Oglindă Arduino Infinity (Bluetooth și sunet reactiv): 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Am creat o Infinity Mirror pentru un proiect școlar cu Arduino pe care o poți controla cu telefonul sau tableta folosind Bluetooth. Oglinda are, de asemenea, un microfon încorporat, care detectează sunetul / muzica și reacționează în consecință, generând strobe luminoase atrăgătoare pe ritmul muzicii! Pur și simplu porniți aplicația, conectați-vă la Bluetooth și vedeți cum se întâmplă magia!

În acest Instructables vă voi arăta cum puteți crea această oglindă infinită. Deci sa începem!

Pasul 1: Strângeți materiale

Pentru a face această oglindă infinită, veți avea nevoie de următoarele materiale:

1) Arduino Uno (30 USD)

Puteți utiliza, de asemenea, un alt tip de Arduino, dar depinde în totalitate de dvs.

2) Mini panou sau PCB (5 USD)

Am folosit panoul pentru prototipare și ulterior am lipit totul pe un panou de perfecționare / panou.

3) Benzi LED WS2813 Digital 5050 RGB - 144 LED-uri (1 metru) (25 USD)

Puteți utiliza, de asemenea, o bandă LED diferită, dar asigurați-vă că toate LED-urile pot fi adresate individual. De asemenea, asigurați-vă că banda LED oferă o tensiune "suplimentară" de 5V pentru fiecare metru de LED-uri. Acest lucru se datorează faptului că tensiunea scade peste bandă și curentul la pornire poate crește considerabil. (și poate ardeți începutul benzii dvs. LED!) Puteți citi mai multe despre acest lucru aici: Alimentarea Neopixelilor.

4) Firuri prototip (3 USD)

Culorile nu contează în general, dar este foarte util să le ai ca referință pentru tine. Am folosit alb, negru, roșu, verde, galben, portocaliu și albastru.

5) Cablu USB A la B (4 USD)

Aceasta va fi utilizată pentru a încărca codul Arduino pe placa Arduino Uno.

6) Sursa de alimentare medie de comutare - 5V 10A (15 USD)

Acesta va fi folosit pentru a susține banda LED cu tensiune externă de 5V, deoarece Arduino în sine nu este suficient de puternic pentru a aprinde toate LED-urile. De asemenea, puteți alege să utilizați o sursă de alimentare pentru adaptor de perete, dar asigurați-vă că funcționează pe 5V.

7) Cablu de alimentare 230V cu mufă (3 USD)

Aceasta va fi utilizată pentru conectarea sursei de comutare la priza de alimentare de 230V. În funcție de locul în care locuiți, cantitatea de tensiune de la priza de alimentare poate varia. În orice caz, veți avea nevoie de un cablu adecvat cu mufă.

8) Modul Bluetooth HC-06 transceiver RF Slave 4-PIN (8 dolari)

Acest modul va fi utilizat pentru trimiterea datelor de pe telefon sau tabletă către Arduino. Acest modul bluetooth poate servi doar ca sclav. PIN-ul / parola Bluetooth standard este 1234.

9) Modul senzor de detectare sunet 3-PIN (3 USD)

Acest modul va fi utilizat pentru detectarea sunetului, deoarece are un microfon încorporat. Setați potențiometrul pentru cantitatea de sunet dorită la care este generat un semnal. Puteți utiliza, de asemenea, un senzor de sunet diferit, dar asta depinde de dvs.

10) Rezistor 220 Ω (0,25 dolari)

Acesta va fi utilizat pentru controlul tensiunilor LED-urilor. Dacă nu utilizați acest lucru, atunci LED-urile se vor încălzi în cele din urmă. Un rezistor de 220Ω are dungi roșii, roșii și maronii în această ordine. Ultima dungă reprezintă toleranța. Aurul înseamnă ± 5%. Mai multe informații aici: Rezistor de 220 Ohm.

