Lampă de birou Arduino Music Reactive: 8 pași (cu imagini)

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

Buna tuturor!

În această versiune, vom realiza o lampă reactivă pentru desktop cu LED-uri, utilizând componente simple și câteva programe de bază Arduino. Face un efect impresionant în care lumina va dansa pe toate sunetele și muzica. Am finalizat acest proiect cu un coechipier.

Ce m-a inspirat să fac asta? În timpul unuia dintre tutorialele modulului meu, ni s-a oferit ocazia să aflăm cum funcționează un Arduino și de atunci am fost fascinat de nenumăratele posibilități ale acestuia, împreună cu faptul că este un hardware open source. Având sarcina de a crea și rafina un artefact digital, am vrut să folosesc calculația ca instrument și mijloc de exprimare a artei și culturii prin acest artefact digital fizic. De asemenea, am avut întotdeauna un lucru cu privire la obiectele care conțin LED-uri, deoarece simt că benzile LED guvernează o gamă largă de posibilități - de la modul în care este pus împreună cu obiectul, până la controlul culorii. Ar putea face ca un obiect simplu să arate grozav și interactiv. Ce este mai bine dacă am putea face din acesta un obiect purtabil. Sunt sigur că majoritatea dintre voi vor fi știut despre DJ Marshmello și căpătâia sa iconică. Conceptul meu inițial a fost de a rafina casca portabilă Marshmello, de a încorpora lumini LED - alimentate de Arduino și de senzorul de mișcare al accelerometrului, (va atinge mai mult acest lucru în gândurile finale). Cu toate acestea, din cauza bugetului (costul LED-ului este scump..) și a considerațiilor practice ale proiectului la momentul respectiv, am modificat ideea în această lampă cu sunet reactiv marshmello. Poate fi văzut cu siguranță ca un mediu care prezintă cultura pop și, fiind o lampă reactivă la sunet, pare a fi o artă digitală.

Aceasta este versiunea noastră a proiectului. Toate creditele pentru „Natural Nerd” al youtuberului, le-am urmat pe baza a ceea ce au făcut și vor dori să le mulțumim pentru că ne-au oferit detalii despre cum să facem proiectul. (Tocilar natural)

Pasul 1: FURNIZĂRI PRINCIPALE

Primele lucruri mai întâi: acestea sunt bunurile de care avem nevoie. Acestea sunt în mare parte opționale - pe baza faptului că vă puteți face cu ușurință propria improvizație și personalizare pentru proiect. Chiar și așa, sunt necesare câteva elemente cheie dacă doriți să urmați acest ghid:

• Arduino Uno (sau orice tip de Arduino la fel de mic)
• Modul Detector sunet
• Alimentare externă
• Benzi LED adresabile individual 60 leduri pe metru
• Sârme de jumper
• Pană de pâine

În funcție de aspectul pe care doriți să îl obțineți, este posibil să doriți să aranjați benzile diferit sau să radiați lumina într-un alt mod. Pentru abordarea mea, am folosit următoarele elemente:

• Un borcan de sticlă reciclată (sau orice alt borcan care se potrivește dimensiunii dvs.)
• O hârtie neagră
• Placa de spuma
• Vopsea spray (utilizată pentru acoperirea borcanului)

Toate articolele cheie au fost cumpărate de la Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), benzile LED au fost de departe cea mai scumpă parte care a costat 18 SGD pentru 1 metru - am folosit 2 metri. Restul articolelor erau fie materiale reciclate, fie cumpărate de la magazinul de conveniență / feronerie din cartier.

Pasul 2: ALIMENTAREA COMPONENTELOR

Am folosit o sursă de alimentare externă, cum ar fi o sursă de curent alternativ la curent continuu - tipul de la tejghea a sugerat o sursă de alimentare externă, deoarece ar fi mai bine să alimentezi o bandă LED de 2 metri și să nu arzi portul USB. Dacă utilizați 1 metru sau mai puțin, nu beneficiați de sursa de alimentare externă și folosiți doar cablul USB al Arduino Uno și conectați-l direct la computer.

Componenta principală a proiectului este modulul detector de sunet. Acesta va furniza un semnal analogic (intrare) către Arduino, care este utilizat pentru aprinderea luminilor RGB (ieșire). Sursa de alimentare externă va alimenta toate cele trei componente - Arduino, modulul de detecție a sunetului și luminile LED. Conectați VIN (sau 5V) pe Arduino și VCC pe placa detectorului de sunet la intrarea pozitivă. Apoi conectați GND pe Arduino și detector la negativ. Acest lucru este ilustrat pe schema atașată. De asemenea, trebuie să conectăm intrarea 5V și GND de pe banda LED la sursa de alimentare.

