Contor de aplauze: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

De undeva în jurul anului 2001 am început să iau lecții de tobe. După zece ani, în 2011, m-am alăturat primei mele trupe de concert și am fost prins. Să faci muzică împreună și să cânți la un concert este exaltant. Acum sunt la o altă formație de concert de mai bine de 5 ani. Avem două concerte pe an și mai multe comisii.

Ca temă a concertului nostru de Anul Nou, am vrut să organizăm o ceremonie de premiere pentru cele mai bune melodii pe care le-am cântat. Configurarea a fost că am jucat două melodii în fiecare categorie. De exemplu, "Ice versus fire" pentru care am jucat un amestec din "Frozen" și unul din "How to train your dragon". Publicul ar trebui apoi să voteze pentru cea mai bună melodie, care ar primi apoi un premiu tipărit 3D personalizat.

În timp ce făceam brainstorming în timpul pregătirilor, am avut o mulțime de idei despre cum să facem publicul să voteze, de la voturi pe hârtie la aplicații. Dar toate aceste sugestii necesită oprirea spectacolului pentru fiecare premiu, în timp ce distrag atenția publicului. Când s-a sugerat un contor de aplauze, am știut cu toții că am lovit aurul. Dar unele căutări online nu au dezvăluit nicio soluție gata de pornire. Așa că m-am ridicat curajos, m-am declarat un novice și am susținut că aș putea construi cu ușurință unul de la zero pentru un buget destul de mic.

O, băiete, nu eram pregătit pentru gaura de iepure în care aș cădea.

Provizii

Instrumente

• Burghiu tău fără fir preferat
• Burghie circulară și alte biți
• șurubelnițe
• Imprimantă 3D (opțional)

Caz

• Placaj. (Aleg multiplexul de 8 mm, dar în retrospectivă ar fi trebuit să merg pe 12 mm sau chiar mai gros)
• 4 X priză magnetică de ușă (opțională în retrospectivă)
• Șuruburi

Electronică (5V)

• Arduino Nano
• Amplificator de microfon Electret - MAX4466 cu câștig reglabil (sau similar, indiferent de nevoile dvs.)
• 2 X 5V Modul releu 8 canale
• Transformator de la 220V la 5V
• fire, o mulțime de scurte și un fir cu patru fire de câțiva metri pentru controlul „la distanță”
• două întrerupătoare

Electronică (220V)

• cabluri electrice standard (resturile din construcția casei sunt ideale, dar flexibile)
• Priză de alimentare cu curent alternativ (opțional, dar foarte recomandat)
• Becuri la alegere
• Prize de bec

Pasul 1: Circuit de 5V: Arduino

Există trei părți principale ale acestei construcții: (1) electronica de 5V care va face „gândirea grea”: ascultarea și hotărârea când și ce lumini să aprindă; (2) carcasa pentru a se potrivi frumos cu totul, ascunde toate „infracțiunile” și (3) circuitul de 220V care este controlat de circuitele de 5V.

Să începem cu circuitele de 5V, deoarece putem construi acest lucru la scară mică.

Nu a fost o sarcină ușoară să găsești resurse online. Am imaginat zece lumini, care se aprindeau în funcție de intensitatea aplauzelor, dar nimeni nu părea să fi făcut asta înainte. Deci, am început mic; Pe tinkerCAD construiesc o simulare online a modului în care doream să arate piesele electronice de 5V. Puteți găsi designul meu foarte rudimentar cu cod aici: https://www.tinkercad.com/things/8mnCXXKIs9M sau mai jos pe această pagină ca fișier „Applause_1.0.ino”.

Realizarea unei versiuni preliminare online și testarea mai multor coduri Arduino pe această simulare m-au ajutat cu adevărat să am o imagine mai bună a ceea ce era necesar pentru această construcție. În acest fel am experimentat adăugând o modalitate de a controla comportamentul programului: am ajuns cu două comutatoare. Un comutator pornește și oprește măsurarea, celălalt resetează scorul la 0/10.

Am obținut toate resursele necesare: unele LED-uri, rezistențe, un Arduino și cel mai important un microfon compatibil Arduino.

