چراغ رومیزی آردوینو موزیک واکنش پذیر: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

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

سلام به همگی!

در این ساخت ، ما یک لامپ رومیزی LED واکنش پذیر با استفاده از اجزای ساده و برخی از برنامه نویسی اولیه آردوینو ایجاد می کنیم. این اثر چشمگیری را ایجاد می کند جایی که نور با همه صداها و موسیقی می رقصد. من این پروژه را با یک هم تیمی به پایان رساندم.

چه چیزی باعث شد که من این کار را انجام دهم؟ در یکی از آموزش های ماژول من ، این فرصت به ما داده شد که نحوه کارکردن آردوینو را بیاموزیم و من از آنجا مجذوب امکانات بی شمار آن شدم ، همراه با این واقعیت که یک سخت افزار منبع باز است. با انجام وظیفه برای ایجاد و پالایش یک مصنوع دیجیتالی ، می خواستم از محاسبات به عنوان یک ابزار و وسیله ای برای بیان هنر و فرهنگ از طریق این مصنوع دیجیتالی فیزیکی استفاده کنم. همچنین ، من همیشه به شیء حاوی LED توجه داشتم زیرا احساس می کنم نوارهای LED طیف وسیعی از امکانات را کنترل می کند - از نحوه قرار گرفتن در کنار شیء ، تا کنترل رنگ. این می تواند یک شی ساده را عالی و تعاملی جلوه دهد. چه بهتر که بتوانیم آن را به یک جسم پوشیدنی تبدیل کنیم. من مطمئن هستم که اکثر شما درباره دی جی مارشملو و سرپوش سرسبز او اطلاع دارید. مفهوم اصلی من این بود که کلاه ایمنی مارشملو را بپوشانید ، چراغ های LED را که از آردوینو و سنسور حرکت شتاب سنج استفاده می کند ، به آن اضافه کنید (در اندیشه های نهایی بیشتر به این موضوع می پردازیم). با این حال ، به دلیل بودجه (هزینه LED گران است. قطعاً می توان آن را به عنوان رسانه ای که فرهنگ پاپ را به نمایش می گذارد در نظر گرفت و به عنوان یک چراغ واکنشی صدا ، به نظر می رسد یک هنر دیجیتال است.

این نسخه ما از پروژه است. همه اعتبارات مربوط به "Natural Nerd" youtuber ، ما براساس کارهایی که انجام داده اند دنبال کردیم و می خواهیم از آنها بخاطر ارائه جزئیات در مورد نحوه انجام پروژه از آنها تشکر کنیم. (Nerd طبیعی)

مرحله 1: تامین کننده اصلی

اولین چیزها: اینها لوازم مورد نیاز ما هستند. آنها تا حد زیادی اختیاری هستند - بر این اساس که می توانید به آسانی بداهه نوازی و سفارشی سازی پروژه خود را انجام دهید. با این وجود ، اگر می خواهید این راهنما را دنبال کنید ، برخی از موارد کلیدی مورد نیاز است:

• Arduino Uno (یا هر نوع آردوینو به همان اندازه کوچک)
• ماژول تشخیص صدا
• منبع تغذیه خارجی
• نوارهای LED قابل آدرس دهی جداگانه 60 led در هر متر
• سیم های بلوز
• تخته نان

بسته به ظاهری که می خواهید به آن برسید ، ممکن است بخواهید نوارها را به گونه ای دیگر بچینید یا نور را به روش دیگری تابش کنید. برای رویکردم ، از موارد زیر استفاده کردم:

• یک ظرف شیشه ای بازیافتی (یا هر شیشه دیگری که متناسب با اندازه شما باشد)
• یک کاغذ کارت سیاه
• تخته فوم
• اسپری رنگ (برای پوشاندن شیشه استفاده می شود)

همه اقلام کلیدی از Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower) خریداری شد ، نوارهای LED گران ترین قطعه بودند که 18 متر SGD برای 1 متر هزینه داشتند - ما از 2 متر استفاده کردیم. بقیه اقلام یا مواد بازیافت شده بودند یا از فروشگاه لوازم خانگی/ سخت افزار خریداری شده بودند.

