Bluetooth Hoparlör W/ Müzik-Reaktif LED Matrisi: 12 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu proje Kablosuz Yarışması'na ve LED Yarışması'na katılmıştır -- beğenirseniz oyunuzu çok takdir ederim. Teşekkürler!

Entegre LED matrisli bir DIY Bluetooth Hoparlör tasarladım ve yaptım. LED matrisi, bir şömine modu, soyut bir "hareketli sanat" modu ve hoparlör kutusunun içindeki bir mikrofon aracılığıyla müziğe tepki veren birkaçı dahil olmak üzere bir dizi farklı görselleştirme modu içerir. Ev için tasarlanmış, görüntü ve sesi bu şekilde birleştiren başka bir ürün görmedim.

Bu proje fikri biraz alışılmışın dışında bir şekilde ortaya çıktı. Yeni doğan bebek bekleyen birkaç arkadaşım için bir şeyler yapmak istedim. Çocuklarının nörolojik olarak gelişmesine yardımcı olacak bir hediye ve büyümeyecekleri bir hediye istedim. Bir dizi LED projesi yaptıktan ve biraz ahşap işleme deneyimine sahip olduktan sonra, bir Bluetooth hoparlöre sese duyarlı bir LED matrisi entegre etme fikrini buldum.

Hoparlör kutusu oldukça fazla ahşap işçiliği içeriyordu. Kutunun dışı, 3/4 e kadar frezelediğim kaba kıvırcık akçaağaç kerestesinden yapılmıştır. Ön ve arka paneller MDF'den yapılmıştır. Kıvırcık akçaağaç, bazılarında görülenler gibi elektro gitar kaplamalarından ilham almıştır. Paul Reed Smith'in en sevdiğim gitarlarından.

Dahili olarak, ses için 2x15w Dayton Audio bluetooth amplifikatör kartı ve 16x16 LED matrisini (WS2812 LED'ler) kontrol etmek için bir Arduino Mega kullanıyorum. Hoparlör kutusunun içindeki küçük bir elektret mikrofon, çalmakta olan müziği algılar ve Arduino'nun LED'lerde reaktif ekran oluşturmak için kullanabileceği bir sinyal sağlar.

Tasarım ayrıca LED matrisinin görünümünü tamamen değiştirmek için mekanik ayarlamaya izin verir; pikselliden soyuta. Daha önce başka hiçbir yerde görmediğim için bu özellikle gurur duyuyorum ve etkisi çok güzel (videonun sonunda gösteriliyor). LED matrisi, beyaz yarı saydam akrilik difüzörün arkasındaki bölmeye monte edilmiştir ve hoparlörün arkasındaki parmak vidasını çevirerek LED bölmesini difüzöre doğru veya uzağa hareket ettirebilirsiniz. Böylece parmak vidası, pikselli bir ekrandan (tek tek LED'lerin görülebildiği), neredeyse 3D benzeri bir efektle, LED'lerin birlikte bulanıklaşarak hareketli sanat oluşturduğu soyut bir ekrana geçmenizi sağlar.

1. Adım: Malzemeleri Toplayın

Odun:

Hoparlör kutusunu istediğiniz herhangi bir ağaç türünden yapabilirsiniz. Hoparlör kutusunun çevresi için 3/4” masif akçaağaç, ön panel için ½” MDF, arka panel için ¼” MDF (ancak bunun yerine ½” tavsiye ederim) ve iç hoparlör muhafazaları için hurda ½” kontrplak kullandım.

difüzör:

Yarı şeffaf beyaz akrilik levha:

Elektronik:

Arduino Mega (veya klon):

16x16 LED Matrisi:

19.7V veya 24V güç kaynağı (en az 60w):

3” Tam Aralıklı Hoparlörler:

Dayton Audio 2x15w Bluetooth Amp kartı:

Ses giriş jakına sahip Dayton Audio aksesuarları paketi:

Dayton Ses kartı için braket:

1000 mF kapasitör:

330 ohm direnç

Otomatik Kazançlı Elektret Mikrofon:

24V 16mm Kilitleme açma/kapama LED basma düğmesi:

5V 16mm Kilitleme açma/kapama LED basma düğmesi:

5V 16mm Anlık LED basma düğmesi:

Dişi Güç Girişi:

Maça konektörleri:

Kol-somunlu Tel Konnektörler:

Düşürücü dönüştürücü:

Alternatif Güç Seçeneği:

5V güç kaynağı (en az 70w):

Yükseltici dönüştürücü (hoparlör devresini 19,7V'a yükseltmek için):

LED Bölme ve Donanım

5” 1/4-20 cıvata

T-somun (1/4-20 dişli)

Tırtıllı Somun Başparmak Vidası (1/4-20 dişli):

Pirinç vidalar:

Araçlar/Diğer Malzemeler

Forstner Bitleri:

Adım 2: Ahşabı Kes

İşte 22” G x 9” Y x 6” D olan bir hoparlör için kesim listesi. Seçtiğiniz ahşaptan, sert ağaçtan, MDF'den veya kontrplaktan kesebilirsiniz. (Anladığım kadarıyla MDF, hoparlörlerin titreşimini işlemek için kontrplaktan daha iyidir.)