Am construit circuitul și am testat totul la următoarea repetiție, doar ca să-mi dau seama că microfonul pe care l-am cumpărat era mult sensibil pentru utilizarea mea. Doar un bat din palme la o apropiere rezonabilă, sau doar trupa care cânta, ar satura microfonul dând un scor 10/10. Acest lucru m-a determinat să caut un microfon cu câștig variabil. În cele din urmă m-am stabilit pe amplificatorul de microfon Electret - MAX4466. Are un șurub foarte mic în spate cu care puteți seta câștigul. (notă laterală: Am schimbat și Arduino uno cu un Arduino Nano fără niciun motiv anume).

MAX4466 a funcționat mai bine, dar și a maximizat atunci când bat din palme în imediata apropiere, prin urmare am decis să includ și clap-time ca o variabilă a formulei în loc doar de intensitatea aplauzelor. De asemenea, am scris ceva mai mult despre un cod elegant pentru această versiune 2.0 a software-ului (chiar dacă aș spune și eu). Dacă s-ar depăși un prag de intensitate, numai prima lumină se va aprinde urmată de o scurtă pauză în timpul căreia nu se pot aprinde lumini. După așteptare, Arduino ar asculta dacă sunetul era încă suficient de puternic pentru a se aprinde a doua lumină, dacă da, atunci lumina se aprinde și următoarea perioadă de așteptare se va declanșa. Timpul de așteptare ar crește de fiecare dată când se va aprinde o nouă lumină. O aplauze ar trebui să dureze 22,5 secunde la volum maxim pentru ca luminile să arate 10/10. Puteți găsi codul pe tinkerCAD https://www.tinkercad.com/things/lKgWlueZDE3 sau mai jos ca fișier „Applause_2.0.ino”

Un test rapid cu modulele de relee conectate în locul LED-urilor m-a învățat că releele erau ACTIVE când semnalul era LOW și OFF când semnalul era HIGH. Nicio problemă, doar oprirea unor ON-uri și OFF-uri din cod și am fost gata să plecăm.

Cu toate acestea rezolvate. Aș putea începe să lipesc totul împreună. Dar trebuia să știu cât timp ar trebui să fie toate conexiunile din interiorul cutiei. Deci, să construim mai întâi cutia exterioară și să aranjăm toate componentele în ea.

Pasul 2: Proiectarea casetei

Un al doilea aspect al acestei construcții a fost estetica sa. Aparatul de măsură a aplauzelor ar fi în mijlocul atenției, așa că trebuie să arate cel puțin bine. Am ales să construiesc o cutie de lemn, deoarece am instrumentele de bază pentru aceasta și este relativ ușor.

După ce am aflat pe tinkerCAD că experimentarea în lumea digitală este extrem de educativă, am proiectat, de asemenea, caseta contorului de aplauze în popularul program 3D-CAD Fusion360 înainte de a cumpăra oricare dintre materialele necesare.

De-a lungul mai multor iterații m-am stabilit în cele din urmă pe acest design (vezi imagini). Este o cutie dreptunghiulară simplă, cu luminile care ies din găurile circulare din panoul frontal.

Șuruburile urâte din panoul frontal au fost evitate prin adăugarea unor bare de susținere pe interiorul panoului frontal, unde mai târziu ar fi înșurubate șuruburi magnetice de ușă. Sistemul de închidere magnetică are în vedere mai mult o caracteristică de siguranță decât una cu adevărat necesară, deoarece barele țineau placa frontală doar prin frecare, foarte bine.

De asemenea, am adăugat electronica la designul meu digital. Acest lucru a schimbat unele lucruri, așa că a dat deja roade că l-am proiectat prima dată în Fusion360. De exemplu, cutia trebuia să fie puțin mai lată decât cea inițială de 15 cm pentru ca releele să se potrivească lateral. Am ajuns, de asemenea, la modelarea și imprimarea suporturilor din plastic pentru prizele de lumină, care la rândul lor ar ține luminile în poziție. Aceasta mi s-a părut a fi opțiunea care mi-ar oferi suficient „spațiu” pentru greșelile viitoare. (Știu că acești deținători pot fi cumpărați ca atare, dar acest lucru m-a costat de trei ori mai mult și am avut un buget)

Am adăugat aici fișierul F360 al designului meu final pentru a vă putea referi și a vă juca.

