LED tanečná miestnosť: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

Toto je návod na stavbu LED vizualizéra na báze Arduina, AKA, úplne sladkej digitálnej tanečnej miestnosti. Existujú rôzne návody na návody o vizualizátoroch čistých obvodov, ale spravidla ide o zosilňovače, ktoré nechávajú svetlá pulzovať a meniť intenzitu v závislosti od výkonu prenášaného vo zvukovom signáli. Chcel som niečo viac v zmysle viacerých bleskov reagujúcich na rôzne frekvencie hudby. Konečným výsledkom je mutantské nevlastné dieťa toho a toho a niečoho z toho, ale stojí to za to. Skutočný zvukový signál sa načítava z konektora mikrofónu v počítači, takže môže buď prijímať vlastný zvuk, alebo zvuk zo zariadenia iPod / Rock Band / karaoke / čokoľvek, čo si bláznivé deti môžu vysnívať. Nová hudba! S láskavým dovolením DoKashiteru a Creative Commons vám prinášam necenzurované video systému v prevádzke:

Krok 1: Diely / nástroje

Časti: LED diódy - Zjavne. Na eBay som hromadne kúpil skutočne svetlé 10 mm v rôznych farbách, ale nájdete ich na Digikey alebo Mouser. Vyššie hodnotenia millicandela sú lepšie, najmä ak chcete, aby čokoľvek osvetlili a neboli iba farebným bodom. Nakúpte a nájdite výhodnú ponuku. Rezistory - jeden pre každú LED. Moje vyžadovali 470 ohmov, ale uistite sa, že ste skontrolovali hodnotenie svojich LED diód, aby ste získali čo najviac svetla bez toho, aby ste ich vypálili. Bezpájková chlebovka - pre všetky obvody. Arduino - Rozhranie počítač/obvod. Úžasná malá doska. Kúpte si ho online. Drôt - Veľa drôtov s plným jadrom. Potreboval som veľa, rýchlo, tak som skončil s upratovaním môjho miestneho RadioShacku od týchto vecí, ale mali by ste to nájsť oveľa lacnejšie. Mať takto spojené dve vlákna je veľmi užitočné, ako uvidíte neskôr. Počítač - Kde prebieha skutočný výpočet. Áno, môže to byť trochu prehnané, aby zablikalo niekoľko svetiel, ale keďže sme nevyhnutne museli hrať svoju tanečnú hudbu z prenosného počítača, fungovalo to dobre. Napájanie - LED diódy budú pravdepodobne čerpať viac energie, ako môže arduino poskytnúť, takže ich budeme napájať externe a prepínať pomocou tranzistorov. Mali by ste ich nechať ležať veľa zo starej elektroniky, alebo ich nájdete v obchodoch so zmiešaným tovarom. Aké plánované napätie / prúd potrebujete, nájdete na stránke plánovania. NPN tranzistory - používame ich ako prúdové zosilňovače / prepínače. Malý prúd odoberaný z arduina riadi veľký prúd odoberaný z napájacieho zdroja, ktorý prechádza LED diódami. Nájdite ich online alebo na RadioShack. Spájkovačka - Docela jasné. Reproduktory / rozdeľovač zvuku / zvukový kábel muž -muž - reproduktory pre zvuk, rozdeľovač a kábel na prenos signálu z výstupu pre slúchadlá do konektora pre reproduktory a mikrofón. Software: Arduino - stiahnite si softvérové prostredie arduino odtiaľto. Processing - Processing dobre komunikuje s arduino a má v sebe zabudovaných niekoľko úžasných knižníc. Stiahnite si ho odtiaľto. Uistite sa, že odtiaľto máte najnovšiu verziu knižnice Minimálneho spracovania zvuku. Na ich komunikáciu budete možno potrebovať aj knižnicu „arduino“- stiahnite si ju odtiaľto a vložte do priečinka Spracovanie/knižnice.

