Mjerač aplauza: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Od negdje 2001. godine počeo sam pohađati časove bubnjanja. Nakon deset godina, 2011. godine, pridružio sam se svom prvom koncertnom bendu i bio sam navučen. Zajedničko muziciranje i sviranje na koncertu je uzbudljivo. Sada sam u drugom koncertnom bendu već više od 5 godina. Imamo dva koncerta godišnje i nekoliko provizija sa strane.

Kao temu našeg novogodišnjeg koncerta željeli smo održati dodjelu nagrada za najbolje pjesme koje smo svirali. Postavka je bila da sviramo dvije pjesme u svakoj kategoriji. Na primjer "Led protiv vatre" za koji smo svirali mješovito iz "Zamrznutog" i jedno iz "Kako istrenirati svog zmaja". Publika bi tada trebala glasati za najbolju pjesmu, koja bi tada bila nagrađena prilagođenom 3D štampanom nagradom.

Tijekom brainstorminga tokom priprema imali smo mnogo ideja o tome kako natjerati publiku da glasa, od glasovanja do aplikacija. No, svi ti prijedlozi zahtijevaju prekid emisije za svaku nagradu, a pritom ozbiljno ometaju publiku. Kad je predložen mjerač aplauza, svi smo znali da smo pogodili zlato. No, neko pretraživanje na internetu nije otkrilo pravo rješenje za rad. Stoga sam hrabro ustao, proglasio se početnikom i ustvrdio da ga lako mogu izgraditi od nule za prilično mali budžet.

Oh, dečko, bio sam nespreman za zečju rupu u koju bih upao.

Supplies

Alati

• Vaša omiljena bežična bušilica
• Kružna burgija i drugi nastavci
• odvijači
• 3D štampač (opcionalno)

Slučaj

• Šperploča. (Odabrao sam multipleks od 8 mm, ali kad se osvrnem trebao sam se odlučiti za 12 mm ili čak deblje)
• 4 x magnetska kvaka za vrata (opcionalno unatrag)
• Screws

Elektronika (5V)

• Arduino Nano
• Pojačalo za elektronski mikrofon - MAX4466 s podesivim pojačanjem (ili slično, sve što odgovara vašim potrebama)
• 2 X 5V 8 -kanalni relejni modul
• 220V do 5V transformator
• žice, puno kratkih i jedna četverožilna žica od nekoliko metara za 'daljinsko' upravljanje
• dva prekidača

Elektronika (220V)

• standardni električni kabeli (ostaci od izgradnje kuće su idealni, ali najbolje fleksibilni)
• Utičnica sa osiguračem naizmjenične struje (opcionalno, ali se preporučuje)
• Sijalice po vašem izboru
• Utičnice za sijalice

Korak 1: 5V krug: Arduino

Postoje tri glavna dijela ove konstrukcije: (1) 5V elektronika koja će raditi na "teškom razmišljanju": slušanje i odlučivanje kada i koja svjetla će se upaliti; (2) kućište koje sve lijepo uklapa, skriva sve „zločine“, i (3) krug od 220 V koji kontrolira 5V krug.

Počnimo s 5V krugovima jer to možemo izgraditi u malim razmjerima.

Pronalaženje mrežnih resursa nije bio lak zadatak. Zamislio sam deset svetala, koja su zasvetlela u skladu sa snažnim aplauzom, ali izgleda da to niko ranije nije učinio. Dakle, počeo sam s malim; Na tinkerCAD -u gradim online simulaciju kako bih želio da izgledaju 5V elektronički dijelovi. Moj vrlo rudimentarni dizajn s kodom možete pronaći ovdje: https://www.tinkercad.com/things/8mnCXXKIs9M ili niže na ovoj stranici kao datoteka "Applause_1.0.ino".

Izrada nacrta verzije na mreži i testiranje nekoliko Arduino kodova na ovoj simulaciji zaista su mi pomogli da dobijem bolji uvid u ono što je potrebno za ovu izgradnju. Na ovaj način sam eksperimentirao s dodavanjem načina za kontrolu ponašanja programa: završio sam s dva prekidača. Jedan prekidač uključuje i isključuje mjerenje, drugi poništava rezultat na 0/10.