Am folosit un panou de verificare ca intermediar pentru aceste conexiuni. Sursa de alimentare va merge la panoul de la sursa externă de alimentare, care va alimenta apoi cele trei componente așa cum s-a menționat.

Notă: tutorele nostru a sugerat utilizarea unui rezistor pentru conexiunile dintre modulul de detectare a puterii și sunetul, astfel încât nu toată puterea va merge la modul, permițând o intrare mai bună.

Pasul 3: DETECTOR ȘI BANDE

După conectarea celor trei componente la alimentare, trebuie să le conectăm una la cealaltă.

Modulul de detector de sunet va comunica cu Arduino prin pinii de intrare analogici - voi folosi pinul A0.

Benzile LED au nevoie de un impuls digital pentru a înțelege ce LED să se adreseze. Astfel, pinul de ieșire digital DI trebuie conectat la Arduino. Voi folosi pinul 6 pe Arduino. Am primit magazinul de unde am achiziționat electronice pentru a lipi toate cablurile jumperului pentru banda LED. Prin urmare, nu a fost necesară nici o slujbă de lipit pentru a noastră, salvând bătăile de cap. Ceea ce mai avea nevoie era doar să agățați un cablu bărbat-femeie pe el.

În mod similar, puteți urmări doar diagrama schematică furnizată pentru a obține o imagine de ansamblu a conexiunilor.

Pasul 4: ÎNCĂRCAREA CODULUI

Aceasta este, fără îndoială, cea mai importantă parte a proiectului. Puteți găsi sursa codului pe care l-am folosit aici (link) sau versiunea mea a acestuia (fișier atașat). Principiul principal este de a mapa valoarea analogică obținută de la senzor, la numărul de LED-uri de afișat.

Pentru a începe de fiecare dată, vrem să ne asigurăm că toate luminile funcționează conform așteptărilor. Putem face acest lucru folosind funcția matrice, care vă va permite să porniți toate LED-urile individuale.

Apoi, trecem la funcția principală pentru vizualizarea sunetelor din lampă. Putem face acest lucru folosind funcția de hartă. Acest lucru ne va permite să afișăm un anumit număr de LED-uri, având în vedere intrarea variabilă cuantificabilă. Pentru abordarea mea, am decis să pompez numărul de LED-uri din set-up (180 definite în cod spre deosebire de cele 120 de leduri pe care le am). Am încercat diverse setări - inclusiv ajustarea sensibilității modulului detector de sunet, variații ale valorii reduse și maxime a microfonului, etc. Cu toate acestea, nu am putut realiza o vizualizare dorită până nu am pompat numărul de LED-uri. Există, de asemenea, un al doilea strat de proceduralitate. Codul va permite urmărirea mai avansată a intensității sunetului pe baza mediilor, pentru a permite luminii să schimbe culorile atunci când melodia intră în vârf - „modul HIGH”.

În funcție de aspectul pe care doriți să îl obțineți, poate doriți să faceți ajustări la codul utilizat. Acest videoclip (link) explică codurile în detaliu.

Pasul 5: PREGĂTIREA LOCUINȚEI

În primul rând, am rulat hârtia de carton negru la aproximativ același circular și diametru ca deschiderea borcanului de sticlă. Nu aveam instrumentele de măsurare adecvate. Prin urmare, improvizez prin simpla rulare a întregii hârtii de cărți negre în borcan. După măsurarea cantității de lungime a hârtiei de cărți negre pe care trebuie să o folosesc, am tăiat-o cu atenție urmând marca pe care am furnizat-o. Am lipit apoi capetele împreună pentru a forma un tub cilindric. Lungimea și înălțimea carcasei depind de dimensiunea borcanului. Puteți folosi orice lungime doriți.

Apoi, învelesc carcasa pe care o făcusem cu banda LED în jurul ei, mascând întreaga suprafață a carcasei. Acest lucru a fost făcut doar cu adezivul din spatele benzii. Mă asigur că o fantă mică este decupată pentru a permite ca lungimea excesivă a firului să fie alunecată în interiorul carcasei pentru a gestiona mai bine firele și să nu obstrucționeze suprafața de culoare.

În al treilea rând, tubul cilindric gol este folosit ca un avantaj prin umplerea componentelor electronice din interior. Pentru început, am asigurat conexiunile de sârmă de pe Arduino și de pe placa de masă, folosind tac albastru. Apoi, am înregistrat lungimea excesivă a firului în jos folosind banda normală de 3M. Acest pas este o măsură de precauție pentru a împiedica deconectarea ușoară a firelor în procesul de asamblare.