Üst/Alt Paneller Hoparlör Kutusu: (2) ¾”x22”x6” (kıvrımlı uçlar)

Yan Paneller Hoparlör Kutusu: (2) ¾”x9”x6” (kıvrımlı uçlar, alın eklemleri yapıyorsanız 1,5” çıkarın)

Ön Plaka: ½”x20.5”x7.5”

Arka Plaka: ½”x20.5”x7.5”

LED Baffle: ½”x7.5”Yx 8.5W”

Hoparlör Muhafazaları: (2) ½”x7.5”x4.25”, (2) ½”x7.5”x5.5”

Yukarıdaki parça listesini kesmek için daire testere, masa testeresi ve/veya gönye testeresi kullanın.

Adım 3: Basmalı Düğme Kontrolleri için Üst Panelde Kesikler Yapın

Kutuyu yapıştırmadan önce, üç adet 16mm (~ 5/8”) basma düğmesi için üst panelimizde kesikler yapmamız gerekiyor. 24V kilitleme açma/kapama düğmesi her şeyi açar ve kapatır, 5V kilitleme açma/kapama düğmesi 5V devresini (LED matrisi ve Arduino ile) Bluetooth hoparlörden ayrı olarak açar ve kapatır ve 5V anlık düğmesi modları değiştirir LED matrisi üzerinde.

Bu 16 mm'lik düğmelerdeki dişler ahşabın içinden geçecek kadar uzun değil, bu nedenle somunu her düğmedeki dişlere vidalamak ve takmak için üst panelin iç kısmında daha büyük girintiler açmamız gerekecek. Hoparlörün merkez noktalarını, biri tam olarak ortalanmış ve diğer ikisi merkezden her iki tarafta 1,75 inç uzakta olacak şekilde üst panelin alt tarafında işaretleyin. Daha sonra üst panelin iç kısmında 1-3/8" Forstner ucu kullanarak üstten 1/4" dahilinde bir delik açın (örn. Forstner ucunun solundaki orta noktayı, küçük (örneğin 1/8") bir matkap ucuyla merkez noktasından delmek için kılavuz olarak kullanın; bu, karşı taraftan deldiğinizde nesneleri hizalamanıza olanak tanır. Şimdi ters çevirin ve her deliği üstten delmek için 5/8” Forstner ucu kullanın, böylece 16 mm düğmelere mükemmel şekilde uyan bir deliğe sahip olursunuz. Bu işlem burada gösterilmektedir:

Adım 4: Ön Hoparlör Panelini Kesip Boyayın

İlk önce, her bir konuşmacının merkez noktasını işaretlemek için bir kurşun kalem kullanmak isteyeceksiniz. Merkez noktalarımı en yakın kenardan 3,5" olarak işaretledim ve dikey olarak ortaladım (üst/alt kenardan 3,75"), böylece hoparlörler hoparlör panelinin kenarından 2" içeride olacak. Ardından, ön panelde dikey ve yatay olarak ortalanmış bir 6.75” x 6.75” kare çizmek için kaleminizi kullanın. Bu kare, LED matrisi için kesmedir.

Ardından, işaretlediğiniz noktalara ortalanmış hoparlör deliklerini kesmek için 3 inçlik bir delik testeresi kullanın. Matkap presi önerilir, ancak dikkatli olursanız, muhtemelen elle delme ile kurtulabilirsiniz.

Ardından, her bir hoparlör kesiminin iç kısmına ve LED matris kesimine yivli bir kenar vermek için açılı bir yönlendirici bit kullanın.

Son olarak, MDC ön panelini boyamak isteyeceksiniz. MDF'nin ön ve arka tarafı için beyaz sprey boya kullandım ve üzerine birkaç kat şeffaf vernik uyguladım. Ayrıca siyah sprey boya kullandığım siyah ön panelli bir versiyon yaptım.

