Vianočný stromček citlivý na okolitú hladinu zvuku: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Chcete vianočný stromček, ktorý reaguje na úroveň okolitého zvuku vo vašej obývačke? Čo hovoríte na to, ktoré sa rozsvieti v rytme vašej obľúbenej vianočnej piesne bez toho, aby ste museli spustiť zvukový vstup na samotný stromček? Čo hovoríte na strom, ktorý včas reaguje na rozhovory okolo neho? Toto je váš strom!

Tento strom funguje ako „merač VU“, ako sú grafický ekvalizér niektorých prijímačov, alebo ako hlasová schránka KITT v televíznom seriáli Knight Rider. Ako vstup poháňa polovodičovú reléovú dosku používa obyčajný starý elektretový mikrofón. K dispozícii je nastavenie citlivosti, ktoré vám umožní prispôsobiť obvod pre vaše konkrétne nastavenie, a je tu aj prepínač bypassu, keď by ste radšej mali úplne zapnuté svetlá. Nazývam to „Moja rodina je z toho chorá“.

Kusovník

Doska Solid State Relay (SSR)

• Protoboard
• Optočleny MOC3041 (alebo ekvivalentné) x 6
• BT136-600 (alebo ekvivalent) triaky x 6
• Odpor 150 ohmov x 6
• Rezistor 330Ω x 6
• 2 koncové konektory na doske PC x 8
• 6 -stopový predlžovací kábel x 6 (Dollar Tree ich mal za 1 dolár za kus)
• Drôtené matice

Doska vodiča VU

• Integrovaný merač VU AN6884
• LM324 quad op-amp IC
• 2N3906 PNP tranzistor x 5
• Kondenzátor 2,2 uf
• 0,1uf kondenzátor
• Rezistor 10 kΩ x 2
• Odpor 4,7 kΩ
• Odpor 100 kΩ
• Odpor 330 kΩ (a možno aj niektoré alternatívne hodnoty v rozsahu 40-500 kΩ)
• 10kΩ potenciometer (variabilný odpor)

Rôzne

• Kĺbový plastový kryt
• Sudový zdvihák
• Posuvný prepínač SPDT
• Napájanie 9V

Krok 1: Polovodičová reléová doska

Táto časť projektu bola prevzatá z tohto vynikajúceho inštruktážneho vianočného osvetlenia poháňaného Arduinom. Nájdete tam podrobné pokyny a schémy. Použil som svalnaté triaky jednoducho preto, že som ich mal v koši na diely. Menšie, lacnejšie triaky môžete určite použiť, ak sú vám k dispozícii. Rovnako tak s optočlenmi. Použil som optočleny MOC3041, pretože som ich mal. Sú silné pre optočleny a ak chcete, môžete použiť aj lacnejšie. Práve nimi veziete brány triakov.

Bezpečnostné upozornenie je na mieste. Používate tu sieťové napájanie a je to smrteľné. Majte na pamäti, že ak používate triak ako radu BT136, montážna západka slúži aj ako hlavný terminál! Nedotýkajte sa kovového štítku, keď je doska SSR zapojená, a pozorne si prečítajte listy s údajmi o všetkom na tejto doske. Nesnažím sa vás vystrašiť-je to bezpečná a zábavná konštrukcia, ale zahŕňa sieť.

Ako tip, superlepidlo veľmi pekne a silne zaistí modré svorkovnice k protoboardu. Aby som ušetril miesto, svoje odpory som umiestnil aj vertikálne. Stručne povedané, pozitívny signál na svorky optočlenu spustí triaky a aktivuje všetko, čo je k nim pripojené. Optočlen obsahuje diódu LED a vstupný signál musí mať napätie vyššie ako predné napätie diódy LED, ale nesmie byť také veľké, aby poskytovalo príliš veľký prúd. Rezistory 330Ω predpokladajú, že budete poskytovať približne 5-9V.

Nakoniec je táto doska opakovane použiteľná. Bude napríklad dobre fungovať napríklad s Arduinom.