Krok 2: Návrh obvodu

Celkový pohľad na okruh, ktorý budujeme. Dva pramene drôtu sú pripojené k vysokému a nízkemu napätiu a každý pár LED/odpor ich premosťuje, aby sa rozsvietili. Nízkonapäťový prameň je v skutočnosti spojený so zemou prostredníctvom tranzistora, aby sme mohli ovládať množstvo prúdu, ktorý preteká (a teda aj jas LED diód).

Krok 3: Plánovanie

Najdôležitejším krokom je naplánovať si, aké farby chcete a kde. Stropy v mojej internáte sú najlepšie popísané ako „vaflovité“so štvorcovými priehlbinami, ktoré obkladajú povrch. Vďaka tomu bola rozložená farba veľmi prirodzená, ale budete musieť prísť s vlastným plánom. Na jeden riadiaci prameň môžete nájsť až 8 LED diód, čo znamená, že týchto 8 sa bude zapínať a vypínať súčasne. So všetkým vypracovaným rozložením teraz potrebujeme výpočty výkonu. V údajových listoch vašich diód LED zistíte napätie a prúd vpred. Moje majú pokles napätia ~ 3,5 voltov a maximálny prúd 20 miliampérov. Keďže som mal okolo seba ležiaci 12 voltový zdroj, môžeme urobiť malú jednoduchú matematiku v obvode pomocou Ohmovho zákona (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * R R = 425 ohmov. Pre jednoduchosť to zaokrúhľujeme na 470 ohmov. Väčšina 5mm LED diód bude mať pokles napätia okolo 2 voltov a prúdové hodnotenie okolo 15 miliampérov, ale skontrolujte to, aby ste ich nespálili. Pamätajte si: intenzita svetla je úmerná prúdu, takže ak sú príliš jasné, obmedzte prúd väčším odporom. Uistite sa tiež, že napájací zdroj zvládne všetok tento prúd - niektoré malé sú dimenzované iba na niekoľko stoviek miliampérov, čo znamená, že môžete súbežne napájať iba 10 - 20 diód LED ako my.

Krok 4: Pripravte si diódy LED a vodiče

Je oveľa jednoduchšie pripevniť diódy LED k vodičom, ak ich najskôr spájkujeme spolu s odpormi. Odrežte záporný (kratší) vodič LED a jednu stranu rezistora na polovicu a potom ich spájkujte. Akonáhle to urobíte, ohnite kladný vodič a odpor smerom von, aby LED dióda trochu trčala. Oveľa jasnejšie vysvetlenie nájdete na obrázku. Potom rozložte všetok drôt a uistite sa, že máte dostatok na dosiahnutie každého vlákna. Zmerajte a označte, kam musí každá LED smerovať. Vysvetlenie skutočnej prílohy opäť najlepšie podáva obrázok. Pripájajte LED diódy k vodiču a dbajte na to, aby boli polarity konzistentné - všetky kladné vodiče k jednému vodiču a všetky záporné k druhému. Akonáhle ste skončili, vyskúšajte vlákna PRED tým, ako ich založíte - zapojte vodiče k zdroju napájania alebo 9 -voltovej batérii, aby ste sa presvedčili, že sa všetky svetlá zapnú. Ďalej zapojte všetky vodiče! V mojom prípade to znamenalo veľa a veľa bielej gaferskej pásky a státie na stoličkách. Zaistite, aby sa všetky voľné konce spojili na jednom mieste, kde umiestnime dosku, arduino a počítač. Na LED diódy som dal aj malé origami glóbusy, aby rozptyľovali svetlo - stačí vyrezať malé štrbiny radiálne von z otvoru v balóne, aby vznikli štyri záložky a pekne sa navliekli. Efekt nájdete na obrázku na predchádzajúcej strane. Bonusové body, ak sú glóbusy vyrobené zo starých poznámok z prednášky.

