اکولایزر اسپیکر آب: 13 مرحله (همراه با تصاویر)

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

در اولین دستورالعمل من مراحل مورد نیاز برای ایجاد اسپیکرهای آبی را که به عنوان یک اکولایزر عمل می کنند طی می کنم.

تماشای اسپیکرهای آب از فروشگاه عالی است ، اما احساس کردم می توانند کارهای بیشتری انجام دهند. سالها پیش من مجموعه ای را برای نشان دادن فرکانس پخش موسیقی تغییر داده بودم. در آن زمان که از Color Organ Triple Deluxe II استفاده می کردم ، همراه با مجموعه ای از پتانسیومترها و ترانزیستورهای سلول های عکس ، می توانستم مجموعه ای از 3 بلندگو را برای عملکرد به دست آورم.

من چند سال پیش در مورد IC MSGEQ7 شنیده بودم که توانایی جدا کردن صدا را به 7 مقدار داده برای آردوینو برای خواندن دارد. من از آردوینو مگا 2560 در این پروژه استفاده می کنم زیرا دارای تعداد پین PWM مورد نیاز برای رانندگی پنج برج آبی است.

این پروژه از مهارت های لحیم کاری روی یک تخته چوبی ، ماژول بلوتوث ، آردوینو و بلندگوهای آب قفسه استفاده می کند. در طول پروژه ، من در واقع به چند مورد که باید متفاوت انجام می دادم توجه می کنم ، بنابراین حتماً به آنها اشاره می کنم.

بیایید شروع کنیم

مرحله 1: قطعات

در این پروژه قسمتهای کمی استفاده شده است. بسیاری از قطعاتی که من دور میز داشتم ، قطعات دیگر را از فروشگاه قطعات محلی خریداری کردم.

شما نیاز خواهید داشت:

توجه: مقدار قسمت در براکت

(1) آردوینو مگا 2560

(1) ماژول بلوتوث USB

(1) سوکت DIP 8 پین

(1) MSGEQ7 - توصیه می کنم این را از Sparkfun Electronics بخرید زیرا ebay پر از نسخه های جعلی این IC است

(1) سوکت جک هدفون

(1) کابل هدفون با انتهای زنانه

(1) زن USB استاندارد با طول کابل مناسب

(5) 3 سیم اتصال (جفت) معمولا به عنوان اتصال دهنده 3 سیم برای نوارهای LED ws2812b فروخته می شود (تصویر را ببینید)

(10) FQP30N06L N-channel mosfet

(5) دیود مسدود کننده استاندارد 1N4001

(4) LED قرمز 3 میلی متری

(4) LED زرد 3 میلی متری

(4) LED سفید 3 میلی متری

(4) LED سبز 3 میلی متری

(4) LED آبی 3 میلی متری

(10) مقاومت 10k 1/4 وات

(8) 100 مقاومت OHM

(8) 150 مقاومت OHM

(5) 500 پتانسیومتر OHM

(5) پتانسیومترهای 2k OHM

(5) 27 مقاومت OHM 5 وات

(2) مقاومت 100k OHM

(2) خازنهای 100nF

(1) خازن 33pF - باید این مقدار باشد. من چندین خازن را موازی قرار دادم تا به این مقدار برسم

(1) خازن 10nF

(1) سوئیچ روشن - روشن (سوراخ نصب 3 میلی متر بود ، معمولاً به عنوان یک سوئیچ کوچک در ebay ذکر شده است)

(4) پیچ و مهره 1/8 "x 1 1/2" (به عنوان پیچ های اجاق گاز از Home Depot برچسب گذاری شد ، فایل سه بعدی برای این مهره و پیچ تنظیم شده است)

(2) طول تقریبی 12 اینچ کابل اترنت

اگر چاپگر ندارید ، قطعات چاپ شده سه بعدی ، وب سایت هایی مانند 3dhubs.com یک منبع عالی هستند.

