Sincronizare foc, muzică și lumini: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Știm cu toții că aparatele electronice sunt utilizate pentru multe sarcini importante în spitale, școli, fabrici. De ce să nu te distrezi puțin cu ei.

În acest instructabil voi face rafale de foc și lumini (Led) care reacționează la muzică pentru a face muzica un pic mai distractivă dintr-o experiență.

Vom folosi alcoolul izopropilic ca componentă principală a unui dezinfectant care se evaporă foarte repede și nu lasă în urmă un miros atât de puternic în comparație cu alți combustibili, iar aerul este liber de resturi după doar un minut sau două.

Servoarele acționează o sticlă de pulverizare umplută cu izopropil pentru a produce o explozie de foc / flacără care este declanșată de o seringă de injecție care are un flux de butan care iese din ea.

Pasul 1: Materiale necesare

Adunați câteva servere, benzi led și alte electronice pentru a începe cu această construcție pentru a fi exact toate componentele necesare sunt

1. MG995 Servo de 180 de grade * 8

2. Arduino Nano * 1

3, Stm32

4. Sticle de pulverizare * 4

5. Benzi de lemn

6. Placaj circular / dreptunghiular

7. Tije metalice pentru suport

8. Țevi de acvariu

9. Pană de pâine

10. Driver driver PCA9685

11. Panou perf

12. Firele antet de la tată la tată

13. Sursa de alimentare a panoului de bucată

14. Sursă de alimentare de 5 Amperi 5-12 Volți

15. Seringă injectabilă

16. IRFZ44N Mosfet * 3

17. Fir de pescuit

18. DRV8825

19. Motor pas cu pas NEMA 17

Pasul 2: Servo's

Să fim de acord că servo-ul este componenta principală a proiectului, deoarece acționează aprinderea sau produce explozii de foc. Pentru a utiliza un servo MG995 Conectarea la un arduino funcționează în general, puteți găsi referințe abundente pentru a controla un servo folosind arduino. Vom folosi un driver PCA9685 Servo în plus față de servo pentru a face controlul mai ușor, mai rapid și eficient.

Întrucât sticla Two Servo's Actuate One, controlându-le pe amândouă simultan cu același semnal de control / pwm (modulare a lățimii pulsului), este mai eficientă, prin urmare, aceasta prezintă o problemă care se rotește în sens orar sau în sens invers acelor de ceasornic în același timp. Deci, pentru a depăși acest lucru, trebuie să modificăm toate servo-urile din partea dreaptă.

Acest lucru se poate face prin deschiderea de către servo și inversarea firelor care duc la motorul său și a potențiometrului extrem stânga și dreapta. Aceasta înșeală servo-ul pentru a-l face să se deplaseze în sensul acelor de ceasornic pentru un semnal dat în sens antiorar și invers.

Acum, atât servo-ul pentru o sticlă dată se rotește în sensul acelor de ceasornic, cât și celălalt în sens invers acelor de ceasornic, astfel încât să apăsați pe declanșatorul sticlei de pulverizare printr-o linie de pescuit puternică.

Pasul 3: Montarea serverului

Servo-urile după modificarea cu succes (4 din 8) trebuie acum montate. Mi s-a părut ușor să tai găuri cu o mașină de găurit cu un burghiu circular pentru ferăstrău atașat. Marginea servo este de aproximativ 2 cm, prin urmare tăierea cu un burghiu circular este cel mai eficient. Asigurați-vă că există un spațiu de 8-10 cm între fiecare servo, astfel încât să aveți ușor filetarea, declanșarea și plasarea sticlei. Acum, după ce am tăiat găurile, am găsit cel mai bine să lipesc pistolul partea superioară a servo-ului cu un bun pistol de lipit și să alunecăm marginea servo-ului în marginea tăiată. Acest proces de tăiere și montare este un pic dependent / proces de încercare și eroare.

Hârtia galbenă marchează punctele în care trebuie tăiată gaura, astfel încât marginile servomotorului să alunece. Întregul forat poate fi mai neted cu un burghiu mic obișnuit.

Pasul 4: Makeshift Perf Board Servo Shield

Efectuarea acestui scut servo face cablarea și alimentarea mult mai ușoare și, de asemenea, ușor de depanat.

Luați opt seturi de 3 știfturi de antet și lipiți-le pe o placă mică de perf, asigurându-vă că dați spațiu egal între ele. Scurtați tensiunea și împământați prin fire sau știfturi metalice mici pentru întregul opt servo. Scurte 2-2-2-2 seturi de pini PWM într-un mod în care primele 2 servouri primesc același semnal PWM în următoarele două și așa mai departe.

