LED би бөлмесі: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:28

Бұл Arduino негізіндегі жарықдиодты музыкалық визуализатор, АКА мүлдем тәтті цифрлық би бөлмесін құруға арналған нұсқаулық. Таза тізбекті визуализаторлар туралы нұсқаулықтар бойынша әр түрлі нұсқаулықтар бар, бірақ олар әдетте дыбыс сигналында берілетін қуатқа жауап ретінде шамдардың импульсін және қарқындылығын өзгертуге арналған күшейткіштің бір түрі. Мен әр түрлі музыкалық жиіліктерге жауап беретін бірнеше стробтар желісінде көбірек нәрсе алғым келді. Ақырғы нәтиже - бұл мутантты өгей бала және бұл аз, бірақ бұл өте құнды. Нақты аудио сигнал компьютердегі микрофон ұясынан оқылады, сондықтан ол өз дыбысын қабылдай алады. iPod / Rock Band / караокеден / сіз ессіз балалар армандай алатын нәрсені тыңдайсыз. Жаңа музыка! DoKashiteru мен Creative Commons рұқсатымен мен сізге жүйенің цензураланбаған бейнесін ұсынамын:

1 -қадам: Бөлшектер / Құралдар

Бөлшектер: светодиодтар - анық. Мен eBay -ден жаппай әр түрлі түстердегі өте жарқын 10 мм сатып алдым, бірақ сіз оларды Digikey немесе Mouser -де таба аласыз. Миллицанделаның жоғары рейтингісі жақсы, әсіресе егер сіз олардың түстері ғана емес, кез келген нәрсені жарықтандырғыңыз келсе. Жақсы мәміле табу үшін дүкен аралаңыз. Резисторлар - әрбір светодиод үшін бір. Мен үшін 470 Ом қажет болды, бірақ жарық диодтарыңыздың рейтингін тексеріп, оларды жанбай -ақ мүмкіндігінше көп жарық алатындығына көз жеткізіңіз. Дәнекерсіз нан - барлық схемалар үшін. Arduino - компьютер/схема интерфейсі. Кішкентай керемет тақта. Оны онлайн сатып алыңыз. Сым - көп ядролы сым. Маған тез қажет болды, сондықтан мен жергілікті RadioShack -ті осы заттардан тазарттым, бірақ сіз оны әлдеқайда арзан таба аласыз. Екі тізбекті осылай біріктіру өте пайдалы, кейінірек көресіз. Компьютер - нақты есептеулер жүргізілетін жерде. Иә, бұл бірнеше шамдарды жыпылықтау үшін шамалы болуы мүмкін, бірақ біз ноутбуктен би музыкасын ойнайтын болсақ, бәрі жақсы болды. Қуат көзі - светодиодтар arduino бере алатыннан гөрі көбірек қуат алады, сондықтан біз оларды сырттан қуаттандырып, транзистормен ауыстырамыз. Сізде ескі электроникадан көп нәрсе болуы керек, немесе сіз оларды дүкендерде таба аласыз. Сізге кернеу / ампер керектігін жоспарлау бетінен қараңыз. NPN транзисторлары - Біз оларды күшейткіштер / қосқыштар ретінде қолданамыз. Ардуинодан алынған кішкене ток светодиодтар арқылы өтетін қуат көзінен алынған көп токты басқарады. Оларды Интернеттен немесе RadioShack -тен табыңыз. Дәнекерлеуіш - өте түсінікті. Динамиктер / аудио бөлгіш / еркек -еркек аудио кабелі - Құлаққап шығысынан сигналды динамиктер мен микрофон ұясына беру үшін дыбыс, сплиттер және кабельге арналған динамиктер. Бағдарламалық қамтамасыз ету: Arduino - arduino бағдарламалық жасақтама ортасын осы жерден жүктеңіз. Өңдеу - өңдеу arduino -мен жақсы сөйлеседі және бірнеше керемет кітапханалары бар. Оны осы жерден жүктеп алыңыз. Мұнда Minim аудио өңдеу кітапханасының соңғы нұсқасы бар екеніне көз жеткізіңіз. Сізге қарым -қатынас жасау үшін 'arduino' кітапханасын алу қажет болуы мүмкін - оны осы жерден алыңыз және оны Processing/library кітапханасына қойыңыз.

