اتاق رقص LED: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

این یک راهنمای برای ساخت یک تجسم کننده موسیقی LED مبتنی بر آردوینو است ، AKA یک اتاق رقص دیجیتال کاملاً شیرین. راهنماهای مختلفی در مورد دستورالعمل ها در مورد تجسم کننده مدار خالص وجود دارد ، اما آنها به طور کلی نوعی تقویت کننده هستند که باعث می شوند چراغ ها در پاسخ به توان منتقل شده در سیگنال صوتی ، نبض را پالس کرده و شدت آن را تغییر دهند. من چیزی بیشتر در امتداد نوارهای متعدد می خواستم که به فرکانس های مختلف موسیقی پاسخ دهند. نتیجه نهایی ، فرزندخوانده جهش یافته این و این و کمی از این است ، اما کاملاً ارزشمند است. سیگنال صوتی واقعی از جک میکروفون در رایانه خوانده می شود ، بنابراین می تواند صدای بازخورد خود را بپذیرد یا صدا از یک آی پاد / راک گروه / کارائوکه / هر چیزی که شما بچه های دیوانه می توانید رویای آن را داشته باشید. خوب موسیقی جدید! با احترام DoKashiteru و Creative Commons ، من یک ویدئوی بدون سانسور از عملکرد سیستم را برای شما می آورم:

مرحله 1: قطعات / ابزارها

قطعات: LED ها - بدیهی است. من رنگهای بسیار روشن 10 میلی متری در رنگهای مختلف را به صورت عمده از eBay خریدم ، اما می توانید آنها را در Digikey یا Mouser پیدا کنید. رتبه های میلیکاندلا بالاتر بهتر است ، به خصوص اگر می خواهید این موارد چیزی را روشن کنند و فقط یک نقطه رنگی نباشند. برای پیدا کردن یک معامله خوب در اطراف خرید کنید. مقاومت ها - برای هر LED یک عدد. معدن من به 470 اهم احتیاج داشت ، اما مطمئن شوید که درجه LED ها را بررسی کرده اید تا جایی که ممکن است بدون سوزاندن آنها نور بیشتری دریافت کنید. تخته نان بدون لحیم - برای همه مدارات. آردوینو - رابط کامپیوتر/مدار یک تخته کوچک فوق العاده. آن را به صورت آنلاین خریداری کنید. سیم - تعداد زیادی سیم جامد. من خیلی سریع نیاز داشتم ، بنابراین در نهایت RadioShack محلی خود را از این موارد پاک کردم ، اما شما باید بتوانید آن را بسیار ارزان تر پیدا کنید. نگه داشتن دو رشته مانند این بسیار مفید است ، همانطور که بعداً خواهید دید. رایانه - جایی که محاسبه واقعی انجام می شود. بله ، ممکن است برای روشن شدن چند چراغ کمی بیش از حد مکرر باشد ، اما با این وجود به ناچار موسیقی رقص خود را از طریق لپ تاپ پخش می کنیم ، به هر حال خوب کار کرد. منبع تغذیه - LED ها به احتمال زیاد بیشتر از آنچه آردوینو می تواند تامین کند ، مصرف خواهند کرد ، بنابراین ما آنها را به صورت خارجی تغذیه می کنیم و آنها را با ترانزیستورها تغییر می دهیم. شما باید تعدادی از این وسایل را از وسایل الکترونیکی قدیمی تهیه کنید ، یا می توانید آنها را در فروشگاه های صرفه جویی پیدا کنید. به صفحه برنامه ریزی برای ولتاژ / آمپر مورد نیاز خود مراجعه کنید. ترانزیستورهای NPN - ما از اینها به عنوان تقویت کننده / کلید فعلی استفاده می کنیم. جریان کمی که از آردوینو گرفته می شود ، جریان زیادی را که از منبع تغذیه LED ها عبور می کند ، کنترل می کند. آنها را آنلاین یا در RadioShack پیدا کنید. لحیم کاری - کاملا خود گویا است. بلندگوها / تقسیم کننده صدا / کابل صوتی مردانه - بلندگوهایی برای پخش صدا ، تقسیم کننده و کابل برای ارسال سیگنال از خروجی هدفون به بلندگوها و جک میکروفون. نرم افزار: Arduino - محیط نرم افزار arduino را از اینجا بارگیری کنید. پردازش - پردازش به خوبی با arduino صحبت می کند و دارای کتابخانه های فوق العاده ای است. آن را از اینجا بارگیری کنید. مطمئن شوید که آخرین نسخه کتابخانه پردازش صدا Minim را از اینجا دارید. همچنین ممکن است برای برقراری ارتباط با آنها کتابخانه 'arduino' را تهیه کنید - آن را از اینجا تهیه کرده و در پوشه Processing/libraries خود بچسبانید.

