Ateş, Müzik ve Işık Senkronizasyonu: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Elektroniklerin Hastanelerde, Okullarda, Fabrikalarda Birçok Önemli Görev İçin Kullanıldığını Hepimiz Biliyoruz. Neden Onlarla Biraz Eğlenmiyorsunuz?

Bu Eğitilebilir Kitapta, Müziği Bir Deneyimden Biraz Daha Eğlenceli Hale Getirmek İçin Müziğe Tepki Veren Ateş ve Işık Patlamaları (Led'ler) Yapacağım.

Çok Hızlı Buharlaşan ve diğer yakıtlara göre çok güçlü bir koku bırakmayan Bir Dezenfektanın Ana Bileşeni Olarak İzopropil Alkol Kullanacağız ve sadece bir iki dakika sonra havadaki kalıntılardan arındıracağız.

Servo, içinden bütan akışı çıkan bir enjeksiyon şırıngası tarafından tetiklenen bir yangın/alev patlaması yapmak için izopropil ile doldurulmuş bir sprey şişesini çalıştırır.

Adım 1: Gerekli Malzemeler

Bu yapıya başlamak için Bazı Servo'ları, Led Şeritleri ve Diğer Elektronikleri toplayın, gereken tüm bileşenlerin kesin olması için

1. MG995 180 Derece Servo'lar* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Sprey Şişeleri *4

5. Ahşap Şeritler

6. Dairesel/ Dikdörtgen Kontrplak

7. Destek için Metal Çubuklar

8. Akvaryum Boruları

9. Ekmek tahtası

10. PCA9685 Servo Sürücü

11. Mükemmel tahta

12. Erkek - Erkek Başlık Telleri

13. Breadboard Güç Kaynağı

14. 5 Amp Güç Kaynağı 5-12 Volt

15. Enjeksiyon Şırıngası

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Balıkçılık ipliği

18. DRV8825

19. NEMA 17 Step Motor

Adım 2: Servolar

Ateşlemeyi veya yangın patlamalarını harekete geçiren şey olduğu için servonun projenin ana bileşeni olduğunu kabul edelim. Bir MG995 Servo Kullanmak İçin Bir arduinoya takmak genel olarak çalışır, arduino kullanarak bir servoyu kontrol etmek için bol miktarda referans bulabilirsiniz. Kontrolü Daha Kolay, Daha Hızlı ve Verimli hale getirmek için servolara ek olarak bir PCA9685 Servo Sürücü kullanacağız.

İki Servo'nun Çalıştırması Bir şişe bu nedenle her ikisini aynı kontrol/pwm (darbe genişliği modülasyonu) sinyali ile aynı anda kontrol etmek daha verimli olduğundan, bu hem saat yönünde hem de saat yönünün tersine aynı anda dönmesi sorunu yaratır. Bunun üstesinden gelmek için tüm sağ taraftaki servoları değiştirmemiz gerekiyor.

Bu, servo tarafından açılarak ve motoruna giden kabloları ve potansiyometrenin aşırı sol ve sağ uçlarını ters çevirerek yapılabilir. Bu, servoyu, saat yönünün tersine verilen bir sinyal için saat yönünde hareket ettirmesi için kandırır ve bunun tersi de geçerlidir.

Şimdi, belirli bir şişe için her iki servo da, güçlü bir misina ile sprey şişesi tetiğine basmak için saat yönünde ve diğeri saat yönünün tersine döner.

Adım 3: Servoların Montajı

Servo'nun başarılı modifikasyondan sonra (8'den 4'ü) şimdi monte edilmesi gerekiyor. Daire testere matkap ucu takılı bir delme makinesiyle delik açmayı kolay buldum. Servo kenar yaklaşık 2 cm olduğundan daire testere matkap ucu ile kesmek en verimli yöntemdir. Şişenin kolayca takılması, tetiklenmesi ve yerleştirilmesi için her servo arasında 8-10 cm boşluk olduğundan emin olun. Şimdi, delikleri kestikten sonra, servonun üst kısmını iyi bir tutkal tabancasıyla yapıştırmayı ve servonun kenarını kesme kenarına kaydırmayı en iyi buldum. Bu kesme ve montaj işlemi biraz bağımlı/Deneme yanılma işlemidir.

