Kako narediti frekvenčni zvočni vizualizator za kostum (projekt Arduino): 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

V tem Instuctableu bom podal nasvete, načrte in kode za izdelavo vznemirljivega avdio vizualizatorja, vgrajenega v penasto obleko iz steklenih vlaken. Ob tem bom delil koristne korake in dodatne kode, ki bi se jim zdeli dragoceni nekaterim, ki želijo implementirati knjižnice arduino FFT v svoje projekte.

1. korak: Materiali in cene

Preden sem naredil obleko iz pene, sem najprej naredil matriko, da bi se naučil, kako knjižnica FFT delovati. Potrebni materiali so:

1. 2x 30 trakov neopixel WS2812B …………………………………………………………………. 3,22 USD na trak
2. Arduino uno (rabljena kitajščina) ……………………………………………………………………… Že v lasti
3. Priključite žice …………………………………………………………………………………………. Več v lasti
4. Zunanji napajalnik …………………………………………………………………………. Več v lasti
5. Montažna površina (rabljen karton) …………………………………………………………… Že v lasti
6. Modul ojačevalnika zvoka LM386 …………………………………………………………….. 8,98 USD za 5 enot
7. 3,5 mm stereo avdio moški na AV 3-vijačni priključek ženski konektor ………. 6,50 USD za 5 enot
8. 3,5 mm stereo vtičnica ženski na žensko ………………………………………………….. 5,99 USD za 6 enot
9. Ogledna plošča ……………………………………………………………………………………………… Že v lasti

Če želite sčasoma sprejeti nastavitev za obleko z mikrofonom, potrebujete naslednje:

1. 19 neopiksnih trakov ……………………………………………………………………………… Odrežite s 5 m 300 LED za 26,67 USD
2. 5 neopiksnih trakov ……………………………………………………………………………….. Izrezano iz iste rolice
3. Arduino nano (rabljena kitajščina) ………………………………………………………. 3,00 USD (5 za 15 USD)
4. Priključite žice …………………………………………………………………………………. Ve v lasti
5. Talentcell Li-Ion baterija za polnjenje 6000 mAh …………………………… 29,99 USD
6. 3,5 mm stereo avdio moški na 3-vijačni priključek AV ženski priključek….. 6,50 USD za 5 enot
7. 3,5 mm stereo vtičnica ženski na žensko ………………………………………….. 5,99 USD za 6 enot
8. Stikala …………………………………………………………………………………………. Vlečeno iz pokvarjenega avtomobila
9. Kostum ……………………………………………………………………………. 50 USD za različne predmete

2. korak: Montaža in ožičenje

Začnite z dvema trakoma po 30 LED trakov WS2812 in ju razrežite na 5 dolžin LED trakov vzdolž rezalnih linij. Te trakove prilepite na ravno površino. V svojem primeru sem uporabil karton. Nato sestavite komponente skupaj, kot je prikazano. Poskrbite, da bo dovolj časa za zavarovanje dobrih točk spajkanja. Če želite zagotoviti, da vsi delujejo pravilno, uporabite primere v Adafruitovi knjižnici Neopixel (primer "Straintest" deluje odlično).

3. korak: Arduino koda

Za ta projekt sta potrebni le dve knjižnici.

Za FFT sem uporabil ArduinoFFT Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Upoštevajte njihova navodila za namestitev, sicer ne bo delovalo. Po pravilni namestitvi bi še vedno prejemal sporočila o napakah v zvezi z "neveljavno knjižnico", vendar mi je vseeno delovalo. Komentirajte, če prepoznate, kaj sem zamudil. Za neopiksele sem uporabil Adafruitovo knjižnico NeoPixel (kot je bilo že omenjeno). Priporočam, da za namestitev uporabite program Library Manager v programski opremi arduino.

Datoteka SuitFFT je koda, ki teče v Suitu z vsemi dodatnimi vhodi mojega krmilnika. LightShowFFT je za pomožni vhodni niz 60 LED.

Z zmanjšanjem N. N. v mojih primerih je 256 in ugotovili, da je več kot primeren za moje projekte. Eksperimentalno sem ugotovil, da je celoten zvočni spekter deloval daleč čez 9 kHz, kar je bilo videti na naslednjem koraku!

4. korak: Kaj počne FFT

FFT ali Fast Fourier Transform sprejme signal in ga pretvori v frekvenčno področje. Kar prikazuje vsaka od luči, je frekvenčni pas. Ker je FFT matematično kompleksen izračun, lahko kodo pospešite z omejevanjem števila vzorcev. Vendar bo frekvenčna ločljivost trpela. Zaradi pomanjkanja besed je FFT v Arduinu ravnovesje med: hitrostjo vzorčenja, številom vzorcev, časom zanke itd. Spodbujam druge, da se igrajo z nastavitvami, da bi našli tisto, kar najbolje ustreza njihovemu projektu.

