Автоматические музыкальные рождественские огни своими руками (MSGEQ7 + Arduino): 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Так что каждый год я говорю, что сделаю это, и никогда не дойду до этого, потому что я много откладываю. 2020 год - это год перемен, поэтому я говорю, что это год, чтобы сделать это. Надеюсь, вам понравится, и вы сделаете свои собственные музыкальные рождественские огни. Это будет простое руководство, но в следующем году я планирую сделать гораздо больше с этим проектом.

Полное видео проекта:

Запасы

Приемник Bluetooth

Arduino Nano https://amzn.to/3piiJHb или

ПРО Мини

(для его программирования понадобится

Микросхема MSGEQ7

Модуль MSGEQ7

Щит MSGEQ7

Резисторы

Конденсаторы

Реле - механические https://amzn.to/3pm2WXF или

Твердотельный https://amzn.to/2KOVqFU X3

Твердотельный 4 канала

Светодиодный экран 8x8

Макетная плата с возможностью пайки

Комплект проводов для подключения

Адаптеры JST

Гнездо стерео 3,5 мм

Модуль питания

Блок питания 9V 1A

Вилка переменного тока, розетки переменного тока и электрическая коробка от любого местного оборудования

Используемые инструменты (не купленные для этого видео, только общие вещи, которые у меня есть):

Припой:

Ремонтный коврик:

Бессвинцовый припой в проволоке:

Магнитные руки помощи:

Мультиметр: https://amzn.to/3oQrgB5 (моя следующая покупка)

Держатель печатной платы

Этот пост содержит партнерские ссылки, которые помогают поддерживать мой канал. Если вы совершите покупку по одной из моих ссылок, я могу заработать небольшую комиссию; без дополнительных затрат для вас

Шаг 1. Как это работает - MSGEQ7

Таким образом, основным компонентом этого проекта будет MSGeq7. Это семиполосный графический эквалайзер. IC представляет собой CMOS-чип, который делит звуковой спектр на семь полос: 63 Гц, 160 Гц, 400 Гц, 1 кГц, 2,5 кГц, 6,25 кГц и 16 кГц. Пики семи частот обнаруживаются и мультиплексируются на выходе, чтобы обеспечить представление амплитуды каждой полосы по постоянному току. Для выбора ответов фильтра внешние компоненты не требуются. Для выбора частоты встроенного тактового генератора необходимы только внешний резистор и конденсатор. Центральные частоты фильтра отслеживают эту частоту.

Таблицы данных:

Так что в целом действительно простая в использовании ИС.

Шаг 2: Тестовая схема

В таблице данных для msgeq7 представлена типичная принципиальная схема приложения, которой я следовал и которую использовал для разработки схемы для этого проекта.

Обратите внимание на значения конкретных резисторов и конденсаторов. У меня есть 2 стереоразъема 3,5 мм, позволяющие модулю Bluetooth вводить звук, который распознает msgeq7. Вам понадобятся два резистора 22 кОм и конденсатор, чтобы изолировать MSG и позволить другому разъему выводить сигнал на динамик через кабель AUX.

Кроме того, позже я заменил светодиоды на реле (они в основном то же самое в сфере этого проекта), чтобы затем управлять некоторыми рождественскими огнями.

Светодиоды отображают звуковые «низкие», «средние», «высокие». План состоит в том, чтобы определить амплитуду частот и определить точку срабатывания, которая затем включит свет.

Я также добавил светодиодную матрицу 8x8, чтобы обеспечить хорошую визуализацию звуковой частоты при воспроизведении.

Код может работать с любой платой Arduino, но я использую nano для тестирования и Pro Mini на последней плате.

Шаг 3: Код

Итак, код снова довольно прост.

Полный код:

Коду нужна библиотека LedControl https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/ledc… для дисплея MAX7219 8x8. Кроме этого, никакой другой дополнительной библиотеки не требуется, и код является автономным.

В цикле я проверяю различные полосы из MSG и масштабирую значения от 0 до 7, чтобы отобразить их в матрице 8x8. Затем я сохраняю значения в массив для быстрой обработки сразу после этого.

Затем эти значения амплитуды проверяются, чтобы увидеть, не пересекают ли они заданное значение. Если они это сделают, я зажгу свет.

диапазон 0, 1, 2 = LOWs (от 63 Гц до 400 Гц)

полоса 3 = MID (от 400 Гц до 2500 Гц)

Полосы 4, 5, 6 = HIGH (от 2,5 до 16 кГц)

Это был скорее личный выбор, основанный на наблюдениях, которые, на мой взгляд, дали лучший световой эффект. Его можно настроить и изменить для любого типа музыки или светового шоу.

Поскольку я в конечном итоге использовал механические реле, это все, что у меня было на данный момент, я добавил систему флагов, чтобы позволить повторам оставаться включенными в течение минимального времени, чтобы не вызывать чрезмерное переключение / быстрые колебания, которые могут повредить реле и повлиять на музыкальное освещение.

Как только время пройдет, а амплитуда больше не сработает, светодиод погаснет, и процесс продолжится.

Я использую millis (), а не задержки, чтобы код не блокировался с задержками. Так что код работает очень быстро и эффективно.

Шаг 4: Добавление реле

ВНИМАНИЕ: будьте осторожны при работе с переменным напряжением. Если вы не уверены, обратитесь за помощью к специалисту / электрику. Обратите внимание, я лицензированный проводник.

В этом проекте я использую механические реле, потому что твердотельные реле, которые у меня были, предназначены только для постоянного напряжения.

Вздох.

Я рекомендую вам приобрести набор SSR, если у вас еще нет механических реле и вы планируете заняться этим проектом.

Они быстрее и, что важнее, тише. Обратите внимание, что SSR имеют более низкие уровни тока, чем механические реле, чтобы принять к сведению, сколько лампочек вы хотите поставить на одну вилку, и измерить потребляемый ток.

Шаг 5: Совет, который все делает

После того, как все заработало так, как я хотел, я поместил все на паяемую макетную плату.

Это та же принципиальная схема, что и раньше, только на этот раз я использовал аудиоразъем старого ноутбука для входа и выхода звука.

У меня есть Arduino pro mini и блок питания для макета, поэтому плата может питаться от разъема постоянного тока 12 В /

Дисплей 8x8 крепится к одному из отверстий под винты.

Реле имеет 6-контактный разъем JST, который обеспечивает питание Gnd, 5 В и 4 GPIO для управления 4 реле. В этом проекте я использую только 3 из этих реле, в то время как 4 штекера нормально закрыты и будут использоваться в качестве аппаратного сброса в будущем и для питания платы.

Шаг 6: Готово + будущее

Полное видео проекта:

Вы можете лайкнуть, поделиться и подписаться.

В следующем году я хочу добавить Wi-Fi и RTC для удаленного управления и контроля времени. Также есть FM-передатчик, чтобы автомобили могли настраиваться на звук. Самое главное, я бы переключил реле на SSR. Я также мог бы переключить MSGEQ7 на DSP и провести надлежащий анализ звука для улучшения световых эффектов.

Надеюсь, всех желаю счастливого Рождества и счастливого Нового года.