2 -қадам: схеманы жобалау

Біз құрып жатқан тізбектің жалпы көрінісі. Сымның екі тізбегі жоғары және төмен кернеуге қосылады, және әрбір жарықдиодты/резисторлық жұп оларды жарықтандыруға көпір етеді. Төмен кернеу тізбегі транзистор арқылы жерге қосылады, осылайша біз ағып жатқан ток мөлшерін басқара аламыз (демек жарық диодтарының жарықтығы).

3 -қадам: Жоспарлау

Ең маңызды қадам - қандай түстерді және қайда қажет екенін жоспарлау. Менің жатақханадағы төбелер «вафли тәрізді» деп сипатталады, оның беті төртбұрышты шегініспен қапталған. Бұл түстерді орналастыру үшін өте табиғи тор жасады, бірақ сіз өзіңіздің жеке жоспарыңызды жасауыңыз керек. Сіз бір немесе одан да көп 8 жарықдиодты жарық диодты қосуға болады, яғни сол 8 қосылады және өшеді. Светодиодтар үшін кернеу мен токты анықтау үшін мәліметтер кестесін тексеріңіз. Кеніштерде кернеудің төмендеуі ~ 3,5 вольт және максималды тогы 20 миллиампер. Менде 12 вольтты қуат көзі болғандықтан, біз Ом заңын (V = IR) қолдана отырып, қарапайым схеманы жасай аламыз: (12 - 3,5) = 0,02 * R R = 425 ом. Қарапайымдылық үшін біз оны 470 Ом дейін дөңгелектейміз. 5 мм жарық диодты шамалардың көпшілігінде кернеудің төмендеуі шамамен 2 вольт, ал ток шамасы шамамен 15 миллиампер шамасында болады, бірақ оларды күйдіріп алмау үшін тексеріңіз. Есіңізде болсын: жарық қарқындылығы токқа пропорционалды, сондықтан егер олар тым жарық болса, токты шектеу үшін үлкен резисторды қолданыңыз. Сондай -ақ, қуат көзінің барлық осы токты басқара алатынына көз жеткізіңіз - кейбір шағын шамалар тек бірнеше жүз миллиампертерге бағаланады, яғни сіз біз сияқты 10-20 жарықдиодты параллель ғана қуаттай аласыз.

4 -қадам: жарықдиодты және сымды дайындаңыз

Егер светодиодтарды сымдарға бекіту әлдеқайда оңай, егер біз оларды резисторлармен бірге дәнекерлесек. Жарық диодының теріс (қысқа) сымын және резистордың бір жағын шамамен екіге кесіңіз, содан кейін оларды бір -біріне дәнекерлеңіз. Бұл әрекетті орындағаннан кейін, светодиод аздап жабысып қалуы үшін оң сым мен резисторды сыртқа қарай бүгіңіз. Неғұрлым анық түсініктеме алу үшін суретті қараңыз, содан кейін барлық сымдарды тартыңыз және әр жіпке жетуге жеткілікті екеніне көз жеткізіңіз. Өлшеп, әр жарық диодты қайда бару керектігін белгілеңіз. Тағы да, нақты тіркеменің түсіндірмесі суретте жақсы берілген. Жарық диодтарын сымға дәнекерлеңіз, полярлықтардың біркелкі болуын қамтамасыз етіңіз - барлық оң сымдар бір сымға, ал теріс теріс екіншісіне әкеледі. Аяқтағаннан кейін жіптерді орнатпас бұрын тексеріңіз - сымдарды қуат көзіне немесе 9 вольтты аккумуляторға қосыңыз, барлық шамдардың қосулы екеніне көз жеткізіңіз. Менің жағдайда, бұл көптеген ақ гаффер таспасы мен орындықтарда тұруға қатысты. Ақысыз ұштар бір жерде жиналатынына көз жеткізіңіз, онда біз тақтаны, ардуино мен компьютерді қоямыз. Мен сондай -ақ жарықты тарату үшін жарықдиодтардың үстіне кішкене оригами глобусын қойдым - төрт ойық жасау үшін шардың саңылауынан радиалды түрде сыртқа қарай кішкене тесіктерді кесіңіз, ол жақсы сырғып кетеді. Эффект алу үшін алдыңғы беттегі суретті қараңыз. Егер глобус ескі дәріс жазбаларынан жасалған болса, бонустық ұпай.