Zdaj je čas za izdelavo obleke.

5. korak: Nasveti za kostume

Moj kostum je bil narejen iz pene, kjer so številni drugi objavljeni tečaji bolje pokrivali temo. Moja razlika je bila v tem, da sem naredil dodatne korake za bondo, steklena vlakna in barvanje. Nasveti za to so naslednji.

• Opravite odlična pripravljalna dela (snemanje, maskiranje itd.), Saj je kasneje velika časovna razlika
• Vedno mešajte bondo in steklena vlakna v majhnih količinah
• Za zapolnitev praznin uporabite Bondo
• Za tesnjenje in krepitev uporabite smolo iz steklenih vlaken
• Za boljše utrjevanje šibkih točk uporabite krpo iz steklenih vlaken
• Vzemite si čas in bodite potrpežljivi pri svojem delu

• Za brušenje

  • 40-100 peska za material za odstranjevanje
  • 100-400 peska za pripravo temeljnega premaza
  • 400-1000 peska za brušenje temeljnega premaza
  • Zrnatost 1000-3000 za brušenje barve

Za pritrditev trakov neopixel sem uporabil vroče lepilo, da sem jih pritrdil. Nekaj izzivov je zdaj, da se napaja iz baterije, zazna mikrofon, upravlja krmilnik in še več.

6. korak: Izdelava ali izbira krmilnika, njegovo ožičenje in koda

Uporabite lahko katero koli stikalo ali stikala. Za moj projekt sem ugotovil, da so okna na Hondi Prelude 96 dobro delovala. Ko sem stikala odstranila iz ohišja, sem z večmetrskim načinom neprekinjenega načina ugotovila, katera žica je storila, ko so stikala pritisnjena (upoštevajte, da včasih stikala prekinejo kontinuiteto). Odločil sem se, da naredim preklopno zaklepanje oken, zaklenem kontrolnike pred naključnimi zadetki, okno gor in dol za nadzor svetlosti in zadnje stikalo za "svetlobne načine".

Za pravilno delovanje stikal potrebujete izvlečne upore. Običajno bodo upori 50-100 kΩ delovali, vendar je nekaj stikal moralo uporabiti precej nižji upor (približno 300 Ω), da je spremenil napetost, ki je zadostovala, da je Arduino pravilno prekinil digitalni vhod (približno manj kot 0,3*Vcc za nizke in višje kot 0,6*Vcc za visoko). Vsakdo, ki to počne, mora preklopiti po stikalu, zaželeno je najprej s ploščo za kruh, da se prepriča, da krmilnik deluje pravilno.

Ko sem ugotovil stikalo, sem komponente spajal skupaj s prikazanim diagramom. Za boljše pritrjevanje komponent uporabite tiskano vezje. Za podroben pogled si oglejte sliko. Niz 19 LED gre navzdol po hrbtu moje obleke, drugi pa spredaj kot pokazatelj dogajanja.

Za pritrditev krmilnika na obleko sem ga namestil z vročim lepilom. Nato sem naredil manjše penaste zagozde in jih vroče zlepil tudi za podporo krmilnika.

7. korak: Zadnji dotiki

Za konec izrežite reže v peni, da speljete žico. Žice pritrdite z vročim lepilom. Za dodatne dotike sem kupil tudi nekaj dodatnih predmetov, da bi "zapečatil posel". Mislil sem … če boš šel ven v smešni obleki smešen, pojdi na dodaten korak!

8. korak: To je to! (Plus nasveti za odpravljanje težav)

Hvala, ker ste obiskali mojo inštrukcijo in lepo se imejte sami!

Nasveti za odpravljanje težav iz projektnih izkušenj:

• Če luči delujejo čudno (utripajoča svetloba, ne delujejo pravilno, nenavadne barve)

  • Slabo napajanje luči

    • Več napajalnikov
    • Ne nanašajte, tako da se lahko neopiksli združijo
    • Dodatne daljnovode napeljite do trakov

  • Težava s kodo

    • Preverite pravilno število luči
    • Preverite, ali koda pravilno prikazuje luči in frekvence
  • Slabo napajanje Arduina

    Povečajte napajanje

  • Napetost od Arduina do neopikslov je izklopljena

    Za napajanje obeh uporabite isti napajalnik

• Luči prižgane, vendar brez FFT

  • Preverite žico ojačevalnika in ojačevalnika, ozemljitev in vhod
  • Povečajte/zmanjšajte ojačanje ojačevalnika
  • Slaba moč luči