نحوه ایجاد یک تجسم کننده صوتی فرکانس برای یک لباس (پروژه آردوینو): 8 مرحله (همراه با تصاویر)

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

در این Instuctable ، من نکات ، برنامه ها و کدهایی را ارائه می دهم تا یک تصویر ساز صوتی هیجان انگیز ساخته شده در لباس فوم شیشه ای ساخته شود. در طول راه ، مراحل مفید و کدهای اضافی را به اشتراک می گذارم که برخی از آنها می خواهند کتابخانه های arduino FFT را در پروژه های خود پیاده سازی کنند ، می توانند ارزشمند به نظر برسند.

مرحله 1: مواد و قیمت ها

قبل از ساخت کت و شلوار فوم ، ابتدا آرایه ای برای یادگیری نحوه عملکرد کتابخانه FFT ایجاد کردم. مواد مورد نیاز عبارتند از:

1. 2 نوار 30 نوار پیکسلی WS2812B نوار ………………………………………………………. 3.22 دلار نوار
2. آردوینو اونو (چینی استفاده می شود) …………………………………………………………………
3. سیمها را وصل کنید …………………………………………………………………………. قبلاً مالکیت داشته اید
4. منبع تغذیه خارجی …………………………………………………………………. قبلاً مالکیت داشته است
5. سطح نصب (مقوا مورد استفاده) ………………………………………………………
6. ماژول تقویت کننده صدا LM386 ……………………………………………………….. 8.98 دلار برای 5 واحد
7. اتصال دهنده 3.5 میلی متری استریو صوتی مردانه به AV 3 پیچ پیچ زن ………. 6.50 دلار برای 5 واحد
8. جک 3.5 میلی متری استریو زن تا زن ………………………………………………….. 5.99 دلار برای 6 واحد
9. تخته نان …………………………………………………………………………………

برای اتخاذ تنظیمات برای کت و شلوار با میکروفون ، موارد زیر لازم است:

1. 19 نوار پیکسلی ……………………………………………………………… برش از 5 متر 300 LED با قیمت 26.67 دلار
2. 5 نوار نئوپیکسلی ………………………………………………………………….. برش از همان رول
3. آردوینو نانو (مورد استفاده چینی) …………………………………………………. 3.00 دلار (5 دلار 15 دلار)
4. سیمها را وصل کنید ………………………………………………………………………. قبلاً مالکیت داشته باشید
5. باتری لیتیوم یونی 6000 میلی آمپر ساعتی Talentcell ……………………………. 29.99 دلار
6. اتصال دهنده 3.5 میلی متری استریو مردانه به اتصال دهنده زن 3 ترمینال پیچ … 6.50 دلار برای 5 واحد
7. جک 3.5 میلی متری استریو زن تا زن ………………………………………….. 5.99 دلار برای 6 واحد
8. سوئیچ ها …………………………………………………………………………. از ماشین خراب بیرون کشیده شده است
9. یک لباس ……………………………………………………………………………. 50 دلار برای اقلام مختلف

مرحله 2: مونتاژ و سیم کشی

با دو نوار 30 نوار LED WS2812 شروع کنید و آنها را در طول خطوط برش به 5 نوار LED ببرید. این نوارها را به سطح صاف بچسبانید. در مثال من از مقوا استفاده کردم. سپس قطعات را مطابق شکل به هم وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که زمان کافی برای بیمه نقاط لحیم کاری خوب صرف شده است. برای اطمینان از اینکه همه آنها به درستی کار می کنند ، از نمونه های موجود در کتابخانه نئوپیکسل Adafruit استفاده کنید (مثال "Straintest" عالی کار می کند).

مرحله 3: کد آردوینو

فقط دو کتابخانه برای این پروژه مورد نیاز است.

برای FFT از ArduinoFFT Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT استفاده کردم. اطمینان حاصل کنید که دستورالعمل های نصب آنها را دقیقاً دنبال می کنید در غیر این صورت کار نمی کند. پس از نصب صحیح ، هنوز پیام های خطایی در مورد "کتابخانه نامعتبر" دریافت می کنم ، اما همه چیز هنوز برای من کار می کند. اگر متوجه شدید چه چیزی را از دست داده ام ، کامنت کنید. برای نئوپیکسل ها از کتابخانه NeoPixel Adafruit (همانطور که قبلاً ذکر شد) استفاده کردم. توصیه می کنم برای نصب از مدیر کتابخانه در نرم افزار arduino استفاده کنید.

فایل SuitFFT کدی است که روی Suit با تمام ورودی های اضافی کنترلر من اجرا می شود. LightShowFFT برای آرایه LED 60 ورودی aux است.

هر دو این کدها را می توان با کاهش N. N در مثالهای من سریعتر اجرا کرد و دریافت که برای پروژه های من بسیار مناسب است. من به صورت تجربی دریافتم که طیف صوتی کامل بسیار بیشتر از 9 کیلوهرتز کار می کند ، همانطور که در مرحله بعدی آزمایش شده است!

مرحله 4: آنچه FFT انجام می دهد

FFT یا Fast Fourier Transform سیگنالی را گرفته و آن را به حوزه فرکانس تبدیل می کند. چیزی که هر یک از چراغ ها نشان می دهد یک سطل فرکانس است. از آنجا که FFT یک محاسبه ریاضی پیچیده است ، می توان کد را با محدود کردن تعداد نمونه ها سریعتر اجرا کرد. با این حال وضوح فرکانس آسیب می بیند. به دلیل کمبود کلمات ، FFT در آردوینو یک عمل متعادل کننده بین: میزان نمونه برداری ، تعداد نمونه ، زمان حلقه و موارد دیگر است. من دیگران را تشویق می کنم تا با تنظیمات بازی کنند تا بهترین کار را برای پروژه خود پیدا کنند.