În al patrulea rând, placa asamblată este apoi gata pentru a fi introdusă în carcasă. Deoarece electronica este „ascunsă” în interiorul carcasei, aspectul construcției trebuie să fie unul astfel încât să permită utilizatorului să aibă acces ușor la Arduino USB. Nu numai că, modulul detector de sunet va trebui, de asemenea, să fie orientat în jos pentru ca modulul să poată prelua intrarea de sunet din jur. Prin urmare, placa asamblată este configurată vertical pentru a permite acest lucru. O parte din placa de spumă a fost utilizată pentru a ține placa asamblată de carcasă. În timpul acestui pas, banda LED va fi conectată (cu firele de sărituri roșii, portocalii, galbene) după plasarea electronice. Toate conexiunile sunt realizate până în acest moment, cu excepția celor la sursa de alimentare externă - firul roșu și negru.

Pasul 6: ÎNCARCAREA

Întrucât bazez lampa de birou pentru a fi o replică a capului de marshmello, a trebuit să îmbrac întregul borcan de sticlă - cu excepția porțiunii pentru ochi și gură care trebuia să fie neagră, cu vopsea albă spray. Un șablon de ochi și gură este decupat și lipit pe borcan înainte de pulverizare. Borcanul a fost lăsat să se usuce înainte de plasarea ochilor și a gurii din interiorul borcanului. Acest lucru s-a făcut folosind hârtia de cartonaș negru rămasă (inițial m-am gândit doar să o vopsesc în negru). Efectul a ieșit bine, deoarece se pare că ochii și stratul gurii au fost de fapt tăiate.

Capacul metalic trebuia să aibă o deschidere centrală pentru accesul la USB Arduino, modulul detector de sunet și sursa de alimentare, așa cum s-a menționat. Am reușit să fac tăierea la atelier în școală.

Pasul 7: FINALIZARE

Acum este ansamblul final al construcției.

Banda LED este verificată mai întâi pentru a se asigura că luminile funcționează efectiv și că toate conexiunile sunt corecte. Asigurându-vă că componentele funcționează, puteți continua să introduceți carcasa în carcasa pe care ați făcut-o. Puteți vedea prin gaură (chiar și după plasarea capacului) și prin plasarea componentelor electronice, puteți ajunge atât la interfața USB Arduino, cât și la puterea de intrare de dedesubt. Modulul de detectare a sunetului iese ușor și în exterior, pentru o mai bună captare a sunetului. Pentru picioare, am folosit cuburi decupate de pe placa de spumă și l-am vopsit în negru. În mod ideal, puteți utiliza un suport frumos din lemn pentru lampa desktop.

Notă: lucrarea de vopsire inițial a fost realizată prost, așa cum se vede din filigranele din primul prototip, prin urmare, a trebuit să scot întregul strat folosind diluant, apoi l-am revopsit. Acest lucru a necesitat cu siguranță un efort suplimentar pe care poți să-l eviți.

Și, în cele din urmă, am finalizat proiectul. Cu siguranță a fost nevoie de încercări și erori repetate - fie pentru a porni codul, fie în ceea ce privește modificarea procesului de asamblare, dar am fost mulțumit de ceea ce s-a realizat.

Pasul 8: COMPLET

Acesta a fost un proiect grozav și m-am distrat făcându-l. În plus, este deosebit de grozav, deoarece este atât de personalizabil și permite orice actualizare de timp în viitor. Codul poate fi refăcut în orice moment și, practic, obțineți o lampă „nouă” de fiecare dată.

ÎMBUNĂTĂȚIRI VIITOARE

Cu toate acestea, există mult mai multe îmbunătățiri și / sau variații care pot fi aduse construcției.

Puteți adăuga diverse intrări de butoane conectate la Arduino. Cu aceasta, puteți schimba modul pentru a implementa o caracteristică generală a lămpii, cu, de exemplu, pulsarea generală. Aceasta permite comutarea între modul reactiv de sunet actual și modul de pulsare cu gradient general. Un alt buton poate fi implementat pentru a schimba setul de culori al luminilor radiante (setul 1 - albastru la galben, setul 2 - roșu la violet etc.). Sau cu atât mai mult, puteți avea 3 straturi de procedură în care există mai multe moduri de urmărire avansată a intensității sunetului pe baza mediilor - „LOW”, „NORMAL”, „HIGH”. În acest fel, veți obține o gamă mai largă de unde de culoare.

De asemenea, îmi place să mă întorc la conceptul meu original, capul LED portabil marshmello. Aceasta va părea o construcție mai îndrăzneață, care cuplează atât utilizarea unui modul detector de sunet, cât și modulul de mișcare al accelerometrului. Modulul detector de sunet va generaliza vizualizarea impulsurilor luminilor LED, în timp ce modulul de mișcare a accelerometrului va schimba culoarea luminilor în funcție de intrarea pe care o citește - gradul de mișcare de către utilizator.

Practic, ideea de aici este că limitările sunt nesfârșite și este limitată doar de viziunea voastră. Vă mulțumim pentru vizionare / citire și distrați-vă cu Arduino!