Sonic Bow Tie, oleh David Boldevin Engen: 4 Langkah (dengan Gambar)

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Ikatan busur yang padat, mampu terus menerus menampilkan suara di sekitarnya dalam empat frekuensi berbeza pada dua susunan LED 4x5 yang dicerminkan

Tutorial ini akan menerangkan cara membuat tali leher yang akan membuat anda menonjol di mana-mana orang.

Apa yang anda perlukan untuk projek ini:

1 Arduino Pro Micro atau Arduino bersaiz serupa yang berjalan pada 16MHz

40 LED 3mm

1 butang ringkas

1 Mikrofon Electret

1 Bateri LiPo 1-Sel 3.7V 800mAh 25C 1C

10 perintang 100Ω

1 perintang 10kΩ

1 perintang 220Ω

Akses ke mesin PCB (Papan Litar Bercetak)

Ikatan tali leher / klip-on yang boleh laras yang murah atau hanya tali leher / tali leher yang boleh disesuaikan

Langkah 1: Cetak PCB

Semasa mencetak papan litar, anda mungkin perlu menyesuaikan fail.cmp agar sesuai dengan kehendak pengeluar. Walau bagaimanapun, papan pada asalnya dibuat menggunakan kaedah yang agak tidak tepat sehingga kebanyakan pengeluar kemungkinan besar dapat menghasilkan PCB tanpa perubahan. Dalam gambar, anda dapat melihat bahagian depan dan belakang PCB. Reka bentuknya menganggap lubang pematerian tidak termasuk vias dan bahawa vias hanya boleh diletakkan secara berasingan (dalam PCB dengan lebih daripada satu sisi vias adalah hubungan antara lapisan).

Setiap lampu ditujukan untuk secara individu menggunakan teknik yang disebut Charlieplexing yang memungkinkan simpul input jauh lebih sedikit daripada matriks LED biasa, kelemahannya ialah hanya pada cahaya yang dapat dihidupkan sekaligus, yang menetapkan had seberapa besar array dapat dan tanpa berkelip ketara. Charliplexing berfungsi bukannya mempunyai dua isyarat 1 dan 0, ia mempunyai tiga 1, 0 dan Z. Di mana Z berfungsi seperti litar terbuka, dengan mempunyai impedans yang sangat tinggi. Oleh itu, setiap lampu dihidupkan dengan simpul berada dalam kombinasi 1, 0, Z, Z, Z, yang bermaksud arus hanya dapat beralih dari satu simpul ke satu nod yang lain pada satu masa.

Langkah 2: Memateri Semuanya Bersama

Semasa menyolder lampu pada PCB, sangat penting untuk memateri sisi positif LED secara konsisten ke petak dan negatif ke bulatan. Melakukannya bertentangan akan menyebabkan alamat dalam kod menyala lampu yang salah, dan ketidakkonsistenan akan menyebabkan banyak lampu dihidupkan dengan rangsangan yang sama.

Kemudian pateri pada perintang 10 100Ω ke bahagian depan tali leher.

Kemudian sambungkan kepingan lain dengan cara yang ditunjukkan dalam rajah litar, tidak mustahil untuk menyolder bateri terus ke Arduino kerana ia akan dicas semula apabila arduino disambungkan melalui USB. Sebelum melekatkan semua kepingan di bahagian belakang PCB, anda harus menguji kesilapan dalam array.

Langkah 3: Memuat naik Kod dan Menyahpepijat

Muat naik kod di atas. Setelah diunggah tekan butang untuk mengaktifkannya, sekarang bentuk segitiga yang menunjuk ke dalam harus bergulir ke atas atau ke bawah pada tali leher.

