Музыкалық реактивті талшықты -оптикалық жұлдызды төбені орнату: 11 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Үйіңізде галактиканың бір бөлігін алғыңыз келе ме? Төменде қалай жасалғанын біліңіз!

Көптеген жылдар бойы бұл менің арманымдағы жоба болды және ол аяқталды. Аяқтауға біраз уақыт кетті, бірақ нәтиже соншалықты қанағаттанарлық болды, мен оған тұрарлық екеніне сенімдімін.

Жоба туралы аздап. Мен толықтай DIY еркіндікке қол жеткізуге мүмкіндік берді. Нәтиже - масштабтағы солтүстік аспан шоқжұлдыздары, инфрақызыл қашықтан басқару пульті бар жұлдызды кластерлерді жеке бақылау (жарықтылық пен түс), музыкаға реактивтілік, толықтай бақыланатын шыңды жарықтандыру, және ең бастысы - бұл жобада көп нәрсені жаңарту мүмкіндігі. Бұған жету үшін мен Arduino -ны жобаның платформасы ретінде таңдадым, себебі менде бағдарламалау туралы біраз білім бар. MSQ7EQ чипі музыкалық реактивтілік үшін бұл трюкті жасады, бұл үшін Интернетте көптеген ресурстар бар. Байланыс үшін NRF24L01 көп қолданылады, менде бірнеше қосалқы бөлшектер болды, сондықтан мен оларды қолдандым. Светодиодтардың көп мөлшерін басқару үшін PCA9685 серво контроллері жақсы жұмыс істейді. Егер сіз осы жобаның арзан және жеңіл нұсқасын қаласаңыз, онда сіз Amazon -дан жұлдызды төбеге арналған жиынтықтарды іздей аласыз, бірақ егер сіз осы жобамен мен сияқты толықтай DIY -ге баруды шешсеңіз, онда бұл дағдылар қажет: · Arduino бағдарламалау бойынша кейбір білім; · Тізбекті жобалау және дәнекерлеу дағдылары; · Айнымалы токпен жұмыс істеу әдісі.

Сіздердің көпшілігіңіз жобаның бағасын сұрадыңыз, менде нөмір беру қиын, себебі менде көптеген материалдар болды, және бұл сіз өзіңіздің қаншалықты шешкеніңізге байланысты, жобаның көлемі, және т. Әр демалыс сайын жұмыс істегенде, бұл жобаны аяқтауға бір жыл уақыт кетті.

1 -қадам: Жоспарлау

Біріншіден, егер электронды бөлікті өзі жасағысы келсе немесе жинақ сатып алғысы келсе, шешім қабылдануы керек. Схемаларды жасау үшін Arduino мен негізгі электроникадан біраз білім қажет, сонымен қатар бірдеңе дұрыс болмау ықтималдығы жоғары. Амазонкадан көптеген опцияларды «Талшықты -оптикалық жұлдызды төбелер жиынтығын» немесе басқа жерден іздеу арқылы табуға болады, көптеген нұсқалар бар. Бірақ егер біреу шығармашылық еркіндікті және жобаны бақылауды қаласа, онда толық DIY - бұл барудың жолы.

Енді электроникаға қатысты шешім қабылданды, сіз төбенің құрылымы, жұлдыздардың картасы мен жұлдыздардың саны туралы ойлануыңыз керек. Мен жоғарыда айтылған себептерге байланысты гипстік төбенің төбесімен жүрдім. Менің жағдайда оптикалық талшықты орнату қиын болды (төбесі төмен) Мен жұлдыздардың салыстырмалы түрде аз санына ~ 1200 баруды шештім, бірақ соңғы нәтиже әлі де таңқаларлық, мұнда өкінбеймін.

