Sound Meter - Arduino: 10 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:13

Në këtë Instructable unë do të tregoj se si të bëni një Matës Tinguj duke përdorur një Arduino dhe disa përbërës të tjerë.

Ky është një projekt shkollor që bëra kohët e fundit, i cili më mori një vit për ta përfunduar, ai bazohet në ndërtimin e një Matës zëri i cili regjistron nivelet e zërit në decibel. Objektivi ishte nxjerrja në pah e ndotjes nga zhurma, një lloj ndotjeje që është më pak i njohur, por që na prek vazhdimisht në jetën tonë të përditshme.

Hapi 1: Furnizimet

Elektronikë:

• 1 - Arduino MEGA 2560
• 1 - Zbuluesi i zërit SparkFun
• 1 - Moduli i Kartës MicroSD
• 1 - Protoboard standard
• 1 - Rrip LED neopixel
• 1 - LCD (20X4)
• 1 - RTC DS3231 (Orë e vërtetë TME)
• 1 - Ekran me shtatë degment
• Bateri 2 - 9V
• 1 - Buck Converter
• 12 - 220 Ω Rezistencë
• 1 - 470 Ω Rezistencë
• Kabllot
• 2 - Ndërprerës
• 1 - 1000 μF Kondensator

Shtypja 3D:

• Anet A8
• Bq Black PLA

Montimi/mjetet:

• Ngjitës i nxehtë + Armë ngjitëse e nxehtë
• Super ngjites
• Vida 3mm x gjatësi të ndryshme
• Shirit i dyanshëm
• Saldimi i Hekurit + Tubat e tkurrjes së nxehtësisë
• Kaçavidë
• Shirit elektrik

Hapi 2: Diagrami i Qarkut

Në këtë foto ju mund të shihni diagramin e qarkut, të bërë në Fritzing. Unë u përpoqa të krijoj një diagram qarkor skematik, por e ngatërrova pak kështu që përfundova duke e bërë këtë më "vizuale", edhe pse dua ta provoj edhe një herë.

Do të përpiqem ta shpjegoj.

Para së gjithash, Arduino MEGA është truri i Sound Meter, ai ka kodin që kontrollon çdo përbërës. PCB e kuqe është SparkFun Sound Detector i cili lexon amplitudën e valëve, më vonë e konvertuar në dB. Këto masa ruhen në Kartën MicroSD së bashku me ditën dhe në cilën orë janë marrë (Moduli RTC), gjithashtu ato shfaqen në ekranin me shtatë segmente.

Ne gjithashtu kemi një shirit LED Neopixel, i përbërë nga 37 LED të kontrolluar individualisht, të cilët ndriçojnë me ngjyra të ndryshme në varësi të leximeve të decibelit, të shpjeguara në LCD (shiko foton më lart).

• E kuqe: mbi 120 dB që është pragu i dhimbjes.
• E verdhë: midis 65 dhe 120 dB.
• E gjelbër: mbi 30 dB, e cila është minimumi që Sound Meter mund të zbulojë.

Ky ishte dizajn që i ngjante një semafori dhe fillimisht ishte planifikuar të ishte vetëm 3 LED (madje mendova për një LED të vetëm RGB, por nuk ishte estetikisht e këndshme). Ky Rrip LED Neopixel mundësohet nga një bateri 9V, por, meqenëse i duhen vetëm 5V, kam përdorur një Buck Converter për të ulur tensionin me një kondensator 1000 μF dhe një rezistencë 470 Ω për të mos djegur LED -të.

Pjesa tjetër e komponentëve, përfshirë Arduino u mundësuan nga një bateri tjetër 9V.

Ekzistojnë gjithashtu dy ndërprerës: njëri për elektronikën kryesore (Arduino, etj.) Dhe tjetri vetëm për Rripin LED, në rast se nuk dua që ato të ndizen.

SH NOTNIM: Në diagram për ta bërë më të lehtë për të parë lidhjet ka një protoboard të vogël, por në ndërtim nuk e kam përdorur atë.

