Su Hoparlörü Ekolayzer: 13 Adım (Resimlerle)

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

İlk Eğitilebilir Dersimde, ekolayzır görevi gören Su Hoparlörleri oluşturmak için gereken adımlardan geçeceğim.

Mağazadaki su hoparlörlerini izlemek harika ama daha fazlasını yapabileceklerini hissettim. Çok uzun yıllar önce, müzik çalma sıklığını göstermek için bir seti değiştirmiştim. Color Organ Triple Deluxe II'yi bir dizi fotoğraf hücresi potansiyometresi ve transistörle bir araya getirdiğim sırada, 3 hoparlörden oluşan bir setin çalışmasını sağlayabildim.

Daha sonra birkaç yıl önce, bir arduino'nun okuması için sesi 7 veri değerine ayırma yeteneğine sahip IC MSGEQ7'yi duymuştum. Bu projede bir arduino mega 2560 kullanıyorum çünkü beş su kulesini çalıştırmak için gerekli sayıda PWM pinine sahip.

Bu proje, bir perfboard, Bluetooth modülü, arduino ve kullanıma hazır su hoparlörlerinde lehimleme becerilerini kullanır. Proje boyunca aslında farklı yapmam gereken birkaç şey fark ettim, bu yüzden onları işaret edeceğimden emin olacağım.

Başlayalım

Adım 1: Parçalar

Bu projede kullanılan birkaç parça var. Masanın etrafında birçok parça vardı, diğer parçalar yerel bir parça mağazasından satın alındı.

İhtiyacın olacak:

NOT: parantez içindeki parça miktarı

(1) Arduino Mega 2560

(1) USB Bluetooth Modülü

(1) 8 Pinli DIP soketi

(1) MSGEQ7 - ebay, bu IC'nin sahte sürümleriyle dolu olduğundan, bunu Sparkfun Electronics'ten satın almanızı öneririm

(1) Kulaklık jakı soketi

(1) Dişi uçlu kulaklık kablosu

(1) yeterli kablo uzunluğuna sahip standart USB dişi

(5) 3 telli konektör (çift) genellikle ws2812b LED şeritleri için 3 telli konektör olarak satılır (resme bakın)

(10) FQP30N06L N-Kanal mosfet

(5) 1N4001 standart engelleme diyotu

(4) 3 mm Kırmızı LED

(4) 3 mm Sarı LED

(4) 3 mm Beyaz LED

(4) 3 mm Yeşil LED

(4) 3 mm Mavi LED

(10) 10k direnç 1/4 watt

(8) 100 OHM direnci

(8) 150 OHM direnci

(5) 500 OHM potansiyometre

(5) 2k OHM potansiyometre

(5) 27 OHM 5 watt direnç

(2) 100k OHM Dirençleri

(2) 100nF kapasitörler

(1) 33pF kapasitör - Bu değer olmalıdır; Bu değere ulaşmak için birden fazla kondansatörü paralel koydum

(1) 10nF kapasitör

(1) Açık - AÇIK geçiş anahtarı (montaj deliği 3 mm'dir, genellikle ebay'de mini geçiş anahtarı olarak listelenir)

(4) 1/8" x 1 1/2" Cıvatalar (benimkiler Home Depot'tan soba cıvataları olarak etiketlendi, 3d dosya bu boyuttaki somun ve cıvata için ayarlandı)

(2) kabaca 12 uzunlukta Ethernet kablosu

3D baskılı parçalar, eğer bir yazıcınız yoksa 3dhubs.com gibi web siteleri harika bir kaynaktır.

Sıcak tutkal

Lehim + Havya

Erkek başlık pimleri

2. Adım: Bluetooth Adaptörünü Sökün

Başlangıçta bir USB erkek kablo kullanacaktım, ancak üzerindeki soket kırıldı, ardından adaptörü sökmeye ve USB portunu çıkarmaya karar verdim. Bir multimetre kullanarak, USB bağlantı noktasının dış kabuğundaki pimleri test ederek zemini bulabildim. (bağlıdırlar)

NOT: Ses bağlantı noktasında yüksek frekanslı gürültüye neden olduğu için proje boyunca bu adaptörü kısmen değiştirmek zorunda kaldım, yenisi de %100 daha iyi değil. ancak çalışan farklı bir alıcım var, ancak kendi pili ve açma/kapama düğmesi var, bu da su hoparlörlerini çok tak ve çalıştır yapmıyor. bu alıcılar ucuzken daha fazla ödemek her zaman yüksek kalite alacağınız anlamına gelmez.

Adım 3: IC'yi Perfboard'da Ayarlama

Bu adımda IC DIP soketinin perfboard lehimleme işlemini başlatacağız.