چسب گرم

لحیم کاری + آهن لحیم کاری

پین هدرهای مردانه

مرحله 2: آداپتور بلوتوث را برچینید

در ابتدا من قصد داشتم از یک کابل USB USB استفاده کنم ، اما سوکت روی آن شکسته بود ، سپس تصمیم گرفتم که آداپتور را جدا کرده و پورت USB را بردارم. با استفاده از یک دستگاه چند متری ، من با آزمایش پین های پوسته بیرونی درگاه USB ، زمین را پیدا کردم. (آنها متصل هستند)

توجه: من در واقع مجبور شدم این آداپتور را تا حدی در پروژه تغییر دهم زیرا باعث ایجاد نویز با فرکانس بالا در پورت صوتی می شد ، یکی جدید نیز 100٪ بهتر نیست. اما من گیرنده متفاوتی دارم که کار می کند ، اما باتری و سوئیچ روشن/خاموش خود را دارد که باعث می شود بلندگوهای آب چندان وصل نشوند. در حالی که این گیرنده ها ارزان هستند و پرداخت بیشتر همیشه به معنای دریافت کیفیت بالا نیست.

مرحله 3: راه اندازی IC روی Perfboard

در این مرحله ما لحیم کاری سوکت IC DIP را شروع می کنیم.

شماتیک نشان می دهد که چگونه تمام قسمت ها سیم کشی می شوند ، پین کنترل mosfet دارای برچسب "PWM" است زیرا من آنها را مستقیماً به پین آردوینو وصل کردم ، زیرا می توانم کنترل هر پین را از کد تغییر دهم.

من با قرار دادن سوکت DIP در نزدیکی یک طرف برد نزدیک وسط برد شروع کردم.

نکته: چسب چسبنده به ثابت نگه داشتن قطعات هنگام لحیم کاری کمک می کند.

سپس خازن 100nF را در پین 1 و 2 اضافه کردم و سپس از دو مقاومت 100k OHM برای اتصال به پایه 8 استفاده کردم. سپس از 4 خازن به طور موازی استفاده کردم و 100nF را روی پایه 6 اضافه کردم. سپس کابل صوتی مردانه اضافه و به سیم متصل شد. خازن 10nF زمین از کابل صوتی به زمین وصل شد.

من تصویری از قسمت پشتی تخته چوبی وارد کرده ام ، برچسب هایی را نیز به قسمت زیرین آن اضافه کرده ام تا درک محل اتصال قطعات به راحتی امکان پذیر باشد.

مرحله 4: افزودن Mosfets

گام بعدی که من برداشته بودم افزودن mosfets بود ، همانطور که من mosfets را اضافه می کردم که از سینک های حرارتی برای تنظیم سطح بالا استفاده می کردم ، بعداً معلوم شد که آنها آنقدر گرم نمی شوند که نیاز به افزودن سینک های حرارتی باشد.

من ابتدا با لحیم کاری روی پین وسط اجازه تنظیمات را می دهم.

هنگامی که mosfets در محل قرار گرفت ، من شروع به اضافه کردن 10k OHM pull down مقاومت کردم ، من از پایه های مقاومت برای اتصال بین پین های لازم استفاده کردم.

مرحله 5: قرار دادن دیودها و مقاومتهای 5W

در زمان انجام این مرحله ، من هنوز منتظر بودم تا مقاومتهای 5 واتی برای من ارسال شوند ، بنابراین من یک مقاومت از نسخه قبلی بلندگوهای آب را نجات دادم تا بتوانم از فاصله مورد نیاز برای قرار دادن دیودها اطمینان حاصل کنم.

پس از قرار دادن دیودها ، شروع به برداشتن سیم جامد 18AWG کردم تا به عنوان میله گذر مثبت و منفی عمل کند

سیم AWG جامد در طرف مثبت دیودها قرار داده شد و سپس به پین 1 در سوکت IC منتقل شد.

یک قطعه دیگر برای خروج از سمت منفی خازن 33pF و حلقه های اطراف مصف ها استفاده شد. قطعه کوچکتر دیگری از منفی خازنهای 33pF به پین 2 در سوکت IC حلقه شد.

مرحله 6: افزودن پانل جک و بلوتوث و پتانسیومترها

برای اتصال جک پنل به اتصالات مشابه کابل صوتی مردانه ، از سیم اتصال 20AWG استفاده کنید. سپس سیمها را برای برق و اتصال آداپتور بلوتوث با استفاده از نوار سیم محکم AWG در قسمت زیر اضافه کردم.

