Измеритель или знак уровня небезопасного шума: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Я люблю смотреть на творческие проекты людей. Современные инструменты и технологии предоставляют нам множество творческих возможностей. Я преподаю трудные материалы ученикам средней школы в старшей школе в Новой Зеландии, поэтому я всегда разрабатываю и пробую что-то новое. В этом году (2020) моя школа переехала в современное здание с открытой учебной средой, поэтому мне было интересно узнать, каков уровень шума, особенно в технологических помещениях. В идеале у меня должен быть светодиодный знак, показывающий, безопасно ли это или нам всем нужно носить наушники.

Я покупаю много дешевой электроники на Алиэкспресс, поэтому сначала купил несколько звуковых датчиков. Оказывается, они были только цифровыми, давали только высокий-низкий выходной сигнал, то есть загорался зеленый или красный светодиод. Итак, вернемся к Алиэкспресс, и на этот раз я получил цифровые и аналоговые датчики KY-037.

Университет Райса подготовил очень хорошее руководство под названием «Система оповещения о небезопасном уровне шума». Это натолкнуло меня на идею создания моей собственной системы. Вы можете ознакомиться с их работой здесь: https://www.instructables.com/id/Unsafe-Noise-Level-Alert-System/. Однако их проект был для меня слишком сложным, особенно код. Мои конкретные требования были:

Должен быть хорошо виден в мастерской

Необходимо установить на стене

Должен быть похож на наушники, т.е. знак

Должен питаться от зарядного устройства для мобильного телефона

Должен быть прочным и закрытым, чтобы неработающие пальцы не могли повредить

Запасы

Обрезки фанеры толщиной около 10 мм

Очистить пастику от старого ланч-бокса

Ползунок включения / выключения

KY-037 Arduino-совместимый датчик уровня звука

Arduino Uno

Макетная плата

Провода перемычки

Светодиодная лента RGB (светодиоды с индивидуальной адресацией)

Паяльник

Припой

Картон

белая бумага

Пистолет для горячего клея и клеевые стержни

Краска - грунтовка и финишное покрытие (акрил)

Кабель принтера для подключения и питания Arduino

Зарядное устройство для мобильного телефона

Компьютер с установленным Arduino - необходимо также загрузить и установить FastLED.h в каталог библиотеки Arduino с Github

Шаг 1: Шаг 1: Изготовление передней и задней панелей

Диаметр лобового листа у меня 230мм. На задней пластине есть 3 выступа или выступа, чтобы я мог позже просверлить и закрепить измеритель на стене. Вырежьте кусочки с помощью пилы для свитков, а затем используйте настоящий наушник на передней панели, чтобы обозначить его форму. Затем просверлите отверстие, чтобы пропустить полотно спиральной пилы. Затем вырежьте форму наушника и зашлифуйте края до гладкости.

После этого отметьте, где вы хотите датчик и переключатель - для меня это было внизу справа. Чтобы получить нужную форму, потребуется немного повозиться со сверлами и копировальной пилой. Я также вырезал углубление на задней части передней панели для штифтов, чтобы датчик KY-037 ровно лежал на поверхности. Кроме того, я утопил отверстие датчика спереди, чтобы звук лучше принимался со всех сторон.

Шаг 2: Шаг 2: Подготовка полосы RGB

Полезно попрактиковаться в освещении полосы RGB. Я использовал 10 светодиодов для счетчика, так что это то, с чем я практиковался. Режете полосу по медному стыку - очевидно, где. Я припаял к концу небольшой 3-контактный разъем, который у меня был из стартового набора Arduino. Паять на медные контакты RGB-ленты довольно сложно, так что удачи! Обратите внимание на стрелки на полосе RGB - вы должны подключиться так, чтобы сигнал питания и данных следовал за стрелками. Вы увидите буквы DO & Din, означающие Data Out и Data In.

