Pom de Crăciun sensibil la nivelul sunetului ambiental: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Doriți un pom de Crăciun care să reacționeze la nivelul de sunet ambiental din camera dvs. de zi? Ce zici de una care se aprinde cu ritmul melodiei tale preferate de Crăciun, fără a fi nevoie să rulezi o intrare audio în copac? Ce zici de un copac care reacționează la timp cu conversațiile care au loc în jurul lui? Acesta este arborele tău!

Acest copac acționează ca un "VU meter", ca cele de pe egalizatorul grafic al unor receptoare sau ca caseta vocală a lui KITT din seria TV Knight Rider. Folosește un microfon simplu electret vechi ca intrare care conduce o placă de releu în stare solidă. Există o reglare a sensibilității care vă va permite să personalizați circuitul pentru setarea dvs. particulară și există un comutator de bypass pentru momentul în care preferați să aveți luminile complet aprinse. Îl numesc „Familia mea este bolnavă de comutator”.

Proiect de lege de materiale

Placă Solid State Relay (SSR)

• Protoboard
• Optocuploare MOC3041 (sau echivalent) x 6
• BT136-600 (sau echivalent) triacs x 6
• Rezistor de 150Ω x 6
• Rezistor de 330Ω x 6
• 2 conectori pentru placă PC terminale x 8
• Cablu prelungitor de 6 picioare x 6 (Dollar Tree le avea la 1 $ bucata)
• Piulițe de sârmă

Placa șofer VU

• AN6884 VU meter IC
• IC LM324 quad op-amp
• 2N3906 tranzistor PNP x 5
• Condensator 2.2uf
• Condensator 0.1uf
• Rezistor de 10kΩ x 2
• Rezistor de 4,7 kΩ
• Rezistor de 100kΩ
• Rezistor de 330kΩ (și, eventual, unele valori alternative în intervalul 40-500kΩ)
• Potențiometru de 10kΩ (rezistor variabil)

Diverse

• Carcasă din plastic articulată
• Butoi cu butoi
• Comutator glisant SPDT
• Sursa de alimentare de 9V

Pasul 1: Placă de releu în stare solidă

Această parte a proiectului a fost preluată din această excelentă lumină de Crăciun antrenată de Arduino. Instrucțiuni detaliate și scheme pot fi găsite acolo. Am folosit triacuri cărnoase pur și simplu pentru că le aveam în coșul de piese. Puteți folosi cu siguranță triac-uri mai mici, mai puțin costisitoare, dacă acestea sunt disponibile pentru dvs. La fel și cu optocuploarele. Am folosit optocuploare MOC3041 pentru că le aveam. Sunt rezistente la optocuploare și le puteți folosi pe cele mai puțin costisitoare, dacă doriți. Tu doar conduci porțile triacilor cu ei.

O avertizare de siguranță este în ordine. Aici folosiți energia de rețea și este mortală. Rețineți dacă utilizați un triac precum seria BT136, tabla de montare are rolul de terminal principal! Nu atingeți placa metalică atunci când placa SSR este conectată și citiți cu atenție fișele tehnice pentru tot ceea ce este pe această placă. Nu încerc să te sperii - este o construcție sigură și distractivă, dar implică rețeaua principală.

Drept sfat, superglue-ul va fixa foarte frumos și puternic blocurile de borne albastre de protoboard. De asemenea, mi-am așezat rezistențele pe verticală pentru a economisi spațiu. Pe scurt, un semnal pozitiv către terminalele optocuploare va declanșa triacurile și va activa orice este atașat la acestea. Un optocuplator conține un LED, iar semnalul de intrare trebuie să aibă o tensiune mai mare decât tensiunea directă a LED-ului, dar nu atât de mare încât să ofere un curent prea mare. Rezistențele de 330Ω presupun că veți furniza aproximativ 5-9V.

În cele din urmă, această placă este reutilizabilă. Se va interfața frumos cu un Arduino, de exemplu.

