Arduino Müzik Reaktif Masaüstü Lambası: 8 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Hepinize merhaba!

Bu yapıda, basit bileşenleri ve bazı temel Arduino programlamalarını kullanarak reaktif bir LED masaüstü lambası yapacağız. Işığın tüm ses ve müziklerle dans edeceği etkileyici bir etki yaratır. Bu projeyi bir takım arkadaşımla tamamladım.

Bunu yapmam için bana ne ilham verdi? Modülümün eğitimlerinden biri sırasında, bir Arduino'nun nasıl çalıştığını öğrenme fırsatı verildi ve o zamandan beri, açık kaynaklı bir donanım olduğu gerçeğiyle birleştiğinde, sayısız olasılıkları beni büyüledi. Bir Dijital Artefakt yaratma ve iyileştirme göreviyle, bu fiziksel Dijital Artefakt aracılığıyla Sanat ve Kültürü ifade etmek için hesaplamayı bir araç ve araç olarak kullanmak istedim. Ayrıca, LED şeritlerinin nesneyle bir araya getirilme biçiminden rengin kontrolüne kadar çok çeşitli olasılıkları yönettiğini düşündüğümden, LED içeren nesnelere karşı her zaman bir zaafım olmuştur. Basit bir nesnenin harika ve etkileşimli görünmesini sağlayabilir. Onu giyilebilir bir nesne haline getirebilirsek daha iyi olur. Çoğunuzun DJ marshmello'yu ve ikonik başlığını bildiğine eminim. Orijinal konseptim, giyilebilir marshmello kaskını geliştirmek, Arduino tarafından desteklenen LED ışıkları ve ivmeölçer hareket sensörünü buna dahil etmekti (son düşüncelerde buna daha fazla değineceğim). Bununla birlikte, bütçe (LED maliyeti pahalıdır..) ve zaman noktasında pratik proje hususları nedeniyle, fikri bu sesli reaktif marshmello LED lambaya dönüştürdük. Kesinlikle pop kültürünü sergileyen bir ortam olarak görülebilir ve sese duyarlı bir lamba olduğu için dijital bir sanat gibi görünüyor.

Bu bizim proje versiyonumuz. Youtuber'ın "Natural Nerd" e olan tüm kredileri, yaptıklarını temel alarak takip ettik ve projenin nasıl yapılacağına dair bize ayrıntılı bilgi verdikleri için onlara teşekkür etmek isteriz. (Doğal İnek)

1. Adım: ANA MALZEMELER

İlk önce ilk şeyler: bunlar ihtiyacımız olan malzemeler. Bunlar büyük ölçüde isteğe bağlıdır - projenize kendi doğaçlamanızı ve özelleştirmenizi kolayca yapabilmeniz temelinde. Buna rağmen, bu kılavuzu takip etmek istiyorsanız bazı temel öğelere ihtiyaç vardır:

• Arduino Uno (veya eşit derecede küçük herhangi bir Arduino türü)
• Ses Dedektör Modülü
• Harici güç kaynağı
• Bireysel Adreslenebilir LED şeritler Metre başına 60 led
• Atlama telleri
• ekmek tahtası

Elde etmek istediğiniz görünüme bağlı olarak, şeritleri farklı şekilde düzenlemek veya ışığı başka bir şekilde yaymak isteyebilirsiniz. Yaklaşımım için aşağıdaki öğeleri kullandım:

• Geri dönüştürülmüş bir cam kavanoz (veya boyutunuza uyan başka bir kavanoz)
• Siyah bir karton
• Köpük tahta
• Sprey boya (kavanozu kaplamak için kullanılır)

Tüm önemli parçalar Continental Electronic'den (B1-25 Sim Lim Tower) satın alındı, LED şeritler açık ara en pahalı parçaydı ve 1 metre için 18 SGD'ye mal oldu - 2 metre kullandık. Geri kalan eşyalar ya geri dönüştürülmüş malzemelerdi ya da mahalle bakkalından/hırdavatçıdan satın alındı.

