Ekvilajzer zvučnika za vodu: 13 koraka (sa slikama)

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

U svom prvom Instructableu proći ću korake potrebne za stvaranje zvučnika za vodu koji djeluju kao ekvilajzer.

Zvučnici za vodu iz trgovine su odlični za gledanje, ali osjetio sam da mogu učiniti više. prije toliko godina izmijenio sam set koji prikazuje učestalost sviranja muzike. U to vrijeme kada sam koristio Color Organ Triple Deluxe II, u kombinaciji sa setom potenciometara za fotografije i tranzistora, uspio sam dobiti set od 3 zvučnika za funkcioniranje.

Prije nekoliko godina sam čuo za IC MSGEQ7 koji ima mogućnost odvajanja zvuka u 7 vrijednosti podataka za čitanje arduina. U ovom projektu koristim arduino mega 2560 jer ima potreban broj PWM pinova za pogon pet vodotornjeva.

Ovaj projekt koristi vještine lemljenja na perfboard -u, Bluetooth modulu, arduinu i zvučnicima za vodu. Kroz projekt sam primijetio nekoliko stvari koje sam trebao učiniti drugačije pa ću ih svakako istaknuti.

Hajde da počnemo

Korak 1: Dijelovi

U ovom se projektu koristi dosta dijelova. Mnoge dijelove sam imao oko stola, ostale dijelove sam kupio u lokalnoj trgovini dijelova.

Trebat će vam:

NAPOMENA: količina u zagradama

(1) Arduino Mega 2560

(1) USB Bluetooth modul

(1) 8 -pin DIP utičnica

(1) MSGEQ7 - Preporučujem da ovo kupite od Sparkfun Electronics jer je ebay prepun lažnih verzija ovog IC -a

(1) Utičnica za slušalice

(1) Kabel slušalica sa ženskim krajem

(1) standardna USB žena sa pristojnom dužinom kabla

(5) Trožilni konektor (parovi) obično se prodaje kao trožični konektor za ws2812b LED trake (vidi sliku)

(10) FQP30N06L N-kanalni višenamjenski uređaj

(5) 1N4001 standardna dioda za blokiranje

(4) 3 mm crvena LED

(4) Žuta LED dioda od 3 mm

(4) 3 mm bijela LED dioda

(4) Zelena LED dioda od 3 mm

(4) 3 mm plava LED dioda

(10) 10k otpornika 1/4 vata

(8) 100 OHM otpornika

(8) 150 OHM otpornika

(5) 500 OHM potenciometara

(5) 2k OHM potentimetri

(5) 27 OHM otpornika snage 5 vati

(2) 100k OHM otpornici

(2) 100nF kondenzatori

(1) 33pF kondenzator - Mora biti ova vrijednost; Paralelno sam stavio više kondenzatora kako bih postigao ovu vrijednost

(1) 10nF kondenzator

(1) Prekidač za uključeno - UKLJUČENO (rupa za montažu bila je 3 mm, obično je navedena kao mini prekidač na ebayu)

(4) Vijci 1/8 "x 1 1/2" (moji su označeni kao vijci za štednjak iz Home Depoa, 3d datoteka je postavljena za navrtku i vijak ove veličine)

(2) otprilike 12 duljine Ethernet kabela

3D štampani dijelovi, ako nemate štampač, web stranice poput 3dhubs.com odličan su izvor.

Vruće ljepilo

Lemljenje + lemilica

Muški pinovi zaglavlja

Korak 2: Demontirajte Bluetooth adapter

U početku sam namjeravao upotrijebiti muški USB kabel, ali utičnica je na njemu bila slomljena, a zatim sam odlučio demontirati adapter i ukloniti USB priključak. Korištenjem višemetara uspio sam pronaći zemlju testiranjem pinova na vanjskoj ljusci USB priključka. (povezani su)

NAPOMENA: Zapravo sam morao promijeniti ovaj adapter dijelom kroz projekt jer je izazivao visokofrekventnu buku na audio priključku, ni novi nije 100% bolji. ali ja imam drugačiji prijemnik koji radi, međutim on ima svoju bateriju i prekidač za uključivanje/isključivanje što zvučnike za vodu ne čini tako plug and play. iako su ovi prijemnici jeftiniji i plaćaju više, ne znači uvijek da ćete dobiti visoku kvalitetu.

Korak 3: Postavljanje IC -a na Perfboard -u

U ovom koraku započet ćemo lemljenje IC ploče DIP utičnicom.

