Sonic Papyon, David Boldevin Engen: 4 Adım (Resimli)

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

İki aynalı 4x5 LED dizisinde çevredeki sesi dört farklı frekansta sürekli olarak gösterebilen kompakt bir papyon

Bu eğitimde, herhangi bir kalabalığın içinde öne çıkmanızı sağlayacak bir papyonun nasıl yapılacağı anlatılacaktır.

Bu proje için ihtiyacınız olacak:

1 Arduino Pro Micro veya 16MHz'de çalışan benzer boyutta bir Arduino

40 adet 3mm LED

1 basit düğme

1 Elektret Mikrofon

1 Şarj Edilebilir 3.7V 800mAh 25C 1 Hücreli LiPo Pil

10 100Ω direnç

1 10kΩ direnç

1 220Ω direnç

Bir PCB makinesine erişim (Baskılı Devre Kartı)

Ucuz, ayarlanabilir kancalı/klipsli papyon veya sadece ayarlanabilir kancalı/klipsli boyun bandı

Adım 1: PCB'yi yazdırın

Bir devre kartı yazdırırken,.cmp dosyasını üreticinin gereksinimlerine uyacak şekilde uyarlamanız gerekebilir. Bununla birlikte, orijinal kart oldukça yanlış bir yöntem kullanılarak yapılmıştır, bu nedenle çoğu üretici büyük olasılıkla PCB'yi değişiklik yapmadan üretebilecektir. Resimlerde PCB'nin önünü ve arkasını görebilirsiniz. Tasarım, lehimleme deliklerinin yol içermediğini ve yolların yalnızca ayrı olarak yerleştirilebileceğini varsayar (birden fazla yan yolu olan PCB'lerde katmanlar arasındaki bağlantılardır).

Her ışık, normal bir LED matrisinden çok daha az giriş düğümüne izin veren Charlieplexing adı verilen bir teknik kullanılarak ayrı ayrı adreslenir; dezavantajı, dizinin ne kadar büyük olabileceğinin bir sınırını belirleyen bir seferde yalnızca açık ışığın açılabilmesidir ve fark edilir yanıp sönme olmadan. Charliplexing, 1 ve 0 iki sinyali yerine üç adet 1, 0 ve Z'ye sahip olarak çalışır. Burada Z, çok yüksek empedansa sahip bir açık devre gibi çalışır. Böylece her bir ışık, düğümün 1, 0, Z, Z, Z'nin bir kombinasyonunda olmasıyla açılır, bu da akımın aynı anda yalnızca bir düğümden diğerine gidebileceği anlamına gelir.

Adım 2: Hepsini Birlikte Lehimlemek

Işıkları PCB'ye lehimlerken, LED'in pozitif tarafını karelere ve negatif tarafını daireye tutarlı bir şekilde lehimlemek çok önemlidir. Bunun tersini yapmak, koddaki adresin yanlış ışıkları açmasına ve tutarsızlık, aynı uyaran tarafından birden fazla ışığın yanmasına neden olacaktır.

Ardından papyonun önüne 10 100Ω direnci lehimleyin.

Ardından diğer parçaları devre şemasında gösterilen şekilde bağlayın, arduino USB ile bağlandığında yeniden şarj olacağından pili doğrudan Arduino'ya lehimlemek sorun değil. Tüm parçaları PCB'nin arkasına yapıştırmadan önce dizideki hataları test etmelisiniz.

3. Adım: Kodu Yükleme ve Hata Ayıklama

Yukarıdaki kodu yükleyin. Yüklendiğinde, etkinleştirmek için düğmeye basın, şimdi içe dönük bir üçgen şekli papyon üzerinde yukarı veya aşağı kayıyor olmalıdır.