2. Adım: BİLEŞENLERİ GÜÇLENDİRME

AC'den DC'ye güç kaynağı gibi harici bir güç kaynağı kullandım - kasadaki adam, 2 metrelik bir LED şeridine güç vermek ve USB bağlantı noktasını yakmamak için harici bir güç kaynağı önerdi. 1 metre veya daha az kullanıyorsanız, harici güç kaynağı olmadan yaparsınız ve sadece Arduino Uno'nun USB kablosunu kullanın ve doğrudan pc'ye takın.

Projenin ana bileşeni ses dedektör modülüdür. RGB ışıklarını (çıkış) yakmak için kullanılan Arduino'ya bir analog sinyal (giriş) sağlayacaktır. Harici güç kaynağı, Arduino, ses dedektörü modülü ve LED ışıklar olmak üzere üç bileşenin tümüne güç sağlar. Arduino'daki VIN'i (veya 5V) ve ses dedektörü kartındaki VCC'yi pozitif girişe bağlayın. Ardından Arduino ve dedektör üzerindeki GND'yi negatife bağlayın. Bu, ekteki şematikte gösterilmiştir. Ayrıca LED şerit üzerindeki 5V ve GND girişini güç kaynağına bağlamamız gerekiyor.

Bu bağlantılar için aracı olarak bir breadboard kullandık. Güç kaynağı, harici güç kaynağından devre tahtasına gidecek ve bu da daha sonra belirtildiği gibi üç bileşene güç sağlayacaktır.

Not: Eğitmenimiz, güç ve ses dedektörü modülü arasındaki bağlantılar için, gücün tamamı modüle gitmeyecek ve daha iyi girişe izin verecek şekilde bir direnç kullanılmasını önerdi.

Adım 3: DEDEKTÖR VE ŞERİTLER

Üç bileşeni de güce bağladıktan sonra, bunları birbirine bağlamamız gerekiyor.

Ses dedektör modülü analog giriş pinleri üzerinden Arduino ile haberleşecek - Ben pin A0 kullanacağım.

Hangi LED'in adresleneceğini anlamak için LED şeritlerinin dijital bir darbeye ihtiyacı vardır. Bu nedenle, dijital çıkış pini DI'nin Arduino'ya bağlanması gerekir. Arduino'da pin 6 kullanacağım. LED şerit için tüm jumper kablolarını lehimlemek için elektroniği satın aldığımız dükkana sahibiz. Bu nedenle, lehimleme işimize gerek kalmadığından, bu zahmetten kurtulmuş olduk. Geriye sadece bir erkek-dişi kablo takmak kaldı.

Benzer şekilde, bağlantılara genel bir bakış için sağlanan şematik diyagramı takip edebilirsiniz.

Adım 4: KODU YÜKLEME

Bu projenin tartışmasız en önemli kısmı. Kullandığım kodun kaynağını burada (link) veya benim versiyonumu (ekli dosya) bulabilirsiniz. Ana prensip, sensörden elde edilen analog değeri, gösterilecek LED sayısı ile eşleştirmektir.

Her seferinde başlamak için tüm ışıkların beklendiği gibi çalıştığından emin olmak istiyoruz. Bunu, tüm ayrı LED'leri açmanıza izin verecek olan dizi işlevini kullanarak yapabiliriz.

Ardından, lambadaki sesleri görselleştirmek için ana fonksiyona geçiyoruz. Bunu map fonksiyonunu kullanarak yapabiliriz. Bu, ölçülebilir değişken girişi verilen belirli sayıda LED göstermemize izin verecektir. Yaklaşımım için kurulumdaki LED sayısını artırmaya karar verdim (sahip olduğum 120 ledin aksine kodda 180 tanımlı). Çeşitli kurulumlar denedim - ses detektör modülündeki hassasiyetin ayarlanması, mikrofonun düşük ve maksimum değerinin varyasyonları, vb. Ancak, LED'lerin sayısını pompalayana kadar istenen bir görselleştirmeyi elde edemedim. Ayrıca ikinci bir prosedürellik katmanı vardır. Kod, şarkı zirveye - 'YÜKSEK moda' girdiğinde ışığın renk değiştirmesine izin vermek için, ortalamalara dayalı olarak ses yoğunluğunun daha gelişmiş bir şekilde izlenmesine izin verecektir.

