Shfaqja e dritës e bazuar në Arduino: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Unë kam ndërtuar një shfaqje të dritës të kontrolluar nga Arduino si hyrja ime për në Makers Rock, Album Art Collab. Mund të mësoni më shumë për të në lidhjen e mëposhtme: Makers Rock. Kopertina që zgjedh është nga albumi Judas Priest - Painkiller.

E gjithë pjesa është një shfaqje e lehtë që është mbyllur në një kornizë druri dhe veprat e artit të albumit vendosen sipër, kështu që drita shkëlqen.

Hapi 1: Përgatitni kornizën prej druri

Ju mund të ndërtoni kornizën ose rrethimin në çdo mënyrë që dëshironi. Unë zgjedh drurin pasi është e lehtë të punosh duke përdorur vetëm mjete bazë.

Unë kam ndërtuar kornizën nga disa dërrasa paletash që kam shpëtuar. Unë shënova 4 pjesë të pjesëve të pastra të dërrasave që matën 30 centimetra në gjatësi, duke u siguruar që të shënoja 45 gradë miters për nyjet.

I bëra të gjitha prerjet duke përdorur sharrën time dhe funksionoi mirë. Nëse keni qasje në një sharrë ose një sharrë tavoline, atëherë mund t'i përdorni ato dhe të merrni rezultate shumë më të mira. Lidhjet nuk ishin të përsosura, por me rripat e rripit tim unë arrita që pjesët të përshtaten bukur.

Gjatë përshtatjes së provës kuptova se ato janë shumë të gjera dhe se do të marrin shumë hapësirë në brendësi të rrethimit kështu që vendosa t'i shkurtoj ato në 2 cm në gjerësi. Përsëri kam përdorur sharrën time duke u siguruar që të mos pres brenda linjës.

Bashkimet e mitrës nuk kishin shumë mbështetje më vete, kështu që unë kam prerë pjesë të vogla trekëndëshe për t'u ngjitur në qoshe si një mbështetje shtesë. Jam i sigurt se ka shumë mundësi më të mira për të bërë këtu, por kjo ishte ideja më e mirë që kisha për momentin.

Unë i bashkova mitrat me ngjitës druri në mes të lidhjeve dhe ngjitës CA në skajet në mënyrë që të veprojë si një shtrëngues dhe ta mbajë atë në vend ndërsa zam druri shëron. Trekëndëshat e vegjël mbështetës u ngjitën në vend duke përdorur vetëm zam CA për ta bërë procesin më të shpejtë.

Hapi 2: Prototipi i qarkut

Elektronika për shfaqjen e dritës brenda, përbëhet nga një tabelë Arduino Uno me një mikrofon nga një kufje e thyer që dëgjon tingujt në dhomë dhe më pas ajo pasqyron vëllimin e përgjithshëm të zërit duke ndezur një nga 5 pjesët e shiritit led brenda.

Qarku përbëhet nga dy pjesë të pavarura. Pjesa e parë është mikrofoni me amplifikatorin e tij të vetëm transistor ndërsa pjesa e dytë janë drejtuesit për shiritat LED. Ne kemi nevojë për to pasi Arduino dhe përforcuesi i mikrofonit punojnë në 5V ndërsa shiriti LED funksionon në 12V.

Mikrofoni është i lidhur me daljen 5V në Arduino përmes një rezistori 10k dhe përmes një kondensatori në bazën e tranzistorit. Transistori pastaj amplifikon sinjalin me një nivel mesatar prej 2.5V, kështu që ne mund ta marrim atë në hyrjen analoge A0 në Arduino.

Për të ndezur 12V për LED, baza e tranzistorëve është e lidhur me një dalje dixhitale përmes një rezistori 10k dhe i njëjti qark përsëritet 5 herë. Unë jam duke ndezur vetëm 3 LED në secilën nga seksionet, kështu që jam në gjendje të largohem duke përdorur transistorët. Nëse dëshironi të modifikoni projektin për të përdorur shirita më të gjatë seç do t'ju duhet të përdorni disa MOSFET.