Это позволило мне подключить полосу к макету вместе с перемычками к Arduino. В коде вы увидите, что вывод данных полосы подключен к цифровому выводу номер 6 Arduino. Я установил количество светодиодов на 10. Пустая петля циклически включает / выключает светодиоды вверх и вниз по полосе, один цвет за другим. Обратите внимание, что i изменяется от 0 до 9, т. Е. Всего 10 светодиодов.

Я опустил датчик на этом этапе (в отличие от рисунка), чтобы было проще - дайте себе некоторый успех!

Как только вы это сделаете, следующая задача - откалибровать и включить датчик KY-037. На веб-сайте Arduino есть отличный учебник, сделанный ElectroPeak, который дает вам простой код, который выводит числа на последовательный монитор Arduino, что позволяет вам откалибровать с помощью винта потенциометра на датчике. Вот ссылка: https://create.arduino.cc/projecthub/electropeak/h…. Я добавил этот файл кода в это руководство, как вы увидите.

Затем подключите светодиодную ленту RGB к цепи в соответствии со схемой, которую вы увидите в прилагаемом PDF-документе (частичная благодарность Tinkercad Circuits за это). После этого вы можете загрузить код (KY_037_sound_sensor_LEDS_v2) на свой Arduino Uno или другую плату, которую вы можете использовать (Nano тоже подойдет). Имейте в виду, что вам понадобятся папка FastLED и файлы, добавленные в папку библиотеки Arduino, которая будет установлена сама, когда вы установили Arduino на свой компьютер. Библиотека может находиться в пути к файлу, например: C: / Program Files (x86) Arduino / libraries. Загрузите его с таких сайтов, как Github:

Другие вещи, на которые следует обратить внимание, - это не забыть выбрать правильную плату в программном обеспечении Arduino в разделе Инструменты… плата и убедиться, что плата взаимодействует с портом вашего ПК, щелкнув Инструменты… порт.

Помимо этого, вам нужно будет отрегулировать потенциометр на датчике KY-037 в зависимости от выхода источника питания мобильного телефона, который у вас есть - выход усилителя будет варьироваться в зависимости от разных зарядных устройств, тем самым изменяя отклик полосы RGB. Откалибруйте его в соответствии с вашей ситуацией или используйте отдельный децибелметр, как я, чтобы угадать порог изменения цвета. Я упростил код, поэтому он больше не включает преобразование выходного напряжения датчика в абсолютный уровень децибел, как в проекте Университета Райса.

Шаг 3: Шаг 3: Собираем все вместе

Перед сборкой я загрунтовал заднюю и переднюю панели, затем покрасил несколько верхних слоев. Вам понадобится что-то прозрачное, чтобы установить светодиоды, а в моем случае - барьер, чтобы молодые пальцы не могли исследовать внутреннюю работу. Я использовал коробку для завтрака, разрезанную и приклеенную строительным клеем «Больше гвоздей». Он был слишком толстым, чтобы разрезать его ножом, поэтому я использовал паяльник, чтобы проплавить 80%, а затем добил ножом. Все остальное приклейте горячим клеем. После включения светодиодной ленты я заметил, что светодиоды были слишком точечными источниками, и я хотел получить более рассеянный эффект, так что….

Шаг 4: Шаг 3+: Собираем все вместе. Дважды…

Мне нужен диффузор перед светодиодами, чтобы было что-то непрозрачное и доступное во время строгой изоляции от коронавируса в Новой Зеландии. Кусок копировальной бумаги - хорошее начало. Итак, как видно на фотографиях, я отобрал горячую полосу RGB, вырезал и приклеил бумагу на место, а затем снова приклеил полосу RGB.

Картон легко доступен и прочен при использовании на меньших расстояниях, поэтому он идеально подходил для круглой формы, соединяющей переднюю и заднюю пластины. Горячий клей отлично справится с задачей.

Наконец, закончите покраску, подключите и не забудьте надеть СИЗ!