11) Condensator electrolitic 1000uF 16V (0,25 dolari)

Aceasta va fi utilizată pentru a adăuga și stoca capacitate (energie) în circuitul dvs. Mai multe informații aici: Condensatoare electrolitice.

Cutie și oglindă:

Acestea sunt materialele și dimensiunile pe care le-am folosit pentru a-mi crea cutia. De asemenea, puteți alege să cumpărați un cadru sau o cutie prefabricată, care este suficient de mare pentru a se potrivi cu o oglindă reflectorizantă cu sens unic, o oglindă normală, LED-uri și electronice. Recomand să-l construiți singur dacă aveți instrumentele și materialele corecte.

12) Sticlă 25 x 25cm (3 mm grosime) (5 USD)

Sticla va fi utilizată ca oglindă reflectorizantă unidirecțională, pentru care veți avea nevoie de folia pentru fereastră cu oglindă unidirecțională (a se vedea 13). De asemenea, puteți alege să cumpărați o oglindă unidirecțională / oglindă semitransparentă, care este suficient de mare pentru a se potrivi în cutia dvs. Puteți tăia singur sticla cu un tăietor de sticlă (vezi 22), dar recomand mai degrabă să consultați specialiști pentru a face acest lucru pentru dvs. sau chiar mai bine, pur și simplu cumpărați sticlă cu dimensiunile potrivite.

13) Folie pentru fereastră cu oglindă unidirecțională colorată 30 x 30 cm (5 USD)

Pentru a reproduce o oglindă unidirecțională, veți avea nevoie de sticlă și o rolă de folie colorată pentru fereastră oglindă unidirecțională, care va fi aplicată pe sticlă cu apă și săpun (a se vedea 29). Motivul pentru care este puțin mai mare decât paharul este că se va micșora în timp. Dacă alegeți să cumpărați o oglindă unidirecțională, așa cum s-a menționat mai sus, atunci nu veți avea nevoie de aceasta.

14) Oglindă 25 x 25cm (grosime 3mm) (5 USD)

Doar o oglindă normală, ca cea pe care o ai în baie. Aceasta va fi folosită, împreună cu oglinda unidirecțională, pentru a crea efectul „infinit”.

15) 2x lamele groase din lemn 25 x 10 x 2cm (2 USD)

Două lamele de lemn pentru partea superioară și inferioară a cutiei.

16) 2x șurub din lemn gros 27 x 10 x 2cm (2 USD)

Două lamele de lemn pentru partea dreaptă și stânga a cutiei.

17) 2x șurub din lemn subțire 25 x 2,5 x 0,5cm (1 USD)

Două lamele de lemn pentru partea superioară și inferioară a interiorului cutiei (pe care oglinzile vor sta și pe care LED-urile sunt lipite).

18) 2x șurub din lemn subțire 24 x 2,5 x 0,5cm (1 USD)

Două șipci de lemn pentru partea dreaptă și stânga a interiorului cutiei (pe care oglinzile vor sta și pe care LED-urile sunt lipite).

19) Cutie de vopsea neagră / spray

Am folosit acest lucru pentru a-mi vopsi cutia în negru pentru a se îmbina mai mult cu tema întunecată.

Instrumente:

Acestea sunt instrumentele de care veți avea nevoie pentru a crea cutia, precum și oglinda:

20) Banda de măsurare (3 USD)

Folosit, desigur, pentru măsurarea cutiei. Mai multe informații aici: Cum să citiți o bandă de măsurare.

21) Pătrat de măsurare (5 USD)

De asemenea, este utilizat pentru măsurarea cutiei / materialelor. Nu este cu adevărat necesar, dar poate fi foarte util.

22) Dispozitiv de tăiere / decupare a firelor (5 USD)

Folosit pentru decuparea și tăierea firelor. Ca alternativă, puteți utiliza și un cuțit de bucătărie sau un cuțit Stanley. Mai multe informații aici: Cum să dezbraci firul.