Bunu yapmazsanız, void döngüsündeki while(mode=0) döngüsündeki her ışık için 1-20 arasında bir giriş alan Blink(LED) işlevini kullanın ve bunun geri kalanını yorumlarken döngü.

boşluk döngüsü () {

while (mod == 0) {

Yanıp Sönme(1); //Işıkların olması gerektiği gibi çalışıp çalışmadığını ve hangilerinin çalışmadığını tek tek test edin

//Yanıp söner(2); //sonraki adım 20'ye kadar

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

mod = 1;

Kapalı();

aç(1);

gecikme(200);

kırmak;

}

Kapalı(); */ // hata ayıklama sırasında bu bölüm yorumlanır

}

…..

Hata ayıklama:

Her iki tarafta farklı ışıklarınız varsa, lehimlemede bir sorun vardır ve etkilenen ışıkların lehimini söküp 2. adımı tekrar yapmalısınız.

2 ışık çifti kapalıysa, eksik viyalar olabilir.

İki ışık her zaman birlikte yanıyorsa ve diğerlerinden daha az parlaksa, biri yanlış şekilde lehimlenmiştir.

Her bir ışık ayrı ayrı yanıyorsa, ancak 2. adımı karıştırdığınız kodun üst kısmındaki talimatlarda açıklanan modeli takip etmiyorsanız.

kötü bağlantılardan veya PCB'deki kısa devreden başka sorunlar ortaya çıkabilir.

Uyarı: Bu bölüm çok tekniktir ve papyon yapmak için gereksizdir.

Spektrum analiz kodunu özellikle 16MHz saat frekansına sahip bir Arduino için yazdım. Bu yüzden diğer sistemlerde ne kadar iyi çalışacağından tam olarak emin değilim, tüm grupların çok farklı tepki vermesine neden olabilir, ancak çok fazla değişmeyebilir.

Yaklaşık 8,9kHz örnekleme frekansı olan yaklaşık 6,7ms'de 60 örnek alarak çalışır. Daha sonra 4 farklı frekans vererek 4 farklı şekilde analiz edilir.

En yüksek frekans analizi, diğer her numuneyi bir sonrakiyle karşılaştırarak, değerin karesini alarak ve her numune çifti için toplayarak çalışır. Bu, örnekleme frekansının yarısı civarında en yüksek etkiyi verir, bu nedenle 4, 4kHz civarında bir bant geçiren filtredir.

Analiz için kaba bir matematiksel formül:

Σ(sq(x[2n-1]-x[2n]))

Bir sonraki çok benzer şekilde çalışır, ancak önce bir seferde iki örnek ekler. Bu, 2, 2kHz civarında bir bant geçiren filtre oluşturarak en yüksek frekansları filtrelerken, son sistemin örnekleme frekansının yarısını etkin bir şekilde verir.

Bir sonraki sistem de aynı şeyi yapar, ancak bir seferde 2 örnek eklemek yerine, 440Hz için bir bant geçiren filtre haline gelen 10 tane ekler.

Son analiz, ilk 30 örneği toplar ve bunu son 30'un toplamı ile karşılaştırır. Bu, 150 Hz için etkin bir bant geçiren filtre haline gelir.

Adım 4: Hepsini Bir Araya Yapıştırın

Temas ederse kısa devreye neden olabileceğinden Arduino'yu PCB'den ayrı tutmak önemlidir. Bu, aralarında elektrik bandı ile yapıştırılarak yapılabilir. Ayrıca papyonun bir kanadında pil, diğer kanadında ise denge için mikrodenetleyici olması avantajlıdır. Boyun bandını bağladığınız yer burası olduğundan, papyonun ortasını oldukça boş tutmaya çalışmalısınız, mikrofon birkaç milimetre dışarı çıkması ve yemek borunuzu göstermesi gerektiği için olası istisna dışında, bu, konuştuğunuzda şu anlama gelecektir. herkes en net bunu görecektir.

Unutmayın: papyonun arka tarafında işlevsellik estetikten çok daha önemlidir, çünkü kimse bunu görmeyecektir.