Egalizator pentru difuzoare de apă: 13 pași (cu imagini)

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

În primul meu instructabil voi parcurge pașii necesari pentru a crea difuzoare de apă care acționează ca un egalizator.

Difuzoarele de apă din magazin sunt minunate de vizionat, dar am simțit că pot face mai mult. cu atâția ani în urmă, am modificat un set pentru a arăta frecvența redării muzicii. La vremea respectivă, am folosit Color Organ Triple Deluxe II, combinat cu un set de fotografii cu celule potențiometre și tranzistori, am putut obține un set de 3 difuzoare pentru a funcționa.

Am auzit acum câțiva ani despre IC MSGEQ7, care are capacitatea de a separa sunetul în 7 valori de date pentru ca un arduino să poată citi. Folosesc un arduino mega 2560 în acest proiect, deoarece are numărul necesar de pini PWM pentru a conduce cinci turnuri de apă.

Acest proiect folosește abilități de lipire pe un perfboard, modul Bluetooth, arduino și difuzoare de apă de pe raft. De-a lungul proiectului, observ de fapt câteva lucruri pe care ar fi trebuit să le fac diferit, așa că voi fi sigur că le voi arăta.

Să începem

Pasul 1: Piese

Există destul de multe părți utilizate în acest proiect. Multe piese le-am avut în jurul biroului, alte piese au fost cumpărate de la un magazin local de piese.

Vei avea nevoie:

NOTĂ: cantitatea de piesă între paranteze

(1) Arduino Mega 2560

(1) Modul USB Bluetooth

(1) Priză DIP cu 8 pini

(1) MSGEQ7 - Vă recomand să cumpărați acest lucru de la Sparkfun Electronics, deoarece ebay este plin de versiuni false ale acestui IC

(1) Priză pentru mufă pentru căști

(1) Cablu pentru căști cu capăt feminin

(1) USB standard feminin cu o lungime de cablu decentă

(5) conector cu 3 fire (perechi) vândut de obicei ca conector cu 3 fire pentru benzile LED ws2812b (vezi imaginea)

(10) Mosfet FQP30N06L N-Channel

(5) 1N4001 diodă de blocare standard

(4) LED roșu de 3 mm

(4) LED galben de 3 mm

(4) LED alb de 3 mm

(4) LED verde de 3 mm

(4) LED albastru de 3 mm

(10) Rezistențe de 10k de 1/4 wați

(8) 100 de rezistențe OHM

(8) 150 de rezistențe OHM

(5) 500 potențiometre OHM

(5) 2k potentimetri OHM

(5) Rezistențe 27 OHM de 5 wați

(2) Rezistențe OHM 100k

(2) Condensatoare 100nF

(1) condensator 33pF - Trebuie să fie această valoare; Am pus mai multe condensatoare în paralel pentru a ajunge la această valoare

(1) condensator 10nF

(1) Pornit - PORNIT comutator (orificiul de montare era de 3 mm, de obicei listat ca mini comutator pe eBay)

(4) Șuruburi de 1/8 "x 1 1/2" (ale mele au fost etichetate ca șuruburi de aragaz de la Home Depot, fișierul 3D este configurat pentru această dimensiune piuliță și șurub)

(2) aproximativ 12 lungimi de cablu Ethernet

Piesele tipărite 3D, dacă nu dețineți o imprimantă, site-uri web precum 3dhubs.com sunt o resursă excelentă.

Lipici fierbinte

Lipit + fier de lipit

Pinii antetului masculin

Pasul 2: Demontați adaptorul Bluetooth

Inițial aveam să folosesc un cablu USB tată, dar soclul era rupt pe el, apoi am decis să demontez adaptorul și să scot portul USB. Folosind un multi-metru am reușit să găsesc terenul testând pinii de pe carcasa exterioară a portului USB. (sunt conectați)

NOTĂ: De fapt, a trebuit să schimb acest adaptor parțial prin proiect deoarece provoca zgomot de înaltă frecvență pe portul audio, nici unul nou nu este cu 100% mai bun. dar am un receptor diferit care funcționează, are totuși propria baterie și comutator pornit / oprit, ceea ce face ca difuzoarele de apă să nu fie atât de plug and play. în timp ce aceste receptoare sunt ieftine plătind mai mult nu înseamnă întotdeauna că obțineți o calitate ridicată.

Pasul 3: Configurarea IC-ului pe Perfboard

În acest pas vom începe lipirea perfectă a soclului IC DIP.