Realizarea acestei plăci de perfecționare este crucială, de asemenea, deoarece, deși driverul Servo PCA9685 oferă IO excelent pentru conectarea servo-ului, Driver-ul este limitat la 5V și presupune că are restricții actuale. Pentru a depăși acest lucru, această placă de protecție / PCB este o opțiune foarte bună. De asemenea, celălalt motiv este că servo-ul care funcționează în acest proiect funcționează la capacitatea maximă de tensiune pentru un cuplu mai mare și o presare curată a sticlei de pulverizare, prin urmare, vom furniza 8V Prin acest Servo Shield improvizat. De asemenea, adăugați / conectați un cablu antet masculin la primul set de servo și așa mai departe, astfel încât să îl conectați mai târziu la driver.

Pasul 5: Flacara de butan

Pentru a aprinde izopropilul este necesară o mică flacără direct în fața sticlei. Am încercat să experimentez nicromul pentru a declanșa alcoolul, dar, din păcate, nu funcționează și chiar dacă a funcționat, au existat probleme pe care le-am experimentat cu el. Continuând cu ideea de butan, avem nevoie de patru seringi mici și țevi pentru acvariu. Conectați-le pe toate la o singură țeavă prin adaptoare speciale / fitinguri pentru țevi. Partea rămasă acum ține butanul astfel încât gazul să curgă în seringi. Pentru a realiza acest lucru, am realizat o cutie / carcasă din lemn, astfel încât un motor pas cu pas cu un șurub / tijă filetată să poată împinge butanul și să mențină curgerea gazului.

Tăiați două foi de placaj de dimensiunea de 1,25 ori mai mare decât dimensiunea cutiei dvs. de butan, lemnul suplimentar de mai jos este pentru motorul pas cu pas și tija care vor împinge împotriva cutiei. Luați două placaje mici de aproximativ diametrul cutiei de butan și găuriți-le / cuie astfel încât butanul să se potrivească perfect între foile de placaj luate mai devreme. Acum, pentru partea de jos a cutiei, am găsit cel mai bine să iau o bucată de placaj pătrat / dreptunghiular de dimensiunea bazei butanului. Găuriți o piuliță întreagă centrată și de etanșare / silicon, astfel încât o tijă filetată să treacă prin ea. Glisați cutia de butan în ansamblu și puneți un top acrilic cu un întreg forat centrat, astfel încât duza recipientului de butan să treacă / atingeți-l. Glisați o seringă sau ceva similar în partea superioară a acrilului, astfel încât, dacă recipientul să se apese de ea, gazul să iasă din seringă. Conectați acest lucru la cele patru țevi care merg la cele patru seringi diferite plasate în fața sticlelor. Pentru partea inferioară a carcasei utilizați șuruburi care trec prin arc și conectați-l la ansamblul de lemn, astfel încât, dacă șurubul este strâns de stepper, carcasa se îndreaptă spre stepper și face presarea butanului Butan Easy.

Adunarea dvs. aici pentru cutia de butan este terminată.

Acum, trebuie să aducem țevile prin placajul care ține servo-ul, găuriți doar dimensiunea razei țevilor de acvariu, le aducem cu grijă și conectați seringile. De asemenea, filetați linia de pescuit de la servomotoare în sus în sticlă și în jos către celălalt servo, astfel încât atunci când servomotorul acționează sticla este presată. Puteți tăia crânguri mici în partea de presare a sticlei de pulverizare, astfel încât linia de pescuit să nu alunece ocazional.

Pasul 6: Lumini

Pentru ca orice proiect să fie vizibil Luminile atrăgătoare sunt o parte crucială, luați benzi de leduri RGB și tăiați 4 benzi de 9 leduri, acestea vor înfășura sticlele care conțin izopropilul, astfel încât să aducă efectul dorit. Încărcați-le în serie și scoateți firele finale. Veți avea roșu, verde și albastru și veți avea un avantaj pozitiv la voi. Se alimentează dacă furnizați 12V la cablul pozitiv și măcinați culoarea dorită. Împământarea Două culori în același timp dă naștere la o culoare diferită care poate fi referită oriunde printr-o diagramă de culori de pe internet.

Activarea și dezactivarea acestora cu un Arduino / STM32 devine dificil, deoarece microcontrolerul Arduino / STM32 nu poate porni și opri 12 volți. Deci vom folosi 3 IRFZ44N Mosfet aici pentru a porni și opri Led-ul corespunzător muzicii. Luați Mosfet și conectați terminalul din mijloc la culoarea corespunzătoare și extremă dreapta spre sol și terminalul stâng către microcontroler. Repetați acest lucru și pentru celelalte două culori.

Testarea lor o dată cu o schiță simplă de clipire arduino este întotdeauna o idee bună, trebuie doar să schimbați numărul pinului din schița de clipire cu cel pe care l-ați conectat la mosfet.

Lipiți LED-urile RGB într-o formațiune circulară, păstrând sticla de pulverizare ca liniuță. Vă sugerez o înfășurare strânsă în jurul sticlei și lipită fierbinte de baza de lemn / placaj. Acest lucru face, de asemenea, un punct, astfel încât sticlele să nu se miște sau să cadă atunci când firul acționează apăsând pe sticlă.

