Bluetooth Speaker W / Music-Reactive LED Matrix: 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Projek ini dimasukkan dalam Peraduan Tanpa Wayar dan Peraduan LED - jika anda suka, saya sangat menghargai suara anda. Terima kasih!

Saya merancang dan membina Pembesar Suara Bluetooth DIY dengan matriks LED bersepadu. Matriks LED merangkumi sejumlah mod visualisasi yang berbeza, termasuk mod perapian, mod "seni bergerak" abstrak, dan beberapa yang bereaksi terhadap muzik melalui mikrofon di dalam kotak pembesar suara. Saya tidak melihat produk lain yang direka untuk kediaman, yang menawan dengan pandangan dan suara dengan cara ini.

Idea untuk projek ini muncul dengan cara yang agak tidak ortodoks. Saya ingin membina sesuatu untuk beberapa rakan yang mengharapkan bayi baru lahir. Saya mahukan hadiah yang dapat membantu anak-anak mereka berkembang secara neurologi, dan hadiah yang tidak akan mereka hasilkan. Setelah melakukan sejumlah projek LED, dan memiliki pengalaman kerja kayu, saya mengemukakan idea untuk mengintegrasikan matriks LED reaktif audio dalam pembesar suara Bluetooth.

Kotak pembesar suara melibatkan sebilangan besar kerja kayu. Bahagian luar kotak dibuat dari kayu maple keriting kasar, yang saya giling hingga 3/4 . Panel depan dan belakang terbuat dari MDF. Kemasan maple keriting diilhamkan oleh kemasan gitar elektrik, seperti yang dilihat pada beberapa gitar Paul Reed Smith kegemaran saya.

Secara dalaman, saya menggunakan papan penguat bluetooth Dayton Audio 2x15w untuk audio, dan Arduino Mega untuk mengawal matriks 16x16 LED (WS2812 LED). Mikrofon electret kecil di dalam kotak pembesar suara mengesan muzik yang sedang dimainkan, dan memberikan isyarat yang dapat digunakan oleh Arduino untuk membuat paparan reaktif pada LED.

Reka bentuknya juga membolehkan penyesuaian mekanikal untuk mengubah rupa matriks LED sepenuhnya; dari piksel hingga abstrak. Saya sangat bangga dengan ciri ini, kerana saya tidak pernah melihatnya di tempat lain sebelum ini, dan kesannya sangat keren (ia ditunjukkan pada akhir video). Matriks LED dipasang pada penutup di belakang peresap akrilik separa telus putih, dan dengan memusingkan skru ibu jari di bahagian belakang pembesar suara, anda boleh menggerakkan penutup lampu LED ke arah atau jauh dari penyebar. Skru ibu jari membolehkan anda pergi dari paparan piksel (di mana LED individu dapat dilihat), ke paparan abstrak, di mana LED kabur bersama-sama untuk membentuk seni bergerak, dengan kesan hampir seperti 3D.

Langkah 1: Kumpulkan Bekalan

Kayu:

Anda boleh membuat kotak pembesar suara dari jenis kayu yang anda suka. Saya menggunakan maple padat 3/4 "untuk perimeter kotak pembesar suara, ½" MDF untuk panel depan, ¼ "MDF untuk panel belakang (tetapi akan mengesyorkan ½" sebagai gantinya), dan sekerap papan lapis ½ "untuk penutup speaker dalaman.

Penyebar:

Lembaran akrilik putih separa telus:

Elektronik:

Arduino Mega (atau klon):

Matriks LED 16x16:

Bekalan kuasa 19.7V atau 24V (sekurang-kurangnya 60w):

Penceramah Julat Penuh 3 :

Papan Dayton Audio 2x15w Bluetooth Amp:

Pek aksesori Dayton Audio dengan bicu line-in audio:

Kurungan untuk papan Audio Dayton:

Kapasitor 1000 mF:

Perintang 330 ohm

Mikrofon Electret keuntungan automatik:

24V 16mm Memasang butang tekan / hidup LED:

Tombol tekan LED 5V 16mm Menghidupkan / mematikan:

Butang tekan LED Momentari 5V 16mm:

Power Jack Wanita:

Penyambung sekop:

Penyambung Kawat Lever-nut:

Penukar langkah ke bawah:

Pilihan Kuasa Alternatif:

Bekalan kuasa 5V (sekurang-kurangnya 70w):

Penukar langkah (naik ke 19.7V untuk litar pembesar suara):

Baffle & Perkakasan LED

Bolt 5 1 / 4-20

T-nut (1 / 4-20 berulir)

Skru Knurl Nut Thumb (1 / 4-20 berulir):

Skru tembaga:

T ools / Barangan Lain

Forstner Bits:

Langkah 2: Potong Kayu

Berikut adalah senarai pemotong untuk pembesar suara yang berukuran 22 "W x 9" H x 6 "D. Anda boleh memotong dari kayu pilihan anda, kayu keras, MDF, atau papan lapis. (MDF lebih baik daripada papan lapis untuk menangani getaran pembesar suara, kerana saya memahaminya.)