مرحله 2: قدرت بخشیدن به قطعات

من از منبع تغذیه خارجی مانند منبع تغذیه AC به DC استفاده کردم - مرد پیشخوان منبع تغذیه خارجی را پیشنهاد کرد ، زیرا بهتر است نوار LED 2 متری را تغذیه کنید و پورت USB را نسوزانید. اگر از 1 متر یا کمتر استفاده می کنید ، بدون منبع تغذیه خارجی کار می کنید و فقط از کابل USB Arduino Uno استفاده کرده و مستقیماً آن را به رایانه وصل کنید.

جزء اصلی پروژه ماژول تشخیص صدا است. این یک سیگنال آنالوگ (ورودی) به آردوینو ارائه می دهد ، که برای روشن کردن چراغ های RGB (خروجی) استفاده می شود. منبع تغذیه خارجی هر سه جزء - آردوینو ، ماژول تشخیص صدا و چراغ های LED را تغذیه می کند. VIN (یا 5V) را روی Arduino و VCC را روی برد آشکارساز صدا به ورودی مثبت وصل کنید. سپس GND را روی آردوینو و آشکارساز را منفی کنید. این در شماتیک پیوست نشان داده شده است. همچنین باید ورودی 5V و GND را روی نوار LED به منبع تغذیه متصل کنیم.

ما از یک تخته نان به عنوان واسطه برای این اتصالات استفاده کردیم. منبع تغذیه از منبع تغذیه خارجی به نان برد می رود ، که همانطور که گفته شد سه جزء را تغذیه می کند.

توجه: معلم ما استفاده از مقاومت برای اتصالات بین ماژول قدرت و آشکارساز صدا را پیشنهاد کرد ، به گونه ای که تمام نیرو به ماژول نرسد ، و این باعث ورود بهتر می شود.

مرحله 3: آشکارساز و نوارها

پس از اتصال هر سه جزء به برق ، سپس باید آنها را به یکدیگر متصل کنیم.

ماژول آشکارساز صدا از طریق پین های ورودی آنالوگ با آردوینو ارتباط برقرار می کند - من از پین A0 استفاده می کنم.

نوارهای LED نیاز به یک پالس دیجیتالی دارند تا بدانند کدام LED را باید آدرس دهی کنند. بنابراین ، پین خروجی دیجیتال DI باید به آردوینو متصل شود. من از پین 6 در آردوینو استفاده می کنم. ما مغازه ای را خریداری کردیم که لوازم الکترونیکی را برای لحیم کردن تمام سیم کشی های بلوز برای نوار LED خریداری کردیم. بنابراین ، هیچ کار لحیم کاری برای کار ما لازم نیست ، و از دردسر آن صرفه جویی می شود. تنها چیزی که لازم بود فقط اتصال یک کابل زن و مرد به آن بود.

به طور مشابه ، فقط می توانید نمودار شماتیک ارائه شده را دنبال کنید تا نمای کلی اتصالات را بدست آورید.

مرحله 4: آپلود کد

این بدون شک مهمترین بخش پروژه است. می توانید منبع کدی که در اینجا استفاده کردم (پیوند) یا نسخه ای از آن (فایل پیوست) را بیابید. اصل اصلی این است که مقدار آنالوگ بدست آمده از سنسور را به تعداد LED های نشان داده شده ترسیم کنید.

برای شروع هر بار ، ما می خواهیم اطمینان حاصل کنیم که همه چراغ ها مطابق انتظار کار می کنند. ما می توانیم این کار را با استفاده از عملکرد آرایه انجام دهیم ، که به شما امکان می دهد همه LED های جداگانه را روشن کنید.

سپس ، به عملکرد اصلی برای تجسم صداها در لامپ می پردازیم. ما می توانیم این کار را با استفاده از تابع map انجام دهیم. این امر به ما امکان می دهد تعداد مشخصی از LED ها را با توجه به ورودی متغیر قابل اندازه گیری نمایش دهیم. برای رویکرد من ، تصمیم گرفتم تعداد LED های موجود در دستگاه را افزایش دهم (180 در کد در مقایسه با 120 رهبری که دارم). تنظیمات مختلفی را امتحان کردم - از جمله تنظیم حساسیت روی ماژول آشکارساز صدا ، تغییرات مقدار کم و حداکثر میکروفون و غیره. با این حال ، تا زمانی که تعداد LED ها را افزایش ندهم ، نمی توانم به تجسم مطلوبی دست پیدا کنم. لایه دوم رویه نیز وجود دارد. این کد برای ردیابی پیشرفته تر شدت صدا بر اساس میانگین ها ، اجازه می دهد تا نور هنگامی که آهنگ وارد اوج می شود - "حالت HIGH" ، رنگ ها را تغییر دهد.

