Лампа Arduino для бутылок с газировкой - чувствительность к звуку: 3 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

У меня было несколько индивидуально настраиваемых светодиодов, оставшихся от другого проекта, и я хотел создать еще одну довольно простую, но увлекательную задачу для моих классов по дизайну продукта 10-го класса (возраст 13-15 лет). В этом проекте используется пустая бутылка из-под газировки (или газированный напиток, если вы из Новой Зеландии!), Arduino Nano, датчик уровня звука KY-037, полосу из 10 светодиодов, копировальную бумагу, картон, горячий клей, зарядное устройство для мобильного телефона, выключатель плюс обычная соединительная фурнитура.

Вы также можете обойтись без датчика KY-037 и просто воспроизвести интересную световую последовательность, изменив код Arduino.

Запасы

Arduino Nano

KY-037 Arduino-совместимый звуковой датчик

Светодиодная лента RGB (светодиоды с индивидуальной адресацией), 5 В, WS2812

Бутылка содовой (питьевое содержимое необязательно!)

Фотокопировальная бумага

Картон

Ножницы

Хобби нож

Пистолет для горячего клея и клеевые стержни

Электропровод

Паяльник и электрический припой

Ползунок или кулисный переключатель

Зарядное устройство для мобильного телефона и USB-кабель - любые

Мужские заголовки - возможно использование запчастей от Arduino Nano

Краска для украшения

Шаг 1. Заставьте свои светодиоды работать

Следующее скопировано из моего другого «Измерителя уровня небезопасного шума» с инструкциями, поскольку это та же процедура. Пропустите бит датчика KY-037, если вы не добавляете это:

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 макетной плате вместе с перемычками к Arduino. На картинке показана плата Arduino Uno большего размера, но контакты на Nano такие же. 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: https://github.com/FastLED/FastLED. 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 2: приступаем к изготовлению корпуса лампы

Это весело. Сначала обрежьте бутылку содовой по окружности немного ниже крышки, чтобы можно было вставить свернутый кусок фотокопировальной бумаги. После того, как вы бросите ее, она развернется к стенкам бутылки. Немного обрежьте ее, чтобы она соответствовала вашей бутылке. Это действует как тень, чтобы светодиоды не были слишком яркими, чтобы на них смотреть.

Я использовал картонный рулон пищевой пленки (Glad Wrap, если вы из Новой Зеландии), чтобы пройти по центру бутылки (вы также можете просто использовать свернутый лист бумаги для копировального аппарата). На ней я обернул 10 светодиодных лент в спираль, закрепленную горячим клеем. Убедитесь, что конец светодиодной ленты с припаянным контактом находится вверху и доступен. Приклейте эту бумажную или картонную трубочку ко дну бутылки. Затем сделайте картонный круг, который будет проходить над бутылкой и бумажной / картонной трубкой, с выемкой, чтобы пропустить провода светодиода. Затем вы можете подключить его к Nano и приклеить Nano на место (см. Фото).

Вам нужно будет посмотреть на схему подключения, которую я опубликовал, и кое-что выяснить. По сути, вы хотите, чтобы контакт + от звукового датчика KY-037 и вывод + 5V от светодиодной ленты подключались к контакту 5V на Nano. Контакты GND этих обоих идут к GND на Nano. Здесь я припаял несколько запасных разъемов. От этих контактов вы соединяете два провода, идущие вниз через центр картонной трубки и выходящие к USB-кабелю, который подключается к зарядному устройству мобильного телефона. Убедитесь, что совпадают + ve и -ve.

Прежде чем идти дальше, я еще раз протестировал светодиодную ленту, чтобы убедиться, что она по-прежнему горит (нет разорванных соединений), питаясь как от USB к компьютеру, так и от 5V и GND.

Провода питания я проложил вниз через центр картонной трубки и вытащил через дно бутылки. Здесь переключатель опускается вниз - для горячего приклеивания к конусообразному основанию, поэтому оставьте достаточно провода для этой операции. Затем я разрезал свой запасной USB-кабель Arduino / принтера пополам и подключил один конец к проводам источника питания Nano. Другой конец входит в мобильное зарядное устройство. Кабель имеет черный и красный провод, а также другие провода для передачи данных. Используйте черный (отрицательный / GND) и красный (+ 5V).

Шаг 3. Завершение работы

На фотографиях вы увидите, что я использовал картон для придания формы цилиндрической крышке для своей лампы - это помогает скрыть плату Nano и провода. Обратите внимание, что я оставил USB-разъем доступным, чтобы я мог дополнительно запрограммировать Nano на использование звукового датчика. Я сделаю это, если позволит время.

Основание моей лампы - конус. Этого добиться сложнее. Однако есть очень полезный веб-сайт, который позволяет вам создать конус, PDF-файл и распечатать шаблон конуса, который можно перевести на картон. Просто измерьте нужный диаметр и высоту. Вот ссылка: https://www.blocklayer.com/cone-patterns.aspx Моя была 167 мм x 93 мм x 40 мм в высоту.

Я пока оставлю это здесь. Моя лампа все еще нуждается в отделке и покраске, а также в добавлении более сложного кода, чтобы она реагировала на звуковой датчик, но это может быть добавлено в ближайшем будущем.

Надеюсь, вам понравится этот проект так же, как и мне. Я с нетерпением жду возможности опробовать его в классе.