Opremio sam sve potrebne komponente: neke LED diode, otpornike, Arduino i najvažnije Arduino kompatibilan mikrofon.

Napravio sam kolo i sve testirao na sljedećoj probi, samo da bih shvatio da je mikrofon koji sam kupio bio osjetljiv za moju upotrebu. Samo jedan pljesak u razumnoj blizini, ili samo sviranje benda, zasitilo bi mikrofon dajući ocjenu 10/10. To me nagnalo da potražim mikrofon s promjenjivim pojačanjem. Konačno sam se odlučio za pojačalo za mikrofon Electret - MAX4466. Ima vrlo mali vijak sa stražnje strane pomoću kojeg možete podesiti pojačanje. (napomena sa strane: Također sam promijenio Arduino uno za Arduino Nano bez ikakvog posebnog razloga).

MAX4466 je imao bolje performanse, ali i maksimalne performanse pri pljeskanju u neposrednoj blizini, pa sam odlučio uključiti i vrijeme pljeskanja kao varijablu formule umjesto samo jačine aplauza. Napisao sam i malo više elegantnog koda za ovu verziju 2.0 softvera (čak i ako tako kažem). Ako je prag glasnosti premašen, samo prvo svjetlo će se upaliti nakon čega slijedi kratka stanka tijekom koje se svjetla ne mogu upaliti. Nakon čekanja, Arduino bi slušao da je zvuk i dalje dovoljno glasan da se uključi drugo svjetlo, ako je tako, svjetlo će se upaliti i aktivirat će se sljedeći period čekanja. Vrijeme čekanja bi se povećavalo svaki put kad bi se upalilo novo svjetlo. Aplauz bi trebao trajati 22,5 sekundi pri punoj jačini da bi svjetla pokazala 10/10. Kôd možete pronaći na tinkerCAD https://www.tinkercad.com/things/lKgWlueZDE3 ili ispod kao datoteku "Applause_2.0.ino"

Brzi test sa spojenim relejnim modulima umjesto LED dioda naučio me da su releji UKLJUČENI kada je signal NISKI i ISKLJUČENI kada je signal VISOK. Nema problema, samo smo isključili neke ON i OFF u kodu i bili smo spremni za početak.

Uz sve ovo sredjeno. Mogao bih početi spajati sve zajedno. Ali morao sam znati koliko bi dugo trebale biti sve veze unutar kutije. Zato prvo napravimo vanjsku kutiju i posložimo sve komponente u nju.

Korak 2: Dizajniranje kutije

Drugi aspekt ove građevine bila je njena estetika. Mjerač aplauza bio bi u središtu pažnje pa je morao barem izgledati dobro. Odlučio sam se za izgradnju drvene kutije jer imam osnovne alate za to i relativno je jednostavno.

Saznavši na tinkerCAD-u da je eksperimentiranje u digitalnom svijetu visoko obrazovno, također sam dizajnirao kutiju aplauza u popularnom 3D-CAD programu Fusion360 prije nego što sam kupio bilo koji od potrebnih materijala.

Tijekom nekoliko ponavljanja konačno sam se odlučio za ovaj dizajn (pogledajte slike). To je jednostavna pravokutna kutija sa svjetlima koja vire iz kružnih rupa na prednjoj ploči.

Ružni vijci na prednjoj ploči izbjegnuti su dodavanjem nekoliko potpornih šipki s unutarnje strane prednje ploče, u koje će se kasnije uvrnuti magnetski zatvarači za vrata. Magnetski sustav zatvaranja unatrag je više sigurnosna značajka nego zaista neophodna, jer su šipke držale prednju ploču samo trenjem, sasvim u redu.

Ja sam također digitalnom dizajnu dodao elektroniku. Ovo je promijenilo neke stvari pa se već isplatilo što sam ga prvi put dizajnirao u Fusion360. Na primjer, kutija je trebala biti malo šira od početnih 15 cm kako bi releji mogli stati bočno. Takođe sam završio modeliranje i 3D štampanje plastičnih držača za utičnice za svjetla koji bi sa svoje strane držali svjetla na mjestu. Činilo mi se da je to opcija koja će mi dati dovoljno prostora za buduće greške. (Znam da se i ovi držači mogu kupiti kao takvi, ali to me koštalo tri puta više i bio sam na budžetu)

Ovdje sam dodao datoteku F360 svog konačnog dizajna kako biste je mogli koristiti i referencirati.