Edhe pse mund të duket si një qark i komplikuar, është me të vërtetë një qark shumë i thjeshtë. Unë i kam testuar të gjitha në një dërrasë buke dhe pasi jam siguruar që funksionon ashtu siç pritej, kam ndërtuar një mburojë për t'u montuar direkt në Arduino Uno.

Skema është në dispozicion në:

Hapi 3: Ndërtoni Arduino Shield

Pasi isha i kënaqur me qarkun, unë kam ndërtuar një mburojë për Arduino në një dërrasë. Ju mund ta shihni procesin e plotë të ndërtimit në videon e bashkangjitur për projektin.

Hapi 4: Programoni Arduino

Ylli kryesor i projektit është kodi i programuar në Arduino. Kjo është ajo që bën ngritja e rëndë e analizimit të niveleve të zërit nga mikrofoni dhe kthimi i tyre në dritë të dukshme që ndjek muzikën. Ju mund ta shkarkoni të gjithë kodin nga faqja ime GitHub dhe mund ta gjeni lidhjen me të në përshkrimin e videos së bashku me skemën për pajisjet elektronike.

Me pak fjalë, kodi ka 3 pjesë kryesore: marrja e një mostre të muzikës për të analizuar, përcaktimi i niveleve të zërit dhe pastaj kontrolli i daljes në LED bazuar në vlerën e llogaritur. Unë e di se kjo mund të tingëllojë si shkencë rakete për disa, por është vërtet e lehtë sapo të kapësh gjërat.

Skica në fillim përcakton të gjitha variablat dhe konstantet që do të përdorim. Jam siguruar që të jap një shpjegim për secilën prej tyre, në mënyrë që ta kuptoni më lehtë. Pas kësaj ne kemi funksionin e konfigurimit që fillon komunikimin serik për qëllime të korrigjimit, zbrazet dhe inicializon grupin që ne do të përdorim për zbulimin e vëllimit të pikut në kulmin dhe përcakton daljet për LED.

Në pjesën lakore të kodit, fillimisht fillojmë marrjen e mostrave të audios në mënyrë që të mund të zbulojmë volumin e tij në kulm. Në një valë të rregullt të zërit, mungesa e zhurmës është një nivel në mes të tensionit minimal dhe maksimal që mund të prodhojë amplifikatori. Në rastin tonë është 2.5V.

Pasi të zbulohet një tingull, ne marrim një valë që lëviz lart e poshtë kështu që për të zbuluar zhurmat e larta, ne jemi të interesuar për amplituda e kombinuar në atë valë. Pra, në vend të një valë lëvizëse, ne hartojmë vlerat nga 0 në max në një lloj gjendje të përmbysur për të dalluar lehtësisht tingujt e lartë nga volumi i ulët.

Dy pjesët e ardhshme të kodit bëjnë pikërisht këtë, së pari ne matim kulmin në amplituda të pikut dhe përcaktojmë maksimumin e atij kulmi për periudhën. Mënyra se si funksionon mikrofoni, sa më larg të jeni prej tij, aq më pak vëllim mund të zgjedhë, kështu që ne duhet të llogarisim një faktor që ose do të përforcojë ose zvogëlojë sinjalin e matur dhe do të ketë të njëjtin reagim në nivele të ndryshme.

Si hap i fundit ne shumëzojmë vlerën e matur nga mikrofoni me faktorin që sapo kemi llogaritur dhe në bazë të rezultatit ndezim LED të veçantë.

Pasi tabela u ngjit e gjitha sipas skemës, u sigurova ta provoja para se të vazhdoja me përgatitjen e artit aktual të albumit.

Kodi në GitHub:

Hapi 5: Përgatitni kapakun e përparmë

Për pjesën e përparme të pjesës kam përdorur një fletë akrilike të qartë. Unë i kam prerë veprat e artit të shtypura në dimensione dhe kam aplikuar një shtresë ngjitëse druri transparente në sipërfaqe pa mbulesën mbrojtëse në akrilik. Nëse keni qasje në Mod Podge ose në ndonjë medium xhel akrilik të qartë, është më mirë ta përdorni atë në vend të ngjitësit të drurit, por funksionon pothuajse njësoj.