Hapi 3: Kodi

"ngarkimi =" dembel"

Unë kam Anet A8 tim për rreth 4 vjet tani (E DUA) dhe kam përdorur gjithmonë TinkerCAD, i cili është një program online falas CAD që ju lejon të krijoni sa të doni! Veryshtë shumë intuitive dhe mësova duke gërvishtur (Interneti është i mbushur me informacion, mësova të kodoj dhe të bëj projekte me Arduino falë tij dhe forumit të mahnitshëm Arduino. Por edhe gjithçka që tani nga Printerat 3D. Kjo është arsyeja pse vendosa të bëj këtë postim dhe ndaj përvojën time).

Për këtë projekt unë kalova në Fusion 360 sepse TinkerCAD ka disa kufizime në dizajn, fillimisht e mora Fusion para se të mendoja për projektin sepse mund ta merrnit për hobiistët (vërtet mirë nëse e përdorni vetëm një herë në një kohë për të hartuar krijimet tuaja të vogla), megjithëse nuk e kam përdorur derisa vendosa të krijoj njehsorin e zërit.

Falë njohurive themelore që kisha nga aventurat e mia të mëparshme në TinkerCAD, mësova shpejt bazat dhe krijova versionin e parë të rastit (shiko foton e parë), më pëlqeu dhe e përdor për të parë se si funksiononte Matësi i Zërit dhe disa eksperimente (provë dhe gabim). Por mendova se mund të krijoja një pamje më të mirë, kështu që krijova versionin 2 (dhe atë të fundit), kutinë e zezë dhe të lakuar.

Në këtë dizajn të fundit unë përmirësova disa gjëra për ta bërë atë më funksionale dhe më të bukur:

• Zvogëluar madhësinë
• Rrip LED neopixel
• Organizim më i mirë
• Knurl patten për të hequr lehtë majën.
• Fijet e zeza (më elegante;))

Të dyja janë të ndara në copa për tu përshtatur në shtratin Anet A8. Në versionin 2 ka 26 copë, dhe ju mund të hiqni pjesën e sipërme dhe të shihni zorrët e makinës, unë gjithashtu e kam projektuar atë për të mos pasur nevojë të zhbllokoni Arduino kur e lidhni atë me kompjuterin.

Detajet

Ky dizajn ka disa detaje që dua të theksoj:

1. Dizajni knurl Për të shtuar më shumë rrokje dhe për të ndihmuar në ngritjen e pjesës së sipërme (fotografia e 3 -të). Unë gjithashtu fsheha hyrjen e kabllove LED që e mbulojnë atë me shirit elektrik.
2. Kartë SD ajo ka një zakon për ta bërë më të lehtë marrjen e saj (fotografia e 4 -të).
3. Udhëzues Për të mbajtur pjesën e sipërme në vend, unë hartova një udhëzues trekëndësh (figura e 5 -të).
4. Përplasja ngjitëse silikoni ndalet nën pjesën e poshtme.

Hapi 5: Shtypja 3D

Të dy versioneve u desh një kohë e gjatë për t'u shtypur.

Unë do të flas për versionin përfundimtar. Kam përdorur prerësin Cura dhe parametrat e mi ishin:

• Shumica e pjesëve nuk kanë nevojë për mbështetës
• Kam përdorur një skaj në disa prej tyre sepse ishin të gjatë ose të vegjël, për t'i ndihmuar ata të qëndrojnë në shtrat.
• Temperatura = 205º
• Shtrati = 60º
• Tifoz Po
• 0.2 mm
• Shpejtësia = 35 mm/s afërsisht. (varet nga pjesa). Edhe pse shtresa e parë është 30 m/s.
• Mbush 10 - 15% (Varet edhe nga pjesa).

Njëra nga fotografitë tregon disa nga pjesët.

Hapi 6: Asambleja

Në fotografi mund të vlerësohet ndryshimi në lidhje me orgnizimin.

Si gjithmonë, unë do të përqendrohem në versionin përfundimtar, atë të zi. Fatkeqësisht, unë nuk kam asnjë fotografi të ndërtimit, por shpresoj që këto fotografi të tregojnë se si është vendosur gjithçka.

Të dy bateritë kanë dy pjesë për t'i mbajtur dhe për ta bërë më të lehtë zëvendësimin e tyre, i ngjita me shirit të dyanshëm. Kam përdorur edhe lidhëset JTS (mendoj se ky është emri universal, sepse ka lloje të ndryshme, por gjithashtu kam shtuar një fotografi të atyre që kam përdorur) ato gjithashtu e bëjnë më të lehtë nxjerrjen e baterive.