Pasul 3: Construirea cutiei

Odată cu finalizarea designului digital, a venit timpul să mergem la magazinul de hardware, să cumpărăm o foaie mare de placaj și să începem să tăiem. Întrucât nu dețin cu adevărat astfel de instrumente „fanteziste”, m-am dus la locul părinților mei într-un weekend și am tăiat lemnul la dimensiune acolo.

Totuși, designul meu a ajuns să producă o foaie destul de exotică:

• De 2 ori 16,6x150cm pentru față și spate
• De 2 ori 16,6x10,2cm pentru partea superioară și inferioară
• De 2 ori 10,2x148,4cm pentru laterale

Barele de susținere din interiorul panoului frontal erau resturi și erau folosite ca atare, altfel lungimea preferată ar fi fost de 134cm și 12cm.

Odată ajuns acasă, am întins toate părțile pe podea și cu ajutorul unor cleme de colț (împrumutate), am început să găuriți în prealabil găurile și înșurubați plăcile împreună. Amintiți-vă că șuruburile merg doar în partea de sus, de jos și în spatele contorului pentru reacții estetice pure.

Pilotul de găurire a găurilor și înșurubarea tuturor plăcilor împreună a fost realizat într-o sarcină precară, deoarece placajul era doar subțire de 8 mm, adesea m-am înjurat pentru că credeam că 8 mm ar fi suficient de groase.

Panoul frontal avea nevoie de niște găuri distanțate cu grijă de aproximativ 5cm diametru. Am marcat linia centrală a plăcii frontale și am început dintr-o parte. Centrul primei găuri era de 8 mm (grosimea materialului) + 75 mm (jumătate de 150 mm) de la marginea plăcii. Toate celelalte găuri sunt la o distanță de 150 mm. În cele din urmă am fost oprit cu 2 mm doar când am marcat a zecea gaură … a fost o zi bună!

Singurul burghiu circular pe care l-am putut împrumuta a fost de 51 mm, mai mult decât suficient de aproape pentru a putea începe să forez fericit.

Ghidajele plăcii frontale au fost lipite pe loc în interiorul plăcii frontale cu lipici simplu pentru lemn.

Pasul 4: Instalarea soclurilor în cutie

Primele componente care se montează în cutia noastră recent construită sunt suporturile pentru prize de lumină. Motivul pentru aceasta este că suporturile ar trebui să fie poziționate centrate sub fiecare gaură din placa frontală. Deoarece suportul ține prizele de lumină în poziție, care la rândul lor vor avea becurile înșurubate la ele, iar becurile sunt literalmente singurul lucru care iese din panoul frontal și astfel sunt singurul lucru care nu poate fi mutat în o altă poziție în interiorul cutiei noastre. Deoarece poziția lor este fixă, ar trebui să intre mai întâi, pentru a mă asigura că nu fac o greșeală stupidă mai târziu.

Așa cum am menționat mai sus, există prize de lumină disponibile în comerț cu un suport integrat pentru a le monta perpendicular pe un perete, dar acestea costă de 4 ori mai mult decât cele simple, care sunt făcute doar pentru a atârna de tavan, fără a face chiar o încercare slabă de a arata frumos. Așadar, am căutat un suport ieftin și imprimat 3D pentru prize. (Fișierul STL de mai jos). Când am realizat designul 3D, m-am asigurat că va fi suficient spațiu pentru „a se mișca” pentru a plasa prizele la diferite adâncimi.

Am imprimat un singur suport pentru a verifica designul. După aceea, am imprimat 9 suporturi simultan, umplând complet toată placa de construcție și ajungând să dureze mai mult de 50 de ore.

Am marcat în mod arbitrar partea superioară și inferioară a plăcii frontale și a cutiei (amintiți-vă că am avut o abatere enormă de 2 mm între designul digital și realitate). Apoi am început procesul obositor de a centra un suport cu capacul în poziție, ridicând cu atenție partea din față, marcându-i poziția cu creion și trecând la următorul suport. Când totul a fost spus și gata, am verificat din nou fiecare poziție înainte de a le înșuruba în cele din urmă în placa din spate.