Енді жұлдыз үлгісін таңдау туралы. Мен солтүстік жарты шарда тұрамын, сондықтан мен мұнда көрінетін аспан бөлігін таңдадым. Шоқжұлдыздардың суретін алу үшін көптеген қосымшалар бар, мен Celestia-ны әйгілі «Жұлдызды картада» қолдандым. Әрине, үлгі шынайы және ауқымды болмауы керек, мұнда толық шығармашылық еркіндікке ие болыңыз, интернетте сіз өрнектер үшін көптеген таңғажайып идеяларды таба аласыз.

Түрлі түсті шеңберлермен белгіленген жұлдыздар жарықтығы ұқсас жұлдыздар кластерін ажыратуға арналған. Мен бұл бөлімге көп күш жұмсамадым, сондықтан бұл өте дәл емес.

2 -қадам: материалдар

Енді бәрі жоспарланғандықтан, материалдарға тапсырыс беруге болады.

Бұл бөлімде мен төбенің өзіне қажетті материалдарды тізімдемеймін, себебі ол қолданылатын жүйеге және басқа факторларға байланысты. Мен Knauf төбелік жүйесін қолдандым. Бұл құралдарға да қатысты, өйткені көптеген құралдарға төбені орнату қажет болады. Жұлдыздар мен электрониканы орнату үшін онша қажет емес, төмендегі тізімді қараңыз. Мен бөлшектердің көп бөлігін жергілікті электроника дүкендерінен сатып алып, AliExpress -те демаламын, өйткені олар соншалықты арзан және сапасы көп жағдайда жақсы.

Жұлдыздар мен электроникаға арналған бөлшектер:

· Жарық диодты жолақтардың қуат көзі ұзындығына байланысты, Интернетте жарық диодты жолақты таңдау үшін жақсы ресурстар бар. Менің жағдайда менде 12 В / 30А / 350 Вт 15 метрлік жолаққа арналған қуат көзі болды. Жолақтар 14,4 Вт/м болды, сондықтан менде резерв көп болды. · 3 Вт жарық диодты қуат көзі. Тағы да, бұл қанша светодиод қолданылатынына байланысты, бірақ менің жағдайда қуат көзі 5 светодиоды үшін 5В / 7А / 35Вт болды және Arduino өзі. Егер сіз 5 мм стандартты RGB светодиодтармен жұмыс істеуді шешсеңіз, бұл қоректену көзінің қуаты айтарлықтай төмен болады, ал схемасы әлдеқайда қарапайым болады, бірақ жұлдыздар аз жарықтандырады.). Жалғыз жарық диоды жұлдыздардың бір шоғырын басқаруға арналған, сондықтан олардың саны қанша жұлдызды бөлек басқарғыңыз келетініне байланысты · 12В RGB светодиодты жолақтар · талшықты оптика. Балық аулау желісі жұмыс істемейді. Сізге қанша қажет жұлдыздар санына / төбенің өлшеміне / тізбектің орналасқан жеріне байланысты. Мен әсер ету үшін қалыңдығы әртүрлі талшықтарды қолдандым. · PCA9685 тақталары. Жалғыз тақтаның көмегімен 5 RGB светодиодты басқаруға болады. · 2x Arduino Uno/Mega · 2x NRF24L01. · Arduino -ны қосуға арналған USB кабелі. 1 дана жалғыз жарықдиодты жолақтың бір түсті болуына арналған. Есіңізде болсын, жолақтың ұзындығы ~ 5 метр, егер сізге көбірек қажет болса, сізге бөлек жолақтар қажет болады. Сондай -ақ, ұзын жолақтарды қосудың шешімдері бар, қажет болса google -ге хабарласыңыз. · 2N2222 транзисторлары (немесе басқа NPN). Әр 3 Вт жарықдиодты түсті бөлек транзистор қажет. Менің жағдайда 15х3. · Резисторлар: 2W 10R/2W 6R8/2W 6R8 сәйкесінше әрбір 3 Вт жарықдиодты R G B үшін. Төмен түсіру үшін 5-10к, 0,25Вт болуы мүмкін. · NRF24L01 ажыратуға арналған 10 uF конденсаторы. · 3Вт жарықдиодты бекітуге және салқындатуға арналған алюминий пластинаның бір түрі. · Тізбектер үшін ПХД., жабысқақ таспа және басқа да әдеттегі шеберханадан таба аласыз. · Әр түрлі қалыңдықтағы көптеген сымдар. PWM сигналы үшін қарапайым сымды қолдануға болады, бұл сымдар арқылы көп ампер ағып кетпейді, бірақ жарық диодты жолақтар үшін қалыңдығы светодиодты жолақтан тізбекке дейінгі қашықтыққа байланысты есептелуі керек, 3 вольтты светодиодтар үшін.