Schema arată cum vor fi cablate toate părțile, pinul de control mosfet este etichetat "PWM", deoarece tocmai le-am conectat direct la un pin de pe arduino, deoarece aș putea schimba ceea ce controlează fiecare pin din cod.

Am început prin plasarea soclului DIP lângă o parte a plăcii, aproape de mijlocul plăcii.

SFAT: lipirea lipicioasă ajută la menținerea pieselor în loc în timpul lipirii.

Am adăugat apoi condensatorul 100nF pe pinii 1 și 2 apoi am folosit cele două rezistențe 100k OHM pentru a mă conecta la pinul 8. Am folosit apoi 4 condensatoare în paralel și am adăugat 100nF pe pinul 6. Apoi cablul audio tată a fost adăugat și conectat la Condensator 10nF. Pământul de la cablul audio a fost legat de pământ.

Am inclus o imagine a părții din spate a panoului, am adăugat, de asemenea, etichete pe partea inferioară, astfel încât să fie mai ușor de înțeles unde au fost conectate piesele.

Pasul 4: Adăugarea Mosfets

Următorul pas pe care l-am făcut a fost adăugarea mosfetelor, pe măsură ce adăugam mosfete, foloseam radiatoarele pentru a seta valoarea maximă, ulterior s-a dovedit că nu se încălzesc suficient pentru a necesita adăugarea radiatoarelor.

Aș începe prin aplicarea lipirii pe știftul din mijloc, permițând ajustări.

Odată ce mosfetele au fost la locul lor, am început să adaug rezistențele de 10k OHM, am folosit picioarele rezistorului pentru a face legătura între pinii necesari.

Pasul 5: Plasarea diodelor și a rezistoarelor de 5W

În momentul acestui pas, încă așteptam să mi se livreze rezistențe de 5W, așa că am recuperat un rezistor din versiunea anterioară a boxelor de apă, astfel încât să pot asigura spațiul necesar pentru plasarea diodelor.

După ce au fost plasate diodele, am început să dezlipesc firul solid de 18AWG pentru a acționa ca bare de bus pozitive și negative

Sârmă solidă AWG a fost plasată pe partea pozitivă a diodelor, apoi a fost direcționată către pinul 1 de la mufa IC.

o altă bucată de articole a fost folosită pentru a merge din partea negativă a condensatorului de 33pF și a buclelor în jurul mosfetelor. O altă piesă mai mică a fost realizată în buclă de la negativul condensatorilor de 33pF la pinul 2 de pe soclul IC.

Pasul 6: Adăugarea panoului Jack și Bluetooth și potențiometrelor

Folosind niște cabluri de conectare torsadate de 20AWG pentru a atașa mufa panoului la aceleași conexiuni ca și cablul audio tată. Am adăugat apoi fire pentru alimentare și împământare pentru adaptorul Bluetooth, folosind bara solidă AWG de sârmă de pe partea inferioară.

Am adăugat apoi potențiometrele de 500 OHM care permit un control suplimentar al luminozității LED-urilor (acestea sunt necesare, dar consider că unele culori ale LED-urilor pot depăși altele, așa că le-am adăugat pentru a le regla luminozitatea)

Am folosit excesul de metal de la cablurile de condensator decupate pentru a face distanța dintre potențiometru și pinul central al mosfetelor

Pasul 7: Pregătirea difuzoarelor de apă

Am început folosind o șurubelniță mică pentru a îndepărta șuruburile mici din spatele carcasei difuzoarelor de apă, după ce am scos placa de circuit, am localizat firele pentru motor. folosind freze de spălat le-am tăiat cât mai aproape de placa de circuit.

NOTĂ: firele de pe motoare nu sunt reparabile, făcând prea multe erori atunci când tăiați și dezlipiți capetele ar putea distruge motorul / firele

Apoi am folosit clești mici pentru nas pentru a scoate placa cu LED-uri. Optez pentru a avea o singură culoare pe carcasă de apă comparativ cu cele 4 culori utilizate din produsul din magazin.

Apoi îndoiți cablurile pozitive ale LED-ului aproape la culoare, astfel încât să se încrucișeze unul pe celălalt, încep prin îndoirea LED-urilor, astfel încât LED-urile de nivel să se întindă de la capăt la cap. Utilizarea lipirii lipicioase pentru a menține LED-urile în poziție; Apoi îndoi cele două LED-uri interioare, dar le decupez, deoarece nu trebuie să fie atât de lungi. Cu LED-urile ținute de un lipicios, nu pot lipi împreună cablurile pozitive.