مرحله 2: طراحی مدار

نمای کلی از مداری که در حال ساخت آن هستیم. دو رشته سیم به ولتاژهای بالا و پایین متصل می شوند و هر جفت LED/مقاومت آنها را برای روشن شدن پل ها متصل می کند. رشته ولتاژ پایین در واقع از طریق ترانزیستور به زمین متصل می شود تا بتوانیم مقدار جریان جاری (و در نتیجه روشنایی LED ها) را کنترل کنیم.

مرحله 3: برنامه ریزی

مهمترین مرحله این است که برنامه ریزی کنید که چه رنگی و کجا می خواهید. سقف های خوابگاه من به بهترین شکل با "وافل شکل" توصیف می شود ، با فرورفتگی های مربعی سطح کاشی کاری شده است. اینها یک شبکه بسیار طبیعی برای طرح بندی رنگ ها ایجاد کردند ، اما شما باید برنامه خود را تهیه کنید. شما می توانید حداکثر تا 8 LED را در یک رشته کنترل مشخص کنید ، به این معنی که این 8 به طور همزمان روشن و خاموش می شوند. با طرح بندی کامل ، اکنون ما نیاز به محاسبات توان داریم. برای تعیین ولتاژ و جریان جلو ، برگه های داده LED های خود را بررسی کنید. معدن دارای افت ولتاژ 3.5 ولت و حداکثر جریان 20 میلی آمپر است. از آنجا که من یک منبع تغذیه 12 ولت داشتم ، می توانیم با استفاده از قانون اهم (V = IR) یک ریاضی مدار ساده انجام دهیم: (12 - 3.5) = 0.02 * R R = 425 اهم. برای سادگی ، آن را به 470 اهم می رسانیم. ولتاژ اکثر LED های 5 میلی متری در حدود 2 ولت و جریان در حدود 15 میلی آمپر است ، اما آنها را بررسی کنید تا آنها را نسوزانید. به خاطر داشته باشید: شدت نور متناسب با جریان است ، بنابراین در صورت روشن بودن بیش از حد از مقاومت بزرگتری برای محدود کردن جریان استفاده کنید. همچنین اطمینان حاصل کنید که منبع تغذیه می تواند تمام این جریان را کنترل کند - برخی از نمونه های کوچک فقط چند صد میلی آمپر نامیده می شوند ، به این معنی که شما فقط می توانید 10-20 LED را به موازات ما تغذیه کنید.

مرحله 4: LED ها و سیم را آماده کنید

اگر ابتدا LED ها را به سیم ها بچسبانیم ، اتصال آنها بسیار ساده تر است. سربی منفی (کوتاهتر) LED و یک طرف مقاومت را تقریباً به نصف برسانید ، سپس آنها را با هم لحیم کنید. پس از انجام این کار ، سربی مثبت و مقاومت را به سمت بیرون خم کنید تا LED کمی به آن بچسبد. برای توضیح واضح تر تصویر را مشاهده کنید. در مرحله بعد ، تمام سیم را بکشید و مطمئن شوید که مقدار کافی برای رسیدن به هر رشته را دارید. اندازه گیری کنید و مشخص کنید که هر LED کجا باید برود. یکبار دیگر ، توضیحات مربوط به پیوست واقعی بهتر است توسط تصویر داده شود. LED ها را به سیم بچسبانید و مطمئن شوید که قطب ها ثابت هستند - همه موارد مثبت به یک سیم منتهی می شود و همه موارد منفی به سیم دیگر منتهی می شود. پس از اتمام کار ، رشته ها را قبل از قرار دادن آنها آزمایش کنید - سیمها را به منبع تغذیه یا باتری 9 ولت وصل کنید تا مطمئن شوید همه چراغها روشن می شوند. در مرحله بعد ، همه سیمها را وصل کنید! در مورد من ، این شامل تعداد زیادی نوار گاف سفید و ایستادن روی صندلی بود. اطمینان حاصل کنید که انتهای رایگان همه در یک مکان جمع می شوند ، جایی که ما قصد داریم نان برد ، آردوینو و رایانه را در آن قرار دهیم. همچنین کره های کوچکی از اریگامی را روی LED ها قرار می دهم تا نور پخش شود - کافی است شکاف های کوچکی را به صورت شعاعی از سوراخ داخل بادکنک به بیرون برش دهید تا چهار زبانه ایجاد شود و به خوبی روی آن می لغزد. برای مشاهده جلوه به تصویر صفحه قبل مراجعه کنید. اگر کره ها از یادداشت های قدیمی سخنرانی تهیه شده اند ، امتیازهای اضافی دریافت خواهید کرد.

