Plesna soba LED: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

To je vodnik za izdelavo LED glasbenega vizualizatorja na osnovi Arduina, AKA popolnoma sladke digitalne plesne sobe. Obstajajo različni vodniki po navodilih za vizualizatorje s čistim vezjem, vendar so to na splošno nekakšen ojačevalnik, ki utripa luči in spreminja jakost kot odziv na moč, ki jo oddaja zvočni signal. Želel sem nekaj več v skladu z več strobovi, ki bi se odzvali na različne frekvence glasbe. Končni rezultat je mutant pastorka tega in tega in malo tega, vendar je popolnoma vredno. Dejanski zvočni signal se prebere iz vtičnice za mikrofon na računalniku, tako da lahko sprejme lastni zvok zvok iz iPod / Rock Band / karaoke / karkoli si norci lahko sanjate. Ja nova glasba! Z dovoljenjem DoKashiteruja in Creative Commons vam predstavljam necenzuriran videoposnetek sistema v akciji:

1. korak: Deli / orodja

Deli: LED - očitno. Na eBayu sem kupil res svetle 10 mm v različnih barvah, vendar jih najdete na Digikeyju ali Mouserju. Višje ocene milicandele so boljše, še posebej, če želite, da osvetlijo karkoli in ne samo barvno mesto. Nakupujte in poiščite dobro ponudbo. Upori - ena za vsako LED. Moj je potreboval 470 ohmov, vendar preverite ocene na LED diodah, da boste dobili čim več svetlobe, ne da bi jih pregoreli. Brez spajkanja - za vsa vezja. Arduino - Vmesnik računalnik/vezje. Čudovita deska. Kupite ga na spletu. Žica - veliko trdne žice. Potreboval sem veliko, hitro, zato sem na koncu očistil svoj lokalni RadioShack od teh stvari, vendar bi se morali zdeti veliko ceneje. Tako držati skupaj dve prameni je zelo koristno, kot boste videli kasneje. Računalnik - kjer se dejansko izračuna. Da, morda je to nekoliko pretirano, da bi utripalo nekaj luči, a ker smo kljub temu neizogibno na koncu igrali svojo plesno glasbo iz prenosnega računalnika, se je izšlo v redu. Napajanje - LED diode bodo verjetno porabile več energije, kot jo lahko zagotovi arduino, zato jih bomo napajali od zunaj in jih zamenjali s tranzistorji. Nekaj teh bi morali ležati od stare elektronike ali pa jih najdete v trgovinah z blagovno znamko. Katero napetost / jakost moči potrebujete, si oglejte na strani za načrtovanje. NPN tranzistorji - Uporabljamo jih kot trenutne ojačevalnike / stikala. Majhen tok, ki ga črpa iz arduina, nadzoruje veliko toka iz napajalnika, ki teče skozi LED. Poiščite jih na spletu ali na RadioShacku. Spajkalnik - precej samoumevno. Zvočniki / razdelilnik zvoka / moški avdio kabel - zvočniki za zvok, razdelilnik in kabel za prenos signala iz izhoda za slušalke v zvočnike in priključek za mikrofon. Programska oprema: Arduino - Od tu prenesite programsko okolje arduino. Obdelava - Obdelava se dobro pogovarja z arduinom in ima vgrajenih nekaj čudovitih knjižnic. Prenesite ga od tukaj. Prepričajte se, da imate tukaj najnovejšo različico knjižnice za obdelavo zvoka Minim. Morda boste morali dobiti tudi knjižnico 'arduino', da bodo lahko komunicirali - dobite jo od tu in jo prilepite v mapo Processing/libraries.

2. korak: Oblikovanje vezja

Celoten pogled na vezje, ki ga gradimo. Dva pramena žice sta povezana z visoko in nizko napetostjo, vsak par LED/upor pa ju poveže, da zasveti. Nizkonapetostni pramen je dejansko povezan z maso prek tranzistorja, tako da lahko nadzorujemo količino toka, ki teče (in torej svetlost LED).

3. korak: Načrtovanje

Najpomembnejši korak je, da načrtujete, katere barve želite in kje. Strope v mojem domu je najbolje opisati kot "vaflje" s kvadratnimi vdolbinami, ki prekrivajo površino. Te so ustvarile zelo naravno mrežo za določanje barv, vendar boste morali pripraviti svoj načrt. Na enem krmilnem nizu lahko računate na približno 8 LED diod, kar pomeni, da se bo teh 8 vklopilo in izklopilo hkrati. Preverite podatkovne liste za svoje LED diode, da ugotovite napetost in tok naprej. Moji imajo padec napetosti ~ 3,5 voltov in največji tok 20 miliamperov. Ker sem imel 12 -voltno napajanje, lahko naredimo malo preprosto matematično vezje z Ohmovim zakonom (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * R R = 425 ohmov. Zaradi poenostavitve zaokrožimo na 470 ohmov. Večina 5 -milimetrskih LED diod bo imela padec napetosti okoli 2 voltov in nazivne vrednosti toka okoli 15 miliamperov, vendar preverite, da jih ne izgorete. Ne pozabite: jakost svetlobe je sorazmerna s tokom, zato uporabite večji upor, da omejite tok, če so presvetli. Poskrbite tudi, da bo napajalnik zmogel ves ta tok - nekateri majhni so ocenjeni le na nekaj sto miliamperov, kar pomeni, da lahko istočasno napajate le 10-20 LED diod, kot smo mi.