سپس 500 پتانسیومتر OHM را اضافه کردم که امکان کنترل روشنایی LED را فراهم می کند (اینها ضروری هستند ، اما من می دانم که برخی از رنگهای LED می توانند بر دیگران غلبه کنند ، بنابراین اینها را برای تنظیم روشنایی آنها اضافه کردم)

من از فلز اضافی از خازن های بریده استفاده کردم تا فاصله پتانسیومتر را تا پین وسط mosfets کاهش دهم

مرحله 7: آماده سازی بلندگوهای آب

من با استفاده از یک پیچ گوشتی کوچک پیچ های کوچک پشت محفظه بلندگوی آب را جدا کردم ، پس از برداشتن برد مدار ، سیم های موتور را قرار دادم. با استفاده از برش های فلاش من آنها را تا جایی که می توانم به برد مدار برش می دهم.

توجه: سیم های روی موتور غیر قابل استفاده می باشند ، هنگام برش و جدا شدن انتهای آنها خطا زیاد می تواند موتور/سیم ها را خراب کند

سپس از انبردست بینی سوزنی کوچک برای برداشتن مدار با LED استفاده کردم. من در حال انتخاب یک رنگ در هر محفظه آب در مقابل 4 رنگی که از محصول فروشگاه استفاده می شود ، هستم.

سپس سرنخ های مثبت LED را تقریباً یکنواخت خم می کنم تا از یکدیگر عبور کنند ، با خم کردن LED های خاموش شروع می کنم تا LED های ردیف از انتها به انتها باز شوند. استفاده از چسب چسبناک برای ثابت نگه داشتن LED ها. سپس دو LED داخلی را خم می کنم اما سر آنها را برش می دهم زیرا لازم نیست طولانی باشند. با LED هایی که توسط چسبندگی نگه داشته شده اند ، نمی توانم سرنخ های مثبت را با هم لحیم کنم.

اکنون می توانم سربی منفی LED ها را برش دهم و مقاومت ها را نیز برش دهم. (من LED ها را طوری قرار می دهم که نوار رنگ آنها همه در یک جهت باشد ؛ این کاملاً جنبه آرایشی داشت) با استفاده از سیم مقاومت ها ، آنها را به همان روشی که در مورد LED های مثبت انجام دادم ، خم می کنم.

من از چسب حرارتی برای ثابت نگه داشتن LED ها استفاده کردم. سپس کانکتور 3 سیم را وصل کنید. موتور و LED ها دارای یک نقطه مثبت مشترک هستند. سپس اتصالات تطبیق دهنده به ورق ورودی متصل می شوند ، مثبت در یک طرف دیود و منفی موتور در طرف دیگر دیود. منفی LED ها به پایی در پتانسیومتر متصل می شود.

LED های قرمز و زرد دارای مقاومت 150 OHM روی آنها بودند

LED های سفید ، سبز ، آبی دارای مقاومت 100 OHM روی آنها بودند

این مقادیر مقاومت باید اجازه دهد تا هر LED در 20mA کار کند

مرحله 8: اضافه کردن سیم های آردوینو

من از دو طول کابل اترنت استفاده کردم ، تقریباً 12 اینچ کابل (x 2) من در کل 15 سیم (1 زاپاس) استفاده کردم

از مقداری سیم جامد استفاده کردم که باعث کابل خوردن می شد تا سیم را روی تخته محکم نگه دارد ، در نهایت به چسب حرارتی نیز نیاز داشتم تا آن را در جای خود نگه دارم. یک کراوات زیپی در گوشه کمک کرد سیم را به سمت آردوینو هدایت کنید که وقتی در کیس قرار می گیرد در کنار تخته روکش قرار می گیرد.

سیمها به طور تصادفی در محل قرار گرفتند ، اما من مطمئن شدم که آنها می توانند به نقطه مورد نیاز برسند ، برخی از آنها طولانی تر از بقیه بودند ، سیمهایی که بیش از حد طولانی بودند اندازه آنها بریده شد. با استفاده از هدرها توانستم انتهای دیگر سیم را به پین ها بچسبانم ، این به من امکان می دهد آردوینو را در صورت نیاز جدا کنم. من بعداً چسب حرارتی را اضافه کردم تا مطمئن شوم که سیم ها پین ها را نمی شکند ، اما این کار را بعد از آزمایش همه عملکردها انجام می دهم.