Adım 5: Difüzörü Kesin ve Takın

Bir masa testeresi, daire testere veya dekupaj testeresi ile akrilikinizin bir parçasını 7”x 7” boyutunda kesin. Akriliğin her iki tarafındaki koruyucu plastiğin kenarlarını geriye doğru soyun ve ön paneldeki oyuğunuzun içine yerleştirin. Ön panele yapıştırmak için biraz süper yapıştırıcı kullanın.

Adım 6: Arka Hoparlör Panelinde Kesikler Yapın

İlk olarak, dişli giriş jakı ve dişli dişi DC güç jakı için ¼” kesikler yapın. Basmalı düğmeler gibi, iplikler de uzanmaz. Bu iki dişli jak için arka panelin iç kısmında daha büyük girintiler yapmak için düğmeler için yukarıda açıklanan işlemin aynısını kullanın. Ancak bu sefer, girinti için ¾” bir Forstner ucu kullanın ve arka panelin dış kısmının 1/8” yakınına kadar delin ve bu iki ¼'e tam olarak oturacak dış deliği delmek için ¼” bir Forstner ucu kullanın.” krikolar.

Ayrıca paket panelinde aşağıdaki delikleri de keseceksiniz:

- LED bölmeden gelen dişli cıvata için çiftleşme ¼” deliği. Bu ¼” delik arka panelde ölü noktadan delinmelidir.

- (opsiyonel) Fan girişi için ¾” delik. Uygun olan yerde delin. Bu deliği üst kenardan yaklaşık 2”ortaladım.

- İstediğiniz gibi havalandırma delikleri. Havalandırmaya izin vermek için arka panelin yan kenarlarına doğru iki ¾” delik açtım (LED'ler ve düşürücü dönüştürücü oldukça ısınabilir).

7. Adım: Hoparlör Kutusu Kabuğunun Tamamlanması

Ön paneli gönye kutusuna takmadan önce, kabuğu ve ön paneli zımparalamak ve bitirmek isteyeceksiniz. Bitiş seçimi size kalmış. Üst, alt ve yan panellerim masif akçaağaç olduğundan, bitiş olarak Waterlox kullandım.

Elektro gitardan ilham alan bir bitiş için gri anilin boya ve Tru-yağ kullandığım hoparlörün birkaç kopyasını da yaptım. Bunlardan birinde ön ve arka paneller için siyah sprey boya, diğerinde gri olanda beyaz sprey boya kullandım.

Adım 8: Hoparlör Kutusu Kabuğunun Birleştirilmesi

Kutuyu yapıştırmadan önce, düğme kesikleri için yukarıdaki adımı uyguladığınızdan emin olun. Ayrıca, yapıştırmadan önce, ön panelin dayanacağı üst, alt ve yan panellerin kenarlarına ve kenarlarına destekleri takın. Yaklaşık ½”yüksekliğinde bazı hurda ahşap şeritler (MDF veya kontrplak) kesin ve bunlardan ikisini üst, alt ve yan panellerin her birine yapıştırın ve çivileyin. Şeritler ½” veya ¾” yüksekliğinde olmalıdır. Her bir paneldeki ön destek şeritlerini, desteklere yaslanırken ½” ön hoparlör paneli ¼” içeri girecek şekilde ön kenardan ¾” geriye yerleştirdim. Buradaki videoyu izleyin: https://www.youtube.com/embed/X1bEgGLwVLY?t=112 Destekleri üst ve alt panellerinizin 7 inçlik açıklığına yerleştirmediğinizden emin olun, çünkü bu LED bölmenizin difüzöre yakın hareket etmesine engel olur.

Not, video ve resimlerde sırt için de destekler yaptım. Bu talimat için, iç hoparlör muhafazalarını arka panel için destek görevi görecek şekilde boyutlandırarak tasarımı geliştirdim, böylece destek parçalarına arkada ihtiyaç duyulmaz.

Destekleri taktıktan sonra hoparlör kutusunun dış kabuğunu üst, alt ve yan panellerle yapacağız. Bu sadece dört tarafı olan basit bir gönye bağlantı kutusu. Birleştirmek için ahşap tutkalı ve kelepçeler kullanın. Ayrıca ön ve yan bölümlerinize bazı ressam bantları koymanızı (ahşap tutkalı ile yapışmamaları için) ve mükemmel bir kare elde ettiğinizden emin olmak için kenetleme sırasında ve tutkal kururken kutuya yerleştirmenizi tavsiye ederim. ve rahat.