Krok 2: Pripojte dosku SSR k krabici a pridajte šnúry

Pripevnite svoju dosku SSR k spodnej časti sklopného boxu. Použil som smaltovaný drôt, aby som sa ubezpečil, že napriek izolácii nie je nikde v blízkosti elektrickej siete. Pohodlným otvorom pre protoboard a dnom krabice som najskôr zatlačil pripináčik. Zopakoval som to mimo protoboardu, potom som cez otvory previedol kus smaltovaného drôtu v tvare písmena U a skrútil konce na spodnej časti škatule. Tento postup som zopakoval pre štyri rohy dosky SSR.

Odrežte koniec zásuvky šiestich predlžovacích káblov a ponechajte najmenej stopu drôtu. Môžete nechať viac, alebo dokonca rozvrhnúť dĺžku šnúry. Vaše vianočné osvetlenie sa zapojí do týchto zásuviek, takže by ste možno mali teraz naplánovať ich prípadné umiestnenie na stromček. Rezervujte si jeden koniec zásuvky pre napájanie.

Odizolujte asi 1/4 palca izolácie zo všetkých šiestich koncov zásuviek a vyhradeného konca zástrčky.

Vyrežte alebo vyvŕtajte otvory pre šnúry na boku skrinky susediacej s hlavnými napájacími svorkami SSR. Pre väčší pokoj v duši som vyrezal otvory na troch stranách a nechal klapku škatule, aby bola ohrada čo najlepšie uzavretá. V každom kábli uviažte uzol a ponechajte dostatok drôtu na pripojenie k svorkám. Uzol zabraňuje pretiahnutiu vodičov bez namáhania pripojenia na svorkách dosky PC.

Všimnite si toho, že vaše predlžovacie káble majú jeden hladký a jeden rebrovaný vodič. Hladký drôt je „horúci“alebo prúd vedúci drôt. Toto zmeníme. Môžete prepnúť rebrovaný neutrálny vodič a všetko bude stále fungovať. Je však bezpečnejšie prepnúť horúci drôt, pretože tým sa zastaví tok prúdu pred vstupom do obvodu. Pripojte teda hladké konce svojich šiestich zásuviek k šiestim triakovým svorkám a hladký koniec zástrčky pripojte k spoločnému triakovému terminálu. Všimnite si tiež, že ak máte starší nepolarizovaný kábel (obe čepele majú rovnakú veľkosť), je jedno, ktorý kábel zapojíte, pretože ho môžete zapojiť akýmkoľvek spôsobom!

Pripojte všetky nulové vodiče k sebe pomocou drôtových matíc. Odrezal som niekoľko ďalších kúskov drôtu z jedného z náhradných koncov zástrčiek a zoskupil veci dohromady do štyroch a troch, pretože je veľmi ťažké spojiť 7 drôtov dohromady pomocou jednej drôtenej matice. Všimnite si toho, že môžete spojiť neutrálne káble svojej zásuvky a pripojiť ich k voľnému terminálu na doske SSR a potom pripojiť neutrálny vodič konca zástrčky k rovnakému konektoru. Na to tu ten voľne plávajúci terminál je. Rozhodol som sa ich jednoducho spojiť maticami a tento terminál som nechal nepoužívaný.

Gratulujem Viete, že máte 6 ovládateľných zásuviek. Ak ste to ešte neurobili, dôrazne by som odporučil v tomto mieste otestovať dosku SSR.

Krok 3: Zostavte obvod vodiča

Srdcom tohto obvodu je AN6884 IC. Ak sa pozriete na technický list, zistíte, že ide iba o 5 porovnávačov v sérii. Tento IC je určený na osvetlenie diód LED, nie na ovládanie iného obvodu. To je však to, čo robíte, pretože optočlen je jednoducho LED spojená s fotoodporom v rovnakom plastovom balení.