بسته به ظاهری که می خواهید به آن برسید ، ممکن است بخواهید کد مورد استفاده را تنظیم کنید. این ویدیو (پیوند) کدها را با جزئیات توضیح می دهد.

مرحله 5: آماده سازی مسکن

ابتدا ، کاغذ کارت سیاه را تقریباً به شکل دایره و قطر دهانه شیشه در آوردم. من ابزار اندازه گیری مناسب نداشتم. بنابراین ، بداهه پردازی می کنم و اساساً کل کاغذ کارت سیاه را در یک ظرف می پیچانم. پس از اندازه گیری طول کاغذ کارت سیاه که باید استفاده کنم ، با پیروی از علامتی که ارائه کردم ، آن را با دقت برش می دهم. سپس انتهای آن را به هم چسباندم و یک لوله استوانه ای تشکیل داد. طول و ارتفاع محفظه بستگی به ابعاد شیشه شما دارد. شما می توانید از هر طول دلخواه استفاده کنید.

بعد ، محفظه ای را که با نوار LED انجام داده بودم ، دور آن می پیچم و تمام سطح محفظه را پوشانده ام. این کار فقط با چسب در پشت نوار انجام شد. من مطمئن می شوم که یک شکاف کوچک بریده شده است تا طول سیم اضافی در داخل محفظه برای مدیریت بهتر سیم کشیده شود و مانع از سطح شستشو نشود.

ثالثاً ، لوله استوانه ای توخالی با قرار دادن وسایل الکترونیکی در داخل به عنوان یک مزیت استفاده می شود. برای شروع ، من اتصالات سیم را روی آردوینو و نان برد ، با استفاده از چسب آبی ، محکم کردم. سپس ، طول سیم اضافی را با استفاده از نوار معمولی 3M ضبط کردم. این مرحله یک اقدام پیشگیرانه است تا از جدا شدن آسان سیم ها در هنگام مونتاژ جلوگیری شود.

چهارم ، تخته مونتاژ شده آماده است تا در محفظه قرار داده شود. از آنجایی که وسایل الکترونیکی در داخل محفظه "پنهان" است ، چیدمان ساختمان باید به گونه ای باشد که به کاربر اجازه دسترسی آسان به USB آردوینو را بدهد. نه تنها این ، ماژول آشکارساز صدا نیز برای سهولت انتخاب ماژول ورودی صدای اطراف باید رو به پایین باشد. بنابراین هیئت مدیره مونتاژ شده به صورت عمودی در حال راه اندازی است تا این امر امکان پذیر باشد. مقداری از تخته فوم برای نگه داشتن تخته مونتاژ شده به محفظه استفاده شد. در طول این مرحله ، نوار LED (با سیمهای پرش قرمز ، نارنجی ، زرد) به دنبال قرار دادن وسایل الکترونیکی متصل می شود. همه اتصالات تا این مرحله انجام می شود ، به جز اتصال به منبع تغذیه خارجی - سیم قرمز و سیاه.

مرحله 6: خود پرونده

از آنجا که من چراغ رومیزی را شبیه کپی سر مارشملو می دانم ، مجبور شدم تمام شیشه شیشه ای را - به جز قسمت چشم و دهان که باید سیاه باشد ، با رنگ اسپری سفید بپوشانم. شابلون چشم و دهان قبل از کار اسپری بریده شده و روی شیشه چسبانده می شود. شیشه قبل از قرار دادن چشم و دهان از داخل شیشه خشک می شود. این کار با استفاده از کاغذ سیاه کارت باقی مانده (در ابتدا فکر کردم فقط آن را سیاه رنگ کنم) انجام شد. این اثر به خوبی معلوم شد زیرا به نظر می رسد لایه چشم و دهان در واقع در حال بریده شدن بود.