Korak 3: Izgradnja kutije

S dovršenim digitalnim dizajnom došlo je vrijeme da odete u željezaru, kupite veliki list šperploče i počnete s rezanjem. S obzirom da zapravo nisam vlasnik takvog „fensi“alata, otišla sam jednog vikenda kod roditelja i tamo sjekla drva po veličini.

Moj dizajn je ipak završio s prilično egzotičnim listom:

• 2 puta 16,6x150 cm za prednju i zadnju stranu
• 2 puta 16,6 x 10,2 cm za gornju i donju stranu
• 2 puta 10,2x148,4 cm za stranice

Noseće šipke s unutarnje strane prednje ploče bile su ostaci i korišteni su kao takvi, inače bi poželjna dužina bila 134 cm i 12 cm.

Kad sam stigao kući, položio sam sve dijelove na pod i uz pomoć nekih (posuđenih) kutnih stezaljki počeo unaprijed bušiti rupe i zajedno pričvršćivati ploče. Zapamtite da vijci idu samo na gornju, donju i stražnju stranu mjerača radi čistih estetskih reakcija.

Pilot bušenje rupa i zavijanje svih ploča zajedno bilo je nesigurno jer je šperploča tanka samo 8 mm, često sam psovao jer sam mislio da će 8 mm biti dovoljno debelo.

Prednjoj ploči bilo je potrebno nekoliko pažljivo raspoređenih rupa promjera oko 5 cm. Označio sam središnju liniju prednje ploče i krenuo s jedne strane. Središte prve rupe bilo je 8 mm (debljina materijala) + 75 mm (polovica 150 mm) od ruba ploče. Sve ostale rupe udaljene su 150 mm. Na kraju sam ostao samo 2 mm kad sam označio desetu rupu … bio je to dobar dan!

Jedina kružna burgija koju sam mogao posuditi bila je 51 mm, više nego dovoljno blizu da sa zadovoljstvom počnem bušiti.

Vodiči prednjih ploča bili su zalijepljeni na mjestu s unutarnje strane prednje ploče jednostavnim ljepilom za drvo.

Korak 4: Instaliranje utičnica u kutiju

Prve komponente koje se montiraju u našu novoizgrađenu kutiju su držači za utičnice. Razlog za to je što držači trebaju biti postavljeni centrirano ispod svake rupe na prednjoj ploči. Budući da držač drži utičnice za svjetlo na mjestu, na koje će se sa svoje strane pričvrstiti sijalice, a žarulje su doslovno jedino što viri iz prednje ploče i stoga su jedino što se ne može pomaknuti još jedan položaj unutar naše kutije. Pošto je njihov položaj fiksiran, oni bi trebali ući prvi, kako bi bili sigurni da kasnije neću napraviti glupu grešku.

Kao što sam već spomenuo, postoje komercijalno dostupne utičnice za svjetlo s integriranim nosačem za njihovo postavljanje okomito na zid, ali one koštaju 4 puta više od onih jednostavnih koje se namjeravaju objesiti sa stropa, a da ni ne pokušavaju izgledati lijepo. Pa sam se odlučio za jeftini i 3D štampani držač za utičnice. (STL datoteka ispod). Prilikom izrade 3D dizajna pobrinuo sam se da bude dovoljno prostora za „pomeranje“za postavljanje utičnica na različite dubine.

Odštampao sam samo jedan držač da potvrdim dizajn. Nakon toga sam odštampao 9 držača odjednom, potpuno napunivši svu ploču za izradu i na kraju trajao više od 50 sati.

Proizvoljno sam označio gornji i donji dio prednje ploče i kutije (zapamtite da sam dobio ogromno odstupanje od 2 mm između digitalnog dizajna i stvarnosti). Zatim sam započeo dosadan proces centriranja jednog držača s poklopcem, pažljivo podižući prednji dio, označavajući njegov položaj olovkom i prelazeći na sljedeći držač. Kad je sve rečeno i gotovo, ponovno sam provjerio svaki položaj prije nego što sam ih na kraju uvrnuo u stražnju ploču.

