Настольная реактивная лампа Arduino Music: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Всем здравствуйте!

В этой сборке мы создадим реактивную светодиодную настольную лампу с использованием простых компонентов и некоторых базовых программ для Arduino. Это производит впечатляющий эффект, когда свет будет плясать под все звуки и музыку. Я завершил этот проект с товарищем по команде.

Что меня на это вдохновило? Во время одного из учебных пособий по моему модулю нам была предоставлена возможность узнать, как работает Arduino, и с тех пор я был очарован ее бесчисленными возможностями в сочетании с тем фактом, что это оборудование с открытым исходным кодом. Получив задание создать и усовершенствовать цифровой артефакт, я хотел использовать вычисления в качестве инструмента и средства выражения искусства и культуры через этот физический цифровой артефакт. Кроме того, мне всегда нравились объекты, содержащие светодиоды, поскольку я чувствую, что светодиодные ленты регулируют широкий спектр возможностей - от способа их соединения с объектом до управления цветом. Это может сделать простой объект великолепным и интерактивным. Что было бы лучше, если бы мы могли сделать его носимым предметом. Я уверен, что большинство из вас знают о ди-джее Маршмелло и его культовом головном уборе. Моя первоначальная концепция заключалась в том, чтобы усовершенствовать носимый шлем Marshmello, включить в него светодиодные фонари с питанием от Arduino и датчик движения акселерометра (подробнее об этом мы поговорим в заключительной части). Тем не менее, из-за бюджета (стоимость светодиодов высока …) и практических соображений проекта на тот момент мы изменили идею в этой звуковой реактивной светодиодной лампе маршмелло. Его определенно можно рассматривать как среду, демонстрирующую поп-культуру, и, будучи звуковой реактивной лампой, это кажется цифровым искусством.

Это наша версия проекта. Все благодарности ютуберу «Natural Nerd», мы следили за тем, что они сделали, и хотели бы поблагодарить их за то, что они предоставили нам подробную информацию о том, как делать проект. (Натуральный ботаник)

Шаг 1: ОСНОВНЫЕ ПОСТАВКИ

Перво-наперво: это материалы, которые нам действительно нужны. Они в основном необязательны - на основе того, что вы можете легко сделать свою собственную импровизацию и настроить свой проект. Тем не менее, если вы хотите следовать этому руководству, вам потребуются некоторые ключевые элементы:

• Arduino Uno (или любой другой такой же маленький тип Arduino)
• Модуль звукового детектора
• Внешний источник питания
• Светодиодные ленты с индивидуальной адресацией, 60 светодиодов на метр
• Провода перемычки
• Макетная плата

В зависимости от того, какой образ вы хотите добиться, вы можете расположить полоски по-другому или по-другому излучать свет. Для своего подхода я использовал следующие элементы:

• Стеклянная банка из переработанного стекла (или любая другая банка, которая соответствует вашим размерам).
• Черная карточная бумага
• Пенопластовая панель
• Аэрозольная краска (используется для покрытия банки)

Все ключевые элементы были куплены в Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), светодиодные ленты были, безусловно, самой дорогой частью, которая стоила 18 сингапурских долларов за 1 метр - мы использовали 2 метра. Остальные предметы были либо переработаны, либо куплены в хозяйственном магазине по соседству.

Шаг 2: ПОДКЛЮЧЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ

Я использовал внешний источник питания, такой как источник питания переменного тока в постоянный - парень за стойкой предложил использовать внешний источник питания, так как было бы лучше запитать 2-метровую светодиодную ленту, а не сжечь USB-порт. Если вы используете 1 метр или меньше, вы обойдетесь без внешнего источника питания и просто воспользуетесь USB-кабелем Arduino Uno и напрямую подключите его к компьютеру.

Основная составляющая проекта - модуль детектора звука. Он подает аналоговый сигнал (вход) на Arduino, который используется для освещения RGB-подсветки (выход). Внешний источник питания будет питать все три компонента - Arduino, модуль детектора звука и светодиодные фонари. Подключите VIN (или 5 В) на Arduino и VCC на плате детектора звука к положительному входу. Затем подключите GND к Arduino и детектор к отрицательному. Это показано на прилагаемой схеме. Нам также нужно подключить вход 5V и GND на светодиодной ленте к источнику питания.