Sekiranya tidak, gunakan fungsi Blink (LED), yang mengambil input nombor 1-20, untuk setiap cahaya secara berasingan dalam gelung sementara (mode = 0) dalam gelung void sambil mengulas selebihnya gelung.

gelung kosong () {

semasa (mod == 0) {

Berkelip (1); // Satu demi satu ujian untuk melihat apakah lampu berfungsi sebagaimana mestinya dan mana yang tidak

// Berkelip (2); // langkah seterusnya hingga ke 20

/ * if (digitalRead (Butang) == 0) {

mod = 1;

Mati ();

turnOn (1);

kelewatan (200);

rehat;

}

Mati (); * / // bahagian ini dikomentari semasa melakukan debug

}

…..

Menyahpepijat:

Sekiranya anda mempunyai lampu yang berbeza di setiap sisi, ada yang tidak kena pada pematerian dan anda harus melepaskan lampu yang terkena dan lakukan langkah 2 lagi.

Sekiranya sepasang 2 lampu dimatikan mungkin hilang.

Sekiranya dua lampu selalu menyala dan kurang terang daripada yang lain, satu lampu akan dipateri dengan cara yang salah.

Sekiranya setiap lampu menyala secara individu, tetapi jangan ikuti corak yang dijelaskan dalam arahan di bahagian atas kod yang anda telah mengacaukan langkah 2.

masalah lain mungkin timbul daripada sambungan yang tidak baik atau litar pintas pada PCB.

Amaran: Segmen ini sangat teknikal dan tidak diperlukan untuk membuat tali leher

Saya telah menulis kod analisis spektrum khusus untuk Arduino dengan frekuensi jam 16MHz. Oleh itu, saya tidak begitu pasti seberapa baik ia akan berfungsi pada sistem lain, ia mungkin menyebabkan semua jalur bertindak balas dengan sangat berbeza namun ia mungkin tidak banyak berubah.

Ia berfungsi dengan mengambil 60 sampel dalam jarak kira-kira 6, 7ms yang merupakan frekuensi persampelan kira-kira 8, 9kHz. Kemudian menganalisisnya dengan 4 cara yang berbeza memberikan 4 frekuensi yang berbeza.

Analisis frekuensi tertinggi berfungsi dengan membandingkan setiap sampel lain dengan yang berikutnya, mengkuadarkan nilainya dan menjumlahkannya untuk setiap pasangan sampel. Ini memberikan kesan tertinggi sekitar separuh frekuensi pensampelan sehingga penapis jalur lebar sekitar 4, 4kHz.

Formula matematik kasar untuk analisis:

Σ (sq (x [2n-1] -x [2n]))

Yang berikutnya berfungsi sama, tetapi pertama kali menambahkan dua sampel pada satu masa. Ini secara berkesan memberikan separuh frekuensi pensampelan sistem terakhir sambil menyaring frekuensi tertinggi membuat penapis jalur lebar sekitar 2, 2kHz.

Sistem seterusnya melakukan perkara yang sama tetapi bukannya menambah 2 sampel sekaligus, ia menambah 10 yang menjadi penapis jalur lebar untuk 440Hz.

Analisis terakhir menjumlahkan 30 sampel pertama dan membandingkannya dengan jumlah 30 sampel terakhir. Ini berkesan menjadi penapis jalur lebar untuk 150Hz.

Langkah 4: Lekatkannya Bersama

Penting untuk memastikan Arduino terpisah dari PCB kerana ia boleh menyebabkan jalan pintas jika mereka bersentuhan. Ini dapat dilakukan dengan melekatkannya bersama pita elektrik di antara. juga menguntungkan untuk mempunyai bateri di satu sayap tali leher dan mikrokontroler ke yang lain untuk keseimbangan. Anda harus memastikan bahagian tengah tali leher agak kosong kerana di sinilah anda menyambungkan tali leher, dengan kemungkinan pengecualian mikrofon kerana ia harus melekat beberapa milimeter dan menunjuk ke arah kerongkongan anda, ini akan bermakna bahawa apabila anda bercakap semua orang akan melihat yang paling jelas.

Ingat: fungsi belakang tali leher jauh lebih penting daripada estetik kerana tidak ada yang akan melihat ini.