Қашықтан басқару пульті мен спектр анализаторының бөліктері:

· 1x MSGEQ7; · Резисторлар: 1x 470 Ω / 1x 180k Ω / 1x 33k ·. · Конденсаторлар: 1x 33 pF / 1x 0,01 мкФ / 1х 0,1 мкФ. · Процессорлық қондырғыларға арналған жылу пастасы. көптеген тақталар сымдары немесе жіңішке сымдар. · ПХД шағын. Мен PROTO SHIELD қолдандым. · Arduino UNO мен схемаға арналған шағын қорап. Мен кішкене лазерлік кескіш қорапты қолдандым. · Негізгі схемамен ортақ пайдаланылатын басқа бөліктер бар. Саны тізбектің негізгі тізіміне енгізілген.

Жұлдызды қондыруға және схеманы құруға арналған құралдар:

· Оптикалық талшықтарды ерімейтін мөлдір желім. Мен қарапайым қағаз желімін қолдандым. · Дәнекерлеу жабдығы. · Мультиметр бұл жобада қажет. · Бұрауыш · Пышақ. · Авл немесе ұқсас нәрсе (мен болат сымды қолдандым) төбеге тесу үшін. Қалыңдығы оптикалық талшықпен бірдей болуы керек.

3 -қадам: төбені орнату

Мен бұл қадамда егжей -тегжейлі айтпаймын, ілулі төбені қалай орнату керектігі туралы көптеген материалдар бар, мен бұл тақырып бойынша сарапшы емеспін. Мен таңдаған әдіс көптеген адамдар таңдайтын жұлдызды панельге қарағанда күрделі. Бірақ осылайша бізде сапалы ілулі төбе бар, ол күндізгі жарықта мүлдем қалыпты болып көрінеді, панельдер жоқ, ештеңе жоқ.

Электроника үшін мен гипс төбесінің көрінбейтін бөлігіне техникалық қызмет көрсету люгі қосуды шештім.

Толтырғыш пен праймерді қолдану осы қадамда жасалады, бірақ бояу талшықтар орнатылған кезде орындалады.

4 -қадам: оптикалық талшықты орнату

Бұл бөлік күткеннен де көп болды … Көптеген импровизациядан кейін біз талшықты -оптикалық сымдарды қолданудың ең жақсы әдісі - бұл қармақ пен балық аулау желісінің ілмегі екенін түсіндім, түсіндіру үшін менің шедевр эскиздерімді қараңыз. Енді мен бұл идеяға қарасам, бұл күлкілі болып көрінеді, бірақ кімге бұл сынақ ұнамайды.

Бірнеше ескертулер:

Мен талшықтарды тесіктерге жабыстыруды ұсынамын, сондықтан олар орнында қалады. Желім мөлдір болуы керек және талшықты материалмен әрекеттеспеуі керек. Мен қарапайым қағаз желімін қолдандым.

· Бұрғылау қажет емес. Гипстегі тесіктерді төбемен немесе соған ұқсас нәрсемен тесуге болады, оптикалық талшықтың диаметріне сәйкес келетініне көз жеткізіңіз.

