارد که به جلو و عقب منتقل شود (از تراز شدن با دیفیوزر به ½”یا بیشتر از دیفیوزر).

قطعات را از طریق JST و اتصالات مهره سطح جدا کنید ، بنابراین می توانید همه چیز را به طور دائم وصل کنید. از چسب فوق العاده برای اتصال آردوینو مگا ، مبدل پایین 5 ولت و فن 5 ولت در مکان هایی که به تازگی مشخص کرده اید ، استفاده کنید. حالا همه چیز را دوباره وصل کنید و آزمایش کنید که تمام وسایل الکترونیکی به درستی کار می کنند.

نکته اگر واکنش پذیری صوتی درست به نظر نمی رسد: حساسیت میکروفن می تواند بسیار متفاوت باشد. اگر پاسخ گویی درست به نظر نمی رسد ، از صفحه نمایش سریال برای خواندن مقادیر میکروفون استفاده کنید ، محدوده هنگام پخش آهنگ از منبع صوتی که قصد استفاده از آن را دارید مشخص کنید و پارامترهای MIC_HIGH و MIC_LOW را در کد تنظیم کنید. بازی با آنها به طرز چشمگیری نحوه واکنش کد را به صدا تغییر می دهد.

مرحله 12: پنل پشتی را وصل کرده و راه اندازی کنید

پنل پشتی را در جعبه بلندگو وارد کنید ، مطمئن شوید که سوراخ مرکزی ¼”در پنل پشتی با پیچ ¼-20 تراز شده است ، بنابراین پیچ پیچ دار از طریق سوراخ گسترش می یابد. حالا مهره knurl را روی پیچ بپیچانید ، بنابراین می توانید با چرخاندن مهره knurl (که در اصل به عنوان پیچ انگشت شست عمل می کند) فاصله بین بافل و دیفیوزر LED را تنظیم کنید. سوراخ هایی را برای پیچ های برنجی در گوشه های پنل پشتی ایجاد کرده و پنل پشتی را با پیچ در پیچ های برنجی متصل کنید.

آن را وصل کنید ، تلفن خود را به بلوتوث وصل کنید و لذت ببرید!

جایزه اول در مسابقه LED 2017

جایزه دوم در مسابقه بی سیم