Pasul 7: Electronică și cablare

Cablarea este destul de simplă. Am atașat, de asemenea, o schemă de circuit mai jos pentru referință. Practic firele PWM de la Servo Driver sunt atașate la cele 8 servo-motoare în care 4 dintre ele sunt inversate. Am folosit un arduino și un STM32 ca microcontroler. Arduino este pentru controlul pulverizării, iar STM32 este pentru controlul luminilor. Am folosit un STM32 astfel încât mapările de culoare pentru o anumită muzică să fie mai bune, deoarece un STM32 are specificații mai bune și poate efectua transformări fourier mai bune, rezultând o lumină mai bună. Utilizarea unui arduino, de asemenea, nu ar pune o problemă, dar ar putea părea puțin rău în comparație cu utilizarea unui stm32 care poate efectua calcule mai bune.

Pasul 8: Cod

Ca orice parte a unui proiect cu un microcontroler, codul este cea mai importantă parte. Mai jos este codul pentru acest proiect. Simțiți-vă liber să modificați sau să faceți modificări pentru a vă potrivi nevoilor. Numărul Pinului care corespunde codului este menționat în codul însuși.

„Codul” de pulverizare este practic un Arduino programat de un computer pentru a declanșa un spray atunci când se tastează ceva în monitorul serial al Arduino, avem combinații de la „a” - „p” „unde” „a”” declanșează un spray / Burst of Fire și „o” declanșează toate cele patru sticle pentru pulverizare, „p” este o întârziere de 500 de secunde. Rafalele pot fi controlate dând un șir din aceste caractere în monitorul serial (continuu).

Celălalt cod este pentru comutarea Led-urilor de către STM32. Realizează transformări Fourier pentru a reacționa la o anumită muzică și pentru a produce efectul frumos de schimbare a culorilor.

Ultimul cod este pentru motorul pas cu pas butan care folosește driverul pas cu pas DRV 8825 pentru a întoarce un șurub care împinge în sus împotriva cutiei pentru a porni gazul. Deși puteți, de asemenea, să întoarceți șurubul / cuplajul manual pentru a împinge cutia împotriva acrilului superior care declanșează / deschide gazul către seringile plasate în fața sticlelor.

Pasul 9: Succes

Proiectul nostru este finalizat.

Atașat este videoclipul care prezintă demonstrația sa:)

Pasul 10: Sfaturi, trucuri și sugestii

Atenție: Deoarece acest proiect implică un incendiu propriu-zis, atât ca principal efect dorit, cât și butan, vă rugăm să fiți atenți. Alcoolul izopropilic este, de asemenea, un produs chimic periculos și trebuie luat în calcul.

1. Acest proiect, deși reacționează la foc, de fapt nu este automatizat complet, deoarece o persoană trebuie să dea intrare unui monitor serial pentru a declanșa efectiv flăcările. Acest lucru poate fi ușor îmbunătățit cu un python / orice algoritm care poate mapa o melodie întreagă de la intrarea '' a '' la '' p '' și o poate prezenta Arduino pentru a o automatiza.

2. Adăugați o bandă Kapton Heat la sticlă care conține izopropil pentru a evita încălzirea capacelor sticlei / deteriorarea spray-ului sticlei.

3. Un fel de senzor de siguranță poate fi adăugat la întreaga construcție, cum ar fi HC-SR04 sau senzorul de proximitate pentru a opri fluxul de gaz și procesul de pulverizare atunci când o persoană stă în apropierea proiectului și este periculos să declanșezi o flacără.

4. Sursa de alimentare utilizată Poate fi redusă la minimum cu convertoarele Buck sau Boost pentru a avea 8V (5A) (pentru servomotor), 23-40v (pentru motorul pas cu pas), 5v (pentru Arduino și Stm32) și 12V (Pentru lumini).

5. Nu am prezentat schemele Motorului pas cu pas sau ale DRV8825 ca un driver destul de simplu care acționează motorul și, de asemenea, sunt disponibile resurse abundente pe internet pentru al conecta la pas cu pas și la un microcontroler. Deși am furnizat codul corespunzător. Am folosit două butoane pentru a controla rotirea în sensul acelor de ceasornic și în sensul acelor de ceasornic al motorului pas cu pas, astfel încât apăsarea butonului în sensul acelor de ceasornic împinge șurubul împotriva cutiei și apăsarea butonului în sens antiorar coboară cutia din carcasă, astfel încât gazul este redus / Cutoff.

6. Asigurați-vă că legarea la pământ este adecvată pe sursa de alimentare pentru a evita orice ieșire neintenționată și sughiț din construcție. De asemenea, puteți proiecta un PCB pentru a monta microcontrolerul și dispozitivele electronice pentru a ușura.

7. Acest proiect poate fi utilizat și ca dozator de dezinfectant, precum și sticlele au izopropil în ele, care pot oferi o cantitate echitabilă de igienizare.

8. Focul trebuie să fie aprins de fapt de o brichetă, pentru a evita acest lucru putem folosi sârmă nichrom pentru a face procesul de iluminare și mai simplu și pentru a fi utilizat computerul / microcontrolerul.