درپوش فلزی برای دسترسی به USB آردوینو ، ماژول آشکارساز صدا و منبع تغذیه همانطور که گفته شد نیاز به یک دهانه مرکزی داشت. من موفق شدم برش را در کارگاه در مدرسه انجام دهم.

مرحله 7: پایان کار

اکنون آخرین مونتاژ ساختمان است.

نوار LED ابتدا بررسی می شود تا اطمینان حاصل شود که چراغ ها واقعاً کار می کنند و همه اتصالات مناسب هستند. با اطمینان از کارکرد قطعات ، می توانید محفظه را در محفظه شیشه ای که ساخته اید وارد کنید. شما می توانید از طریق سوراخ (حتی پس از قرار دادن درپوش) و قرار دادن قطعات الکترونیکی ، از طریق رابط USB آردوینو و نیروی ورودی از زیر آن را ببینید. ماژول آشکارساز صدا نیز برای ضبط بهتر صدا کمی به بیرون بیرون زده است. برای پاها ، از مکعب های بریده شده از تخته فوم استفاده کردم و آن را سیاه کردم. در حالت ایده آل ، می توانید از پایه چوبی زیبا برای لامپ رومیزی خود استفاده کنید.

توجه: کار رنگ آمیزی در ابتدا به همان شکلی که از علامت های واترمارک در نمونه اولیه مشاهده شده بود ، بد انجام شد ، بنابراین ، مجبور شدم کل پوشش را با استفاده از تینر بردارم ، سپس آن را مجدداً اسپری کردم. این امر قطعاً به تلاش بیشتری نیاز داشت که می توانید از آنها اجتناب کنید.

و سرانجام ، پروژه را به پایان رساندم. مطمئناً آزمایش و خطاهای مکرر لازم بود - یا برای به دست آوردن کد ، یا در مورد تغییر روند مونتاژ ، اما از آنچه به دست آمد خوشحال بودم.

مرحله 8: کامل

این یک پروژه عالی بود و از انجام آن لذت بردم. علاوه بر این ، به ویژه عالی است زیرا بسیار قابل تنظیم است و امکان بروزرسانی هر زمان در آینده را می دهد. کد را می توان در هر نقطه ای دوباره کار کرد ، و شما اساساً هر بار یک لامپ "جدید" دریافت می کنید.

بهبودهای آینده

با این حال ، پیشرفت و/یا تغییرات بسیار بیشتری می تواند در ساختار ایجاد شود.

می توانید ورودی های مختلف دکمه متصل به آردوینو را اضافه کنید. با استفاده از این ، می توانید حالت را برای پیاده سازی یک ویژگی لامپ عمومی ، به عنوان مثال با پالس عمومی تغییر دهید. این اجازه می دهد تا بین حالت واکنشی صوتی فعلی و حالت تپش کلی گرادیان جابجا شوید. یک دکمه دیگر می تواند برای تغییر مجموعه رنگ چراغهای تابشی (مجموعه 1 - آبی به زرد ، مجموعه 2 - قرمز به بنفش و غیره) برای شما اجرا شود. یا حتی بیشتر ، می توانید 3 لایه رویه داشته باشید که در آن حالت های بیشتری برای ردیابی پیشرفته شدت صدا بر اساس میانگین ها وجود دارد - "LOW" ، "NORMAL" ، "HIGH". به این ترتیب ، طیف وسیع تری از موج رنگ را به دست خواهید آورد.

من همچنین دوست دارم به مفهوم اصلی خود ، سر LED پوشیدنی مارشملو برگردم. این ظاهر جسورانه تری به نظر می رسد ، که هم از ماژول تشخیص صدا و هم از ماژول حرکت شتاب سنج استفاده می کند. ماژول آشکارساز صدا تجسم پالس چراغ های LED را کلی می کند ، در حالی که ماژول حرکت شتاب سنج رنگ نورها را مطابق ورودی که می خواند تغییر می دهد - میزان حرکت کاربر.

اساساً ، ایده در اینجا این است که محدودیت ها بی پایان است و محدودیتی است که فقط با دید شما محدود می شود. با تشکر از تماشا/مطالعه و اوقات خوشی را با آردوینو خود سپری می کنید!