Acum pot decupa cablurile negative ale LED-urilor și decupez și rezistențele. (Am ales să poziționez LED-urile astfel încât benzile lor de culoare să fie orientate toate în aceeași direcție; aceasta era pur cosmetică) Folosind cablurile rezistențelor, le îndoiesc în același mod în care le-am făcut la cablurile pozitive ale LED-urilor.

Am folosit lipici fierbinți pentru a menține LED-urile în poziție. Apoi atașați conectorul cu 3 fire. Motorul și LED-urile au un pozitiv comun. conectorii potriviți sunt apoi conectați la placa de bord, pozitivul pe o parte a diodei și negativul motorului pe cealaltă parte a diodei. Negativul LED-urilor este conectat la un picior de pe potențiometru.

LED-urile roșii și galbene aveau un rezistor de 150 OHM

LED-urile alb, verde, albastru aveau un rezistor de 100 OHM

Aceste valori ale rezistorului ar trebui să permită fiecărui LED să ruleze la 20mA

Pasul 8: Adăugarea firelor Arduino

Am folosit două lungimi de cablu Ethernet, aproximativ 12 inci de cablu (x 2) Am folosit 15 fire în total (1 rezervă)

Am folosit o parte din firul cu miez solid care a împins cablul pentru a ajuta la fixarea cablului de perfboard, am ajuns să am nevoie și de adeziv fierbinte pentru a-l menține în poziție. O cravată cu fermoar în colț a ajutat la direcționarea firului către arduino care ar fi poziționat lângă perfboard atunci când a fost introdus în carcasă.

Firele erau amplasate la întâmplare, dar m-am asigurat că pot ajunge la locul de care au nevoie, unele erau mai lungi decât altele, cele prea lungi erau tăiate la dimensiuni. Folosind anteturile am reușit să lipesc celelalte capete ale firului pe știfturi, acest lucru îmi permite să demontez arduino-ul dacă ar trebui. Am ajuns ulterior să adaug lipici fierbinte mai târziu pentru a mă asigura că firele nu vor rupe pinii, dar fac asta după ce toate funcțiile sunt testate.

Am adăugat fire pentru controlul IC și un fir atât pentru 5v + cât și pentru masă.

După ce s-a făcut acest lucru, am făcut un test pentru a vedea dacă luminile și IC-ul ar funcționa corect, deoarece așteptam încă rezistențele de 5w prin poștă.

Pasul 9: Rezistențele motorului și potențiometrele

Am adăugat rezistoarele de 5W între diodă și pinul central al mosfetului. Folosesc cablurile rezistenței care se îndoaie pentru a acoperi decalajul.

Consider că motoarele sunt mai receptive la impulsuri și acționări rapide atunci când apa curge încet deja. Aici intră în joc potențiometrul 2k. Potențiometrul este conectat cu ajutorul unui cablu de 20AWG la rezistorul de 5 w, (nu atașați acest fir înainte de rezistorul de 5 W, deoarece potențiometrul nu poate suporta puterea motorului)

Un alt picior al potențiometrului este îndoit și folosind o altă bucată de fir solid de 18AWG, pot conecta un singur pin de la potențiometru la masă.

NOTĂ: Încercasem inițial să nu folosesc potențiometrele, dar am constatat că utilizarea PWM pe aceste motoare provoacă un feedback teribil de înaltă frecvență, care cauzează interferențe cu IC

Pasul 10: Imprimare 3D

Am imprimat în total 3 părți, panoul superior, inferior și posterior. Fișierele STL pe care le-am adăugat sunt doar două părți (de sus și de jos) care vor face lucrurile mai ușor de urmat de cineva. Am făcut acest lucru așa cum am găsit încercând să adaug panoul după ce faptul nu arată la fel de bine. În principal, fac un panou din spate, deoarece nu eram sigur ce doream pe spate. În cazul meu, am decis să adaug un comutator de pornire / oprire.

În total, vă uitați la 36 de ore de imprimare 3D. Folosesc ABS în imprimantă, întrucât mi se pare foarte ușor să vopsesc și să șlefuiesc, în plus, atunci când fac ansambluri, pot folosi acetonă pentru sudarea pieselor.

Prima parte pe care o recomand tipărirea este fișierul de testare a măsurării 3D, aceasta este o piesă mică de 15 minute care vă permite să vă asigurați că difuzorul de apă se va potrivi, am parcurs aproximativ 8 iterații până când am avut profilul potrivit pentru a se potrivi difuzorului. Făcând acest lucru, mă scutesc de risipirea unei tipăriri de 18 ore. partea de sus are sloturi pentru 1/8 "x 1 1/2".