Sarı Kağıt, servonun kenarlarının kayması için deliğin kesilmesi gereken Noktaları İşaretler. Delinmiş bütün, sıradan bir küçük matkapla daha pürüzsüz hale getirilebilir.

Adım 4: Derme çatma Perf Board Servo Kalkanı

Bu servo kalkanı yapmak, kablolamayı ve gücü çok daha kolay hale getirir ve ayrıca sorun gidermeyi kolaylaştırır.

Sekiz, 3 başlık pimi seti alın ve aralarında eşit boşluk bıraktığından emin olarak küçük bir mükemmel tahta üzerinde lehimleyin. Sekiz Servo'nun tamamı için Voltajı kısa devre yapın ve kablolar veya küçük metal pimler aracılığıyla topraklayın. PWM pinlerinin kısa 2-2-2-2 seti, ilk 2 servo aynı PWM sinyalini alacak şekilde sonraki iki vb.

Bu mükemmel kartı yapmak da çok önemlidir, çünkü PCA9685 Servo sürücüsü, servoları bağlamak için mükemmel IO sağlasa da, Sürücü 5V ile sınırlıdır ve sözde mevcut kısıtlamalara sahiptir. Bunun üstesinden gelmek için bu mükemmel kart kalkanı/PCB çok iyi bir seçenektir. Diğer bir neden de bu projede çalışan servoların daha yüksek tork ve temiz sprey şişesi presleme için maksimum voltaj kapasitelerinde çalışmasıdır, bu nedenle bu geçici Servo Kalkanı aracılığıyla 8V sağlayacağız. Ayrıca daha sonra sürücüye bağlamak için İlk servo setine bir Erkek Başlık Kablosu Ekleyin / Bağlayın vb.

Adım 5: Bütan Alevi

İzopropili yakmak için şişenin hemen önünde küçük bir alev gereklidir. Alkolü tetiklemek için nikromla denemeler yaptım ama ne yazık ki işe yaramadı ve yapsa bile onunla yaşadığım sorunlar oldu. Bütan fikriyle devam edersek, dört küçük şırıngaya ve akvaryum borularına ihtiyacımız var. Dördünü de özel adaptörler / Boru bağlantı parçaları aracılığıyla tek bir boruya bağlayın. Şimdi Kalan Kısım, gazın şırıngalara akacağı şekilde bütanı Tutuyor. Bunu Gerçekleştirmek İçin Tahta bir kutu/Gövde yaptım, böylece dişli vidalı/çubuklu bir step motor bütanı itebilir ve gaz akışını sürdürebilir.

Bütan kutunuzun 1.25 katı büyüklüğünde iki Kontrplak levha kesin, aşağıdaki ekstra ahşap, step motor ve kutuya doğru itecek çubuk içindir. Bütan kutusunun çapıyla ilgili iki küçük kontrplak alın ve bütan daha önce alınan kontrplak levhaların arasına rahatça sığacak şekilde delin/çivileyin. Şimdi kutunun alt kısmı için, bütanın taban boyutunda kare/dikdörtgen bir kontrplak parçası almayı en iyi şekilde buldum. Dişli bir çubuğun içinden geçmesi için ortalanmış bir bütün ve sızdırmazlık maddesi/silikon bir somun delin. Bütan kutusunu düzeneğe kaydırın ve bütan kutusunun ağzının geçmesi / Dokunması için ortalanmış bir bütün delinmiş akrilik bir üst yerleştirin. Akriliğin üst kısmına bir Şırınga veya benzeri bir şey kaydırın, böylece kutu buna bastırırsa gaz şırıngadan dışarı çıkar. Bunu, şişelerin önüne yerleştirilmiş dört farklı şırıngaya giden dört boruya bağlayın. Yuvanın alt kısmı için, yaylardan geçen ve onu ahşap aksama bağlayan vidalar kullanın, böylece vida stepper tarafından sıkılırsa yuva stepper'a doğru gider ve Bütan Kutusunun preslenmesini kolaylaştırır.

Bütan kutusu için buradaki montajınız yapılır.

Şimdi, boruları servoları tutan kontrplaktan yukarı kaldırmamız gerekiyor, sadece akvaryum borularının yarıçapı büyüklüğünde delikler açın ve bunları düzgün bir şekilde getirin ve şırıngaları bağlayın. Ayrıca oltayı servolardan şişenin yukarısına ve diğer servoya doğru geçirin, öyle ki servo harekete geçtiğinde şişeye basılır. Oltanın ara sıra kaymaması için sprey şişesinin pres kısmında küçük korular kesebilirsiniz.

Adım 6: Işıklar

Herhangi bir Projeyi görsel olarak yapmak için Çekici ışıklar çok önemli bir parçadır, RGB Led'lerin Şeritlerini Alın ve 9 Led'in 4 şeridini kesin, bunlar istenen efekti getirmek için izopropil içeren şişelerin etrafına sarılır. Onları seri olarak bağlayın ve son kabloları ortaya çıkarın. Kırmızı, Yeşil ve Mavi ve sizinle olumlu bir ipucunuz olacak. Pozitif kabloya 12V verirseniz güç verir ve istediğiniz rengi topraklar. Topraklama Aynı anda iki renk, internetteki bir renk kartelasıyla her yerde referans gösterilebilecek farklı bir rengin oluşmasını sağlar.

Arduino/STM32 ile bunları Açmak ve Kapatmak, Arduino/STM32 mikrodenetleyicisi 12 Volt'u Açıp Kapatamadığından zorlaşıyor. Bu yüzden burada 3 adet IRFZ44N Mosfet kullanacağız, böylece müziğe karşılık gelen Led'leri açıp kapatacağız. Mosfet'i alın ve orta terminali ilgili renge ve en sağını zemine ve sol terminalini Mikrodenetleyiciye bağlayın. Bunu Diğer İki Renk için de tekrarlayın.

Bunları basit bir arduino yanıp sönme taslağı ile bir kez test etmek her zaman iyi bir fikirdir, sadece göz kırpma taslağındaki pin numarasını mosfet'i bağladığınıza değiştirin.

Sprey şişesini bir girinti olarak tutarak RGB'nin Led'lerini dairesel bir şekilde yapıştırın. Şişenin etrafına sıkıca sarın ve ahşap tabana/kontrplak üzerine sıcak yapıştırın. Bu aynı zamanda, iplik şişeye bastırarak harekete geçtiğinde şişelerin hareket etmemesi veya düşmemesi için bir nokta oluşturur.

Adım 7: Elektronik ve Kablolama

Kablolama oldukça basittir, ayrıca referansınız için aşağıya bir devre şeması ekledim. Temel olarak Servo Sürücüden gelen PWM kabloları, 4'ü ters çevrilmiş 8 servo Motora bağlanır. Mikrodenetleyici olarak bir arduino ve bir STM32 kullandım. Arduino, püskürtmeyi kontrol etmek içindir ve STM32, ışıkları kontrol etmek içindir. Bir STM32'nin daha iyi özelliklere sahip olması ve daha iyi fourier dönüşümleri gerçekleştirebilmesi ve daha iyi bir Işık ile sonuçlanabilmesi için belirli müzik için renk eşlemelerinin daha iyi olması için bir STM32 kullandım. Bir arduino kullanmak da bir sorun oluşturmaz, ancak daha iyi hesaplamalar yapabilen bir stm32 kullanmaya kıyasla biraz kötü görünebilir.

Adım 8: Kod

Mikrodenetleyicili bir Projenin herhangi bir Parçası olarak kod en önemli kısımdır. Bu proje için kod aşağıda verilmiştir. İhtiyaçlarınıza Uygun Değişiklikler Yapmaktan veya Ayarlamaktan Çekinmeyin. Kodun karşılık gelen Pin Numarası kodun kendisinde belirtilmiştir.