Na shemi je prikazano kako će svi dijelovi biti ožičeni, mosfet kontrolni pin ima oznaku "PWM" jer sam ih samo spojio direktno na pin na arduinu, jer sam mogao promijeniti ono što svaki pin kontrolira iz koda.

Započeo sam postavljanjem DIP utičnice blizu jedne strane ploče blizu sredine ploče.

SAVJET: ljepljiva traka pomaže u držanju dijelova na mjestu tijekom lemljenja.

Zatim sam dodao kondenzator od 100nF na pinove 1 i 2, a zatim sam upotrijebio dva 100k OHM otpornika za spajanje na pin 8. Zatim sam paralelno koristio 4 kondenzatora i dodao 100nF na pin 6. Zatim je muški audio kabel dodan i ožičen u 10nF kondenzator. Uzemljenje audio kabla povezano je sa zemljom.

Uključio sam sliku stražnje strane ploče, dodao sam i oznake na donju stranu kako bi bilo lakše razumjeti gdje su dijelovi ožičeni.

Korak 4: Dodavanje mosfetova

Sljedeći korak koji sam poduzeo bio je dodavanje MOSFET -ova, jer sam dodavao MOSFET -ove koje sam koristio hladnjacima za postavljanje visoke vrijednosti, kasnije se pokazalo da se oni ne zagrijavaju dovoljno da zahtijevaju dodavanje hladnjaka.

Za početak bih samo primijenio lemljenje na srednju iglu dopuštajući podešavanja.

Nakon što su MOSFET -ovi postavljeni, počeo sam dodavati 10k OHM otpornike za povlačenje, upotrijebio sam noge otpornika za premošćivanje između potrebnih pinova.

Korak 5: Postavljanje dioda i otpornika od 5 W

U vrijeme ovog koraka još sam čekao da mi se isporuče otpornici od 5 W pa sam spasio otpornik iz prethodne verzije zvučnika za vodu kako bih mogao osigurati razmak potreban za postavljanje dioda.

Nakon postavljanja dioda, počeo sam skidati čvrstu žicu 18AWG kako bi djelovao kao pozitivne i negativne sabirnice

Čvrsta AWG žica postavljena je na pozitivnu stranu dioda, a zatim je usmjerena na pin 1 na IC utičnici.

drugi komad posuđa korišten je za odlazak s negativne strane kondenzatora od 33 pF i petlje oko MOSF -ova. Još jedan manji komad bio je spojen s negativa kondenzatora od 33 pF na pin 2 na IC utičnici.

Korak 6: Dodavanje priključka za panel, Bluetootha i potenciometara

Korištenje nekih 20AWG namotanih žica za spajanje za priključivanje utičnice ploče na iste spojeve kao i muški audio kabel. Zatim sam dodao žice za napajanje i masu za Bluetooth adapter, koristeći čvrstu AWG sabirnicu sa donje strane.

Zatim sam dodao potenciometre od 500 OHM koji omogućuju dodatnu kontrolu svjetline LED dioda (oni su neophodni, ali smatram da neke LED boje mogu nadjačati druge pa sam ih dodao kako bih prilagodio njihovu svjetlinu)

Koristio sam višak metala od izrezanih kondenzatorskih vodova za premošćivanje udaljenosti od potenciometra do središnjeg pina MOSF -a

Korak 7: Priprema zvučnika za vodu

Počeo sam koristeći mali odvijač za uklanjanje malih vijaka na stražnjoj strani kućišta zvučnika za vodu, nakon što sam uklonio ploču, pronašao sam žice za motor. rezačima za ispiranje izrezao sam ih što je bliže moguće ploči.

NAPOMENA: žice na motorima ne mogu se servisirati, pa previše grešaka pri rezanju i skidanju krajeva može pokvariti motor/žice

Zatim sam upotrijebio mala kliješta s iglom za uklanjanje ploče sa LED diodama. Odlučujem se za jednu boju po kućištu za vodu u odnosu na 4 boje koje se koriste u proizvodu iz trgovine.

Zatim savijem LED pozitivne vodiče gotovo u ravnini tako da se prelaze jedan preko drugog. Počinjem savijanjem vanjskih LED dioda tako da će LED slojevi prelaziti od kraja do kraja. Korištenje ljepljive trake za držanje LED dioda na mjestu; Zatim savijam dvije unutrašnje LED diode, ali obrezujem njihove vodove jer ne moraju biti toliko dugi. Sa LED diodama koje se drže ljepljivim držačem, ne mogu lemiti pozitivne vodiče zajedno.