Pasul 11: Asamblare

Am început prin a folosi adeziv fierbinte pe știfturi pentru fire, asta pentru a mă asigura că nu se vor rupe. Am adăugat adezivul fierbinte după ce m-am asigurat că motoarele funcționează cu programarea. Am folosit o cantitate mică de adeziv fierbinte în două colțuri ale arduino-ului, astfel încât să poată fi îndepărtat mai târziu, dacă ar fi nevoie. alternativ, separările și inserțiile filetate ar putea fi proiectate în imprimarea 3D.

După cum puteți vedea în fotografie, am atașat un alt modul Bluetooth, am folosit acest modul în timp ce așteptam unul nou prin e-mail. Problema principală a declanșării în mod fals a difuzoarelor nu este în totalitate defecțiunea modulelor Bluetooth, motoarelor nu le place să lucreze pe PWM.

Am adăugat turnurile de apă în partea superioară și l-am asigurat cu lipici fierbinte. Am folosit o cantitate mică pentru că intenționez să demontez boxele mai târziu și să șlefuiesc apoi să înveliți plasticul, dar este prea frig pentru a pulveriza vopseaua acolo unde sunt acum. Mufa și comutatorul panoului au fost apoi adăugate la panoul din spate, de fapt adăugasem cablul de alimentare USB mai devreme, dar acum, deoarece imprimarea 3D este dintr-o singură bucată, cablul trebuie să fie direcționat prin carcasă, apoi conectat la locul său, puteți vedea unde am a conectat USB-ul în fotografie, acesta trece prin perfboard și lipit pe bara solidă AWG, singura diferență față de fotografie este cu comutatorul, pozitivul va merge mai întâi la comutator, apoi la perfboard.

Pasul 12: Codul

Codul pe care l-am adăugat este în mare parte direct. Codul ar trebui să funcționeze așa cum este.

Singurul lucru care ar trebui modificat sunt variabilele din partea de sus a codului. Acestea sunt clar marcate cu comentarii.

NOTĂ:

Pe baza unui sfat, mi-am luat timp să învăț și să încerc să reglez frecvența PWM pe mega arduino. În timp ce schimbarea frecvenței a ajutat la eliminarea zgomotului motorului care provoca o buclă de feedback, totuși mi-a fost necesar să schimb multe alte părți ale codului, sincronizarea trebuia modificată, sensibilitatea trebuia crescută.

Problema schimbării frecvenței PWM creată este că timpul a trebuit să fie mărit pentru a compensa declanșarea falsă care a început să se întâmple și valorile trebuiau schimbate, făcând difuzoarele mai puțin sensibile. Cred că cel mai bun lucru în acest moment ar fi să încerc driverul motor din iterația mea anterioară a acestui proiect despre care se vorbește mai multe în ultimul pas.

Pasul 13: Produsul final

Ultimul articol este cu adevărat interesant de urmărit. Acest articol este cel mai bine urmărit în condiții de iluminare redusă până la întuneric. Din păcate, camera mea actuală nu poate înregistra în condiții de iluminare redusă. Deoarece aș putea folosi o cameră foto bună pentru a arăta proiectele mele, am participat la primul concurs de autor, sper că oamenii s-au bucurat de acest proiect și vor alege să mă voteze.

Am adăugat un videoclip cu versiunea originală a difuzoarelor, astfel încât să puteți vedea aproximativ cum arată.

Pasii urmatori

Aș dori să încerc să folosesc circuitul original al driverului de motor pe care l-am realizat în versiunea 1, care utilizează tranzistoare și fotocelule pentru a vedea dacă ar permite motoarelor să funcționeze mai bine, acest lucru ar trebui să elimine problemele pe care le-am avut cu zgomotul de frecvență activat motoarele datorită utilizării semnalului de control PWM. De asemenea, aș putea adăuga niște difuzoare pe partea laterală a carcasei, împreună cu propriul lor control al volumului.

S-ar putea să observați, de asemenea, că interiorul turnurilor de apă are culori diferite, difuzoarele originale pe care le aveam sunt chome, pe care nu le-am putut găsi la nivel local, așa că am optat pentru negru pentru cele noi (vin în diferite culori) aș putea face upgrade pentru toți o singură culoare, dar se vând cu 40 USD perechea.