Hudobné svetlá reagujúce na náladu: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Úvod a pozadie

V prvom ročníku (jar 2019) som chcel vyzdobiť svoju internátnu izbu. Prišiel som s nápadom vybudovať si vlastné náladové svetlá, ktoré by reagovali na hudbu, ktorú som počúval na svojich slúchadlách. Úprimne povedané, nemal som žiadnu konkrétnu inšpiráciu, len som si myslel, že vyzerajú super. V horúčave finálovej sezóny som dal dohromady LED pásový ovládač, ktorý mohol reagovať na zvuk. Fungovalo to, ale bolo to len nastavenie na breadboarde, ďaleko od všetkého úplného alebo trvalého. Čas plynul, domáce úlohy sa hromadili a ten projekt sa prepadával stále hlbšie do mojej škatule nedokončených vecí.

Potom prišla karanténa.

Získal som dostatok času venovať sa veciam, ktoré mám rád, a energiu na dokončenie projektov minulých dní. Osamelý chlebík bol teda zachránený zo spodnej časti mojej hromady a tento projekt bol nakoniec (dobre, väčšinou) dokončený.

Nejde o plnohodnotný produkt, evidentný o kartón a nekvalitné programovanie, ale o zábavnú drobnosť.

(Tento návod nie je taký podrobný, väčšinou kvôli tomu, ako dávno bolo toto zariadenie vyrobené.)

Predpoklady

Základné znalosti obvodu a skúsenosti s programovaním Arduino.

Poznámka pre Maker (vy):

Náladové svetlá, ktoré vyrobíte, sa takmer určite nebudú zhodovať s tým, čo mám. Považujte tento Instructable skôr za návrh a urobte z neho točenie!

Zásoby

• Teensy ++ 2.0 (alebo akékoľvek iné Arduino, ktoré máte)
• Rôzne odpory
• Rôzne prepínače
• Rôzne kondenzátory
• 3,5 mm jack (samec alebo samica)
• Potenciometre (alebo kodéry)
• Zosilňovač zvuku IC
• Adresovateľné LED pásy
• Rozdeľovač slúchadiel

Toto sú odkazy na pobočky spoločnosti Amazon, takže pri každom predaji zarábam malú províziu. Ak tieto zásoby ešte nemáte a chcete podporiť budúce moje projekty, kliknite na tieto odkazy!:)

Krok 1: Plánujte a Breadboard

Prvým krokom pre každý dobrý projekt je nastaviť si svoje požiadavky. Tento krok je dosť otvorený. Je na vás, aby ste to urobili tak jednoduchým alebo zložitým, ako chcete.

Moje požiadavky

• Ovládajte adresovateľný LED pásik pre náladové osvetlenie
• Mať zvukovo reaktívny režim
• Majte statický režim RGB - keď chcem len vidieť stále osvetlenie
• Majte prepínač medzi režimami
• Majú potenciometre na ovládanie režimu RGB
• Majte skrutkový terminál na pripojenie napájania 5V

Keď definujete svoje požiadavky, ďalšou vecou, ktorú musíte urobiť, je určiť, ktoré komponenty potrebujete, a rozbaliť ich. Vezmite môj systémový diagram vyššie ako vodítko! Testovanie je kritickým krokom k odstráneniu chýb, zaisteniu spolupráce komponentov a predchádzaniu časovo náročným chybám.

Poznámky:

Prečo delič napätia pre zvukový vstup?

Možno ste si všimli, že na vstupnom vedení zvukového signálu je delič napätia. To má za následok jedno z obmedzení ADC Arduinos: ADC môže čítať iba napätie medzi 0 - 5V. Pretože je zvukový signál striedavý, bude mať časti, kde bude záporný. Očividne nechceme, aby toto záporné napätie dosiahlo vstupný kolík, preto signál kompenzujeme deličom napätia a ponecháme ho vycentrovaný na 2,5V.

Prečo zosilňovač?

Zistil som, že keď som pri svojom breadboard nastavení použil slúchadlá alebo reproduktory, signál bol príliš slabý na to, aby ho Arduino spracoval. Problém vyriešil pridaním zosilňovača. Ako vidíte, testovanie vopred je dôležité!

Krok 2: Program

Tento poskytnutý kód je to, čo som použil vo svojich náladových svetlách. Tento kód určite nebudete používať bez vyladenia, pretože sa líši rozloženie hardvéru a dosiek. Vezmite si to viac ako príklad, aby ste videli, ako sa knižnice využívajú.

Použité knižnice:

Fastled.h (pre adresovateľné ovládanie LED)

fix_fft.h (Pre ešte rýchlejšiu Fourierovu transformáciu. To bolo nevyhnutné, pretože ostatné knižnice Fourierových transformácií boli príliš pomalé. Problém s rýchlosťou by bolo možné obísť pomocou rýchlejšieho mikrokontroléra, akým je ESP32.)

Krok 3: Perfboard It

Ak máte znalosti, vrelo odporúčam navrhnúť DPS namiesto perfboardu. Je to oveľa menej únavný proces spájkovania. Nemôžem podrobne opísať každý spájkovací spoj, ktorý som urobil, ale tu je niekoľko kľúčových tipov:

Tipy:

Rozložte svoje komponenty na svoju dosku, aby ste ich vopred namontovali. Ušetríte si tým mnoho bolestí hlavy.

Na napájaciu lištu vložte obtokový kondenzátor, aby ste zmiernili účinky špičiek pri odbere energie.

Využite extra dĺžku vedenia, ktorú ponúkajú kondenzátory a rezistory s priechodným otvorom. Pomocou nich spojte ďalšie body na vašej doske.

Na ľahké vybratie/pripevnenie komponentov použite zásuvkové konektory PWM a kolíkové kolíky.

Keď môžete, použite drôt s plným jadrom. Je jednoduchšie vložiť do priechodných otvorov.

Krok 4: Vytvorte prílohu

Je načase postaviť kryt pre vašu novú perfboard/PCB. Použil som rezanú lepenku, pretože to bolo to najlepšie, čo som mal po ruke. Ak máte 3D tlačiareň alebo iný spôsob, je to tiež dobré!

Tipy:

Pomocou posuvných meradiel zmerajte rozmery svojej dosky, najmä ak ste v puzdre.

Ak používate lepenku

Pri rezaní vždy nechajte trochu voľného miesta. Vždy môžete rezať viac, ale nikdy sa nemôžete znova pripojiť.

Použite malý alebo presný nôž. Malá čepeľ je kľúčom k vytváraniu presných, dobre padnúcich otvorov.

Krok 5: Užite si to

Bavte sa s novými náladovými svetlami!

Veci na rozšírenie:

Vytvorenie správneho prípadu?

Viac vzorov alebo režimov?

Rýchlejší mikrokontrolér?