Kotak Pembesar Suara Panel Atas / Bawah: (2) x "x22" x6 "(hujung miter)

Kotak Pembesar Suara Panel Sisi: (2) ¾ "x9" x6 "(hujung yang dipotong, tolak 1.5" jika melakukan sendi pantat)

Plat Depan: ½ "x20.5" x7.5"

Plat Belakang: ½ "x20.5" x7.5"

Baffle LED: ½ "x7.5" Hx 8.5W"

Penutup Speaker: (2) ½ "x7.5" x4.25 ", (2) ½" x7.5 "x5.5"

Gunakan gergaji bulat, gergaji meja, dan / atau gergaji pemotong untuk memotong senarai bahagian di atas.

Langkah 3: Buat Potongan di Panel Atas untuk Kawalan Tombol Tekan

Sebelum melekatkan kotak, kita perlu membuat potongan di panel atas kita untuk butang tekan 16mm (~ 5/8 ). Tombol hidup / mati kait 24V akan menghidupkan dan mematikan segala-galanya, butang hidup / mati 5V pengunci akan menghidupkan dan mematikan litar 5V (dengan matriks LED dan Arduino) secara berasingan dari pembesar suara Bluetooth, dan butang sesaat 5V akan menukar mod pada matriks LED.

Benang pada butang 16mm ini tidak cukup panjang untuk melintasi kayu, jadi kami perlu mengebor lubang yang lebih besar di bahagian dalam panel atas, untuk memasang mur pada benang pada setiap butang dan pasangkannya. Tandakan titik tengah untuk pembesar suara di bahagian bawah panel atas, dengan satu berpusat tepat, dan dua yang lain diimbangi dari pusat dengan 1.75”di kedua-dua belah pihak. Kemudian gunakan bit Forstner 1-3 / 8 "di bahagian dalam panel atas untuk mengebor lubang ke dalam 1/4" dari atas (mis., Tetapkan stop untuk 1/2 "jauh di tekan gerudi anda). Gunakan titik tengah yang tersisa dari bit Forstner sebagai panduan untuk menelusuri titik tengah dengan bit gerudi kecil (mis., 1/8 "), yang akan membolehkan anda menyelaraskan sesuatu ketika anda menggerudi dari seberang. Sekarang balikkan, dan gunakan Forstner 5/8 "untuk menembusi setiap lubang dari atas, jadi anda mempunyai lubang yang sangat sesuai dengan butang 16mm. Proses ini ditunjukkan di sini:

Langkah 4: Potong & Warnakan Panel Speaker Depan

Mula-mula anda ingin menggunakan pensil untuk menandakan titik tengah bagi setiap pembesar suara. Saya menandakan titik tengah saya pada jarak 3.5 "dari tepi sisi terdekat, dan berpusat secara menegak (3.75" dari tepi atas / bawah), jadi pembesar suara akan disisipkan oleh 2 "dari tepi panel pembesar suara. Kemudian gunakan pensil anda untuk melukis persegi 6,75 "x 6,75" yang berpusat secara menegak dan mendatar pada panel depan. Petak ini adalah jalan keluar untuk matriks LED.

Seterusnya, gunakan gergaji lubang 3”untuk memotong lubang pembesar suara, berpusat pada titik yang anda tandakan. Mesin gerudi disyorkan, tetapi anda mungkin boleh melepaskan diri dari penggerudian tangan jika anda berhati-hati.

Kemudian gunakan bit penghala bersudut untuk memberikan bahagian dalam setiap pemotong pembesar suara dan potongan matriks LED pada pinggir bergerigi.

Akhir sekali, anda mahu melukis panel depan MDC. Untuk bahagian depan dan belakang MDF, saya menggunakan cat semburan putih, dan di atasnya dengan beberapa lapisan lakuer jernih. Saya juga membuat satu versi dengan panel depan hitam, di mana saya menggunakan cat semburan hitam.

Langkah 5: Potong dan Pasang Diffuser

Potong sekeping akrilik anda menjadi 7 "x 7" dengan gergaji meja, gergaji bulat, atau jigsaw. Kupas hanya tepi plastik pelindung di kedua sisi akrilik, dan letakkan di bahagian dalam potongan anda di panel depan. Gunakan beberapa gam super untuk merekatkannya ke panel depan.