Sada mogu obrezati negativne vodiče LED dioda i obrezati otpornike. (Odlučio sam postaviti LED diode tako da im sve trake u boji budu okrenute u istom smjeru; ovo je bilo čisto kozmetičko) Koristeći vodiče otpornika savijam ih na isti način kao i pozitivne vodiče LED dioda.

Koristio sam vruće ljepilo da držim LED diode na mjestu. Zatim priključite trožilni konektor. Motor i LED diode imaju zajedničku pozitivu. odgovarajući konektori su zatim spojeni na ploču, pozitivan s jedne strane diode, a negativan s motora s druge strane diode. Negativ LED dioda je povezan s nogom na potenciometru.

Crvena i Žuta LED dioda imale su otpornik od 150 OHM

Bijele, zelene i plave LED diode imale su otpornik od 100 OHM

Ove vrijednosti otpornika trebale bi omogućiti svakoj LED diodi da radi na 20mA

Korak 8: Dodavanje Arduino žica

Koristio sam dvije dužine Ethernet kabela, otprilike 12 inča kabela (x 2), ukupno sam koristio 15 žica (1 rezervna)

Koristio sam neke žice sa čvrstom jezgrom i škrti kabel kako bih pričvrstio kabel za ploču, na kraju mi je trebalo i vruće ljepilo da ga držim na mjestu. Zip kravata u kutu pomogla je usmjeriti žicu do arduina koji bi bio postavljen pored perfboard -a kada se stavi u kućište.

Žice su bile nasumično postavljene, ali pobrinuo sam se da dođu do mjesta koje im je potrebno, neke su bile duže od drugih, one koje su bile preduge obrezane su prema veličini. Pomoću zaglavlja uspio sam lemiti druge krajeve žice na pinove, što mi omogućava da rastavim arduino ako je potrebno. Kasnije sam na kraju dodao vruće ljepilo kako bih osigurao da se žice neće odlomiti od igle, ali to činim nakon testiranja svih funkcija.

Dodao sam žice za IC kontrolu i žicu za 5v+ i masu.

Nakon što sam to učinio, napravio sam test da vidim hoće li svjetla i IC raditi ispravno, jer sam još uvijek čekao 5w otpornike na pošti.

Korak 9: Otpornici motora i potenciometri

Dodao sam 5W otpornike između diode i središnjeg pina MOSFET -a. Koristim vodiče otpornika savijenih da premostim jaz.

Smatram da motori brže reagiraju na pulsiranje i brzo aktiviranje kada voda već polako teče. Tu na scenu stupa 2k potenciometar. Potenciometar je ožičen pomoću priključne žice 20AWG na otpornik od 5 W, (ovu žicu nemojte priključivati prije otpornika od 5 W jer potenciometar ne može podnijeti snagu motora)

Druga noga potenciometra je savijena i pomoću drugog komada čvrste žice 18AWG mogu spojiti jedan pin sa cijelog potenciometra na masu.

NAPOMENA: Prvo sam pokušao ne koristiti potenciometre, ali otkrio sam da upotreba PWM -a na ovim motorima uzrokuje užasnu povratnu vezu visoke frekvencije koja uzrokuje smetnje na IC -u

Korak 10: 3D štampanje

Odštampao sam ukupno 3 dela, gornju, donju i zadnju ploču. STL datoteke koje sam dodao su samo dva dijela (gornji i donji) koji će nekome olakšati praćenje. Učinio sam to jer sam pokušao dodati ploču nakon što činjenica ne izgleda tako dobro. Uglavnom izrađujem stražnju ploču jer nisam bio siguran što želim od stražnje strane. U mom slučaju odlučio sam dodati prekidač za uključivanje/isključivanje.

Ukupno gledate 36 sati 3D štampanja. Koristim ABS u svom pisaču jer mi je jako lako bojati i brusiti. Osim toga, kada radim sklopove, mogu koristiti aceton za zavarivanje dijelova.

Prvi dio koji preporučujem ispis je 3D testna datoteka mjerenja, ovo je mali komad od 15 minuta koji vam omogućuje da provjerite da li će zvučnik za vodu stati, prošao sam kroz 8 ponavljanja sve dok nisam imao odgovarajući profil koji odgovara zvučniku. Na ovaj način uštedjet ćete mi trošenje 18 -satnog ispisa. na vrhu su utori za 1/8 "x 1 1/2" Morao sam koristiti malu datoteku jer je premošćivanje na 3D štampaču malo tijesno.