4. korak: Pripravite LED in žico

LED diode je veliko lažje pritrditi na žice, če jih najprej spajkamo skupaj z upori. Negativni (krajši) vodnik LED in eno stran upora upor prepolovite, nato pa ju spajajte skupaj. Ko to storite, upognite pozitivni vod in upor navzven, tako da se LED -dioda rahlo dvigne. Za veliko jasnejšo razlago si oglejte sliko. Nato položite vso žico in se prepričajte, da imate dovolj za vsak pramen. Izmerite in označite, kamor mora iti vsaka LED. Še enkrat je razlago dejanske priloge najbolje podati slika. Spajajte LED diode na žico, pri tem pazite, da bodo polaritete skladne - vsi pozitivni vodi na eno žico, vsi negativni pa na drugo. Ko končate, preizkusite pramene, preden jih položite - priključite žice na napajalnik ali 9 -voltno baterijo, da se prepričate, da se prižgejo vse luči. V mojem primeru je to vključevalo veliko in veliko belega traku in stoje na stolih. Poskrbite, da se bodo prosti konci združili na eno mesto, kamor bomo postavili ploščico, arduino in računalnik. Na LED diode sem postavil tudi majhne origami globuse, ki razpršijo svetlobo - samo izrežite majhne reže radialno navzven od luknje v balonu, da naredite štiri zavihke in lepo se bo zdrsnilo. Za učinek si oglejte sliko na prejšnji strani. Bonus točke, če so globusi narejeni iz starih zapiskov predavanj.

5. korak: Zgradite vezje

Res ni veliko več za povedati. Pozitivne in negativne kable iz napajalnika priključite na napajalne tirnice na plošči in ozemljitveni zatič arduino priključite na isto negativno tirnico. Za dober sistem postavitve si oglejte sliko. Preverite, ali vse deluje, tako da odstranite kable iz arduina (prikazano v modri, črni in rdeči barvi spodaj) in jih povežete s pozitivnim vodilom. Tok bo tekel skozi tranzistorje in omogočil vklop LED (če je vse pravilno povezano). Postavite jih nazaj, kot bi morali biti, in priključite arduino na računalnik z USB kablom. Če želite nastaviti zvočni sistem, priključite zvočnike in moško-moški kabel v razdelilnik. Drugi konec moško-moškega kabla pošljite v priključek za mikrofon na računalniku. Še enkrat, to je nekoliko pretirano, če boste predvajali samo zvok iz računalnika (še posebej, če lahko ugotovite, kako uporabljati priključek), vendar lahko na ta način sistem utripa v Rock Band ali karaoke ali karkoli drugega, kar lahko odda na 3,5 -milimetrski avdio priključek. Poskrbite, da vaš mikrofon deluje - razdelilnik priključite v kateri koli zvočni vir, nato odprite program za snemanje zvoka, da preverite, ali registrirate signal. Pogosto lahko mikrofon utišate, zato je treba najprej pogledati, če imate težave.

6. korak: Koda Koda Koda

Odprite programsko okolje arduino in na ploščo naložite primer skice StandardFirmata. Skica vam bo omogočila nadzor nad arduinom prek serijskega vmesnika, kar pomeni, da lahko poljubna koda v računalniku nadzoruje luči, ki smo jih pravkar priključili. Koda, ki dejansko obdeluje zvočni signal, je (priročno) skica Processing. Temelji na čudoviti knjižnici BeatDetect v knjižnici minim. Razred BeatDetect izračuna Fourierjevo pretvorbo zvočnega signala in v zadnjih nekaj sekundah spremlja povprečje in variacijo vsakega od koeficientov. Če vrednost v katerem koli od zavojev FFT presega varianco, se zazna utrip in lučka, povezana s to frekvenco, se prižge.. To pomeni, da bo vsak sklop LED ustrezal različni frekvenci glasbe - en sklop bo utripal v ritmu nizkih tonov, drugi v hribe, drugi v visoke vokalne note itd., Za 26 različnih frekvenc. Prenesite priloženo Processing skicirajte od spodaj in spremenite matriko ledPins v vrstici 10, da bo odražala vašo lastno nastavitev. Prva številka zatiča ustreza najnižjim frekvencam. Ko je to končano, ste končali! Zvočni razdelilnik priključite v vtičnico za slušalke, začnite skico in začnite predvajati glasbo. Če vse deluje po pričakovanjih, se prikaže vizualizator valovne oblike in lučke bodo utripale. Uživajte!

7. korak: Odpravljanje težav

Glavni težavi, s katerimi se boste verjetno srečali, je, da se Processing in arduino pogovarjata. Namestite programsko opremo arduino - s seboj bodo prišle vse potrebne serijske knjižnice. Težave s tokokrogom se lahko izognete tako, da preizkusite vsako pot - preizkusite vsako LED, nato vsako verigo in nato vsak tranzistor. Če vse drugo ne uspe, se vrnite k temu, da ugotovite, kje je težava. Zdaj, ko mi je uspelo zbrisati vse hrošče iz lastne nastavitve, si ne morem misliti, kaj so mi bili na vrhu glave. Objavite vse svoje težave, saj sem verjetno naletel nanje in od takrat pozabil.