Şematik, tüm parçaların nasıl kablolanacağını gösterir, mosfet kontrol pimi "PWM" etiketidir, çünkü her bir pimin koddan neyi kontrol ettiğini değiştirebildiğim için onları doğrudan arduino üzerindeki bir pime bağladım.

DIP soketini kartın bir tarafına, kartın ortasına yakın bir yere yerleştirerek başladım.

İPUCU: Yapışkan yapışkan, lehimleme sırasında parçaları yerinde tutmaya yardımcı olur.

Daha sonra 1 ve 2 numaralı pinlere 100nF kondansatör ekledim, ardından pin 8'e bağlanmak için iki adet 100k OHM direnci kullandım. Daha sonra 4 kondansatörü paralel olarak kullandım ve 100nF'yi pin 6'ya ekledim. Ardından erkek ses kablosu eklendi ve kabloya bağlandı. 10nF kapasitör. Ses kablosundan gelen toprak toprağa bağlandı.

Perfboard'un arka tarafının bir resmini ekledim, ayrıca parçaların nereye bağlandığını daha kolay anlamak için alt tarafa etiketler ekledim.

4. Adım: Mosfet Ekleme

Bir sonraki adım mosfet eklemekti, mosfet eklerken, ısı alıcılarını yükseğe ayarlamak için kullanıyordum, daha sonra ısı alıcıların eklenmesini gerektirecek kadar ısınmadıkları ortaya çıktı.

Ayarlamalara izin veren orta pime lehim uygulayarak başlardım.

Mosfetler yerleştirildikten sonra 10k OHM çekme dirençlerini eklemeye başladım, gerekli pinler arasında köprü yapmak için direnç bacaklarını kullandım.

Adım 5: Diyotları ve 5W Dirençleri Yerleştirme

Bu adım sırasında hala 5W'lık dirençlerin bana gönderilmesini bekliyordum, bu yüzden diyotları yerleştirmek için gereken aralığı sağlayabilmek için önceki su hoparlörlerinden bir direnç kurtardım.

Diyotlar yerleştirildikten sonra, pozitif ve negatif Baralar olarak işlev görmesi için katı 18AWG kabloyu soymaya başladım.

Katı AWG kablosu diyotların pozitif tarafına yerleştirildi ve ardından IC soketindeki pim 1'e yönlendirildi.

33pF kondansatörün negatif tarafından gitmek için başka bir eşya parçası kullanıldı ve mosfetlerin etrafına dolandı. 33pF kapasitörlerin negatifinden IC soketindeki pim 2'ye daha küçük bir parça daha bağlandı.

Adım 6: Panel Jakı, Bluetooth ve Potansiyometre Ekleme

Panel jakını erkek ses kablosuyla aynı bağlantılara takmak için 20AWG çok telli bağlantı kablosu kullanın. Daha sonra, alt taraftaki sağlam AWG kablo barasını kullanarak Bluetooth adaptörü için güç ve topraklama kabloları ekledim.

Daha sonra, LED parlaklığının ekstra kontrolünü sağlayan 500 OHM potansiyometreyi ekledim (bunlar gerekli ancak bazı LED renklerinin diğerlerine üstün gelebileceğini düşünüyorum, bu yüzden parlaklıklarını ayarlamak için bunları ekledim)

Potansiyometreden mosfetlerin merkez pimine olan mesafeyi kapatmak için kırpılmış kapasitör uçlarından fazla metal kullandım

Adım 7: Su Hoparlörlerinin Hazırlanması

Su hoparlörü muhafazasının arkasındaki küçük vidaları çıkarmak için küçük bir tornavida kullanarak başladım, devre kartını çıkardıktan sonra motorun kablolarını yerleştirdim. gömme kesiciler kullanarak bunları devre kartına olabildiğince yakın kestim.

NOT: motorlardaki kablolar servis edilemez, uçları keserken ve soyarken çok fazla hata yapmak motoru/kabloları bozabilir

Daha sonra LED'li devre kartını çıkarmak için küçük iğne burunlu pense kullandım. Mağaza ürününde kullanılan 4 renge karşı su muhafazası başına bir renk tercih ediyorum.

Daha sonra LED pozitif uçlarını neredeyse aynı hizada büküyorum, böylece birbirlerini geçecekler, LED'leri bükerek başlıyorum, böylece kademeli LED'ler uçtan uca yayılacak. LED'leri yerinde tutmak için yapışkan yapışkan kullanma; Daha sonra iki iç LED'i büküyorum ama uzun olmaları gerekmediği için uçlarını kesiyorum. Yapışkan tack tarafından tutulan LED'ler ile pozitif uçları birbirine lehimleyemiyorum.