Truku gjatë aplikimit të imazhit është të mos përdorni shumë zam siç bëra për të mos krijuar rrudha në letër. Më pak është më mirë në këtë rast, por sipërfaqja duhet të jetë e mbuluar plotësisht. Me ngjitësin ende të lagur, vepra e artit është mezi e dukshme, por pasi të jetë tharë plotësisht do të bëhet transparente.

E lashë kornizën të kurohej për 24 orë dhe më pas kuptova vendosjen e Arduino brenda kornizës. Unë dua që pjesa e artit të varet në një mur dhe meqenëse duhet të lidhet me energji elektrike, unë e kam vendosur bordin në anën e poshtme, kështu që tela e përshtatësit të energjisë do të dalë nga priza e murit.

Kam përdorur një sharrë hekuri për të hequr pjesën më të madhe të materialit dhe më pas kam punuar me një daltë dhe një skedar. Nëse keni një ruter me dorë, atëherë do të jetë shumë më i shpejtë se dalta. Unë gjithashtu shpova një vrimë përmes kornizës në mënyrë që mikrofoni të dalë jashtë dhe të marrë tingujt nga dhoma.

Para përfundimit, unë kam lëmuar kornizën deri në 240 letër zmerile dhe më pas kam aplikuar një shtresë llak me njollë druri. Kam përdorur një copë leckë për të fshirë njollën dhe pastaj e fshij atë pas njëfarë kohe.

Hapi 6: Mblidhni Shfaqjen e Dritës

Trashësia e kornizës nuk ishte e mjaftueshme për të mbajtur të gjithë pajisjet elektronike në vend, kështu që unë kam prerë dhe ngjitur dy shtresa izolimi të shkumës XPS të zi 5 mm në të dy anët e kornizës. Përveç krijimit të hapësirës për të gjithë pajisjet elektronike, shkuma i dha pjesës një pamje të bukur të shtresuar nga anët.

Të gjithë përbërësit elektronikë janë montuar brenda kornizës duke përdorur zam të nxehtë, duke filluar nga mikrofoni dhe më pas bordi kryesor Arduino.

Në anën e pasme unë kam shënuar dhe prerë një fletë prej fibrash me densitet të lartë 3 mm që do të veprojë si një tabelë mbështetëse dhe një reflektor pasi njëra anë është e bardhë. Unë kam përdorur vida të vogla 3.5 me 16 mm për ta bashkangjitur nga mbrapa. Më pas e hoqa mbështetësen nga ngjitësi në shiritat LED dhe i ngjita në pllakën e fibrave.

Pjesa e përparme akrilike është gjithashtu e bashkangjitur me të njëjtat vida 16 mm, por unë i kundërpërfundoj vrimat e vidhave me një stërvitje 6 mm në mënyrë që ata të ulen në të njëjtin nivel me pjesën e përparme. Nëse keni një ruter, atëherë mund të bëni një zakon në kornizë dhe ta mbyllni akrilikun në atë mënyrë.

Në fund ishte vetëm një çështje për të hequr shtresën tjetër mbrojtëse nga fleta akrilike dhe për të testuar të gjitha për t'u siguruar që ajo ishte ende funksionale. Për ta varur në mur, unë kam shtuar një copë tela midis dy skrive në anën e pasme.

Hapi 7: Shijoni shfaqjen tuaj Arduino Light

Në përgjithësi, jam shumë i kënaqur se si doli kjo. Rrethoja mund të ishte pak më mirë nëse do të kisha mjetet e duhura të përpunimit të drurit, por prapëseprapë është një dekor i bukur i murit. Meqenëse e ndërtova, ne u argëtuam shumë me të me fëmijët e mi, por është koha që ajo të gjejë një shtëpi të re.

Unë do të jap pjesën që kam ndërtuar, kështu që ju lutemi shikoni videon në YouTube për të mësuar se si mund ta fitoni.

Shijoni Kodin në YouTube

Ndërtoni video të projektit

Nëse ju pëlqeu projekti, atëherë ju lutemi konsideroni të mbështesni punën time në Patreon! Https: //www.patreon.com/taste_the_code

Skema është në dispozicion në:

Kodi në GitHub: