LED plesna soba: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Ovo je vodič za izgradnju LED muzičkog vizualizatora zasnovanog na Arduinu, AKA potpuno slatke digitalne plesne sobe. Postoje različiti vodiči oko instrukcija o vizualizatorima sa čistim krugom, ali to su općenito neka vrsta pojačala koje čini svjetla pulsirajućim i mijenja intenzitet kao odgovor na snagu koja se prenosi u audio signalu. Htio sam nešto više u nizu višestrukih strobova koji reagiraju na različite frekvencije muzike. Krajnji rezultat je mutant pastorka ovoga i ovoga i malo ovoga, ali potpuno se isplati. Stvarni audio signal se čita iz priključka za mikrofon na računaru, tako da može prihvatiti vlastiti zvuk ili zvuk sa iPod / Rock benda / karaoke / šta god vi luda djeca možete zamisliti. Ja nova muzika! Ljubaznošću DoKashiterua i Creative Commons -a donosim vam necenzurirani video zapis sistema na djelu:

Korak 1: Dijelovi / alati

Dijelovi: LED diode - Očigledno. Kupio sam zaista svijetle 10 mm u različitim bojama na veliko od eBay -a, ali možete ih pronaći na Digikey -u ili Mouseru. Više ocjene milicandela su bolje, pogotovo ako želite da one osvjetljavaju bilo što, a ne samo da budu mjesto boje. Kupujte i pronađite dobru ponudu. Otpornici - po jedan za svaku LED diodu. Za moje je potrebno 470 ohma, ali svakako provjerite ocjene na svojim LED diodama kako biste dobili što je moguće više svjetla, a da ih ne pregorite. Žitni hleb za lemljenje - Za sva kola. Arduino - Sučelje računalo/kolo. Odlična mala tabla. Kupite na mreži. Žica - puno pune žice. Trebalo mi je mnogo, brzo, pa sam na kraju očistio svoj lokalni RadioShack od ovih stvari, ali trebali biste ga pronaći mnogo jeftinije. Ovako držane dvije niti izuzetno je korisno, kao što ćete vidjeti kasnije. Računalo - gdje se vrši stvarno računanje. Da, ovo bi moglo biti malo pretjerano za bljeskanje nekoliko svjetala, ali kako smo neizbježno završili sa sviranjem plesne muzike sa prijenosnog računala, sve je išlo sasvim u redu. Napajanje - LED diode će vjerojatno trošiti više energije nego što arduino može pružiti, pa ćemo ih napajati izvana i mijenjati ih tranzistorima. Trebali biste imati hrpu ovih iz stare elektronike ili ih možete pronaći u trgovinama za štednju. Na stranici za planiranje pogledajte napon / amperažu koja vam je potrebna. NPN tranzistori - Koristimo ih kao strujna pojačala / sklopke. Mala struja izvučena iz arduina kontrolira veliku struju izvučenu iz napajanja koje prolazi kroz LED diode. Pronađite ih na mreži ili na RadioShacku. Lemilica - Prilično razumljivo. Zvučnici / audio razdjelnik / muški -muški audio kabel - Zvučnici za zvuk, razdjelnik i kabel za dovod signala iz izlaza za slušalice do zvučnika i priključka za mikrofon. Softver: Arduino - Preuzmite arduino softversko okruženje odavde. Obrada - Obrada dobro komunicira s arduinom i ima ugrađene neke sjajne biblioteke. Preuzmite je odavde. Ovdje provjerite imate li najnoviju verziju biblioteke za obradu zvuka Minim. Možda ćete također morati nabaviti 'arduino' biblioteku kako biste ih natjerali na komunikaciju - preuzmite je odavde i zalijepite u mapu Processing/libraries.

Korak 2: Dizajn kola

Cjelokupan prikaz kola koje gradimo. Dva lanca žice spojena su na visoki i niski napon, a svaki par LED/otpornik premošćuje ih da zasvijetle. Niskonaponski niz je zapravo spojen na masu preko tranzistora tako da možemo kontrolirati količinu struje koja teče (a time i svjetlinu LED dioda).

Korak 3: Planiranje

Najvažniji korak je planiranje koje boje želite i gdje. Stropovi u mojoj spavaćoj sobi najbolje se opisuju kao "u obliku vafla", s kvadratnim udubljenjima popločavaju površinu. Oni su stvorili vrlo prirodnu mrežu za postavljanje boja, ali morate smisliti vlastiti plan. Možete zamisliti do 8 ili više LED dioda na jednom kontrolnom nizu, što znači da će se tih 8 uključivati i isključivati istovremeno. Sa svim sastavljenim rasporedom, sada su nam potrebni proračuni snage. Provjerite tablice s podacima za svoje LED diode kako biste utvrdili napon i struju. Moji imaju pad napona od ~ 3,5 volti i imaju maksimalnu struju od 20 miliampera. Kako sam imao napajanje od 12 volti, možemo napraviti jednostavnu matematičku shemu pomoću Ohmovog zakona (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * R R = 425 ohma. Radi jednostavnosti zaokružujemo to na 470 ohma. Većina LED dioda od 5 mm imat će pad napona oko 2 volta i nazivne vrijednosti struje oko 15 miliampera, ali provjerite da ih ne izgorite. Zapamtite: intenzitet svjetla je proporcionalan struji, pa upotrijebite veći otpornik da ograničite struju ako su presvijetli. Također se pobrinite da napajanje može podnijeti svu ovu struju - neka mala imaju samo nekoliko stotina miliampera, što znači da možete paralelno napajati samo 10-20 LED dioda poput nas.

Korak 4: Pripremite LED diode i žicu

Mnogo je lakše pričvrstiti LED diode na žice ako ih prvo lemimo zajedno s otpornicima. Prerežite negativni (kraći) vodič LED -a i jednu stranu otpornika otprilike na pola, a zatim ih lemite zajedno. Kada to učinite, savijte pozitivni vodič i otpornik prema van tako da LED dioda malo zaviri. Za mnogo jasnije objašnjenje pogledajte sliku. Zatim rasporedite svu žicu i provjerite imate li dovoljno da svaki pramen dopre. Izmerite i označite gde svaka LED lampica treba da ide. Još jednom, objašnjenje stvarnog priloga najbolje daje slika. Lemite LED diode na žicu, pazeći da polariteti budu dosljedni - svi pozitivni vodi na jednu žicu, a svi negativni na drugu. Kad završite, isprobajte niti prije nego što ih postavite - spojite žice na napajanje ili bateriju od 9 volti kako biste bili sigurni da se uključuju sva svjetla. Zatim postavite sve žice gore! U mom slučaju, ovo je uključivalo puno, puno bijele trake i stajanje na stolicama. Pobrinite se da se svi slobodni krajevi spoje na jednoj lokaciji, gdje ćemo postaviti matičnu ploču, arduino i računar. Takođe sam stavio male origami kugle preko LED dioda da rasprše svjetlost - samo izrežite male proreze radijalno prema van od rupe u balonu da napravite četiri jezička i lijepo će kliziti. Za efekt pogledajte sliku na prethodnoj stranici. Bonus bodovi ako su kuglice napravljene od starih bilješki s predavanja.

Korak 5: Izgradite krug

Zaista se nema mnogo više za reći. Spojite pozitivne i negativne vodove iz vašeg izvora napajanja na razvodne žice na vašoj matičnoj ploči i spojite arduino iglu za uzemljenje na istu negativnu šinu. Za dobar sistem izgleda pogledajte sliku. Testirajte da li sve funkcionira uklanjanjem kabela sa arduina (prikazano plavo, crno i crveno ispod) i povezivanjem na pozitivnu vodilicu. Struja će teći kroz tranzistore i omogućiti LED diodama da se uključe (ako je sve pravilno spojeno). Vratite ih onako kako trebaju biti i povežite arduino sa računarom pomoću USB kabla. Da biste postavili zvučni sistem, uključite zvučnike i muško-muški kabel u razdjelnik. Pošaljite drugi kraj muško-muškog kabla u utičnicu za mikrofon na vašem računaru. Opet, ovo je pomalo pretjerano ako ćete samo puštati zvuk sa svog računara (pogotovo ako možete smisliti kako koristiti utičnicu), ali na ovaj način sistem može bljeskati na Rock Band ili karaoke ili bilo što drugo što može izlaziti na Audio priključak od 3,5 mm. Provjerite radi li vaš mikrofon - uključite razdjelnik u bilo koji izvor zvuka, a zatim otvorite program za snimanje zvuka da vidite da li registrujete signal. Često se mikrofon može isključiti, pa ako imate problema, to je prvo mjesto za traženje.

Korak 6: Šifra Šifra Šifra

Otvorite arduino softversko okruženje i postavite standardnu skicu StandardFirmata na ploču. Skica će vam omogućiti kontrolu arduina preko serijskog interfejsa, što znači da proizvoljan kod na računaru može kontrolisati svjetla koja smo upravo spojili. Kod koji zapravo obrađuje audio signal je (prikladno) skica za obradu. Zasnovan je na odličnoj biblioteci BeatDetect u biblioteci minim. Klasa BeatDetect izračunava Fourier -ovu transformaciju audio signala i prati srednju vrijednost i varijansu svakog od koeficijenata posljednjih nekoliko sekundi. Ako vrijednost u bilo kojem od FFT spremnika prelazi varijansu, otkrije se otkucaj i uključit će se svjetlo povezano s tom frekvencijom.. To znači da će svaki niz LED dioda odgovarati različitoj frekvenciji muzike - jedan pramen će bljeskati u ritmovima basova, drugi za hitove, drugi na visoke vokalne note i tako dalje, za 26 različitih frekvencija. Preuzmite priloženu obradu skicirajte odozdo i izmijenite ledPins niz u retku 10 tako da odražava vaše postavke. Prvi pin broj odgovara najnižim frekvencijama. Kad to učinite, završili ste! Uključite razdjelnik zvuka u utičnicu za slušalice, pokrenite skicu i počnite puštati muziku. Ako sve radi kako se očekuje, pojavit će se vizualizator valnog oblika, a svjetla će treptati. Uživajte!

Korak 7: Rješavanje problema

Glavni problemi na koje ćete vjerovatno naići su navođenje Processinga i arduina da međusobno razgovaraju. Obavezno instalirajte arduino softver - sa sobom će doći sve potrebne serijske biblioteke. Možete izbjeći probleme sa krugom tako što ćete testirati u tijeku - testirajte svaku LED, zatim svaku žicu, a zatim svaki tranzistor. Ako ništa drugo ne uspije, vratite se na ovo kako biste dijagnosticirali gdje leži problem. Sad kad sam uspio zbrisati sve greške iz vlastitog programa, ne mogu se sjetiti o čemu su mi bile riječi. Objavite sve probleme koje imate, jer sam vjerovatno naišao na njih i od tada sam zaboravio.