Pasul 2: Atașați placa SSR la cutie și adăugați cabluri

Atașați placa SSR pe partea inferioară a cutiei articulate. Am folosit niște sârme emailate, asigurându-mă că nu se apropie de rețeaua electrică, în ciuda faptului că sunt izolate. Mai întâi am apăsat o cremă degetul mare printr-o gaură convenabilă de protejare și prin fundul cutiei. Am repetat acest lucru în afara protocoardului, apoi am alimentat o bucată de sârmă emailată în formă de u prin găuri și am răsucit capetele de pe fundul cutiei. Am repetat acest proces pentru cele patru colțuri ale plăcii SSR.

Tăiați capătul soclului celor șase cabluri prelungitoare, lăsând cel puțin un picior de sârmă. Puteți lăsa mai mult sau chiar să clătinați lungimile cablului. Luminile dvs. de Crăciun se vor conecta la aceste prize, așa că vă recomandăm să vă planificați acum eventuala plasare pe copac. Rezervați un capăt de priză pentru alimentare.

Îndepărtați aproximativ 1/4 inch din izolație de la toate cele șase capete ale prizei și capătul rezervor.

Tăiați sau faceți găuri pentru cablurile de pe partea laterală a cutiei adiacente terminalelor principale de alimentare SSR. Pentru mai multă liniște sufletească, mi-am tăiat găurile pe trei laturi și am lăsat o clapetă a cutiei pentru a păstra incinta cât mai bine posibilă. Legați un nod în fiecare cablu, lăsând suficient fir pentru a se atașa la terminale. Nodul împiedică tragerea firelor fără a sublinia conexiunea la bornele plăcii PC-ului.

Rețineți că prelungitoarele dvs. au un fir neted și unul cu nervuri. Firul neted este firul „fierbinte” sau purtător de curent. Acesta este cel pe care îl vom schimba. Puteți comuta firul neutru cu nervuri și totul va funcționa în continuare. Cu toate acestea, este mai sigur să comutați firul fierbinte, deoarece oprește fluxul de curent înainte de a intra în circuit. Prin urmare, atașați capetele netede ale celor șase prize la cele șase terminale triac și atașați capătul neted al cablului de priză la terminalul triac comun. Rețineți, de asemenea, că dacă aveți un cablu nepolarizat mai vechi (ambele lame de aceeași dimensiune), nu contează ce cablu atașați, deoarece l-ați putea conecta în orice mod!

Conectați toate firele neutre împreună folosind piulițe de sârmă. Am tăiat câteva bucăți suplimentare de sârmă de la unul dintre capetele de ștecher de rezervă și am adunat lucrurile împreună în patru și trei, deoarece este foarte dificil să conectați 7 fire împreună folosind o singură piuliță de sârmă. Rețineți că puteți îmbina firele neutre ale soclului împreună și le puteți atașa la terminalul liber de pe placa SSR și apoi atașați firul neutru al capătului mufei la același terminal. Pentru asta există acel terminal plutitor liber. Am ales să le leg doar cu nuci și am lăsat acel terminal nefolosit.

Felicitări. Știți că aveți 6 prize de alimentare controlabile. Dacă nu ați făcut-o deja, aș recomanda cu tărie testarea plăcii SSR în acest moment.

Pasul 3: Construiți circuitul driverului

Inima acestui circuit este AN6884 IC. Dacă vă uitați la foaia de date, veți vedea că sunt doar 5 comparatoare în serie. Acest CI este conceput pentru iluminarea LED-urilor, nu pentru controlul unui alt circuit. Totuși, asta faceți, deoarece optocuplatorul este pur și simplu un LED cuplat cu un fotorezistor în același pachet de plastic.