Langkah 6: Buat Potongan di Panel Pembesar suara Belakang

Pertama, buat potongan ¼”untuk bicu line-in berulir dan jack kuasa DC wanita berulir. Seperti butang tekan, utas tidak meluas. Gunakan proses yang sama seperti yang dijelaskan di atas untuk butang, untuk membuat lubang yang lebih besar di bahagian dalam panel belakang untuk kedua bicu berulir ini. Kecuali, kali ini, gunakan For "Forstner bit untuk relung dan gerudi ke dalam 1/8" dari bahagian luar panel belakang, dan gunakan ¼ "Forstner bit untuk menggerudi lubang luaran yang akan sesuai dengan kedua ini ¼ Bicu.

Anda juga akan memotong lubang berikut di panel pek:

- Lubang kawin ¼ untuk bolt berulir yang berasal dari sesekat LED. Lubang ¼”ini harus digerudi pusat mati di panel belakang.

- (pilihan) ¾ lubang untuk pengambilan kipas. Gerudi di mana senang. Saya memusatkan lubang ini kira-kira 2”dari tepi atas.

- Lubang lubang seperti yang dikehendaki. Saya menggerudi dua holes lubang ke tepi sisi panel belakang, untuk membolehkan pengudaraan (LED dan penukar turun ke bawah boleh menjadi sangat panas).

Langkah 7: Selesaikan Shell Kotak Pembesar suara

Sebelum memasukkan panel depan ke dalam kotak miter, anda ingin mengemis dan menyelesaikan shell dan panel depan. Pilihan penamat terpulang kepada anda. Oleh kerana panel atas, bawah, dan sisi saya adalah maple padat, saya hanya menggunakan Waterlox sebagai kemasan.

Saya juga membuat beberapa salinan pembesar suara di mana saya menggunakan pewarna anilin kelabu dan minyak Tru, untuk kemasan yang diilhamkan oleh gitar elektrik. Pada salah satu daripadanya saya menggunakan cat semburan hitam untuk panel depan dan belakang, dan pada cat kelabu yang lain saya menggunakan cat semburan putih.

Langkah 8: Pasang Shell Box Speaker

Sebelum menempelkan kotak, pastikan anda telah melakukan langkah di atas untuk memotong butang. Sebelum melekatkan, pasangkan penyokong di sekitar dan diimbangi dari tepi panel atas, bawah, dan sisi, di mana panel depan akan bersandar. Potong beberapa helai kayu sekerap (MDF atau papan lapis) setinggi ½ ", dan tempelkan dan paku dua dari masing-masing ke panel atas, bawah, dan sisi. Jalur hendaklah tinggi ½”atau ¾”. Saya menetapkan jalur sokongan depan pada setiap panel dengan ¾ "dari tepi depan, supaya panel pembesar suara ½" akan disisipkan oleh ¼ "ketika bersandar pada penyokong. Lihat video di sini: https://www.youtube.com/embed/X1bEgGLwVLY?t=112 Pastikan tidak meletakkan penyokong di tengah 7 "panel atas dan bawah panel anda, kerana ini akan mengganggu penyekat LED anda bergerak dekat dengan penyebar.

Perhatikan, dalam video dan gambar, saya juga membuat sokongan untuk bahagian belakang. Untuk instruksional ini, saya memperbaik reka bentuknya dengan menyusun penutup dalaman pembesar suara sehingga mereka juga berfungsi sebagai sokongan untuk panel belakang, sehingga bahagian sokongan tidak diperlukan di belakang.

Setelah memasang sokongan, kami akan membuat cangkang luar kotak pembesar suara dengan panel atas, bawah, dan sisi. Ini hanyalah kotak bersama miter asas, dengan empat sisi. Gunakan gam kayu dan pengapit untuk dipasang. Saya juga mengesyorkan meletakkan beberapa pita pelukis di bahagian depan dan sisi anda (supaya tidak melekat pada gam kayu), dan meletakkannya di dalam kotak semasa mengepit dan semasa lem mengering, untuk memastikan anda memilikinya dengan tepat dan selesa.

Langkah 9: Pasang Penutup Speaker Dalam dan Panel Depan ke Shell

Sediakan penutup speaker dan panel depan:

Setiap penutup speaker dalaman masing-masing dibuat dari bahagian dalam berbentuk L, yang sesuai dengan, panel depan, sisi, atas, dan bawah untuk membentuk penutup.

