JackLit: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acest proiect a fost realizat de studenții care fac parte din parteneriatul dintre Femeiers Academia Fremont și cursul Pomona College Electronics 128. Acest proiect a fost destinat să integreze tehnologia hex-ware într-o jachetă distractivă care luminează în ritm cu muzica. „JackLit” nostru este capabil să audă muzică printr-un microfon și folosește un cod de transformare Fast Fourier pentru a sorta frecvențele din muzică care pot fi cuantificate și utilizate pentru a distinge anumite grupuri de iluminare de pe sacou. Făcând acest lucru, grupurile de panouri electroluminescente, conectate în paralel, se luminează cu ritmul oricărei melodii pe baza gamei de frecvențe pe care le aude microfonul. Utilizarea acestui proiect este de a oferi o jachetă distractivă care să poată lumina în ritmul oricărei melodii. Poate fi purtat la evenimente sociale sau aplicat la diferite articole vestimentare. Tehnologia ar putea fi utilizată în pantofi, pantaloni, pălării etc. Poate fi utilizată și pentru a configura iluminatul la spectacole și concerte.

Pasul 1: Materiale

Toate materialele pot fi găsite la adafruit.com și amazon.com.

• Panou electroluminiscent alb de 10cmX10cm (x3)
• Panou electroluminiscent albastru de 10cmX10cm (x4)
• Panou electroluminiscent acvatic de 10cmX10cm (x3)
• Panou electroluminiscent aqua 20cmX15cm (x2)
• Banda electroluminiscentă verde de 100 cm (x3)
• Banda electroluminiscentă roșie de 100 cm (x4)
• Banda electroluminiscentă albastră de 100 cm (x2)
• Banda electroluminiscentă albă de 100 cm (x1)
• Invertor de 12 volți (x4)
• Modul releu SainSmart 4 canale (x1)
• Baterie de 9 volți (x5)
• Conector de fixare de 9 volți (x5)
• O mulțime de fire
• HexWear

Pasul 2: Software Arduino

Înainte de a începe să construiți JackLit, trebuie să aveți instrumentele de programare potrivite pentru al controla. Mai întâi, trebuie să accesați site-ul web Arduino și să descărcați ID-ul Arduino. Odată ce ați făcut acest lucru, iată pașii pe care trebuie să îi urmați pentru a vă configura programarea Hex.

1. (Numai Windows, utilizatorii Mac pot sări peste acest pas) Instalați driverul accesând https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Descărcați și instalați driverul (fișierul.exe listat la Pasul 2 la partea de sus a paginii RedGerbera conectate).
2. Instalați biblioteca necesară pentru Hexware. Deschideți ID-ul Arduino. Sub „Fișier”, selectați „Preferințe”. În spațiul oferit pentru adresele URL suplimentare ale administratorului de panouri, lipiți https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/…. Apoi faceți clic pe „OK”. Accesați Instrumente -> Consiliu: -> Administrator consiliu. Din meniul din colțul din stânga sus, selectați „Contribuit”. Căutați, apoi faceți clic pe Plăcile Gerbera și faceți clic pe Instalare. Renunțați și redeschideți Arduino IDE. Pentru a vă asigura că biblioteca este instalată corect, accesați Instrumente -> Tablă și derulați până în partea de jos a meniului. Ar trebui să vedeți o secțiune intitulată „Plăci Gerbera”, sub care ar trebui să apară cel puțin HexWear (dacă nu mai multe plăci precum mini-HexWear).

Pasul 3: Aspectul invertorului

Această diagramă ilustrează circuitul de conectare a bateriilor de 9 volți în paralel cu invertoarele și apoi cu mantaua. Rețineți că perechea de fire care iese din fiecare invertor poartă curent alternativ și este important ca firele conectate în paralel provenind de la invertoare să fie în fază, altfel câștigul net nu va fi 1.

Pasul 4: Layout releu

Aceasta este componenta ulterioară a circuitului de la Pasul 3 etichetată „la comutatoare” care conectează Hex-ul la comutatoare (modulul de releu).

Pasul 5: Construiește

Conectați bateriile și invertoarele de 9 volți așa cum se arată în Figura 1. Cinci 9 volți ar trebui să fie în paralel și conectați-vă la patru invertoare și în paralel. Cablurile de ieșire de la invertoare trebuie conectate în paralel și în fază. Unul dintre firele paralele de ieșire a invertorului ar trebui să fie apoi pus deoparte pentru a fi conectat direct la panourile electroluminescente de pe manta. Celălalt va fi conectat la modulul de releu. Rețineți că care merge unde este arbitrar, deoarece avem de-a face cu un circuit de curent alternativ. Așa cum este ilustrat în Pasul 4, ar trebui să împărțiți firele paralele în trei, fiecare conectându-se la unul dintre cele patru comutatoare. Un singur comutator va rămâne neutilizat. Consultați instrucțiunile de pe adafruit.com sau amazon.com pentru a afla unde ar trebui să vă conectați firele la comutatoare. Un alt fir ar trebui să fie conectat la fiecare comutator care va fi pus deoparte pentru a se conecta la panourile electroluminescente de pe sacou. Asigurați-vă că conectați modulul de releu la Hex în mod corespunzător, așa cum se arată în pasul 4 și mai sus.