· Төбедегі белгілі жұлдыздардың нақты орнын табу үшін мен ескі мектептің өлшеуіш таспасын қолдандым. 100% дәл емес, бірақ өте жақын. Жұлдыздар картасын масштабта басып шығару үшін төбе тым үлкен болды.

5 -қадам: төбені әрлеу: кескіндеме

Біз оптикалық талшықтарды боядық, сондықтан олар қолданылмаған кезде көрінбейді. Бұл әдеттегі төбеге ұқсайды. Біз екі қабатта боялдық және талшықтардың жарықтығы бірдей.

6 -қадам: Сынақ тізбегін құру

Тізбектің өзі маған қиын емес және жұмыс істемейді, бірақ оны орнатпас бұрын оны сынап көрген дұрыс, және бұл жерде дәнекерлеу көп, сондықтан қауіп бар. Сондай -ақ, болашақ жаңартулар үшін тізбектің нұсқасын сынау өте ақылды, өйткені ешкім төбеге орнатуға бірнеше күн кеткен нәрсені қысқа тұйықтағысы келмейтініне сенімдімін.

Сынақ нұсқасы үшін мен бір немесе екі PCA9685 тақтасын, NRF24L01 мен Arduino -ға қосылған қуат көздерін айтамын. Мұның бәрі тақтада болуы мүмкін. Бұл IR қашықтан басқару схемасына қатысты, тек қана жұмыс тақтасына заттарды қосыңыз. Сонымен қатар, мен сынау үшін бірнеше 3 Вт жарықдиодты дәнекерлеуді ұсынар едім.

7 -қадам: Arduino коды

Кітапханалар мен басқа пайдалы сілтемелер үшін «Пайдалы ақпарат» бөлімін қараңыз. Кодты түсіндіру үшін кодтағы түсініктемелерді қараңыз.

Бұл кодты жасау үшін мен көптеген ресурстарды қолдандым, олардың кейбіреулері «Пайдалы ақпарат» бөлімінде көрсетілген, бірақ мен бұл жобаны бір жылдан астам уақыт бұрын аяқтағаным үшін, нұсқаулық жазуға шешім қабылдаған кезде, мен бәрін таба алмадым. Мен сақтаған ресурстар мен кейбір сілтемелер, өкінішке орай, енді жұмыс істемеді. Егер кімде -кім код бойынша қандай да бір көмекке мұқтаж болса, түсініктемелерде маған хабарлаңыз, мен бар күшімді саламын.

Кодта сіз жарық диодты жыпылықтауға арналған күрделі функцияны таба аласыз. Жағымды көріну үшін мен тыныс алу құралын қолдандым: https://sean.voisen.org/blog/2011/10/breathing-led-with-arduino/Адам көздері жарықты сызықты қабылдамайды, Егер сіз жарық диодты жарықтылықтың сызықтық ұлғаюын қолдансаңыз, бұл өте табиғи емес сияқты.

8 -қадам: сымдар мен жарықдиодты жолақтар

Енді соңғы сымдарды қосатын уақыт келді! Егер бәрі тексерілген және жұмыс істейтін болса, бұл өте қиын болмауы керек, тек бірдей бөлшектерді дәнекерлеу. Тізбекті бекіту үшін мен фанерді техникалық қызмет көрсетуге арналған люктің көлемінде қолдандым, сондықтан егер қажет болса, мен бүкіл тізбекті төбеден оңай алып тастай аламын. Мен талшықтарды шамамен 3 Вт жарықдиодты шамалы пластикалық сантехникалық түтіктерге салдым, содан кейін фанердегі бірдей тесіктерді бұрғылап, бұл түтіктерді фанераға енгіздім. Осылайша мен қажет болған кезде жарықдиодты талшықтарды оңай алып тастай аламын, қоса берілген суреттерді қараңыз.

Жарықдиодты жолақтарға келетін болсақ, мен оларды салқындату үшін алюминий профильдеріне жабыстыруды ұсынамын, себебі бұл жолақтар өте ыстық болады.