Adım 9: İç Hoparlör Muhafazalarını ve Ön Paneli Kabuğa Takın

Hoparlör muhafazalarını ve ön paneli hazırlayın:

Her bir iç hoparlör muhafazasının her biri, bir muhafaza oluşturmak üzere ön, yan, üst ve alt panellere uyan L şeklinde bir iç kısımdan yapılmıştır.

İlk olarak, hoparlörün kendisini kılavuz olarak kullanarak hoparlör vidalarınız için noktaları işaretleyin. Ardından delikleri önceden delin

Ardından, 4,5”x7,5” parçaya hoparlör kabloları için ½” delikler açın ve 4,5”x7,5” parçayı, iç kenarı hoparlör panelinin en yakın tarafından 5,5” olacak şekilde ön panele dik olarak takın.. Bu parçaları tutturmak için önden tutkal ve çivi kullanın (daha sonra geri dönüp çivi deliklerini kapatmak için ahşap macun ve kum kullanacaksınız). Not: Videoda cep delikleri kullandım, ancak delme ile ilgili sorunlar yaşadım, bu yüzden bu yolu önermiyorum.

Ön paneli ve hoparlör muhafazalarını takın:

Ardından hoparlörleri önceden açtığınız deliklere vidalarla takın. (Bağladığım hoparlörlerde contalar var, bu yüzden sızdırmazlar. Şimdi bu yapıyı ön panel, hoparlör muhafazasının dik tarafı ve hoparlörlerle birlikte hoparlör kutusuna yerleştirin. Hoparlör kablolarını delikten geçirin. Bu sırada, hoparlör muhafazalarının iç kenarlarını ön panelin arkasına karşı yalıtmak için biraz kalafat kullanın (İsteğe bağlı: şimdi hoparlör muhafazalarına biraz çoklu dolgu ekleyin.)

Ardından, Hoparlör Muhafazalarının (1/2”x6”x7,5”) arka taraflarının yan kenarlarında cep delikleri açın. Şimdi, yapıştırıcı ve cep deliği vidalarını kullanarak hoparlör muhafazalarının arka taraflarını yan panellere takın ve muhafazaları tamamlamak için muhafazanın arka tarafı ile muhafazanın dikey iç tarafı arasındaki alın eklemini yapıştırın ve vidalayın.

Adım 10: Hareketli LED Baffle'ı Yapın

Bunun için daha önce kestiğimiz ½”x7.5”H x 8.5” W parçasını kullanacağız.

1. LED Baffle'ınızın ön kısmının ölü merkezinde yaklaşık ¼" derinliğinde bir ½" girinti açın (bu, cıvata başınızın aynı hizada olmasını sağlar)

2. Arkadaki ¼” T-Somun ölü merkezi için bir delik açın (böylece arkadan ön tarafta açtığınız girintiye kadar uzanır)

3. T-Somunu arkadan çekiçleyin

4. 5” ¼-20 altıgen cıvatayı önden vidalayın (gevşemesiyle ilgili sorunlarınız varsa T-somun üzerinde süper yapıştırıcı kullanın)

5. LED matrisinin arkasındaki kablo konumlarıyla hizalanan bölmenizde büyük delikler açın (bunu yapmadan önce muhtemelen kapasitörü + ve - LED matrisinizdeki + ve - arasına lehimlemek isteyeceksiniz)

6. LED matris kablolarını deliklerden çekin ve LED matrisini bölmenin önüne süper yapıştırın (isteğe bağlı: güvenlik / ısı dağılımı için alüminyum levhayı bölmenin önüne yapıştırın, ardından LED matrisini alüminyuma yapıştırın)

Adım 11: Elektronik ve Kod

İşte kodun Github bağlantısı (devam ediyor, ancak çalışıyor):

Öncelikle, henüz yapmadıysanız Arduino'yu indirin ve kurun.

İkinci olarak, FastLED kitaplığını Arduino'ya eklemeniz gerekecek. (Arduino kitaplıkları sekmesinde "FastLED" aramanız yeterlidir.)

Üçüncüsü, Arduino kodunu (yukarıya bağlı) Arduino Mega'nıza yükleyin (belleği ve kodun boyutu nedeniyle bir Mega kullandım; G/Ç perspektifinden aşırıya kaçıyor). Kod, (a) LED'lerin pim 2'ye bağlı olduğunu, (b) anlık basma düğmesinin pim 5'e bağlı olduğunu, (c) mikrofon girişinin pim A0'a bağlı olduğunu ve (d) 3.3V piminin bağlı olduğunu varsayar. Arduino'daki AREF pinine (ve elektret mikrofondaki Vcc'ye) bağlanır.