23) Cutter de sticlă (5 USD)

Folosit pentru tăierea sticlei și oglinzilor. Ca alternativă puteți folosi un diamant, dar nu îl recomand. Mai multe informații aici: Cum să tăiați vitraliile.

24) Șurubelniță / burghiu (2 USD)

Folosit pentru antrenarea șuruburilor și găurirea găurilor. Mai multe informații aici: Cum să conduceți un șurub pentru lemn.

25) Ciocan (5 dolari)

Folosit pentru a conduce unghiile. Mai multe informații aici: Cum să utilizați un ciocan în siguranță.

26) Lipici pentru lemn (5 USD)

Dacă șuruburile sau cuiele nu sunt suficient de bune, puteți aplica, de asemenea, niște lipici pentru a menține părțile împreună. Mai multe informații aici: Cum să lipim lemnul împreună.

27) Ferăstrău (5 dolari)

Folosit pentru tăierea lemnului. Mai multe informații aici: Cum să vă văd lemnul cu un ferăstrău de mână.

28) Unghii (3 dolari)

Folosit pentru a menține piesele împreună, în cazul nostru permanent.

29) Șuruburi (3 USD)

De asemenea, este folosit pentru a menține piesele împreună, dar folosind șuruburi în loc de cuie, puteți deconecta cu ușurință piesele, dacă este necesar.

30) Apă și săpun

Folosit pentru aplicarea pe sticlă a filmului cu oglindă unidirecțională. Și, de asemenea, utilizat pentru curățarea oglinzii infinite. Dacă doriți să știți cum să instalați filmul pentru ferestre, puteți urma acest tutorial: Cum se instalează filmul pentru ferestre.

31) Hârtie de șlefuit (1 dolar)

Folosit pentru rafinarea muchiilor ascuțite ale sticlei și lemnului.

Unelte de lipit (opțional):

32) Fier de lipit (15 USD)

Opțional dacă alegeți să lipiți totul împreună în loc să îl lăsați pe panou. Dacă doriți să știți cum să lipiți, puteți urma acest tutorial: Cum să lipiți electronice.

33) Cutie de lipit 0,6 mm - 100g (5,50 dolari)

Folosit pentru lipirea firelor împreună.

34) Sârmă de dezlipire - 1 mm 1,5 m (1,50 dolari)

Folosit pentru desoldarea firelor, în cazul în care ați făcut o greșeală din greșeală.

35) Tuburi termocontractabile (2 USD)

Folosit pentru păstrarea în siguranță a firelor lipite.

36) 1x 3 pini antet feminin (0,10 USD)

Nu este necesar, dar ar putea fi util dacă nu doriți să lipiți direct senzorul de detectare a sunetului pe fire.

37) 1x 4 pini antet feminin (0,10 USD)

Nu este cu adevărat necesar, dar ar putea fi util dacă nu doriți să lipiți direct modulul bluetooth pe fire.

Pasul 2: Conexiuni la panoul de calcul

Odată ce ați asamblat materialele, este timpul să vă faceți primul prototip folosind o panou de testare. Panoul are patru coloane în total. Primele două și ultimele două coloane albastre și roșii împart o conexiune pe verticală, reprezentând conexiunile + 5V (roșu) și la sol / GND (albastru). Cele două coloane din mijloc sunt locul în care vor fi plasate componentele dvs. principale. Puteți afla mai multe despre panourile de calcul aici.

Deci, ceea ce doriți să faceți este să vă conectați Arduino la placa de masă utilizând câteva fire prototip. După cum am menționat anterior, culorile nu contează, dar sunt o referință utilă pentru dvs. De exemplu, am folosit firele roșii pentru a reprezenta + 5V și firele albe pentru a reprezenta GND. De asemenea, nu contează unde plasați pinii, atâta timp cât rămân în același circuit.