Jedna námietka je, že sme nastavili dosku SSR tak, aby spúšťala vysoké signály, ale AN6884 vydáva nízky signál! Ak napájame výstup AN6884 do báz 5 tranzistorov PNP nastavených v konfigurácii spoločného emitora, môžeme výstup prevrátiť. Nakoniec použitie pre všetky tie tranzistory PNP, ktoré zrejme nikdy nepoužívate na nič iné.

Vstupom do AN6884 je elektretový mikrofón. Mikrofón je predpätý a filtrovaný pomocou horného priechodu. Na ovládanie AN6884 je však príliš slabý, preto ho najskôr spustíme cez jeden z operačných zosilňovačov na čipe LM324 so štyrmi operačnými zosilňovačmi. Pamätajte si, že úroveň zosilnenia invertujúceho zosilňovača, ako je tento v tomto obvode, je určená pomerom odporu spätnej väzby k vstupnému odporu. Náš vstupný odpor je 10 kΩ. Tu som trochu experimentoval. Pôvodne som skúšal odpor so spätnou väzbou 47 kΩ, ale nebol som spokojný s citlivosťou obvodu. Nakoniec som sa usadil na odpore 330 kΩ. Zosilňovač trochu osciluje, ale mne to nevadí. Nakoniec si všimnite, že citlivosť je tiež riadená potenciometrom 10 kΩ pripojeným k vstupu AN6884. To vám poskytuje určitú kontrolu citlivosti za behu v prípade zmeny úrovne okolitého hluku. Ak sa vám nepáči, ako svetlá blikajú na stabilnej úrovni hlasitosti, môžete na spätnoväzbový aj vstupný odpor umiestniť niekoľko kondenzátorov. Budete sa však chcieť uistiť, že sú správne vyvážené.

Ďalšou kľúčovou funkciou je prepínač. Obchádza mikrofón a napája 9 V priamo na vstup AN6884, čím ho úplne zapne. Je to príjemná funkcia, keď chcete, aby sa rozsvietili svetlá po tom, ako sa novinka VU vyčerpá.

Krok 4: Namontujte všetko do škatule

Dosku vodiča som namontoval na bočnú stranu skrinky pomocou smaltovaného drôtu ako predtým. Vyrezal som otvory pre hlaveň a vypínač na prednej strane skrinky. Zdvihák prišiel s maticou, ktorá ho zaistila. Spínač som za tepla prilepil na miesto. V hornej časti škatule som vyrezal otvor pre mikrofón

Na uľahčenie montáže a demontáže som použil hlavičky pre výstup ovládača, napájacie vstupy a prepínač. To bolo obzvlášť užitočné, pretože som všetko prototypoval a upravoval.

Otestujte všetko.

Krok 5: Nastavte si strom

Použil som krátke 50 žiarovkové žiarovky v bielej farbe. Môžete použiť rôzne farby, dodatočné dĺžky atď. Odporúčam používať skôr tradičné minilišty než LED diódy, pretože tradičné svetlá prirodzene zhasínajú a zhasínajú. LED diódy sa náhle zapnú a vypnú, čo môže byť samo o sebe úhľadným efektom.

Zabaľte strom do vrstiev a najnižšiu vrstvu zapojte do zásuvky 1 atď.

Riadiaci box môžete zabaliť do sviatočného papiera, aby bol pod stromčekom menej nápadný, a mikrofón môžete skryť do veľkého luku. Len musíte svojim bystrejším hosťom vysvetliť, prečo je jeden z darčekov zapojený.

„AHA!“ty hovoríš. „A čo šiesta šnúra?“Áno. AN6884 má iba 5 výstupov a naša doska SSR má šesť vstupov. So šiestou si môžete robiť, čo sa vám páči. Pripojte vstup na 9 V a nechajte si vždy zapnutú súpravu. Alebo to ignorujte. Alebo si vytvorte SSR iba s 5 relé. Zaradil som iba šiesty, aby bol v súlade s mojou opakovane použiteľnou doskou. Myslel som si, že by bolo mätúce poskytnúť fotografie šiestich SSR s pokynmi na zostavenie pre 5.