Artık LED'lerin negatif uçlarını ve dirençleri de kırpabilirim. (LED'leri, renk bantlarının hepsi aynı yöne bakacak şekilde konumlandırmayı seçiyorum; bu tamamen kozmetikti) Dirençlerin uçlarını kullanarak onları LED'lerin pozitif uçlarına yaptığım gibi büküyorum.

LED'leri yerinde tutmak için sıcak tutkal kullandım. Ardından 3 telli konektörü takın. Motor ve LED'ler ortak bir pozitifliği paylaşır. eşleşen konektörler daha sonra diyotun bir tarafında pozitif ve diyotun diğer tarafında motorun negatifi olacak şekilde perfboard'a bağlanır. LED'lerin negatifi, potansiyometre üzerindeki bir ayağa bağlanır.

Kırmızı ve Sarı LED'lerin üzerinde 150 OHM'lik bir direnç vardı

Beyaz, Yeşil, Mavi LED'lerin üzerinde 100 OHM direnci vardı

Bu direnç değerleri, her bir LED'in 20mA'da çalışmasına izin vermelidir.

Adım 8: Arduino Tellerini Ekleme

İki uzunlukta Ethernet kablosu kullandım, kabaca yaklaşık 12 inç kablo (x 2) Toplamda 15 kablo kullandım (1 yedek)

Kabloyu perfboard'a sabitlemeye yardımcı olmak için kabloyu dürttüğüm katı çekirdekli telin bir kısmını kullandım, yerinde tutmak için de sıcak yapıştırıcıya ihtiyacım vardı. Köşedeki bir fermuar, kabloyu kasaya yerleştirildiğinde perfboard'un yanında konumlanacak olan arduinoya yönlendirmeye yardımcı oldu.

Teller rastgele yerleştirilmişti ama ihtiyaç duydukları noktaya ulaşmalarını sağladım, bazıları diğerlerinden daha uzundu, çok uzun olanlar boyuta göre kesilmişti. Başlıkları kullanarak telin diğer uçlarını pimlere lehimleyebildim, bu ihtiyacım olduğunda arduino'yu sökmeme izin veriyor. Tellerin pimlerden kopmamasını sağlamak için daha sonra sıcak tutkal ekledim, ancak bunu tüm işlevler test edildikten sonra yapıyorum.

IC kontrolü için kablolar ve hem 5v+ hem de toprak için bir kablo ekledim.

Bu yapıldıktan sonra, hala postada 5w dirençleri beklediğim için ışıkların ve IC'nin doğru çalışıp çalışmadığını görmek için bir test yaptım.

Adım 9: Motor Dirençleri ve Potansiyometreler

Diyot ile mosfetin merkez pini arasına 5W dirençler ekledim. Boşluğu kapatmak için direnç bükülme uçlarını kullanıyorum.

Su zaten yavaş akarken motorların darbeye daha duyarlı olduğunu ve hızlı bir şekilde çalıştırıldığını görüyorum. 2k potansiyometrenin devreye girdiği yer burasıdır. Potansiyometre, 5w Direnç'e 20AWG bağlantı kablosu kullanılarak bağlanır, (potansiyometre motorun gücünü kaldıramayacağı için bu kabloyu 5W dirençten önce bağlamayın)

Potansiyometrenin başka bir ayağı bükülmüş ve başka bir katı 18AWG tel parçası kullanarak tüm potansiyometreden toprağa tek bir pim bağlayabilirim.

NOT: Başlangıçta potansiyometreleri kullanmamayı denedim ama bu motorlarda PWM kullanmanın IC ile parazite neden olan korkunç yüksek frekanslı geri beslemeye neden olduğunu buldum

Adım 10: 3D Baskı

Üst, alt ve arka panel olmak üzere toplam 3 parça yazdırdım. Ancak eklediğim STL dosyaları, birilerinin takip etmesini kolaylaştıracak sadece iki kısımdır (üst ve alt). Bunu, gerçekten iyi görünmedikten sonra paneli eklemeye çalışırken buldum. Genelde arka panel yapıyorum çünkü arkada ne istediğimden emin değildim. Benim durumumda bir açma/kapama anahtarı eklemeye karar verdim.

Toplamda 36 saatlik 3D baskıya bakıyorsunuz. Boyamayı ve zımparalamayı gerçekten kolay bulduğum için yazıcımda ABS kullanıyorum, ayrıca montaj yaparken parçaları birbirine kaynaklamak için aseton kullanabiliyorum.