Trecând la circuitul integrat în sacou. Acum avem un set de trei fire care se conectează la invertoare și un alt set de trei fire care se conectează la comutatoare. Sunt în seturi de trei, deoarece avem 3 circuite paralele de panouri electroluminescente pe sacou. Panourile electroluminescente pot fi lipite la cald pe jachetă și găuri tăiate în țesătură pentru a fila firele, astfel încât acestea să nu apară în exterior. Următorul pas este cel mai simplu, dar cel mai plictisitor din cauza tuturor panourilor electroluminescente. Alegeți ce panouri doriți să luminați simultan. Puteți atribui trei grupuri de panouri și fiecare ar trebui conectat în paralel. Ar trebui să existe fire de intrare pozitive în paralel și fire de intrare negative în paralel, deși ceea ce este pozitiv și negativ este arbitrar, deoarece este un circuit de curent alternativ. Conectați unul dintre cele trei fire provenite de la invertoare la fiecare dintre cele trei grupuri de iluminare paralelă electroluminescentă. Conectați apoi unul dintre cele trei fire care provin de la comutatoare la fiecare dintre cele trei grupuri de iluminare paralelă electroluminescentă. Asigurați-vă că acoperiți firele expuse, deoarece acestea vă vor oferi un șoc ușor.

Pasul 6: Codificare

Codul nostru folosește biblioteca Arduino Fast Fourier Transform (fft) pentru a descompune zgomotul în frecvențele pe care le aude Hex. Matematica reală din spatele Transformărilor Fourier este oarecum complicată, dar procesul în sine nu este prea complex. În primul rând, Hex aude zgomot, care este de fapt o combinație de multe frecvențe diferite. Hex poate asculta doar o anumită perioadă de timp înainte de a șterge toate datele și din nou, astfel încât, pentru ca acesta să audă un zgomot, frecvența zgomotului trebuie să fie cel mult jumătate din timpul pe care Hex îl ascultă de atunci Hex trebuie să fie capabil să-l audă de două ori pentru a ști că este propria sa frecvență. Dacă ar fi să graficăm un ton pur în funcție de amplitudine față de timp, am vedea o undă sinusoidală. Întrucât, în realitate, tonurile pure nu sunt comune, ceea ce vedem în schimb este o linie mișcătoare destul de confuză și neregulată. Cu toate acestea, putem aproxima acest lucru cu o sumă de frecvențe diferite de tonuri pure la un grad destul de ridicat de precizie. Așa face biblioteca fft: ia un zgomot și îl împarte în diferite frecvențe pe care le aude. În acest proces, unele frecvențe pe care biblioteca le utilizează pentru a aproxima zgomotul real au amplitudini mai mari decât altele; adică unii sunt mai puternici decât alții. Deci, fiecare frecvență pe care Hex o poate auzi are, de asemenea, o amplitudine sau un volum corespunzător.

Codul nostru face rapid pentru a obține o listă a amplitudinilor tuturor frecvențelor din gama pe care Hex o poate auzi. Include cod care imprimă atât o listă de frecvențe și amplitudini, cât și grafice, astfel încât utilizatorul să poată verifica dacă Hexul aude ceva și că pare să corespundă modificărilor nivelului de volum al oricărui Hex. auz. De acolo, deoarece proiectul nostru are 3 comutatoare, am împărțit intervalele de frecvență în treimi: joasă, medie și înaltă și am făcut ca fiecare grup să corespundă unui comutator. Hex rulează prin frecvențele pe care le-a auzit și dacă ceva din grupul mic / mediu / înalt depășește un anumit volum, atunci comutatorul corespunzător grupului căruia îi aparține frecvența se aprinde și totul se oprește pentru a lăsa lumina să rămână. pe. Aceasta continuă până când toate frecvențele au fost verificate, iar apoi Hex ascultă din nou și întregul proces se repetă. Deoarece am avut 3 comutatoare, așa am împărțit frecvențele, dar acest lucru poate fi ușor scalat la orice număr de comutatoare.

O notă despre unele ciudățenii codului. Motivul pentru care, atunci când repetăm frecvențele începând cu cea de-a 10-a, se datorează faptului că la o frecvență de 0, amplitudinea este extrem de ridicată, indiferent de nivelul de zgomot din cauza unui offset de curent continuu, deci abia începem după acea lovitură.

Consultați fișierul atașat pentru codul real pe care l-am folosit. Simțiți-vă liber să jucați cu el pentru a-l face mai mult sau mai puțin sensibil sau adăugați mai multe grupuri de iluminat, dacă doriți! A se distra!