Мы использовали макетную плату в качестве посредника для этих соединений. Электропитание будет поступать на макетную плату от внешнего источника питания, который затем запитает три упомянутых компонента.

Примечание: наш наставник предложил использовать резистор для соединений между модулем питания и детектором звука, чтобы не вся мощность поступала на модуль, что обеспечивает лучший ввод.

Шаг 3: ДЕТЕКТОР И ПОЛОСЫ

После подключения всех трех компонентов к источнику питания нам необходимо соединить их друг с другом.

Модуль детектора звука будет связываться с Arduino через аналоговые входные контакты - я буду использовать контакт A0.

Светодиодные ленты нуждаются в цифровом импульсе, чтобы понять, к какому светодиоду обращаться. Таким образом, цифровой выходной контакт DI необходимо подключить к Arduino. Я буду использовать контакт 6 на Arduino. У нас появился магазин, где мы купили электронику для пайки всей проводки перемычек для светодиодной ленты. Следовательно, для наших собственных паяльных работ не требовалось, что избавляло от лишних хлопот. Осталось только подсоединить к нему кабель типа «папа-мама».

Точно так же вы можете просто следовать представленной схематической диаграмме, чтобы получить обзор соединений.

Шаг 4: ЗАГРУЗКА КОДА

Это, пожалуй, самая важная часть проекта. Вы можете найти источник кода, который я использовал здесь (ссылка) или мою версию (прикрепленный файл). Главный принцип - сопоставить аналоговое значение, полученное от датчика, с количеством отображаемых светодиодов.

Чтобы начать каждый раз, мы хотим убедиться, что все источники света работают должным образом. Мы можем сделать это с помощью функции массива, которая позволит вам включить все отдельные светодиоды.

Затем мы переходим к основной функции для визуализации звуков в лампе. Мы можем сделать это с помощью функции карты. Это позволит нам отобразить определенное количество светодиодов при вводе количественно измеряемой переменной. Для моего подхода я решил увеличить количество светодиодов в установке (180, определенные в коде, в отличие от 120 светодиодов, которые у меня есть). Я пробовал различные настройки - включая настройку чувствительности модуля детектора звука, вариации нижнего и максимального значений микрофона и т. Д. Однако я не мог добиться желаемой визуализации, пока не накачал количество светодиодов. Существует также второй уровень процедурности. Код позволит более продвинуть отслеживание интенсивности звука на основе средних значений, чтобы свет менял цвета, когда песня переходит в пиковый режим - «HIGH mode».

В зависимости от того, какой внешний вид вы хотите добиться, вы можете внести изменения в используемый код. Это видео (ссылка) подробно объясняет коды.

Шаг 5: ПОДГОТОВКА ЖИЛЬЯ

Сначала я скатал черную карточную бумагу примерно до того же диаметра, что и отверстие в стеклянной банке. У меня не было подходящих измерительных инструментов. Следовательно, я импровизирую, фактически выкатывая всю черную карточную бумагу в банку. После измерения длины черной карточной бумаги, которую мне нужно использовать, я осторожно отрезаю ее, следуя отметке, которую я предоставил. Затем я склеил концы вместе, чтобы получилась цилиндрическая трубка. Длина и высота корпуса зависят от размера вашей банки. Вы можете использовать любую длину, какую захотите.

Затем я оборачиваю корпус, который я сделал светодиодной лентой, вокруг него, маскируя всю поверхность корпуса. Это было сделано только с помощью клея на обратной стороне полосы. Я прослеживаю, чтобы небольшая щель была вырезана, чтобы позволить избыточной длине провода скользить внутри корпуса для более аккуратной прокладки проводов и не загораживать гладкую поверхность.

В-третьих, полая цилиндрическая трубка используется как преимущество, поскольку электроника находится внутри. Для начала я закрепил соединения проводов на Arduino и макете с помощью синей кнопки. Затем я заклеил лишнюю длину провода обычной лентой 3M. Этот шаг является мерой предосторожности, чтобы провода не отсоединились в процессе сборки.