Apoi doriți să vă conectați banda LED la panoul de control. Veți observa că are 3-6 fire în funcție de tipul pe care îl aveți. Albul reprezintă intrarea GND / min, roșul reprezintă + 5V, verde reprezintă codul PIN de intrare a datelor, iar albastru reprezintă codul PIN de intrare de rezervă (nu vă conectați decât dacă LED-ul este conectat). Conectați alimentarea externă de 5V și conectați-o la banda LED. Nu uitați să conectați rezistorul și condensatorul așa cum se arată în imaginea de mai sus, altfel s-ar putea să vă ardeți LED-urile!

În cele din urmă, doriți să vă conectați modulul Bluetooth și senzorul de detectare a sunetului la panoul de verificare. Atribuiți senzorul de detectare a sunetului la pinul A0 (analogic). În ceea ce privește modulul bluetooth, veți observa că are un RXD și un pin TXD. Acestea sunt pentru trimiterea și primirea de semnale. NOTĂ: conectați pinul TXD al modulului la pinul RXD al Arduino și pinul RXD al modulului la pinul TXD al Arduino. Nu la aceiași pini!

Pasul 3: Codificați Arduino

Deci, următorul pas este să codați Arduino. Pentru aceasta, veți avea nevoie de software-ul Arduino IDE, pe care îl puteți descărca de aici. După ce ați descărcat IDE, deschideți un document nou și copiați și lipiți următorul cod în fereastra proiectului:

#include

// Pinii conectați la Arduino

const int PIN = 6; // Pinul de intrare al benzii LED int NUMPIXELS = 144; // Numărul de pixeli care se vor aprinde const int SOUNDSENSOR = A0; // Pinul de intrare al senzorului de sunet

int ButtonState = 0; // Statul care este atribuit unui buton din aplicația Bluetooth

volum int = 0; // Stat care verifică dacă există sau nu un semnal în microfon

// Variabile de culoare

boolean PrimBlue = fals; boolean PrimGreen = fals; boolean PrimRed = false; boolean PrimWhite = fals; boolean PrimYellow = fals; boolean PrimOrange = false; boolean PrimPink = fals; boolean PrimPurple = fals;

// Variabile de lumină și sunet

SoundDetect boolean = fals; boolean FullLight = false;

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

configurare nulă () {

pinMode (SENSOR DE SUNET, INTRARE); // Intrarea pin modulului senzorului de sunet (PIN, OUTPUT); // Intrarea benzii LED

Serial.begin (9600);

strip.setPixelColor (0, 0, 0, 0); strip.setBrightness (0); strip.begin (); // Aceasta inițializează biblioteca NeoPixel strip.show ();

}

bucla nulă () {

// Definiți cantitatea de luminozitate în funcție de slider byte luminozitate = analogRead (A0) / 4; Serial.println (luminozitate); if (Serial.available ()> 0) {ButtonState = Serial.read (); }

// Activați sau dezactivați LED-ul și detectarea sunetului

if (FullLight == 1 && SoundDetect == 0) {strip.setBrightness (ButtonState); strip.show (); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 0) {strip.setBrightness (0); strip.show (); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 1) {strip.setBrightness (luminozitate); strip.show (); } else if (FullLight == 1 && SoundDetect == 1) {strip.setBrightness (0); strip.show (); }

////////////////////////// Switch LED //////////////////////// ////

if (ButtonState == 'a') {primaryColors (); FullLight = 1; SoundDetect = 0; }

if (ButtonState == 'b') {

FullLight = 0; SoundDetect = 0; }

//////////////////////////// Comutator de detectare sunet /////////////////////// /////

if (ButtonState == 'c') {primaryColors (); SoundDetect = 1; FullLight = 0; }

if (ButtonState == 'd') {

SoundDetect = 0; FullLight = 0; }

//////////////////////////Culori primare////////////////////// ////

if (ButtonState == '1') {primaryColors (); PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimRed = 1; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (ButtonState == '2') {

culori primare(); PrimGreen = 1; PrimBlue = 0; PrimRed = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (ButtonState == '3') {