O notă despre șuruburi: designul suportului meu are o bază destul de groasă, acest lucru se face intenționat pentru a mă asigura că șuruburile mele lungi de 16 mm nu scot în spatele plăcii mele de 8 mm. Încă un alt motiv pentru a alege un placaj mai gros. (Uitați „trăiți, iubiți, râdeți” este „trăiți, iubiți și învățați”).

Oricum, prizele de lumină erau sus. Am ales înălțimea preferată în care doream ca becurile să iasă deasupra panoului frontal, apoi am măsurat adâncimea la care ar trebui să fie prizele, din nou poziționând cu atenție totul în timp ce partea din față este închisă și ridicându-le și măsurând. Un mic detaliu: mai întâi a trebuit să deșurubez și să rup o bucată din capătul cablului tuturor prizelor care au servit ca un dispozitiv de descărcare a cablurilor atunci când atârnau hidos din tavan, dar din moment ce le montam în suporturi tipărite personalizate, nu mi-au servit deloc funcție. Și mai rău, dispozitivul de decompresiune a făcut ca cablurile să reziste la îndoirea strânsă în care îi forțam, făcându-și astfel treaba perfect, … deci dispozitivul de decompresiune a trebuit eliminat pentru ca prizele să se potrivească în suporturi așa cum am dorit.

Am lipit toate prizele în suporturi și l-am lăsat să se fixeze peste noapte cu benzi de cauciuc care țin presiunea. Desigur, am uitat fabulos că am cumpărat 9 becuri normale și una grasă pentru cea de-a zecea lumină, această lumină mai mare este mai sferică în loc de formă de pară, necesitând o priză care este plasată mai aproape de partea din față a cutiei decât toate celelalte lumini.(Trăiește și învață)

Prin urmare, am fost forțat să rup lipiciul (rupându-mi doar imprimarea 3D) pentru a elibera soclul și a-l repoziționa. După cantități abundente de mai mult adeziv, atât pentru fixarea suportului, cât și pentru alipirea acestuia la priză la înălțimea potrivită, montarea prizelor a fost realizată.

De asemenea, am înșurubat conectorii prizelor de lumină pe una dintre laturile plăcii din spate.

Pasul 5: lipirea aparatului electronic de joasă tensiune

Următoarea ordine de lucruri este „montarea la uscat” a tuturor componentelor electronice de joasă tensiune din cutie pentru a vă face o idee despre cât de lungi ar trebui să fie conexiunile lipite între piese.

Am început prin plasarea Arduino în mijloc între lumina 5 și 6 și aranjarea releelor în locurile adiacente de deasupra și dedesubt.

Mi-am dat seama că niciun șurub pentru lemn nu va intra prin găurile din Arduino nano. Acest lucru este rezolvat rapid prin lipirea unor anteturi de sex feminin pe o placă de pâine sudabilă. Anteturile vor ține Arduino și unele găuri găsite în placa de circuit vor accepta șuruburile de lemn fără reclamații. Această placă sudabilă va găzdui, de asemenea, anteturile pentru microfonul care trebuie conectat, conectorii (cu cabluri) pentru a merge la relee și cablul lung pentru cutia telecomenzii.

Despre cutia de la distanță; Aveam nevoie de două comutatoare la capătul unui cablu foarte foarte lung. Sunt în spatele scenei ca percuționist, în timp ce metrul ar fi chiar în fața scenei. Am achiziționat 20m din 4 fire cu fir, care sunt de obicei utilizate pentru lipirea benzilor LED. Pentru a adăposti cele două comutatoare, am proiectat și am imprimat 3D o cutie simplă (fișierele STL și F360 de mai jos), dar orice cutie dreptunghiulară cu unele decupaje pentru componente și fire va face treaba.

După ce am măsurat distanța dintre componente și am luat un exces generos pe această distanță, am încălzit fierul de lipit și am început să lipesc.

Lipirea tuturor conexiunilor necesită o anumită răbdare și, mai presus de toate, o anumită concentrare pentru a o face bine. Am inclus schema de cablare pe care am folosit-o pentru a face toate conexiunile, dar rețineți că cablarea dvs. ar putea fi puțin diferită dacă utilizați componente diferite. (Sau dacă am făcut o greșeală în diagrama mea)

În cele din urmă, cablajul meu arăta de parcă o pasăre ar încerca să cuibărească acolo. Cu toate acestea, în mod miraculos nu au fost făcute erori și nimic nu a început să fumeze la pornirea alimentării.