من سیم برای کنترل IC و یک سیم برای 5v+ و زمین اضافه کردم.

پس از انجام این کار ، آزمایشی انجام دادم تا ببینم چراغ ها و آی سی به درستی کار می کنند یا خیر ، زیرا من همچنان منتظر مقاومت های 5 واتی در نامه بودم.

مرحله 9: مقاومت های حرکتی و پتانسیومترها

من مقاومت 5W بین دیود و پین وسط mosfet را اضافه کردم. من از سیم های مقاومت برای خم شدن برای پر کردن شکاف استفاده می کنم.

به نظر من هنگامی که آب به آرامی در حال جریان است ، موتورها سریعتر به پالس پاسخ می دهند و فعال می شوند. اینجاست که پتانسیومتر 2k به کار می آید. پتانسیومتر با استفاده از سیم اتصال 20AWG به مقاومت 5w متصل می شود (این سیم را قبل از مقاومت 5W متصل نکنید زیرا پتانسیومتر نمی تواند قدرت موتور را تحمل کند)

یک پایه دیگر پتانسیومتر خم شده است و با استفاده از یک قطعه دیگر سیم جامد 18AWG می توانم یک پین واحد از تمام پتانسیومترها به زمین وصل کنم.

توجه: من در ابتدا سعی کرده بودم از پتانسیومترها استفاده نکنم اما دریافتم که استفاده از PWM در این موتورها باعث بازخورد وحشتناک فرکانس بالا می شود که باعث تداخل با IC می شود

مرحله 10: چاپ سه بعدی

من در کل 3 قسمت چاپ کردم ، قسمت بالا ، پایین و پشت. فایلهای STL که من اضافه کرده ام فقط دو قسمت هستند (بالا و پایین) که دنبال کردن آنها را برای دیگران آسانتر می کند. من این کار را در حالی انجام دادم که متوجه شدم سعی می کنم پنل را بعد از اینکه ظاهر خوبی ندارد ، اضافه کنم. من عمدتا یک پنل پشتی می سازم زیرا مطمئن نبودم که پشت آن چه می خواهم. در مورد من تصمیم گرفتم یک سوئیچ روشن/خاموش اضافه کنم.

در مجموع 36 ساعت چاپ سه بعدی را مشاهده می کنید. من از ABS در چاپگر خود استفاده می کنم زیرا رنگ آمیزی و سمباده کردن آن بسیار آسان است ، علاوه بر این هنگام مونتاژ می توانم از استون برای جوشکاری قطعات با هم استفاده کنم.

اولین قسمتی که توصیه می کنم چاپ کنید ، فایل تست اندازه گیری سه بعدی است ، این یک قطعه کوچک 15 دقیقه ای است که به شما امکان می دهد از مناسب بودن بلندگوی آب اطمینان حاصل کنید ، حدود 8 تکرار را پشت سر گذاشتم تا پروفایل مناسب متناسب با بلندگو را پیدا کردم. با این کار می توانم یک چاپ 18 ساعته را هدر دهم. قسمت بالای آن دارای شکافهای 1/8 "x 1 1/2" است. من مجبور بودم از فایلهای کوچک استفاده کنم زیرا پل زدن روی چاپگر سه بعدی من کمی محکم است.

مرحله 11: مونتاژ

من با استفاده از چسب حرارتی روی سرپوش های سیم شروع به کار کردم ، این کار برای اطمینان از شکستن آنهاست. بعد از اطمینان از کارکرد موتورها با برنامه نویسی ، چسب حرارتی را اضافه کردم. از مقدار کمی چسب حرارتی در دو گوشه آردوینو استفاده کردم تا بعداً در صورت نیاز برداشته شود. به طور متناوب ، سطوح خمیده و درجهای نخ دار می توانند در چاپ سه بعدی طراحی شوند.