Napomena o vijcima: dizajn držača ima prilično debelu podlogu, to se radi namjerno kako bi se osiguralo da moji vijci dugački 16 mm ne vire sa stražnje strane moje zadnje ploče od 8 mm. Još jedan razlog da se odlučite za deblju šperploču. (Zaboravite "živi, voli, smij se" to je "živi, voli i uči").

U svakom slučaju, utičnice za svjetlo su bile sljedeće. Odabrao sam željenu visinu za koju sam želio da sijalice strše iznad prednje ploče, a zatim izmjerio dubinu na kojoj bi trebali biti utičnice, opet pažljivo postavljajući sve dok je prednja strana zatvorena, podižući je i mjereći. Jedan mali detalj: prvo sam morao odvrnuti i odlomiti komad kraja kabela svih utičnica koji su služili kao rasterećenje kabela kada užasno vise sa stropa, ali budući da sam ih montirao u prilagođene štampane držače, nisu mi uopće služile. Još gore, rasterećenje je uzrokovalo da se kabeli opiru uskom zavoju u koji sam ih tjerao, i tako savršeno obavljao svoj posao, … pa je rasterećenje trebalo ukloniti kako bi se utičnice uklopile u držače kako sam htio.

Zalijepila sam sve utičnice u držače i pustila da se stegne preko noći gumenim trakama koje drže pritisak. Naravno, basnoslovno sam zaboravio da sam za deseto svjetlo kupio 9 normalnih sijalica i jednu masnu, ovo veće svjetlo je sferičnije umjesto u obliku kruške, koje zahtijeva utičnicu koja je postavljena bliže prednjoj strani kutije od svih ostalih svjetala.(Živi i uči)

Zbog toga sam bio prisiljen razbiti ljepilo (samo malo razbivši 3D ispis) kako bih oslobodio utičnicu i ponovo je postavio. Nakon velike količine ljepila za pričvršćivanje držača i spajanje s utičnicom na odgovarajućoj visini, montaža utičnica je izvršena.

Također sam pričvrstio konektore utičnica za svjetlo na jednu od strana stražnje ploče.

Korak 5: Lemljenje niskonaponske elektronike

Sljedeći posao je "suho uklapanje" sve niskonaponske elektronike u kutiji kako biste dobili ideju koliko dugo trebaju biti lemljene veze između dijelova.

Počeo sam postavljanjem Arduina u sredinu između svjetla 5 i 6 i postavljanjem releja na susjedna mjesta iznad i ispod.

Shvatio sam da nikakvi vijci za drvo neće proći kroz rupe u Arduino nano. To se brzo rješava lemljenjem nekoliko ženskih zaglavlja na lemljivu ploču za hljeb. Zaglavlja će držati Arduino, a neke izbušene rupe na ploči prihvatit će drvene vijke bez pritužbi. Ova lemljiva ploča također će sadržavati zaglavlja za povezivanje mikrofona, konektore (s kabelima) za odlazak do releja i dugi kabel za kutiju za daljinsko upravljanje.

O udaljenoj kutiji; Trebala su mi dva prekidača na kraju jako dugog kabla. Ja sam na začelju pozornice kao udaraljkaš, dok bi mjerač bio na samom prednjem dijelu pozornice. Kupio sam 20m četvorožilne žice koja se obično koristi za lemljenje LED traka. Da bih smjestio dva prekidača, dizajnirao sam i 3D ispisao jednostavnu kutiju (datoteke STL i F360 ispod), ali svaka pravokutna kutija s nekim izrezima za komponente i žice će odraditi posao.

Nakon što sam izmjerio udaljenost između komponenti i na toj udaljenosti napravio veliki izdatak, zagrijao sam lemilicu i počeo je lemiti.

Za lemljenje svih veza potrebno je malo strpljenja, a prije svega određena koncentracija da biste to učinili kako treba. Uključio sam shemu ožičenja koju sam koristio za uspostavljanje svih veza, ali imajte na umu da bi vaše ožičenje moglo biti malo drugačije ako koristite različite komponente. (Ili ako sam pogriješio u dijagramu)

Na kraju je moje ožičenje izgledalo kao da se ptica pokušava gnijezditi tamo. Ipak, nekim čudom nije napravljena greška i ništa se nije počelo dimiti pri uključivanju napajanja.