مرحله 5: ایجاد مدار

واقعا چیز زیادی برای گفتن نیست سیم های مثبت و منفی منبع تغذیه خود را به ریل های برق روی صفحه نان خود متصل کرده و پین زمینی آردوینو را به همان ریل منفی وصل کنید. برای یک سیستم چیدمان خوب ، تصویر را ببینید. با حذف سیمها از آردوینو (در رنگهای آبی ، سیاه و قرمز در زیر نشان داده شده است) و اتصال آنها به ریل قدرت مثبت ، آزمایش کنید که همه چیز در حال کار است. جریان از طریق ترانزیستورها عبور می کند و اجازه می دهد LED ها روشن شوند (اگر همه چیز به درستی وصل شده باشد). اینها را به حالت قبلی برگردانید و arduino را با کابل usb به رایانه خود وصل کنید. برای راه اندازی سیستم صوتی ، بلندگوها و کابل مرد-مرد را به اسپلیتر وصل کنید. انتهای دیگر کابل مرد-مرد را به جک میکروفون رایانه خود ارسال کنید. باز هم ، اگر فقط قصد پخش صدا از رایانه خود را دارید (بخصوص اگر بتوانید نحوه استفاده از جک را بفهمید) ، این مقدار کمی بیش از حد است ، اما به این ترتیب سیستم می تواند به Rock Band یا کارائوکه یا هر چیز دیگری که می تواند روی یک خروجی پخش شود چشمک بزند. جک 3.5 میلیمتری صدا. مطمئن شوید که میکروفون شما کار می کند - اسپلیتر را به هر منبع صوتی وصل کنید ، سپس یک برنامه ضبط صدا را باز کنید تا ببینید آیا سیگنالی را ثبت می کنید یا خیر. اغلب میکروفون را می توان خاموش کرد ، بنابراین اگر مشکلی دارید این اولین جایی است که باید به آن توجه کنید.

مرحله 6: کد کد کد

محیط نرم افزار arduino را باز کرده و طرح نمونه StandardFirmata را روی برد بارگذاری کنید. این طرح به شما امکان می دهد arduino را روی یک رابط سریال کنترل کنید ، بدین معنا که کد دلخواه روی رایانه می تواند چراغ هایی را که به هم متصل کرده ایم کنترل کند. کدی که در واقع سیگنال صوتی را پردازش می کند (به راحتی) یک طرح پردازش است. این کتابخانه در اطراف کتابخانه عالی BeatDetect در حداقل کتابخانه است. کلاس BeatDetect تبدیل فوریه سیگنال صوتی را محاسبه می کند و میانگین و واریانس هر یک از ضرایب را در چند ثانیه اخیر پیگیری می کند. اگر مقدار هر یک از سطل های FFT بیش از واریانس باشد ، یک ضربان تشخیص داده می شود و چراغ مربوط به آن فرکانس روشن می شود. به این بدان معناست که هر رشته LED با فرکانس متفاوتی از موسیقی مطابقت دارد - یک رشته برای ضربه های باس چشمک می زند ، دیگری برای ضربه های تله ، دیگری برای نت های صوتی بالا و غیره ، برای 26 فرکانس مختلف. پردازش پیوست را بارگیری کنید از زیر ترسیم کنید و آرایه ledPins را در خط 10 تغییر دهید تا تنظیمات خود را نشان دهد. اولین شماره پین مربوط به کمترین فرکانس است. پس از اتمام کار ، کار شما تمام شد! اسپلیتر صدا را به جک هدفون خود وصل کنید ، طرح را شروع کرده و پخش موسیقی را شروع کنید. اگر همه چیز مطابق انتظار کار کند ، یک تجسم شکل موج ظاهر می شود و چراغ ها چشمک می زنند. لذت بردن!

مرحله 7: عیب یابی

اصلی ترین مشکلاتی که احتمالاً با آنها روبرو خواهید شد ، صحبت کردن با پردازنده و آردوینو است. مطمئن شوید که نرم افزار arduino را نصب کرده اید - این کار تمام کتابخانه های سریال لازم را به همراه دارد. شما می توانید با آزمایش پیش آمده از مشکلات مدار جلوگیری کنید - هر LED ، سپس هر رشته ، سپس هر مجموعه ترانزیستور را آزمایش کنید. اگر همه موارد دیگر نتوانستند به این مسئله بازگردند تا تشخیص دهند که مشکل کجاست. حالا که من توانستم تمام اشکالات موجود در تنظیمات خودم را برطرف کنم ، نمی توانم به آنچه در بالای سر من بود فکر کنم. هر مشکلی دارید بنویسید ، زیرا من احتمالاً با آنها برخورد کردم و از آن به بعد فراموش کرده ام.