Singura avertisment este că am configurat placa SSR pentru a declanșa semnalele înalte, dar AN6884 produce un semnal scăzut! Dacă alimentăm ieșirea AN6884 în bazele a 5 tranzistoare PNP configurate în configurația emițătorului comun, putem inversa ieșirea. În cele din urmă, o utilizare pentru toți acei tranzistori PNP pe care nu par să îi folosiți niciodată pentru altceva.

Intrarea la AN6884 este un microfon electret. Microfonul este părtinitor și filtrul de trecere înaltă. Dar este prea slab pentru a conduce AN6884, așa că îl rulăm mai întâi printr-unul dintre amplificatoarele op de pe cipul LM324 quad op-amp. Amintiți-vă, nivelul de amplificare al unui amplificator inversor, precum cel din acest circuit, este determinat de raportul dintre rezistența de feedback și rezistența de intrare. Rezistorul nostru de intrare este de 10kΩ. Am experimentat puțin aici. Am încercat inițial un rezistor de feedback de 47kΩ, dar am fost nemulțumit de sensibilitatea circuitului. În cele din urmă m-am stabilit pe un rezistor de 330kΩ. Amplificatorul oscilează puțin, dar nu mă deranjează. În cele din urmă, rețineți că sensibilitatea este controlată și de potențiometrul de 10kΩ atașat la intrarea AN6884. Acest lucru vă oferă un control al sensibilității la zbor în cazul schimbării nivelului de zgomot ambiental. Dacă nu vă place modul în care luminile clipesc la un nivel constant al volumului, puteți plasa niște condensatori atât pe rezistențele de feedback cât și pe cele de intrare. Totuși, veți dori să vă asigurați că sunt echilibrate corespunzător.

Cealaltă caracteristică cheie aici este comutatorul. Ocolește microfonul și alimentează 9V direct la intrarea AN6884, pornindu-l complet. Aceasta este o caracteristică plăcută atunci când doriți doar să aprindeți luminile, după ce noutatea VU a dispărut.

Pasul 4: Montați totul în cutie

Am montat placa șoferului pe partea laterală a cutiei folosind sârmă emailată ca înainte. Am tăiat găurile pentru cricul butoiului și comutatorul din partea din față a cutiei. Cricul a venit cu o piuliță pentru a-l asigura. Am lipit comutatorul la cald. Am tăiat o gaură în partea de sus a cutiei pentru microfon

Am folosit anteturi pentru ieșirea driverului, intrările de putere și comutatorul pentru a ușura asamblarea și demontarea. Acest lucru a fost deosebit de util, deoarece am făcut prototipuri și am ajustat totul.

Testează totul.

Pasul 5: Configurați arborele

Am folosit șiruri scurte de 50 de becuri în alb. Puteți utiliza diverse culori, lungimi suplimentare, etc. Vă recomand să folosiți minilumini tradiționale mai degrabă decât LED-uri, deoarece luminile tradiționale se vor estompa în mod natural. LED-urile se vor aprinde și se vor opri brusc, ceea ce poate fi un efect curat în sine.

Înfășurați copacul în straturi și conectați cel mai mic strat la ieșirea 1 și așa mai departe.

Puteți înfășura cutia de control în hârtie festivă pentru a o face mai puțin vizibilă sub copacul dvs. și puteți ascunde microfonul într-un arc mare. Trebuie doar să le explicați oaspeților cu ochi mai ascuțiți de ce este conectat unul dintre cadouri.

"AHA!" tu spui. - Dar al șaselea cablu? Da. AN6884 are doar 5 ieșiri, iar placa noastră SSR are șase intrări. Puteți face ceea ce vă place cu al șaselea. Poate atașați intrarea la 9V și aveți un set care este întotdeauna activ. Sau ignorați-l. Sau construiți-vă SSR cu doar 5 relee. Am inclus doar al șaselea pentru a fi în concordanță cu placa mea reutilizabilă. M-am gândit că ar fi confuz să furnizez fotografii cu șase SSR-uri cu instrucțiuni de construcție pentru 5.