Sinhronizacija ognja, glasbe in luči: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Vsi vemo, da se elektronika uporablja za številne pomembne naloge v bolnišnicah, šolah, tovarnah. Zakaj se tudi z njimi ne bi malo zabavali.

V tem navodilu bom sprožil ogenj in luči (Led's), ki se bodo odzvali na glasbo, da bo glasba postala še bolj zabavna.

Izopropilni alkohol bomo uporabljali kot glavno sestavino sredstva za razkuževanje, ki zelo hitro izhlapi in ne pušča tako močnega vonja v primerjavi z drugimi gorivi, zrak pa je po nekaj minutah ali dveh brez ostankov.

Servo aktivira razpršilno steklenico, napolnjeno z izopropilom, da nastane ogenj/plamen, ki ga sproži brizgalna brizga, iz katere priteče tok butana.

1. korak: Potrebni materiali

Zberite nekaj servomotorjev, LED trakov in druge elektronike, da začnete s to zgradbo, če želite natančno vse potrebne komponente

1. Servo MG995 na 180 stopinj* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Razpršilne steklenice *4

5. Leseni trakovi

6. Okrogla/ pravokotna vezana plošča

7. Kovinske palice za podporo

8. Akvarijske cevi

9. Ogledna plošča

10. Servo gonilnik PCA9685

11. Perf tabla

12. Moški žice za glavo

13. Napajalnik za ploščico

14. Napajanje 5 Amp 5-12 voltov

15. Injekcijska brizga

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Ribiška nit

18. DRV8825

19. NEMA 17 koračni motor

2. korak: Servo

Strinjamo se, da je servo glavni sestavni del projekta, saj sproži streljanje ali sproži rafal. Če želite uporabiti servo MG995 Če ga priključite v arduino, lahko na splošno najdete številne reference za upravljanje servomotorja z arduinom. Za lažje, hitrejše in učinkovitejše krmiljenje bomo poleg servomotorjev uporabljali še gonilnik PCA9685.

Ker je steklenica Two Servo's Actuate One, zato je upravljanje z obema naenkrat z istim signalom control/pwm (pulzno -širinska modulacija) učinkovitejše, zato to predstavlja težavo, ki se hkrati vrti v smeri urinega kazalca ali v nasprotni smeri urinega kazalca. Da bi to premagali, moramo spremeniti vse desnostranske servomotorje.

To lahko storite tako, da odprete servo in obrnete žice, ki vodijo do njegovega motorja, ter skrajnega levega in desnega kabla potenciometra. To zmoti servo, da se premakne v smeri urinega kazalca za signal v nasprotni smeri urinega kazalca in obratno.

Tako se servo za dano steklenico vrti v smeri urinega kazalca, druga pa v nasprotni smeri urinega kazalca, tako da pritisne na sprožilec steklenice za brizganje skozi močno ribiško vrv.

3. korak: Namestitev servomotorjev

Servo -je po uspešni spremembi (4 od 8) je treba zdaj namestiti. Z vrtalnim strojem s pritrjenim svedrom s krožno žago sem zlahka izrezal luknje. Rob servo je približno 2 cm, zato je rezanje s svedrom s krožno žago najučinkovitejše. Prepričajte se, da je med vsakim servomotorjem razdalja 8-10 cm, da lahko steklenico enostavno navojite, sprožite in postavite. Zdaj, ko sem izrezal luknje, se mi je zdelo najbolje, da pištolo zlepim na vrh servomotorja z dobrim brisom pištole za lepilo in potisnem rob servo v rezalni rob. Ta postopek rezanja in montaže je nekoliko odvisen/ poskus in postopek napake.

Rumeni papir označuje pike, kjer je treba luknjo prerezati, tako da se robovi servo pomaknejo navzdol. Izvrtano celoto lahko z običajnim majhnim svedrom naredimo bolj gladko.

4. korak: Servo ščit Makeshift Perf Board

Izdelava tega servo ščita olajša ožičenje in napajanje ter tudi odpravljanje težav.

Vzemite osem kompletov s tremi zatiči za glavo in jih spajkajte na majhno ploščo, pri čemer pazite, da bo vmes enak prostor. Priključite napetost in ozemljitev prek žic ali majhnih kovinskih zatičev za vseh osem servomotorjev. Kratki 2-2-2-2 sklopi PWM nožic na način, da prva 2 servomotorja prejmeta enak signal PWM naslednja dva itd.

Izdelava te perf plošče je ključnega pomena, saj čeprav gonilnik za servo PCA9685 ponuja odličen IO za priključitev servomotorja, je gonilnik omejen na 5 V in domnevno ima trenutne omejitve. Če želite to premagati, je ta perf ščit/PCB zelo dobra možnost. Drugi razlog je tudi v tem, da servomotorji, ki delujejo v tem projektu, delujejo pri največji napetostni zmogljivosti za večji navor in čisto stiskanje razpršilne steklenice, zato bomo preko tega improviziranega servo ščita zagotovili 8V. Na prvi sklop servomotorjev dodajte / priključite tudi moški kabel za glavo in tako naprej, da ga kasneje priključite na gonilnik.