I mbulova të gjitha vendet ku u lidha me tuba për zvogëlimin e nxehtësisë.

LCD mbahet gjithashtu me disa kaseta të dyanshme. Dhe disa pjesë mbahen në vend me vida me diametër 3mm dhe gjatësi të ndryshme përveç Modulit MicroSD, i cili kishte vrima më të vogla, kështu që e mbajta në vend me disa që i kisha shtruar përreth dhe ishin me madhësinë e duhur.

Çelsat dhe ekrani me shtatë segmente ishin të mbështjella me shirit elektrik, kështu që nuk kishte nevojë të përdornim zam të nxehtë ose super ngjitës, sepse ato vendoseshin të shtrënguara në vendet e tyre përkatëse.

Hapi 7: Kalibrimi

Mënyra më e mirë mund të jetë me një Sound Meter tjetër, por nuk e kam një të tillë, kështu që kam përdorur një aplikacion në telefonin tim. Dhe kjo formulë peshkimi për të marrë decibel.

Hapi 8: Rezultati

Pra, ky është rezultati përfundimtar i të dy rasteve. Unë i kam bashkangjitur fotografitë e të dyve, por të gjithë përbërësit e versionit të parë janë në atë të fundit, i cili është rezultati përfundimtar i vërtetë, por nuk dua të harroj tjetrin sepse ishte gjithashtu pjesë e procesit të krijimit.

SH NOTNIM: Ky është një postim ende në punë, unë mund të ndryshoj disa gjëra, si të shpjegoj më shumë kalibrimin ose të shtoj një video që tregon se funksionon.

Hapi 9: Përfundim

Kam matur disa vende me Matësin e Zërit që kam ndërtuar për të parë se me sa ndotje zhurmë jetojmë dhe kam bërë disa grafika në Excel që tregojnë se si luhatet dhe maksimumin dhe minimumin e dB -së.

1. Kjo është në ndryshimin e klaseve në shkollën time.
2. Një festë e mbyllur në natën e Vitit të Ri, vura re se decibelët më të ulëta ishin kur në ndryshimin e një kënge.
3. Në një kinema që shikon vitin 1917. Unë e di në cilën pjesë të filmit është rritja e decibelëve në fillim, por nuk do të them asgjë, edhe pse nuk mendoj se është një spoiler.

Shënim: çdo masë e treguar është bërë muaj para pandemisë së shkaktuar nga sëmundja COVID-19

Hapi 10: Problemet e hasura

Në krijimin e këtij projekti unë u përball me disa probleme për të cilat dua të flas sepse ato janë pjesë e çdo krijimi të krijuesve.

1. Kodi i shiritit LED Neopixel: Problemi më i madh me kodin ishte shiriti LED dhe vonesat e animacionit, të cilat ndikuan në të gjithë programet (përfshirë shkallën e rifreskimit të ekranit me shtatë segmente). Kam përdorur millis, por prapë ndikova në gjithçka, kështu që përfundova duke u larguar me një kod që bëra që nuk preku pjesën tjetër të përbërësve, por animacioni nuk filloi në LED -in e parë, do të fillonte në një rastësi (nuk e bëj) nuk e di pse), por gjithsesi duket mirë. Kam kërkuar shumë dhe problemi i animacionit të fshirjes së ngjyrave duket i pazgjidhshëm.
2. Ky nuk është një problem i madh, sensori SparkFun që bleva nuk kishte tituj, kështu që bleva dhe i bashkova ato, por ato pengojnë vendosjen e sensorit në kutinë e printuar 3D. Por, meqenëse nuk jam më i miri në saldim, e lashë ashtu dhe është pak i gabuar.
3. Kur montova kasën përfundimtare, pashë se ishte e vështirë të vendosja saktë kthesat e printuara 3D të anëve, kështu që unë projektova një pjesë tjetër për t'i vendosur dhe ngjitur ato në mënyrë korrekte.

Padyshim që jam një perfeksionist (ndonjëherë është keq), por mendoj se ka shumë vend për përmirësim.

Mendova gjithashtu për shtimin e një Moduli Wi-fi ESP8266 për të hyrë gjithashtu përmes një telefoni, PC, etj. Për të parë leximet në vend që të fikni Matësin e Zërit dhe të merrni kartën MicroSD.