Cu tot ce este conectat, aș putea înșuruba fiecare placă de circuit pe panoul din spate pe standurile imprimate 3D. Aceste distanțe au îndeplinit două funcții: (1) este întotdeauna o idee bună să permiteți spațiu între plăcile de circuite și placa pe care le montați. Și (2) m-am plâns deja că am șuruburi de 16 mm și placaj de 8 mm și, prin urmare, sunt în pericol constant de a înșuruba șuruburile direct prin lemn? Da, distanțele au asigurat, de asemenea, că șuruburile mele nu vor ajunge la celălalt capăt al cutiei de placaj.

[NOTĂ] În retrospectivă, aș recomanda de fapt utilizarea a 5 relee pe modul de releu. Ideea mea de a folosi două module de releu cu 8 canale a fost să permit un releu rupt, în acest caz ar trebui pur și simplu să schimb conexiunile, iar contorul de aplauze ar fi pornit din nou. Acest lucru ar împărți, de asemenea, conexiunile de 220V un pic mai bine între cele două module, ceea ce face ca gestionarea cablurilor să fie un pic mai … ușor de gestionat. (Trăiește și învață)

Pasul 6: Conectarea componentelor de 220V

Cu toate componentele de joasă tensiune la locul lor, este timpul pentru lucrări serioase și instalarea circuitului de tensiune principală.

Este de la sine înțeles că, în timp ce lucrați cu firele, NU, în niciun caz, le conectați la rețea !!!!!

Împreună cu tehnicianul care avea să instaleze și să controleze luminile de spectacol pentru concertul nostru viitor, am decis să folosim o priză de curent condensată ca intrare de putere pentru contorul de aplauze. Acest lucru s-a asigurat că orice cablu de orice lungime ar putea să se potrivească și să alimenteze contorul nostru.

De asemenea, acest lucru ar adăuga un strat de siguranță la configurarea noastră: acești conectori sunt echipați cu o siguranță care suflă deasupra unui anumit amperaj, asigurându-vă că nimic nu se va ascunde dacă nu se presupune.

Pentru instalarea acestui conector am avut nevoie de măsurători exacte ale acestuia. Cu toate acestea, are o formă destul de complexă. Deci, cel mai simplu lucru pe care aș putea să-l vin, este să apăsați priza de alimentare pe o bucată de carton și să urmăriți contururile prizei. Liniile de nivel pot fi decupate apoi producând un șablon care poate fi transferat pe lemn.

Când marcați și decupați locația ștecherului, rețineți că există deja componente instalate în interiorul contorului care nu mai pot fi deplasate, limitând posibilele locații în care ștecherul poate ieși din cutie. Același lucru este valabil și pentru orificiul de ieșire al firului lung de 20 m pentru telecomanda.

În mod normal, ați tăia gaura cu un ferăstrău, dar nu dețin un astfel de dispozitiv și eram nerăbdător, așa că am făcut pur și simplu găuri de-a lungul contururilor și am tăiat gaura cu o lamă ascuțită. Acest lucru funcționează, dar nu pot să-l recomand, deoarece aproape că am tăiat degetele.

Acum este doar o chestiune de a conecta totul împreună. Am făcut o schemă de cablare a circuitului de 220v pentru referință ușoară. Firul fierbinte este conectat la toate luminile în paralel, în timp ce firul neutru este întrerupt de relee înainte de conectarea la lumini. Este la fel de simplu ca asta. Asigurați-vă că conectați lumina corectă la releul corect, sau va trebui să reconectați fie capătul de control de 5V, fie firele de 220v pentru a remedia greșeala.