5. korak: Butanski plamen

Za prižig izopropila je potreben majhen plamen neposredno pred steklenico. Poskušal sem eksperimentirati z nikoromom, da bi sprožil alkohol, vendar na žalost ne deluje, čeprav sem imel težave, sem imel težave z njim. Če nadaljujemo z idejo o butanu, potrebujemo štiri majhne brizge in akvarijske cevi. Vse štiri povežite v eno cev s posebnimi adapterji / cevnimi priključki. Levi del zdaj drži butan tako, da plin priteče v brizge. Za dosego tega sem naredil leseno škatlo/ ohišje, tako da lahko koračni motor z navojnim vijakom/ palico potisne proti butanu in ohrani pretok plina.

Odrežite dva lista vezanega lesa velikosti približno 1,25 krat velikosti vaše pločevinke iz butana, dodatni les spodaj je namenjen koračnim motorjem in palici, ki bosta pritisnili ob pločevinko. Vzemite dve majhni vezani plošči približno premera pločevinke butana in ju izvrtajte/ pribite, tako da se lahko butan tesno prilega med ploščami iz vezanega lesa, ki ste jih vzeli prej. Za spodnji del pločevinke se mi je zdelo najbolje, da vzamem kvadratni/ pravokotni kos vezanega lesa v velikosti osnove butana. Izvrtajte centrirano celoto in tesnilno maso /silikonsko matico, tako da skozi njo preide navojna palica. Potisnite pločevinko butana v sklop in postavite akrilni vrh s centrirano celoto, tako da ga bo šoba butanove pločevinke prešla / dotaknila. V zgornji del akrila potisnite brizgo ali kaj podobnega, da plin iz brizge priteče, če pločevinka pritisne nanjo. To povežite s štirimi cevmi, ki gredo do štirih različnih brizg, nameščenih pred steklenicami. Za spodnji del ohišja uporabite vijake, ki prehajajo skozi vzmeti in jih povežite z lesenim sklopom, tako da gre ohišje, če vijak privijete s korakom, olajša stiskanje butana.

Vaša montaža tukaj za pločevinko butana je narejena.

Zdaj moramo cevi pripeljati skozi vezan les, ki drži servo, samo izvrtajte luknje v velikosti polmera akvarijskih cevi, jih lepo pripeljite in povežite brizge. Tudi ribiško vrvico napeljite od servomotorjev navzgor do steklenice in navzdol do drugega servomotorja, tako da steklenico pritisnete ob aktiviranju servomotorja. V stiskalnem delu razpršilne steklenice lahko porežete majhne nasade, da ribiška vrvica občasno ne zdrsne.

6. korak: Luči

Če želite kateri koli projekt narediti vizualno privlačne luči, so ključnega pomena, vzemite trakove RGB LED in izrežite 4 trakove 9 LED, ki se ovijejo okoli steklenic, ki vsebujejo izopropil, da bi dosegli želeni učinek. Povežite jih zaporedno in izvlecite zadnje žice. S seboj boste imeli rdečo, zeleno in modro ter pozitivno prednost. Vklopijo se, če pozitivnemu vodu priklopite 12V in ozemljite želeno barvo. Ozemljitev Dve barvi hkrati povzročata drugačno barvo, na katero se lahko sklicujete kjer koli prek barvne karte na internetu.

Vklop in izklop z Arduino/ STM32 postane težavno, saj mikrokrmilnik Arduino/ STM32 ne more vklopiti in izklopiti 12 voltov. Zato bomo tukaj uporabili 3 IRFZ44N Mosfet, da vklopimo in izklopimo LED diode, ki ustrezajo glasbi. Vzemite Mosfet in povežite srednji priključek do ustrezne barve, skrajno desno proti tlom, njegov levi priključek pa do mikrokrmilnika. To ponovite tudi za drugi dve barvi.

Če jih enkrat preizkusite s preprosto arduino utripajočo skico, je vedno dobra ideja, samo spremenite številko zatiča v utripajoči skici na tisto, na katero ste povezali mosfet.

RGB -jeve LED -e prilepite v krožno obliko, tako da steklenico za brizganje držite kot alinejo. Predlagam, da se steklenica tesno ovije in vroče prilepi na leseno podlago/vezan les. To naredi tudi mesto, da se steklenice ne premaknejo ali padejo, ko nit pritisne na steklenico.