9 -қадам: ақауларды жою және дәл реттеу

Сіз тізбекті сынап көрдіңіз, бірақ қазір ол орнатылған кезде ол жұмыс істемейді.. немесе бірдеңе дұрыс жұмыс істемейді. Мүмкін бұл сіздің дәнекерлеуіңіз, өйткені егер ол сынақ схемасында жұмыс істесе, қазір оның кейбір ерекшеліктерді қоспағанда жұмыс істемеуіне ешқандай себеп жоқ. Бұл сенікі емес деп үміттенемін, бірақ мен мысал ретінде өз басымдағы бір мәселені айтамын.

Мен жарық диодты жолақтарды ең төменгі мәнге дейін күңгірттегенде, жолақтар жұмысын тоқтатады немесе жыпылықтай бастайды. Ұзақ уақыт бойы жүргізілген зерттеулер мен ақауларды жоюдан кейін, мен IRL540 -ті баяу ауыстыру мәселесі екенін білдім, ал шешімдер PCA тақталарының PWM жиілігін 50 Гц -ке дейін төмендетеді. Бұл көбінесе мәселені шешті, енді мен тек төменгі мәндерде жыпылықтауды немесе проблемаларды көре аламын, бірақ маңызды емес, өйткені мен онша төмен мәндерді қолданбаймын. Мен төбені түсіруді шешкен кезде бұл мәселе маған қайтып келді, өйткені сіз төмен жиілікте камералардан жыпылықтауды көре аласыз, бұл теледидарды түсіруге ұқсайды. Бұл мәселені шешу үшін мен IRL540 орнына 2N2222 транзисторы бар шағын тақта схемасын жасадым. Бұл транзисторлардың көмегімен мәселе шешілді және мен PWM -дің салыстырмалы төмен мәндерінде түсірілім жүргізгендіктен, 2N2222s қуатты басқара алады. Егер біреуде осындай проблема болса, Totem - Pole тізбегін бейімдеуге болады, ол бұл мәселеге көмектеседі.

Енді бәрі орнында деп үміттенеміз, біз жұлдыздардың жарықтығын, музыкаға реактивтілікті, жұлдыздардың өшу режимдерін реттей аламыз.

10 -қадам: пайдалы ақпарат пен сілтемелер

Кодты жазу және схеманы құру үшін мен көптеген ресурстарды қолдандым, олардың көпшілігі осында көрсетілген, бірақ мен бұл жобаны біраз уақыт бұрын аяқтағандықтан, мен оны бөлісуге шешім қабылдаған кезде мен барлық ресурстарды таба алмадым. және мен сақтаған кейбір сілтемелер, өкінішке орай, енді жұмыс істемеді. Егер біреу кодқа немесе жобаның жалпы көмегіне мұқтаж болса, түсініктемелерде маған хабарлаңыз, мен бар күшімді саламын.

MSGEQ7

www.sparkfun.com/datasheets/Components/Gen…

www.baldengineer.com/msgeq7-simple-spectru…

rheingoldheavy.com/msgeq7-arduino-tutorial…

www.instructables.com/id/How-to-build-your…

Nrf24L01

arduinoinfo.mywikis.net/wiki/Nrf24L01-2.4GH…

PCA9685

learn.adafruit.com/16-channel-pwm-servo-dr…

github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…

IR қашықтан басқару құралы

github.com/z3t0/Arduino-IRremote

11 -қадам: жаңартулар

Төбені басқаруға арналған бағдарлама құру жақсы болар еді, мүмкін Raspberry PI -де OpenHAB көмегімен, себебі PCA9685 RPi арқылы оңай басқарылады.

Егер OpenHab немесе балама қолданылса, төбені ақылды үй жүйесіне қосуға болады.

2020 жылғы Arduino байқауының бірінші жүлдесі