Sa svime spojenim, mogao sam pričvrstiti svaku ploču na stražnju ploču na 3D ispisanim stajalištima. Ova odstupanja su služila dvije funkcije: (1) Uvijek je dobra ideja ostaviti malo prostora između ploča i ploče na koju ih montirate. I (2) da li sam se već požalio da imam vijke od 16 mm i šperploču od 8 mm i da sam stoga u stalnoj opasnosti da zašrafim vijke ravno kroz drvo? Da, sukobi su također osigurali da moji vijci ne dosegnu drugi kraj kutije sa šperpločom.

[NAPOMENA] Gledajući unatrag, zapravo bih preporučio korištenje 5 releja po relejnom modulu. Moja ideja o korištenju dva 8-kanalna relejna modula bila je dopustiti prekid releja, u tom slučaju jednostavno bih morao promijeniti veze i mjerač aplauza bi se ponovo pokrenuo. Ovo bi također malo bolje podijelilo 220V veze na dva modula, čineći upravljanje kablovima malo više … upravljivim. (Živi i uči)

Korak 6: Spajanje komponenti od 220V

Sa svim niskonaponskim komponentama vrijeme je za ozbiljne radove i instaliranje glavnog naponskog kruga.

Podrazumijeva se da dok radite sa žicama NE, ni pod kojim okolnostima ih priključujete na električnu mrežu !!!!!

Zajedno s tehničarem koji bi instalirao i kontrolirao svjetla za naš predstojeći koncert, odlučili smo koristiti spojenu utičnicu za napajanje kao mjerač za aplauz. Time je osigurano da bilo koji kabel bilo koje duljine može stati i napajati naše brojilo.

Ovo bi također dodalo sloj sigurnosti u naše postavljanje: Ovi priključci opremljeni su osiguračem koji puše iznad određene amperaže, pazeći da ništa ne zapalje ako ne bi trebalo.

Za ugradnju ovog utikača bile su nam potrebne njegove tačne mjere. Međutim, ima prilično složen oblik. Dakle, najjednostavnija stvar koju sam mogao smisliti je pritisnuti utikač na komad kartona i ocrtati konture utikača. Konturne linije tada se mogu izrezati stvarajući predložak koji se može prenijeti na drvo.

Prilikom označavanja i izrezivanja mjesta za utikač imajte na umu da su na unutrašnjosti brojila već instalirane komponente koje se više ne mogu pomicati, ograničavajući moguća mjesta na kojima utikač može iskočiti iz kutije. Isto vrijedi i za izlaznu rupu žice dugačke 20 metara za 'daljinsko' upravljanje.

Obično biste rupu izrezali ubodnom pilom, ali ja ne posjedujem takav uređaj i bio sam nestrpljiv, pa sam jednostavno izbušio rupe duž kontura i samo izrezao rupu oštrim nožem. Ovo funkcionira, ali ne mogu ga preporučiti jer sam gotovo odsjekao prste.

Sada je samo pitanje povezivanja svega zajedno. Napravio sam shemu ožičenja kruga 220v radi lakšeg snalaženja. Vruća žica je spojena na sva svjetla paralelno dok neutralnu žicu prekidaju releji prije spajanja na svjetla. To je tako jednostavno. Samo pazite da ispravno svjetlo spojite na odgovarajući relej ili ćete morati ponovo spojiti ili 5V upravljački kraj ili 220v žice da biste ispravili svoju grešku.