culori primare(); PrimRed = 0; PrimBlue = 1; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '4') {primaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 1; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '5') {primaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 1; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '6') {primaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 1; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '7') {primaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 1; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '8') {primaryColors (); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGreen = 0; PrimWhite = 0; PrimYellow = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 1; }}

void primaryColors () {

for (int i = 0; i <NUMPIXELS; i ++) {if (PrimBlue == 1) {strip.setPixelColor (i, 0, 0, 255); } else if (PrimGreen == 1) {strip.setPixelColor (i, 0, 255, 0); } else if (PrimRed == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 0, 0); } else if (PrimWhite == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 255); } else if (PrimYellow == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 0); } else if (PrimOrange == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 102, 0); } else if (PrimPink == 1) {strip.setPixelColor (i, 255, 0, 255); } else if (PrimPurple == 1) {strip.setPixelColor (i, 102, 0, 204); } else {strip.setPixelColor (i, 255, 255, 255); }} strip.show (); }

Dacă vă solicită să instalați biblioteca Adafruit NeoPixel, faceți acest lucru accesând Sketch> Import Library> Adafruit NeoPixel.

Pasul 4: Construiți aplicația Bluetooth

Acum, să intrăm în partea interesantă, construindu-ți aplicația! Am decis să folosesc un software terță parte numit MIT App Inventor 2 pentru a face acest lucru. Dacă doriți să descărcați fișierele proiectului (.aia) și să modificați aplicația, o puteți descărca mai jos. Dar puteți descărca aplicația însăși (.apk) imediat fără a fi nevoie să codificați nimic. Trebuie doar să îl instalați pe dispozitiv.

Pasul 5: Construiește cutia

În acest pas, vom construi cutia / cadrul pentru oglinda infinită.

Cadrul exterior

Mai întâi, tăiați latul gros pentru cadrul exterior (a se vedea imaginile de mai sus). Veți avea nevoie de două bucăți de lungime 27 cm (pentru partea de sus și de jos) și două bucăți de lungime 25 cm (pentru partea stângă și partea dreaptă). Acum cuieți-le împreună, conducând cuie în colțurile cutiei (4 pentru fiecare parte), dar asigurați-vă că marginile se vor potrivi perfect. Puteți alege, de asemenea, să le lipiți împreună, dar asta depinde de dvs.

Cadrul interior

Apoi, tăiați latul subțire pentru cadrul interior (a se vedea din nou imaginile de mai sus). Veți avea nevoie de două bucăți de lungime 25 cm (pentru partea de sus și de jos) și două bucăți de lungime 24 cm (pentru partea stângă și dreapta). Acum doriți să le cuiezi la aproximativ 0,5 cm sub partea superioară a cadrului exterior folosind 2 cuie pentru fiecare parte. De asemenea, am aplicat niște lipici pentru lemn pentru a le face mai solide. NOTĂ: asigurați-vă că oglinda unidirecțională se potrivește perfect în cadru!

Găurirea găurii microfonului

Deoarece microfonul este un obiect sensibil, acesta trebuie să nu fie acoperit. De aceea am forat o gaură în partea superioară a cadrului din care va ieși capul microfonului. Nu faceți gaura prea mare, deoarece nu doriți ca microfonul dvs. să cadă complet din cadru.

Pictează-ți rama

Am decis să-mi vopsesc cadrul aproape negru mat pentru a-i oferi un fel de efect întunecat și misterios. Dacă decideți și să-l pictați, asigurați-vă că nu există pete groase de vopsea pe cadru. Pentru a preveni acest lucru, trebuie să pictați ușor cadrul cu o perie mică până la medie. În plus, îl puteți vopsi pentru a doua oară dacă nu este suficient de acoperit. Lăsați-l să se usuce pentru o zi sau cam așa.