Elde etmek istediğiniz görünüme bağlı olarak, kullanılan kodda ayarlamalar yapmak isteyebilirsiniz. Bu video (link) kodları detaylı olarak açıklamaktadır.

Adım 5: KONUT HAZIRLANMASI

İlk önce siyah kartonu cam kavanozun ağzıyla yaklaşık olarak aynı dairesel ve çapta yuvarladım. Uygun ölçüm araçlarına sahip değildim. Bu nedenle, temelde tüm siyah karton kağıdı kavanoza yuvarlayarak doğaçlama yapıyorum. Kullanmam gereken siyah karton kağıdın uzunluğunu ölçtükten sonra verdiğim işareti takip ederek dikkatlice kestim. Daha sonra silindirik bir tüp oluşturmak için uçları birbirine bantladım. Muhafazanın uzunluğu ve yüksekliği, kavanozunuzun boyutuna bağlıdır. Dilediğiniz uzunlukta kullanabilirsiniz.

Ardından, LED şerit ile yapmış olduğum muhafazayı etrafına sararak muhafazanın tüm yüzeyini maskeliyorum. Bu sadece şeridin arkasındaki yapıştırıcı ile yapıldı. Fazla kablo uzunluğunun daha düzgün kablo yönetimi için muhafazanın içinde kaymasına izin vermek ve düz yüzeyi engellememek için küçük bir yarık kesildiğinden emin oluyorum.

Üçüncüsü, içi boş silindirik tüp, elektronik aksamın içine doldurularak bir avantaj olarak kullanılır. Yeni başlayanlar için, mavi tack kullanarak Arduino ve devre tahtasındaki kablo bağlantılarını sabitledim. Ardından, normal 3M bant kullanarak fazla kablo uzunluğunu bantladım. Bu adım, kabloların montaj sürecinde kolayca ayrılmasını önlemek için bir önlemdir.

Dördüncüsü, monte edilen pano daha sonra muhafazaya yerleştirilmeye hazırdır. Elektronikler muhafazanın içinde "gizli" olduğundan, yapının düzeni, kullanıcının Arduino USB'ye kolay erişmesine izin verecek şekilde olmalıdır. Sadece bu değil, aynı zamanda, çevredeki ses girişini alma kolaylığı için ses dedektörü modülünün de aşağı dönük olması gerekecektir. Bu nedenle, monte edilen pano buna izin vermek için dikey olarak kurulur. Köpük levhanın bir kısmı, monte edilmiş levhayı muhafazaya tutturmak için kullanıldı. Bu adım sırasında, elektroniklerin yerleştirilmesinin ardından LED şerit (kırmızı, turuncu, sarı atlama telleriyle) bağlanacaktır. Harici güç kaynağına - kırmızı ve siyah kabloya olanlar hariç, tüm bağlantılar bu noktaya kadar yapılır.

Adım 6: KASANIN KENDİSİ

Masaüstü lambasını marshmello'nun kafasının bir kopyası olacak şekilde dayandırdığım için, cam kavanozun tamamını kaplamak zorunda kaldım - siyah olması gereken gözler ve ağız kısmı hariç, beyaz sprey boya ile. Püskürtme işleminden önce bir göz ve ağız şablonu kesilir ve kavanoza yapıştırılır. Gözler ve ağız kavanozun içinden yerleştirilmeden önce kavanoz kurumaya bırakılmıştır. Bu, kalan siyah kart kağıdı kullanılarak yapıldı (başlangıçta sadece siyaha boyamayı düşündüm). Etki, gözler ve ağız tabakası gerçekten kesiliyormuş gibi göründüğü için iyi çıktı.