Există un Instructable despre cum să vă conectați firele la priza de alimentare topită care explică totul mai bine decât aș putea vreodată, așa că săriți acolo, dar nu uitați să săriți aici (https://www.instructables.com/id/Wire- Priză de alimentare cu curent alternativ masculin /)

[NOTĂ] Pentru a conecta firele neutre la releele amplasate central, am conectat un fir la mufa fuzionată și l-am împărțit în zece înainte de al conecta la relee. Plănuiam să trec prin cablurile neutre de la relee, conectând fiecare intrare de releu în paralel între ele. Cu toate acestea, terminalele releului nu au acceptat mai mult de un cablu care mă obligă să vin cu o altă soluție. Pentru a face această împărțire, se recomandă utilizarea unui conector de un fel. Nu am avut asta (și eram nerăbdător) și am legat toate cablurile împreună într-un nod mare înainte de a izola dracul din el. Nu recomand acest „nod” din motive de siguranță electrică. În special datorită apropierii sale de placa Arduino. Cu toate acestea, pare să funcționeze foarte bine.

Pasul 7: Snappers magnetici (opțional)

Acest pas este complet opțional, deoarece ghidajele panoului frontal țin suficient placa frontală doar prin frecare. Am decis să includ snap-urile doar ca o caracteristică de siguranță, astfel încât panoul frontal să nu se desprindă fără ca eu să vreau să se desprindă

M-am trezit multe nopți gândindu-mă la care ar fi cea mai bună metodă de a ține panoul frontal al cutiei unde a aparținut. În cele din urmă, am venit cu utilizarea dispozitivelor de închidere magnetică a ușilor. Mă îndoiesc că este termenul oficial pentru aceste dispozitive inteligente, dar le veți recunoaște imediat. Snapper-urile magnetice sunt cel mai frecvent utilizate pentru a ține ușile dulapului închise fără a utiliza o încuietoare.

Am atașat partea magnetică la învelișul exterior al contorului de aplauze (panoul superior, inferior, stânga sau dreapta). Acest lucru s-a făcut prin intermediul unui distanțier personalizat și șuruburi imprimate 3D (yadda yadda yadda, șuruburi lungi, lemn subțire, știți povestea până acum ☺)

Plăcile metalice au fost înșurubate pe lemnul ghidajelor. Aceasta a fost, de asemenea, prima dată când lemnul era de fapt suficient de gros pentru a nu folosi spații (da). Cu toate acestea, am avut unele probleme cu determinarea poziției plăcilor metalice. Am venit cu o soluție:

1. Atașați partea magnetică la cutie
2. așezați placa de metal pe magnet în poziția perfectă
3. pe găurile din farfurie, așezați o minge mică de „Pritt-buddy” (un fel de lipici de tip gumă de mestecat pentru a atașa postere pe pereți fără știfturi, guma de mestecat obișnuită ar funcționa probabil și la fel)
4. cu un marker de alcool faceți un punct pe bila Pritt-buddy din locul unde sunt găurile
5. închideți capacul, transferând astfel o parte din cerneala marker pe lemn
6. Ridică capacul și tadaa! Ați făcut un mic marcaj unde ar trebui să vă îndrepte șuruburile
7. scoateți prietenii și placa și înșurubați-o în poziția corectă, încercați mai întâi
8. pasul 8: profit

Am așezat patru snappere magnetice în cutie: unul în partea de jos, unul în partea de sus, unul în mijlocul stânga, unul în mijlocul dreapta.

Păpușii pe care i-am ales au o rezistență de 6 kg. Cu patru dintre acestea, au oferit suficientă forță pentru a ridica aproape întreaga cutie doar de panoul frontal.

Pasul 8: Ce aș face diferit

În timp ce făceam acest contor de aplauze, mi-am înjurat de multe ori trecutul pentru că am luat decizii prostești, voi lista aici cele mai importante lecții pe care le-am învățat:

• Folosiți placaj mai gros. Serios, realizarea unei cutii din placaj de 8 mm este posibilă, dar prezintă o mulțime de provocări și impune unele compromisuri de făcut.

  • În primul rând, găurirea pilot a tuturor găurilor pentru șuruburi este o provocare, deoarece nu există toleranță pentru burghiele cu unghi greșit.
  • În al doilea rând, șuruburile pe care le aveam erau de 16 mm (am mai menționat asta?). Acest lucru m-a forțat să fac niște distanțe atunci când înșurubați în lemn pentru a împiedica șuruburile să iasă de cealaltă parte, dar în același timp acest lucru însemna că șuruburile nu pătrundeau suficient de adânc pentru a obține suficientă tracțiune pentru a ține apăsate unele componente.
  • ….
  • folosiți doar lemn mai gros