Yazdırmayı önerdiğim ilk kısım 3D ölçüm test dosyasıdır, bu, su hoparlörünün sığacağından emin olmanızı sağlayan 15 dakikalık küçük bir parçadır, hoparlöre uyacak doğru profile sahip olana kadar yaklaşık 8 yineleme yaptım. Bunu yapmak beni 18 saatlik bir baskıyı boşa harcamaktan kurtarıyor. üstte 1/8" x 1 1/2" için yuvalar var 3D yazıcımda köprüleme biraz dar olduğu için küçük dosya kullanmak zorunda kaldım.

Adım 11: Montaj

Teller için başlıklara sıcak tutkal kullanarak başladım, bu kırılmamalarını sağlamak için. Motorların programlama ile çalışmasını sağladıktan sonra sıcak tutkalı ekledim. Arduino'nun iki köşesine az miktarda sıcak tutkal kullandım, böylece daha sonra ihtiyaç duyulduğunda çıkarılabilir. alternatif olarak zıtlıklar ve dişli ekler 3D baskıda tasarlanabilir.

Fotoğrafta gördüğünüz gibi farklı bir Bluetooth modülü taktım, mailde yenisini beklerken bu modülü kullandım. Hoparlörlerin yanlış tetiklenmesinin asıl sorunu tamamen Bluetooth modülleri hatası değil, motorlar PWM üzerinde çalışmaktan hoşlanmıyor gibi görünüyor.

Su kulelerini üst parçaya ekledim ve sıcak tutkalla sabitledim. Hoparlörleri daha sonra sökmeyi ve zımparalayıp plastiği şeffaf kaplamayı planladığım için az bir miktar kullandım ama şu anda bulunduğum yerde boya püskürtmek için çok soğuk. Panel jakı ve anahtar daha sonra arka panele eklendi, aslında USB güç kablosunu daha önce eklemiştim ama şimdi 3D baskı tek parça olduğu için kablonun kasadan geçirilmesi ve ardından yerine bağlanması gerekiyor, nerede olduğunu görebilirsiniz. USB'yi fotoğrafta bağladı, perfboard'dan geçiyor ve sağlam AWG tel baraya lehimli, Fotoğraftan tek fark, anahtarla, pozitif önce anahtara sonra perfboard'a gidecek.

Adım 12: Kod

Eklediğim kod çoğunlukla yalındır. Kod olduğu gibi çalışmalıdır.

Değiştirilmesi gereken tek şey, kodun en üstündeki değişkenlerdir. Açıkça yorumlarla işaretlenirler.

NOT:

Bir ipucuna dayanarak, arduino mega üzerindeki PWM frekansını öğrenmek ve ayarlamak için zaman ayırdım. Frekansı değiştirmek, bir geri besleme döngüsüne neden olan motor gürültüsünü ortadan kaldırmaya yardımcı olurken, kodun diğer birçok bölümünü değiştirmemi gerektirdi, zamanlamanın değiştirilmesi, hassasiyetin artırılması gerekiyordu.

Oluşturulan PWM frekansını değiştirme sorunu, oluşmaya başlayan yanlış tetiklemeyi dengelemek için zamanlamanın arttırılması ve değerlerin değiştirilmesi gerekmesidir, bu da hoparlörleri daha az hassas hale getirir. Sanırım bu noktada en iyisi, son adımda daha çok bahsedilen bu projenin bir önceki iterasyonundaki motor sürücüsünü denemek olacaktır.

Adım 13: Nihai Ürün

Son Öğe izlemek gerçekten ilgi çekici. Bu öğe en iyi düşük ila karanlık oda aydınlatmasında izlenir. Maalesef şu anki kameram düşük ışık koşullarında kayıt yapamıyor. İlk kez yazar yarışmasına katıldığım projelerimi göstermek için iyi bir kamera kullanabildiğim için insanların bu projeyi beğeneceğini ve bana oy vermeyi seçeceğini umuyorum.

Yaklaşık olarak nasıl göründüklerini görebilmeniz için hoparlörlerin orijinal versiyonunun bir videosunu ekledim.

Sonraki adımlar

Motorların daha iyi çalışmasına izin verip vermeyeceğini görmek için transistörler ve fotoseller kullanan sürüm 1'de yaptığım orijinal motor sürücü devresini kullanmayı denemek istiyorum, bu, frekans gürültüsü ile yaşadığım sorunları ortadan kaldırmalıdır. PWM kontrol sinyali kullanılması nedeniyle motorlar. Ayrıca, kendi ses kontrolleriyle birlikte kasanın yanına bazı hoparlörler ekleyebilirim.

Ayrıca su kulelerinin iç kısımlarının farklı renkler olduğunu fark etmişsinizdir, sahip olduğum orijinal hoparlörler chome, ki yerel olarak bulamadığım için yenileri için siyahı seçtim (çeşitli renklerde gelir) yükseltebilirim hepsine tek renk ama çifti 40 dolara satıyorlar.