Krok 5: Zostavte obvod

Naozaj nie je viac čo povedať. Pripojte kladný a záporný kábel napájacieho zdroja k napájacím lištám na vašom doske a na rovnakú zápornú koľajnicu pripojte uzemňovací kolík arduino. Dobrý systém rozloženia nájdete na obrázku. Vyskúšajte, či všetko funguje, tak, že odstránite zvody z arduina (zobrazené nižšie modrou, čiernou a červenou farbou) a pripojíte ich k kladnej silovej lište. Tranzistormi bude prúdiť prúd a umožní zapnutie diód LED (ak je všetko správne zapojené). Vráťte ich tak, ako by mali byť, a arduino pripojte k počítaču pomocou USB kábla. Ak chcete nastaviť zvukový systém, zapojte reproduktory a kábel samec-samec do rozdeľovača. Druhý koniec kábla muž-muž zapojte do konektora mikrofónu v počítači. Opäť je to trochu prehnané, ak chcete iba prehrávať zvuk z počítača (najmä ak dokážete zistiť, ako používať konektor), ale týmto spôsobom môže systém blikať v režime Rock Band alebo karaoke alebo v čomkoľvek inom, čo môže vychádzať z 3,5 mm zvukový konektor. Uistite sa, že váš mikrofón funguje - zapojte rozdeľovač do akéhokoľvek zdroja zvuku a potom otvorte program na záznam zvuku, aby ste zistili, či registrujete signál. Mikrofón je často možné stlmiť, takže ak máte problémy, je na prvom mieste sa pozrieť.

Krok 6: Kód Kód Kód

Otvorte softvérové prostredie arduino a nahrajte ukážkový náčrt StandardFirmata na tabuľu. Náčrt vám umožní ovládať arduino cez sériové rozhranie, čo znamená, že ľubovoľný kód v počítači môže ovládať svetlá, ktoré sme práve zapojili. Kód, ktorý v skutočnosti spracováva zvukový signál, je (pohodlne) skica spracovania. Je založený na úžasnej knižnici BeatDetect v knižnici minim. Trieda BeatDetect vypočítava Fourierovu transformáciu zvukového signálu a na posledných niekoľko sekúnd sleduje priemer a rozptyl každého z koeficientov. Ak hodnota v ktoromkoľvek z FFT zásobníkov presiahne rozptyl, zistí sa úder a rozsvieti sa svetlo súvisiace s touto frekvenciou.. Čo to znamená, že každý prameň LED diód bude zodpovedať inej frekvencii hudby - jeden prameň bude blikať do basových rytmov, iný do pascí, ďalší do vysokých vokálov a tak ďalej, pre 26 rôznych frekvencií. Stiahnite si priložené spracovanie načrtnite zospodu a upravte pole ledPins na riadku 10 tak, aby odrážalo vaše vlastné nastavenie. Prvé číslo kolíka zodpovedá najnižším frekvenciám. Akonáhle je to hotové, ste hotoví! Pripojte zvukový rozdeľovač do konektora pre slúchadlá, spustite náčrt a začnite prehrávať hudbu. Ak všetko funguje podľa očakávania, vyskočí vizualizátor priebehu a svetlá začnú blikať. Užite si to!

Krok 7: Riešenie problémov

Hlavnými problémami, s ktorými sa pravdepodobne stretnete, sú prinútenie Processing a arduina k vzájomnej komunikácii. Nezabudnite nainštalovať softvér arduino - to so sebou prinesie všetky potrebné sériové knižnice. Vyhnite sa problémom s obvodom tak, že budete priebežne testovať - otestujte každú LED diódu, potom každý prameň a potom každú sadu tranzistorov. Ak všetko ostatné zlyhá, vráťte sa k diagnostike, kde je problém. Teraz, keď sa mi podarilo odstrániť všetky chyby z vlastného nastavenia, nemôžem premýšľať o tom, čo boli z hlavy. Uverejnite všetky svoje problémy, pretože som na ne pravdepodobne narazil a odvtedy som na ne zabudol.