Pasul 6: lipiți electronica pe un PCB

În acest pas vom lipi componentele electronice pe un PCB pe care îl vom instala ulterior pe spatele oglinzii noastre. Lipirea nu este obligatorie, dar vă recomand cu tărie să faceți acest lucru pentru a menține dispozitivele electronice în siguranță. Am lipit totul pas cu pas pe „componentă” în grilă pentru a preveni orice greșeli. Așa că am lipit mai întâi modulul de sunet pe placă, apoi modulul bluetooth și, în cele din urmă, benzile LED. Vă recomand să lăsați un spațiu liber între componente care nu au voie să se atingă direct, cum ar fi firele de intrare + 5V și firele de intrare GND (a se vedea imaginile de mai sus).

Odată ce ați lipit componentele pe tablă, începeți să faceți conexiuni de punte aplicând niște tablă între componentele de sub placă. Alternativ, puteți dezlipi niște fire și le puteți lipi la componente pentru a face o conexiune de punte.

Acum doriți să testați circuitul conectând pur și simplu firele la Arduino. Asigurați-vă că ați conectat și sursa de alimentare! Dacă LED-urile se aprind cu succes, atunci bine! Cu toate acestea, dacă nu pornesc, atunci ar trebui să verificați dublu circuitul și să căutați conexiuni defecte.

Pasul 7: Instalați aparatele electronice pe spate

Următorul pas este instalarea electronice pe o bucată de lemn, pe care o vom folosi și pentru spatele oglinzii. Am atașat componentele electronice la tablă cu niște șuruburi și am lipit două blocuri pe partea dreaptă și stângă a spatelui, care sunt folosite pentru a înșuruba partea din spate a cutiei la cutia însăși.

Pasul 8: Asamblați oglinzile cu cutia

Acum este timpul să asamblați oglinzile, să lipiți LED-urile de cadru și să puneți senzorul de detectare a sunetului la locul său.

Oglindă cu sens unic

Oglinda unidirecțională va fi așezată pe cadrul în sine, cu partea nuanțată orientată în jos către oglindă și LED-uri. Pentru a face această oglindă singur, veți avea nevoie de placa de sticlă și filmul pentru geamuri colorate. Mai întâi tăiați folia pentru fereastră la dimensiunea potrivită, dar lăsați aproximativ 2-5 cm spațiu suplimentar pe fiecare parte. Apoi doriți să curățați complet fereastra și să îndepărtați resturile de praf. Apoi acoperiți fereastra cu puțină apă și săpun și îndepărtați cu atenție plasticul de pe pelicula pentru fereastră (puteți pune banda pe fiecare parte pentru a o îndepărta cu ușurință). Acum, de asemenea, doriți să acoperiți partea lipicioasă a filmului pentru fereastră cu apă și săpun pentru a preveni lipirea de ea însăși. Tot ce trebuie să faceți acum este să îl așezați deasupra paharului și să-l măturați strâns la locul său (a se vedea imaginile de mai sus). Lăsați-l să se usuce aproximativ o zi și îndepărtați folia de fereastră rămasă.

Lipiți LED-urile de cutie

Următorul pas este să lipiți LED-urile de cutie, ceea ce se poate face prin îndepărtarea hârtiei lipicioase. De asemenea, vă recomand să aplicați un lipici rapid pe partea din spate a benzii pentru a preveni detașarea.

Plasați oglinzile și terminați-le

Ultimul pas este de a pune atât oglinda unidirecțională, cât și oglinda normală la locul lor. Oglinda normală merge în spatele benzii cu LED-uri și oglinda cu sens unic merge în față. Lipiți-le pe loc cu un lipici rapid și înșurubați placa din spate cu componentele electronice în spatele cutiei. Puneți senzorul de detectare a sunetului la loc, conectați toate firele și voila, gata!

Pasul 9: Testați-vă oglinda infinită

Tot ce trebuie să faceți acum este să testați dacă totul funcționează. Si asta e! Acum v-ați construit propria oglindă infinită controlabilă și reactivă la sunet prin Bluetooth!: D

Nu ezitați să întrebați în secțiunea de comentarii dacă aveți întrebări.

Mulțumesc și distrează-te!