5 -қадам: Электр тізбегін құрыңыз

Шынында бұдан артық айтатын сөз жоқ. Қуат көзінен оң және теріс сымдарды нан тақтасындағы электр рельстеріне жалғаңыз, және arduino жерге қосқышын сол теріс рельске қосыңыз. Жақсы орналасу жүйесі үшін суретті қараңыз. Ардуинодан сымдарды алып тастау (төменде көк, қара және қызыл түспен көрсетілген) және оларды оң қуат рельсіне қосу арқылы бәрі жұмыс істейтінін тексеріңіз. Транзисторлар арқылы ток өтеді және жарық диодты қосуға мүмкіндік береді (егер бәрі дұрыс қосылған болса). Оларды қалай орнатуға болады және arduino-ны компьютерге USB кабелі арқылы қосыңыз. Дыбыс жүйесін орнату үшін динамиктер мен еркек кабелін бөлгішке қосыңыз. Еркек кабельдің екінші ұшын компьютердегі микрофон ұясына жіберіңіз. Егер сіз тек компьютерден дыбыс шығаратын болсаңыз (әсіресе, егер сіз ұяны қалай пайдалану керектігін білсеңіз), бірақ бұл жағдайда жүйе Rock Band немесе караокеге немесе дыбыс шығаратын басқа нәрсеге жыпылықтай алады. 3,5 мм аудио ұясы. Микрофон жұмыс істеп тұрғанына көз жеткізіңіз - бөлгішті кез келген дыбыс көзіне қосыңыз, содан кейін сигналды тіркеп жатқаныңызды білу үшін дыбыс жазу бағдарламасын ашыңыз. Көбінесе микрофонның дыбысын өшіруге болады, сондықтан егер сізде проблемалар болса, бұл бірінші кезекте.

6 -қадам: код коды коды

Arduino бағдарламалық жасақтамасының ортасын ашыңыз және StandardFirmata үлгі нобайын тақтаға жүктеңіз. Эскиз сізге arduino -ны сериялық интерфейс арқылы басқаруға мүмкіндік береді, яғни компьютердегі кездейсоқ код біз қосқан шамдарды басқара алады. Дыбыстық сигналды өңдейтін код - бұл өңдеуге арналған эскиз. Ол шағын кітапханадағы керемет BeatDetect кітапханасына негізделген. BeatDetect класы аудио сигналдың Фурье түрленуін есептейді және соңғы бірнеше секунд ішінде әрбір коэффициенттердің орташа мәні мен дисперсиясын бақылайды. Егер FFT контейнерлерінің кез келгеніндегі мән дисперсиядан асып кетсе, соққы анықталады және сол жиілікке байланысты жарық қосылады.. Бұл дегеніміз, светодиодтардың әрбір тізбегі әр түрлі музыкалық жиілікке сәйкес келеді - бір жіп басс, екіншісі хитке, екіншісі жоғары вокалды ноталарға және т.б. 26 түрлі жиілікте жыпылықтайды. төменнен эскиз жасаңыз және 10 -жолдағы ledPins жиынын өзіңіздің конфигурацияңызды көрсету үшін өзгертіңіз. Бірінші пин нөмірі ең төменгі жиіліктерге сәйкес келеді. Бұл аяқталғаннан кейін сіз аяқтайсыз! Аудио бөлгішті құлаққап ұясына қосыңыз, эскизді бастаңыз және музыканы ойнай бастаңыз. Егер бәрі күткендей жұмыс жасаса, толқынды визуализатор пайда болады және шамдар жыпылықтайды. Ләззат алыңыз!

7 -қадам: ақауларды жою

Сіз кездесетін негізгі проблемалар - бұл өңдеу мен arduino -ны бір -бірімен сөйлесу. Arduino бағдарламалық жасақтамасын орнатқаныңызға көз жеткізіңіз - бұл онымен бірге барлық қажетті сериялық кітапханаларды әкеледі. Тексеру арқылы тізбектегі ақаулардан аулақ болуға болады - әр жарық диодты, содан кейін әрбір тізбекті, содан кейін әрбір транзисторды тексеріңіз. Егер бәрі сәтсіз болса, мәселенің қайда екенін анықтау үшін осы жерге оралыңыз. Енді мен өз қатемнен барлық қателерді жоюға қол жеткіздім, олар менің басымнан не өткенін ойлай алмаймын. Сізде бар мәселелерді жазыңыз, өйткені мен олармен кездесіп, ұмытып кеткен шығармын.