Metal kapağın Arduino USB'ye, ses dedektör modülüne ve belirtildiği gibi güç kaynağına erişim için merkezi bir açıklığa sahip olması gerekiyordu. Kesimi okuldaki atölyede yapmayı başardım.

7. Adım: BİTİRME

Şimdi yapının son montajı.

LED şerit önce ışıkların gerçekten çalıştığından ve tüm bağlantıların doğru olduğundan emin olmak için kontrol edilir. Bileşenlerin çalıştığından emin olduktan sonra, muhafazayı yaptığınız kavanoz muhafazasına yerleştirmeye devam edebilirsiniz. Delikten (kapak yerleştirildikten sonra bile) ve elektronik bileşenlerin yerleşiminden görebiliyorsunuz, hem Arduino USB arayüzüne hem de güç girişine alttan ulaşabilirsiniz. Ses dedektörü modülü de daha iyi ses yakalama için biraz dışarı doğru çıkıntı yapıyor. Bacaklar için köpük levhadan kesilmiş küpler kullandım ve siyaha boyadım. İdeal olarak, masaüstü lambanız için güzel bir ahşap stand kullanabilirsiniz.

Not: İlk prototipteki filigranlardan da anlaşılacağı gibi, başlangıçta boya işi kötü yapılmış, bu nedenle tüm kaplamayı tiner kullanarak kazımak zorunda kaldım, sonra tekrar püskürttüm. Bu kesinlikle kaçınmak için bakabileceğiniz ekstra çaba gerektirdi.

Ve sonunda projeyi tamamladım. Kesinlikle tekrar tekrar deneme yanılmaları gerektirdi - ya kodu almak için ya da montaj sürecinin değiştirilmesiyle ilgili olarak, ancak elde edilenden memnun kaldım.

8. Adım: TAMAMLAYIN

Bu harika bir projeydi ve yaparken çok eğlendim. Ayrıca, özelleştirilebilir olduğu ve gelecekte herhangi bir zaman güncellemesine izin verdiği için özellikle harika. Kod herhangi bir noktada yeniden işlenebilir ve temel olarak her seferinde 'yeni' bir lamba alırsınız.

GELECEKTE İYİLEŞTİRMELER

Bununla birlikte, yapıda yapılabilecek çok daha fazla iyileştirme ve/veya varyasyon vardır.

Arduino'ya bağlı çeşitli buton girişleri ekleyebilirsiniz. Bununla, örneğin genel darbeli genel bir lamba özelliği uygulamak için modu değiştirebilirsiniz. Bu, mevcut sesle reaktif mod ile genel gradyan darbe modu arasında geçiş yapılmasına izin verir. Yayılan ışıkların renk setini değiştirmeniz için başka bir düğme uygulanabilir (1 - maviden sarıya, 2 - kırmızıdan mora, vb.). Veya daha da fazlası, ortalamalara dayalı olarak ses yoğunluğunun gelişmiş takibi için daha fazla modun olduğu 3 katmanlı prosedüre sahip olabilirsiniz - 'DÜŞÜK', 'NORMAL', 'YÜKSEK'. Bu şekilde, daha geniş bir renk dalgası aralığı elde edeceksiniz.

Ayrıca orijinal konseptime, giyilebilir marshmello LED kafasına geri dönmeyi de seviyorum. Bu, hem ses dedektörü modülünün hem de ivmeölçer hareket modülünün kullanımını birleştiren daha cesur bir yapı gibi görünecek. Ses dedektörü modülü, LED ışıklarının darbe görselleştirmesini genelleştirirken, ivmeölçer hareket modülü, ışıkların rengini, okuduğu girişe - kullanıcının hareket derecesine göre değiştirecektir.

Temel olarak, buradaki fikir, sınırlamaların sonsuz olduğu ve yalnızca sizin vizyonunuzla sınırlı olduğudur. İzlediğiniz/okuduğunuz için teşekkürler ve Arduino'nuzla iyi vakit geçirin!