7. korak: Elektronika in ožičenje

Ožičenje je precej preprosto. Spodaj sem za vašo referenco priložil tudi shemo vezja. V bistvu so žice PWM iz servo gonilnika pritrjene na 8 servo motorjev, pri katerih so 4 od njih obrnjene. Kot mikrokrmilnik sem uporabil arduino in STM32. Arduino služi za nadzor škropljenja, STM32 pa za nadzor luči. Uporabil sem STM32, tako da so barvne preslikave za določeno glasbo boljše, saj ima STM32 boljše specifikacije in lahko izvede boljše fourier transformacije, kar ima za posledico boljše svetlobe. Tudi uporaba arduina ne bi predstavljala težav, vendar bi lahko izgledala nekoliko slabo v primerjavi z uporabo stm32, ki lahko izvede boljše izračune.

8. korak: Koda

Kot vsak del projekta z mikrokrmilnikom je koda najpomembnejši del. Spodaj je koda za ta projekt. Prosto prilagodite ali spremenite, da ustreza vašim potrebam. Številka PIN, ki ustreza kodi, je omenjena v sami kodi.

Razpršilna koda je v bistvu Arduino, ki ga računalnik programira tako, da sproži brizganje, ko se nekaj vnese v serijski monitor Arduina, imamo kombinacije od '' a '' - '' p '' kjer '' a '' sproži eno brizganje/ Burst of Fire in '' o '' sproži vse štiri steklenice do Spray, '' p '' je zakasnitev 500 sekund. Burste lahko nadzirate tako, da v serijski monitor (neprekinjeno) vnesete niz teh znakov.

Druga koda je za preklapljanje LED -jev s STM32. Izvaja Fourierjeve transformacije, da se odzove na dano glasbo in ustvari želeni čudovit učinek spreminjanja barve.

Zadnja koda je za koračni motor z butanom, ki uporablja koračni gonilnik DRV 8825 za obračanje vijaka, ki se potisne proti pločevinki za vklop plina. Čeprav lahko tudi vijak / sklopko obrnete ročno, da potisnete pločevinko proti zgornjemu akrilu, ki sproži / odpre plin do brizg, ki so postavljene pred steklenicami.

9. korak: Uspeh

Naš projekt je končno končan.

V prilogi je video, ki prikazuje svojo demonstracijo:)

10. korak: Nasveti, triki in predlogi

Pozor: Ker ta projekt vključuje dejanski ogenj kot glavni predvideni učinek in vsebuje tudi butan, bodite previdni. Izopropilni alkohol je tudi nevarna kemikalija, zato ga je treba paziti.

1. Ta projekt, čeprav se odziva na požar, v resnici ni popolnoma avtomatiziran, saj mora oseba vnesti serijski monitor, da dejansko sproži plamen. To je mogoče enostavno izboljšati s pythonom/ katerim koli algoritmom, ki lahko preslika celotno pesem od vnosa '' a '' do '' p '' in jo predstavi Arduinu, da bo avtomatizirana.

2. V stekleničke dodajte izolacijski trak Kapton za vsak slučaj, da se izognete segrevanju pokrovčkov steklenic/ poškodbam razpršila steklenice.

3. V celotno zgradbo je mogoče dodati nekakšen varnostni senzor, na primer HC-SR04 ali senzor bližine, da ustavite pretok plina in postopek škropljenja, ko oseba stoji v bližini projekta in je nevarno sprožiti plamen.

4. Uporabljen napajalnik Z pretvorniki Buck ali Boost lahko zmanjšate na 8V (5A) (za servomotorje), 23-40v (za koračni motor), 5v (za Arduino in Stm32) in 12V (Za luči).

5. Nisem predstavil shem koračnega motorja ali DRV8825 kot njegovega dokaj preprostega gonilnika, ki poganja motor, in na voljo so tudi številni viri na internetu za povezavo s koračnim in mikrokrmilnikom. Čeprav sem zagotovil ustrezno kodo. Uporabil sem dva gumba za krmiljenje koračnega motorja v smeri urnega kazalca in v nasprotni smeri urinega kazalca, tako da s pritiskom na gumb v smeri urinega kazalca potisnete vijak proti pločevinki in s pritiskom na gumb v nasprotni smeri urinega kazalca spustite pločevinko v ohišju, tako da plin se zmanjša/ odreže.

6. Zagotovite ustrezno ozemljitev na vseh napajalnikih, da se izognete nenamernim izhodom in motnjam pri gradnji. Lahko olajšate namestitev tiskanega vezja za namestitev mikrokrmilnika in elektronike.

7. Ta projekt se lahko uporablja tudi kot razpršilno sredstvo za razkuževanje, v steklenicah pa je izopropil, ki lahko zagotovi dovolj sanitarij.

8. Ogenj je treba dejansko vžgati z vžigalnikom, da bi se temu izognili, lahko uporabimo nikromirano žico, da poenostavimo postopek razsvetljave in upravljamo z računalnikom/ mikrokrmilnikom.