همانطور که در عکس می بینید من یک ماژول بلوتوث متصل دارم ، از این ماژول در حالی که منتظر یک مورد جدید در نامه بودم استفاده کردم. مساله اصلی بلندگوهای فعال به طور کامل خطای ماژول های بلوتوث نیست ، به نظر می رسد موتورها دوست ندارند روی PWM کار کنند.

برج های آب را به قطعه بالا اضافه کردم و با چسب حرارتی آن را محکم کردم. من از مقدار کمی استفاده کردم زیرا قصد دارم بلندگوها را بعداً جدا کنم و سپس پلاستیک را پاک کنم ، اما خیلی سرد است که رنگی را که در حال حاضر هستم اسپری کنم. سپس جک پنل و سوئیچ به پنل پشتی اضافه شد ، من قبلاً کابل برق USB را اضافه کرده بودم ، اما اکنون که پرینت سه بعدی یک قطعه است ، کابل باید به داخل کیس منتقل شود و سپس در محل مورد نظر سیم کشی شود ، می توانید ببینید کجا USB را در عکس وصل کنید ، از روی تخته ورق عبور کرده و به میله سیم محکم AWG سیم لحیم می شود ، تنها تفاوت آن در عکس این است که سوئیچ مثبت ابتدا به سوئیچ و سپس تخته ورق می رود.

مرحله 12: کد

کدی که من اضافه کرده ام عمدتا مستقیم است. کد باید همانطور که هست کار کند.

تنها چیزی که باید تغییر کند متغیرهای بالای کد است. آنها به وضوح با نظرات مشخص شده اند.

توجه داشته باشید:

بر اساس یک نکته ، من وقت گذاشتم تا یاد بگیرم و سعی کنم فرکانس PWM را روی مگا آردوینو تنظیم کنم. در حالی که تغییر فرکانس به حذف نویز موتور که باعث ایجاد حلقه بازخورد می شد کمک می کرد ، اما از من می خواست بسیاری از قسمت های دیگر کد را تغییر دهم ، زمان باید تغییر کند ، حساسیت باید افزایش یابد.

مشکل تغییر فرکانس PWM این است که زمان را باید برای جبران محرک کاذب که شروع شده بود تغییر داد و مقادیر را تغییر داد و حسگرها را کمتر حساس کرد. من معتقدم بهترین کار در این مرحله این است که راننده موتور را از تکرار قبلی من در این پروژه امتحان کنم که در آخرین مرحله بیشتر در مورد آن صحبت شده است.

مرحله 13: محصول نهایی

تماشای مورد نهایی واقعاً جذاب است. بهتر است این مورد را در نور کم تا تاریک اتاق تماشا کنید. متأسفانه دوربین فعلی من قادر به ضبط در شرایط نوری کم نیست. به این دلیل است که من می توانم از یک دوربین خوب برای نشان دادن پروژه هایم در اولین مسابقه نویسنده استفاده کنم ، امیدوارم مردم از این پروژه لذت ببرند و به من رای دهند.

من یک ویدئو از نسخه اصلی بلندگوها اضافه کرده ام تا بتوانید تقریباً ظاهر آنها را ببینید.

مراحل بعدی

من می خواهم سعی کنم از مدار اصلی راننده موتور که در نسخه 1 ساخته بودم استفاده کنم ، که از ترانزیستورها و فتوسل ها استفاده می کند تا ببیند آیا به موتورها اجازه می دهد بهتر کار کنند یا نه ، این باید مسائلی را که در مورد نویز فرکانس با آن روبرو هستم از بین ببرد. موتورهای ناشی از استفاده از سیگنال کنترل PWM همچنین ممکن است برخی بلندگوها را به همراه کاور کنترل صدا به کناره قاب اضافه کنم.

همچنین ممکن است توجه داشته باشید که رنگ داخلی برج های آبی متفاوت است ، بلندگوهای اصلی من دارای رنگبندی عالی بودند ، که من آنها را به صورت محلی پیدا نکردم ، بنابراین من مشکی را برای موارد جدید انتخاب کردم (در رنگهای مختلف) من ممکن است آنها را ارتقا دهم. به همه یک رنگ است اما هر جفت 40 دلار فروخته می شود.