Postoji uputstvo o tome kako spojiti svoje žice na spojenu utičnicu za napajanje koje objašnjava sve bolje nego što sam ikada mogao, pa skočite tamo, ali zapamtite da se vratite ovdje (https://www.instructables.com/id/Wire- Up-a-Fused-AC-Male-Power-utičnica/)

[NAPOMENA] Za spajanje neutralnih žica na centralno postavljene releje, spojio sam jednu žicu na utičnicu s osiguračem i podijelio je na deset prije nego što sam je spojio na releje. Planirao sam proći kroz neutralne kabele na relejima, paralelno povezujući svaki relejni ulaz. Međutim, relejni priključci nisu prihvatili više od jednog kabela što me natjeralo da dođem do drugog rješenja. Za ovaj razdjelnik preporučuje se upotreba neke vrste konektora. Nisam to imao (i bio sam nestrpljiv) i samo sam sve kablove povezao u jedan veliki čvor prije nego što sam ga izolirao. Ne preporučujem ovaj „čvor“iz razloga električne sigurnosti. POSEBNO zbog svoje neposredne blizine Arduino ploče. Čini se da ipak funkcionira sasvim u redu.

Korak 7: Magnetske štipaljke (opcionalno)

Ovaj korak je potpuno neobavezan, jer vodilice prednje ploče dovoljno drže prednju ploču samo trenjem. Odlučio sam uključiti snappere samo kao sigurnosnu značajku, kako se prednja ploča ne bi olabavila, a da ja ne želim da se olabavi

Mnogo sam noći ležao budan razmišljajući o tome koji bi bio najbolji način držanja prednje ploče kutije gdje joj je mjesto. Na kraju sam došao do upotrebe magnetskih zatvarača vrata. Sumnjam da je to službeni izraz za ove sjajne uređaje, ali ćete ih odmah prepoznati. Magnetni zatvarači najčešće se koriste za držanje vrata ormara zatvorenim bez upotrebe brave.

Priključio sam magnetni dio na vanjsku školjku mjerača aplauza (gornja, donja, lijeva ili desna ploča). To je učinjeno pomoću prilagođenog odstojnika i vijaka koji su odštampani 3D-om (yadda yadda yadda, dugi vijci, tanko drvo, već znate priču ☺)

Metalne ploče su pričvršćene na drvo vodiča. Ovo je ujedno bio i prvi put da je drvo bilo dovoljno debelo da ne koristi nikakve prostore (joj). Ipak, imao sam problema s određivanjem položaja metalnih ploča. Došao sam do rješenja:

1. Pričvrstite magnetski dio na kutiju
2. postavite metalnu ploču na magnet u savršenom položaju
3. na rupe na tanjuru stavite malu kuglu "Pritt-buddy" (vrsta ljepila tipa žvakaće gume za pričvršćivanje postera na zidove bez pribadača, vjerovatno bi i obična žvakaća guma funkcionirala)
4. markerom za alkohol napravite tačku na lopti Pritt-buddy na mestu gde se nalaze rupe
5. zatvorite poklopac, prenoseći tako dio markera na drvo
6. Podignite poklopac i tadaa! Napravili ste malu oznaku gdje vaši vijci trebaju ići
7. uklonite papuče i ploču i zavijte je u ispravnom položaju, prvo pokušajte
8. 8. korak: profit

U kutiju sam stavio četiri magnetna držača: jedan pri dnu, jedan pri vrhu, jedan u sredini lijevo, jedan u sredinu desno.

Snapperi koje sam odabrao imali su izdržljivost od 6 kg. Sa četiri od njih, dali su dovoljno snage da gotovo podignu cijelu kutiju samo s prednje ploče.

Korak 8: Šta bih uradio drugačije

Prilikom izrade ovog aplauza često sam proklinjao svoju prošlost zbog donošenja glupih odluka, ovdje ću navesti najvažnije lekcije koje sam naučio:

• KORISTITE DEBLJU OGRADNJU. Ozbiljno, izrada kutije od šperploče od 8 mm je moguća, ali to postavlja mnoge izazove i nameće neke kompromise.

  • Prvo, pilot bušenje svih rupa za vijke izazov je jer ne postoji tolerancija za svrdla s pogrešnim kutom.
  • Drugo, vijci koje sam imao bili su 16 mm (jesam li to već spomenuo?). To me prisililo da napravim neke zastoje pri uvrtavanju u drvo kako bih spriječio da vijci izviru s druge strane, ali to je istovremeno značilo da vijci ne prodiru dovoljno duboko da dobiju dovoljno vuče da drže neke komponente.
  • ….
  • samo koristite deblje drvo