Sonic Mašna, David Boldevin Engen: 4 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Kompaktna leptir mašna, sposobna za kontinuirano prikazivanje okolnog zvuka u četiri različite frekvencije na dva zrcaljena 4x5 LED niza

Ovaj vodič će proći kroz to kako napraviti leptir mašnu koja će vas istaknuti u svakoj gomili.

Šta će vam trebati za ovaj projekat:

1 Arduino Pro Micro ili Arduino slične veličine koji radi na 16MHz

40 LED dioda od 3 mm

1 jednostavno dugme

1 Electret mikrofon

1 Punjiva 3,7V 800mAh 25C 1-ćelijska LiPo baterija

10 100Ω otpornika

1 otpornik od 10 kΩ

1 220Ω otpornik

Pristup PCB mašini (štampana ploča)

Jeftina podesiva kuka/kopča na leptir mašnu ili samo podesiva traka za pričvršćivanje/kopčanje

Korak 1: Odštampajte PCB

Prilikom ispisa tiskane ploče možda ćete morati prilagoditi.cmp datoteku tako da odgovara zahtjevima proizvođača. Međutim, ploča u originalu je napravljena prilično netočnom metodom pa će većina proizvođača najvjerojatnije moći proizvesti PCB bez izmjena. Na slikama možete vidjeti prednju i stražnju stranu PCB -a. Dizajn pretpostavlja da rupe za lemljenje ne sadrže vijase i da se vias mogu postaviti samo odvojeno (na PCB -ima s više od jedne bočne vijase su veze između slojeva).

Svako svjetlo se pojedinačno adresira pomoću tehnike koja se naziva Charlieplexing, što omogućava mnogo manje ulaznih čvorova od normalne LED matrice, nedostatak je to što se samo svjetlo može uključiti u isto vrijeme, što postavlja granicu veličine polja i bez primetnog treperenja. Charliplexing radi tako što umjesto da ima dva signala 1 i 0, ima tri 1, 0 i Z. Gdje Z radi kao otvoreno kolo, s vrlo visokom impedansom. Dakle, svako svjetlo se uključuje tako da čvor bude u kombinaciji 1, 0, Z, Z, Z, što znači da struja može ići samo od jednog do drugog čvora.

Korak 2: Spajajte sve zajedno

Prilikom lemljenja svjetla na PCB -u vrlo je važno dosljedno lemiti pozitivnu stranu LED diode na kvadrate, a negativnu na krug. Ako to učinite suprotno, adresa u kodu će uključiti pogrešna svjetla, a nedosljednost će uzrokovati uključivanje više svjetla istim podražajima.

Zatim lemite 10 100Ω otpornika na prednju stranu leptir mašne.

Zatim spojite ostale dijelove na način prikazan na dijagramu kola, u redu je lemiti bateriju izravno na Arduino jer će se napuniti kada je arduino spojen putem USB -a. Prije lijepljenja svih dijelova na stražnju stranu PCB -a trebali biste testirati ima li grešaka u nizu.

Korak 3: Otpremanje koda i otklanjanje grešaka

Otpremite gornji kôd. Kada se učita, pritisnite dugme za aktiviranje, sada bi se oblik trokuta usmjeren prema unutra trebao pomicati gore ili dolje na leptir mašni.

Ako to ne učinite, upotrijebite funkciju Treptanje (LED), koja uzima unos broja 1-20, za svako svjetlo pojedinačno u petlji while (način = 0) u petlji void dok komentarirate ostatak toga dok petlja.

void loop () {{100} {101}

while (način == 0) {

Treptaj (1); // Jedan po jedan test da vidimo da li svjetla rade kako treba, a koja ne

// Treptanje (2); // sljedeći korak sve do 20

/* if (digitalRead (Button) == 0) {

mode = 1;

Isključeno();

turnOn (1);

kašnjenje (200);

break;

}

Isključeno(); */ // ovaj odjeljak se komentira tijekom otklanjanja pogrešaka

}

…..

Otklanjanje grešaka:

Ako imate različita svjetla sa svake strane, nešto nije u redu sa lemljenjem i trebali biste odspojiti pogođena svjetla i ponoviti korak 2.

Ako su parovi od 2 svjetla isključeni, moguće je da nedostaju vias.

Ako se dva svjetla uvijek pale zajedno i manje su jaka od ostalih, jedno je lemljeno na pogrešan način.

Ako se svako svjetlo pali pojedinačno, ali ne slijedite obrazac opisan u uputama na vrhu koda, zabrljali ste 2. korak.

drugi problemi mogu nastati zbog loših veza ili kratkog spoja na PCB-u.

Upozorenje: Ovaj segment je vrlo tehnički i nepotreban za izradu leptir mašne

Napisao sam kod za analizu spektra posebno za Arduino sa frekvencijom takta 16MHz. Tako da nisam sasvim siguran koliko će dobro funkcionirati na drugim sistemima, to bi moglo uzrokovati da svi bendovi reagiraju vrlo različito, ali se možda neće mnogo promijeniti.

Radi tako što uzima 60 uzoraka u približno 6,77 ms, što je frekvencija uzorkovanja od približno 8,99Hz. Zatim ih analiziramo na 4 različita načina dajući 4 različite frekvencije.

Analiza najveće frekvencije funkcionira tako da se svaki drugi uzorak usporedi sa sljedećim, kvadrira vrijednost i zbroji je za svaki par uzoraka. Ovo daje najveći učinak oko polovine frekvencije uzorkovanja, pa je njegov pojasni filter oko 4, 4 kHz.

Gruba matematička formula za analizu:

Σ (sq (x [2n-1] -x [2n]))

Sljedeći radi vrlo slično, ali prvo dodaje dva uzorka odjednom. Ovo efektivno daje polovinu frekvencije uzorkovanja posljednjeg sistema, a filtrira najviše frekvencije stvarajući pojasni filter oko 2, 2 kHz.

Sljedeći sistem radi isto, ali umjesto da dodaje 2 uzorka odjednom dodaje 10 koji postaju pojasni filter za 440Hz.

Posljednja analiza sažima prvih 30 uzoraka i uspoređuje ih sa zbrojem posljednjih 30. Ovo efektivno postaje bandpass filter za 150Hz.

Korak 4: Zalijepite sve zajedno

Važno je držati Arduino odvojeno od PCB-a jer može doći do kratkog spoja ako dođu u dodir. To se može postići lijepljenjem ljepljive trake između njih. takođe je poželjno imati bateriju na jednom krilu leptir mašne, a mikrokontroler na drugom radi ravnoteže. Pokušajte držati središte leptir mašne prilično praznim jer ovdje spajate traku za vrat, s mogućim izuzetkom mikrofona koji bi trebao stršati nekoliko milimetara i usmjeren prema jednjaku, to će značiti da kada razgovarate svi će to vidjeti najjasnije.

Upamtite: sa stražnje strane leptir mašne funkcionalnost je daleko važnija od estetike jer to nitko neće vidjeti.