Korak 11: Montaža

Za početak sam koristio vruće ljepilo na ukosnicama za žice, ovo je kako bih se osiguralo da se neće slomiti. Dodao sam vruće ljepilo nakon što sam se uvjerio da motori rade s programiranjem. Koristio sam malu količinu vrućeg ljepila u dva ugla arduina kako bih ga kasnije mogao ukloniti ako zatreba. alternativno, zastoji i umetci sa navojem mogu se dizajnirati u 3D štampanju.

Kao što možete vidjeti na fotografiji, imam priključen drugi Bluetooth modul, koristio sam ovaj modul dok sam čekao novi putem pošte. Glavni problem lažnog aktiviranja zvučnika nije u potpunosti kvar Bluetooth modula, čini se da motori ne vole raditi na PWM -u.

Dodao sam vodotornje na gornji dio i učvrstio ga vrućim ljepilom. Koristio sam malu količinu jer planiram kasnije rastaviti zvučnike i ošmirglati, a zatim očistiti plastiku, ali je previše hladno za prskanje boje tamo gdje se trenutno nalazim. Utičnica i prekidač na ploči zatim su dodani na stražnju ploču, zapravo sam ranije dodao USB kabel za napajanje, ali sada kada je 3D ispis jedan komad, kabel treba provući kroz kućište pa ožičiti na mjestu, možete vidjeti gdje sam ožičen USB na fotografiji, probija se kroz ploču i lemi na čvrstu AWG žičanu sabirnicu. Jedina razlika od fotografije je u tome što će prekidač prvo otići na prekidač, a zatim na ploču.

Korak 12: Kodeks

Kôd koji sam dodao uglavnom je jasan. Kôd bi trebao funkcionirati takav kakav jeste.

Jedino što bi trebalo promijeniti su varijable na vrhu koda. Jasno su označeni komentarima.

BILJEŠKA:

Na osnovu savjeta, uzeo sam vremena za učenje i pokušaj prilagodbe PWM frekvencije na arduino mega. Iako je promjena frekvencije pomogla u uklanjanju buke motora koja je uzrokovala povratnu spregu, međutim, od mene je bilo potrebno promijeniti mnoge druge dijelove koda, potrebno je promijeniti vrijeme, povećati osjetljivost.

Problem s promjenom stvorene frekvencije PWM -a je taj što je vrijeme trebalo povećati kako bi se nadoknadilo lažno aktiviranje koje se počelo događati, a vrijednosti su morale biti promijenjene, čime su zvučnici postali manje osjetljivi. Vjerujem da bi najbolje u ovom trenutku bilo isprobati vozača motora iz moje prethodne iteracije ovog projekta, o čemu će se više govoriti u posljednjem koraku.

Korak 13: Krajnji proizvod

Posljednju stavku je zaista intrigantno gledati. Ovu stavku najbolje je gledati pri slabom do tamnom sobnom osvjetljenju. Nažalost, moja trenutna kamera ne može snimati u uvjetima slabog osvjetljenja. Zbog toga što sam mogao koristiti dobru kameru za prikazivanje svojih projekata na kojima sam učestvovao po prvi put na autorskom takmičenju, nadam se da su ljudi uživali u ovom projektu i da će izabrati da glasaju za mene.

Dodao sam video izvorne verzije zvučnika tako da možete otprilike vidjeti kako izgledaju.

Sljedeći koraci

Pokušao bih upotrijebiti originalni sklop upravljačkog programa motora koji sam napravio u verziji 1, koji koristi tranzistore i fotoćelije kako bih provjerio hoće li motorima omogućiti bolji rad, to bi trebalo ukloniti probleme koje sam imao s frekvencijskim šumom na motora zbog korištenja PWM upravljačkog signala. Mogu dodati i neke zvučnike sa strane kućišta zajedno sa vlastitom kontrolom jačine zvuka.

Možda ćete primijetiti i da su unutrašnjost vodotornja različite boje, originalni zvučnici koje sam imao su chome, koje nisam mogao pronaći lokalno pa sam se odlučio za crnu za nove (dolaze u različitim bojama) koje bih mogao nadograditi za sve u jednoj boji, ali se prodaju po 40 USD po paru.