اکنون زمان ساخت کت و شلوار است.

مرحله 5: نکات مربوط به لباس

لباس من از فوم ساخته شده بود که در آن بسیاری از Instrucatable های منتشر شده بهتر این موضوع را پوشش داده اند. تفاوت با من این بود که من مراحل بیشتری را برای باندو ، فایبرگلاس و رنگ برداشته بودم. نکاتی برای آن به شرح زیر است.

• کارهای آماده سازی عالی انجام دهید (ضربه زدن ، ماسک زدن و غیره) زیرا بعداً تفاوت زمانی زیادی ایجاد می کند
• همیشه باندو و فایبرگلاس را به مقدار کم مخلوط کنید
• از Bondo برای پر کردن حفره ها استفاده کنید
• از رزین فایبر گلاس برای درزگیری و تقویت استفاده کنید
• از پارچه فایبر گلاس برای سفت شدن بهتر نقاط ضعف استفاده کنید
• وقت بگذارید و در کار خود صبور باشید

• برای سنباده زنی

  • 40-100 ماسه برای حذف مواد
  • 100-400 شن برای آماده سازی آغازگر
  • 400-1000 شن برای آغازگر سنباده
  • 1000-3000 شن و ماسه برای سنباده زدن رنگ

برای نصب نوارهای نئوپیکسلی از چسب حرارتی استفاده کردم تا نوارها را در جای خود ثابت کنم. چند چالش در حال حاضر تامین باتری ، تشخیص میکروفون ، کنترل از راه دور و موارد دیگر است.

مرحله 6: ساخت یا انتخاب کنترلر ، اتصال به آن و کد

از هر سوئیچ یا سوئیچ می توان استفاده کرد. برای پروژه خود ، کنترل پنجره های یک هوندا پرلود 96 را دیدم که عالی کار می کند. پس از برداشتن سوئیچ ها از محفظه آنها ، از یک دستگاه چند متری در حالت پیوستگی استفاده کردم تا دریابم کدام سیم کار می کند ، هنگامی که سوئیچ ها فشار داده می شوند (توجه داشته باشید که گاهی اوقات سوئیچ ها پیوستگی را می شکند). من تصمیم گرفتم قفل پنجره را تغییر دهم ، کنترل ها را از ضربه های تصادفی قفل کنم ، پنجره ها را برای کنترل روشنایی بالا و پایین و آخرین سوئیچ را برای "حالت های نور" تنظیم کنم.

برای اینکه سوئیچ ها به درستی کار کنند ، به مقاومت های پایین نیاز دارید. به طور معمول مقاومتهای 50-100 کیلو اهم کار می کنند ، اما چند کلید مجبور بودند از مقاومت بسیار کمتری (حدود 300 Ω) برای تغییر ولتاژ به اندازه کافی برای آردوینو جهت قطع ورودی دیجیتال (تقریباً کمتر از 0.3*Vcc برای کم و زیاد) استفاده کنند. از 0.6*Vcc برای بالا). هرکسی که این کار را انجام می دهد باید با سوئیچ تعویض شود ، ترجیحاً ابتدا با یک تخته نان ترجیح دهید تا مطمئن شود کنترلر به درستی کار می کند.

پس از کشف سوئیچ ، با استفاده از نمودار نشان داده شده ، اجزا را با هم لحیم کردم. برای تثبیت بهتر قطعات از برد مدار چاپی استفاده کنید. برای مشاهده دقیق تصویر به تصویر مراجعه کنید. آرایه 19 LED از ستون فقرات کت و شلوار من پایین می آید و دیگری از جلو به عنوان نشاندهنده آنچه در جریان است ، پایین می آید.

برای ثابت کردن کنترلر روی کت و شلوار ، از چسب حرارتی برای قرار دادن آن استفاده کردم. سپس من گوه های فوم کوچکتر درست کردم و آنها را به صورت داغ چسباندم تا از کنترلر پشتیبانی کنم.

مرحله 7: لمس نهایی

برای اتمام کار ، شکاف هایی را در کف برش بزنید تا سیم را از بین ببرید. سیم ها را با چسب حرارتی محکم کنید. برای لمس بیشتر ، من چند مورد اضافی خریدم تا "قرارداد را ببندم". من تصور کردم … اگر قصد دارید با یک لباس سبک مسخره به بیرون بروید ، قدم اضافی بردارید!

مرحله هشتم: همین! (به علاوه نکات عیب یابی عکاسی)

با تشکر از بازدید غریزی من و لذت بردن از شما DIY-ers!

نکات مشکل در عکاسی از تجربه پروژه:

• اگر چراغها عجیب عمل می کنند (نور سوسو زدن ، همه به درستی کار نمی کنند ، رنگهای غیر معمول)

  • منبع تغذیه ضعیف چراغ ها

    • منبع تغذیه چندگانه
    • بنابراین نئوپیکسل ها را به هم متصل نکنید
    • خطوط برق اضافی را به نوارها اجرا کنید

  • مشکل کد

    • بررسی کنید تعداد چراغ ها درست است
    • بررسی کنید که آیا کد به درستی چراغ ها و سطل های فرکانس را نمایش می دهد یا خیر

  • منبع تغذیه ضعیف آردوینو

    منبع تغذیه را افزایش دهید

  • ولتاژ آردوینو تا نئوپیکسل خاموش است

    برای تغذیه هر دو از منبع تغذیه یکسان استفاده کنید

• چراغ روشن است اما FFT ندارد

  • سیم را از قدرت ، تقویت کننده و ورودی تقویت کننده و تقویت کننده بررسی کنید
  • افزایش/کاهش بهره تقویت کننده
  • قدرت ضعیف چراغ ها