В-четвертых, собранная плата готова к установке в корпус. Поскольку электроника «спрятана» внутри корпуса, компоновка сборки должна быть такой, чтобы у пользователя был легкий доступ к Arduino USB. Мало того, модуль детектора звука также должен быть повернут вниз, чтобы модуль мог легко улавливать окружающий входной звук. Поэтому собранная плата устанавливается вертикально, чтобы учесть это. Часть пенопласта использовалась для крепления собранной доски к корпусу. На этом этапе светодиодная лента будет подключена (с красным, оранжевым и желтым соединительными проводами) после размещения электроники. Все подключения выполнены до этого момента, кроме подключения к внешнему источнику питания - красный и черный провод.

Шаг 6: САМ КОРПУС

Поскольку я основываю настольную лампу как копию головы маршмелло, мне пришлось покрыть всю стеклянную банку, за исключением глаз и рта, которые должны были быть черными, белой аэрозольной краской. Перед работой с распылителем вырезается трафарет глаз и рта и наклеивается на банку. Банку давали высохнуть перед размещением глаз и рта изнутри. Это было сделано с использованием оставшейся черной картонной бумаги (изначально я думал просто покрасить ее в черный цвет). Эффект получился хорошим, похоже, что слой с глазами и ртом действительно вырезали.

Металлическая крышка должна иметь центральное отверстие для доступа к Arduino USB, модулю звукового детектора и источнику питания, как уже упоминалось. В школе мне удалось сделать вырезку на мастерской.

Шаг 7: ЗАВЕРШЕНИЕ

Теперь это финальная сборка сборки.

Сначала проверяется светодиодная лента, чтобы убедиться, что освещение действительно работает и все соединения выполнены правильно. Убедившись, что компоненты работают, вы можете вставлять корпус в изготовленный вами кожух банки. По отверстию (даже после установки крышки) и размещению электронных компонентов вы можете увидеть как интерфейс Arduino USB, так и вход питания снизу. Модуль звукового детектора также немного выступает наружу для лучшего захвата звука. Для ножек использовала вырезанные из пенопласта кубики и покрасила их в черный цвет. В идеале вы можете использовать красивую деревянную подставку для настольной лампы.

Примечание: изначально покрасочные работы были выполнены плохо, как видно по водяным знакам на первом прототипе, поэтому мне пришлось удалить все покрытие, используя разбавитель, а затем перекрасить его. Это определенно потребовало дополнительных усилий, которых вы можете избежать.

И вот, наконец, я завершил проект. Это определенно потребовало повторных проб и ошибок - либо для запуска кода, либо в отношении изменения процесса сборки, но я был доволен тем, что было достигнуто.

Шаг 8: ЗАВЕРШИТЬ

Это был отличный проект, и я весело провел время, выполняя его. Кроме того, он особенно хорош, поскольку он настолько настраиваемый и допускает обновление в любое время в будущем. Код можно переделать в любой момент, и вы, по сути, каждый раз получаете «новую» лампу.

БУДУЩИЕ УЛУЧШЕНИЯ

Однако в сборку можно внести гораздо больше улучшений и / или изменений.

Вы можете добавить различные кнопочные входы, подключенные к Arduino. С его помощью вы можете изменить режим для реализации общей функции лампы, например, общей пульсации. Это позволяет переключаться между текущим звуковым реактивным режимом и общим градиентным импульсным режимом. Другая кнопка может быть реализована для вас, чтобы изменить набор цветов излучающих источников света (установите 1 - синий на желтый, установите 2 - красный на фиолетовый и т. Д.). Или даже более того, у вас может быть 3 уровня процедурности, где есть больше режимов для расширенного отслеживания интенсивности звука на основе средних значений - «НИЗКИЙ», «НОРМАЛЬНЫЙ», «ВЫСОКИЙ». Таким образом вы получите более широкий диапазон цветовой волны.

Я также хотел бы вернуться к своей первоначальной концепции - носимой светодиодной головке Marshmello. Это будет казаться более смелой сборкой, которая сочетает в себе использование модуля детектора звука и модуля движения акселерометра. Модуль детектора звука будет генерировать импульсную визуализацию светодиодных индикаторов, в то время как модуль движения акселерометра будет изменять цвет индикаторов в соответствии с входными данными, которые он считывает - степенью движения пользователя.

По сути, идея здесь в том, что ограничения безграничны и ограничиваются только вашим видением. Спасибо за просмотр / чтение и отлично проводите время с Arduino!