Püskürtme ''Kod'' temelde bir bilgisayar tarafından Arduino'nun seri monitöründe bir şey yazıldığında bir spreyi tetiklemek için programlanmış bir Arduino'dur, ''a'' - ''p'' kombinasyonlarımız var, burada ''a'' bir püskürtmeyi/Ateş Patlamasını tetikler ve ''o'' Dört Şişenin tamamını Püskürtme için tetikler, ''p'' 500 saniyelik bir gecikmedir. Burstler, seri monitörde (sürekli olarak) bu karakterlerden oluşan bir dizi verilerek kontrol edilebilir.

Diğer kod, Led'lerin STM32 tarafından değiştirilmesi içindir. Belirli bir Müziğe Tepki vermek ve amaçlanan güzel renk değiştirme efektini üretmek için Fourier Dönüşümleri gerçekleştirir.

Son Kod, gazı açmak için Kutuya Karşı İttiren Vidayı döndürmek için DRV 8825 Step sürücüsü kullanan Bütan Step Motor içindir. Bununla birlikte, şişelerin önüne yerleştirilmiş şırıngalara Gazı tetikleyen / Açan Üst Akrilik'e karşı kutuyu itmek için vidayı / Kuplörü manuel olarak da çevirebilirsiniz.

9. Adım: Başarı

Projemiz Sonunda Bitti.

Tanıtımını Gösteren Video Eklidir:)

Adım 10: İpuçları, Püf Noktaları ve Öneriler

Dikkat: Bu proje hem asıl amaçlanan etki olarak gerçek Ateş içerdiğinden hem de bütan içerdiğinden lütfen dikkatli olun. İzopropil alkol de tehlikeli bir kimyasaldır ve dikkatli olunmalıdır.

1. Bu Proje, Yangına tepki vermesine rağmen, bir kişinin alevleri fiilen tetiklemek için bir seri monitöre girdi vermesi gerektiğinden, aslında tamamen otomatik değildir. Bu, bir şarkının tamamını ''a'' girişinden ''p''ye kadar haritalayabilen ve otomatik hale getirmek için Arduino'ya sunabilen bir python/herhangi bir algoritma ile kolayca geliştirilebilir.

2. Şişe Kapaklarını ısıtmaktan/ Şişenin Spreyine Zarar Vermekten kaçınmak için, İzopropil içeren Şişelere Kapton Isı bandı ekleyin.

3. Bir kişi Proje yakınında durduğunda ve bir alevin tetiklenmesi tehlikeli olduğunda gaz akışını ve püskürtme işlemini durdurmak için HC-SR04 veya Yakınlık sensörü gibi tüm yapıya bir tür Güvenlik Sensörü eklenebilir.

4. Kullanılan güç kaynağı 8V (5A) (Servo'lar için), 23-40v (Step Motor için), 5v (Arduino ve Stm32 için) ve 12V'ye sahip olmak için Buck veya Boost dönüştürücülerle en aza indirilebilir (Işıklar için).

5. Step Motorun veya DRV8825'in şemalarını, motoru çalıştıran oldukça basit bir Sürücü olarak sunmadım ve ayrıca internette onu step ve mikrodenetleyiciye bağlamak için bol miktarda kaynak mevcut. İlgili kodu vermiş olmama rağmen. Step motorun saat yönünde ve saat yönünün tersine dönüşünü kontrol etmek için iki düğme kullandım, böylece saat yönünde düğmesine basmak vidayı kutuya doğru iter ve saat yönünün tersine düğmesine basmak kutuyu gövdeye indirir, böylece gaz azaltılır/ Cutoff.

6. Yapıdaki istenmeyen çıkışları ve aksaklıkları önlemek için güç kaynakları arasında Doğru Topraklama olduğundan emin olun. Ayrıca, daha kolay hale getirmek için Mikrodenetleyiciyi ve Elektronikleri monte etmek için bir PCB tasarlayabilirsiniz.

7. Bu Proje aynı zamanda bir Sanitizer dispenseri olarak da kullanılabilir ve şişelerin içinde İzopropil bulunur ve bu da biraz sanitasyon sağlayabilir.

8. Ateş aslında bir çakmak tarafından yakılmalıdır, bundan kaçınmak için nikrom tel kullanarak aydınlatma işlemini daha da basit hale getirebilir ve bilgisayar/mikrodenetleyici çalıştırabiliriz.