Elektroniğe dönerek, Dayton Audio kartıyla birlikte gelen basit yönergeleri izleyerek bağlayabilirsiniz. Bu basit; hemen hemen tak ve çalıştır.

Dişi güç jakından 19.7V veya 24 V + ve toprak girişlerini alacak ve bunları 3 yollu veya 5 yollu seviye somunlu konektörle ayıracaksınız. 24V kilitleme açma/kapama anahtarını güç girişi ile bu bölme arasına bağlayın, böylece bir röle açma/kapama anahtarı olarak işlev görür. Bölmeden, 19.7V'yi doğrudan Dayton ses kartına ve kademeli dönüştürücüye çalıştırın (vidasını çevirerek kademeyi ayarladığınızdan emin olun ve 5V çıkış verdiğini doğrulamak için bir multimetre kullanın).

Ardından 5V kilitleme açma/kapama düğmesini kademeli çıkışın geri kalanı ile 5V bileşenlerinin (Arduino, LED'ler, anlık basma düğmesi ve fan) arasına bağlayın, böylece 5V'yi açmak/kapatmak için bir röle görevi görür. devreyi Bluetooth hoparlörden ayrı tutun. Ardından Arduino, LED'ler, 5V anlık basma düğmesi ve fanı bağlamak için Fritzing şemasını izleyin.

Dayton ses braketi, Bluetooth kartını monte etmek için kullanılacaktır. Nispeten ucuzdur ve bunu kolaylaştırır. Arduino Mega, 5V düşürücü dönüştürücü ve 5V fanı arka panele monte etmek için sadece plastik ayırıcı vidalar ve süper yapıştırıcı kullandım.

Hoparlördeki parçaların yerleşimi hakkında çok fazla ayrıntıya girmeyeceğim çünkü çok iyi yaptığımı düşünmüyorum. Ancak, düzeni anlamanız için size bazı yönergeler verebilirim. İlk olarak, 16 mm'lik tüm düğmeleri üst paneldeki deliklere vidalayın. Ardından, tüm elektronik bileşenleri bağlamak için JST konektörlerini ve düz somun konektörlerini kullanın, böylece bunları hoparlörün içine nasıl yerleştireceğinizi anlayabilirsiniz. Ardından, işe yarayan birini bulmak için düzenlerle oynayın. Bileşenlerin yerleştirilmesine karar verirken, LED bölmesini muhafazaya yerleştirdiğinizden emin olun, böylece bileşenlerin bölmeden hoparlörün arka paneline uzanan dişli cıvatadan temiz olduğunu onaylayabilirsiniz ve emin olun. bölmenin ileri ve geri hareket ettirilmesi için yer vardır (difüzör ile aynı hizadayken difüzörden ½” veya daha uzağa).

Bileşenleri JST ve seviye somunlu konektörler aracılığıyla ayırın, böylece her şeyi kalıcı olarak takabilirsiniz. Arduino Mega'yı, 5V kademeli dönüştürücüyü ve 5V fanı yeni bulduğunuz yerlere takmak için süper yapıştırıcı kullanın. Şimdi her şeyi yeniden bağlayın ve tüm elektroniklerin düzgün çalıştığını test edin.

İPUCU SES REAKTİVİTESİ DOĞRU GÖRÜNMÜYORSA: Mikrofon duyarlılığı büyük ölçüde değişebilir. Duyarlılık doğru görünmüyorsa, mikrofon değerlerini okumak için seri monitörü kullanın, kullanmayı planladığınız ses kaynağından bir şarkı çalarken aralığı belirleyin ve koddaki MIC_HIGH ve MIC_LOW parametrelerini ayarlayın. Bunlarla oynamak, kodun sese nasıl tepki vereceğini önemli ölçüde değiştirecektir.

Adım 12: Arka Paneli Takın ve Çalıştırın

Arka paneldeki ¼” orta deliği ¼-20 cıvata ile hizaladığınızdan emin olarak, dişli cıvata delikten dışarı çıkacak şekilde arka paneli hoparlör kutusuna yerleştirin. Şimdi tırtıllı somunu cıvataya vidalayın, böylece tırtıllı somunu çevirerek LED bölme ile difüzör arasındaki mesafeyi ayarlayabilirsiniz (esas olarak bir kelebek vida görevi görür). Arka panelin köşelerinde pirinç vidalar için önceden delik açın ve pirinç vidaları vidalayarak arka paneli sabitleyin.

Takın, telefonunuzu Bluetooth'a bağlayın ve keyfini çıkarın!

LED Yarışması 2017'de Birincilik Ödülü

Kablosuz Yarışmada İkincilik Ödülü