Pertama, tandakan tempat untuk skru pembesar suara anda menggunakan pembesar suara itu sendiri sebagai panduan. Kemudian lubang pra-gerudi

Seterusnya, gerudi lubang w "untuk wayar pembesar suara pada kepingan 4,5" x7,5 ", dan pasangkan potongan 4,5" x7,5 "secara tegak lurus ke panel depan, dengan tepi dalamnya pada jarak 5,5" dari sisi terdekat panel pembesar suara. Gunakan gam dan paku dari depan untuk memasang potongan ini (nanti anda akan kembali dan menggunakan dempul kayu dan pasir untuk menutup lubang kuku). Catatan: dalam video, saya menggunakan lubang saku, tetapi menghadapi masalah dengan mereka, jadi saya tidak mencadangkan cara ini.

Pasang panel depan dan penutup pembesar suara:

Kemudian, pasangkan pembesar suara dengan skru ke lubang yang telah digerudi terlebih dahulu. (Pembesar suara yang saya hubungkan mempunyai gasket, jadi kedapnya. Sekarang masukkan struktur ini dengan panel depan, sisi tegak lurus penutup pembesar suara, dan pembesar suara, ke dalam kotak pembesar suara. Jalur pembesar suara benang melalui lubang. Pada masa ini, gunakan beberapa penutup untuk menutup bahagian dalam penutup pembesar suara di bahagian belakang panel depan. (Pilihan: tambah beberapa poli sekarang ke penutup pembesar suara.)

Seterusnya, gerudi lubang poket di tepi sisi sisi belakang Penutup Speaker (1/2 "x6" x7.5 ") Sekarang pasangkan bahagian belakang penutup pembesar suara ke panel sisi menggunakan skru lubang dan lubang poket, dan gam dan skru sendi pantat antara bahagian belakang kandang dan sisi dalaman tegak lurus untuk menutup penutupnya.

Langkah 10: Buat Baffle LED Bergerak

Untuk ini, kami akan menggunakan potongan ½ "x7.5" H x 8.5 "W yang kami potong sebelumnya.

1. Latih kemelesetan ½ "kira-kira ¼" jauh di tengah mati depan Baffle LED anda (ini akan membolehkan kepala bolt anda tersembunyi)

2. Bor lubang untuk pusat mati-”T-Nut di belakang (sehingga membentang dari belakang hingga relung yang baru anda latih di depan)

3. Tukul di T-Nut dari belakang

4. Skru bolt hex 5 ¼-20 dari depan (gunakan gam super pada mur-T jika anda menghadapi masalah dengan melepaskannya)

5. Bor lubang besar di baffle anda yang sejajar dengan lokasi wayar di belakang matriks LED (anda mungkin mahu menyolatkan kapasitor antara + dan - pada matriks LED anda, sebelum melakukan ini)

6. Tarik wayar matriks LED melalui lubang, dan matrik LED super lem ke depan sesekat (pilihan: untuk penyebaran keselamatan / haba, gam aluminium lembaran ke bahagian depan sesekat, kemudian lekatkan matriks LED ke aluminium)

Langkah 11: Elektronik dan Kod

Berikut adalah pautan Github ke kod (sedang berjalan, tetapi berfungsi):

Pertama, muat turun dan pasang Arduino jika anda belum melakukannya.

Kedua, anda perlu menambahkan perpustakaan FastLED ke Arduino. (Cukup cari "FastLED" di tab perpustakaan Arduino.)

Ketiga, muat naik kod Arduino (dihubungkan ke atas) ke Arduino Mega anda (saya menggunakan Mega kerana ingatannya dan ukuran kodnya; ia terlalu banyak dari perspektif I / O). Kod tersebut mengandaikan bahawa: (a) LED disambungkan ke pin 2, (b) butang tekan sesaat disambungkan ke pin 5, (c) input mikrofon disambungkan ke pin A0, dan (d) pin 3.3V adalah kabel ke pin AREF di Arduino (dan ke Vcc pada mikrofon electret).

Beralih ke elektronik, ikuti arahan mudah yang disertakan dengan papan Audio Dayton untuk menghubungkannya. Ia mudah; cukup banyak mainkan.

Anda akan mengambil input 19.7V atau 24 V + dan ground dari soket kuasa wanita, dan memisahkannya dengan penyambung nut-level 3-way atau 5-way. Kabel suis hidup / mati kait 24V antara soket kuasa dan pemisah ini, sehingga berfungsi sebagai suis hidup / mati relay. Dari perpecahan, jalankan 19.7V terus ke papan audio Dayton dan penukar langkah ke bawah (pastikan untuk mengatur langkah ke bawah dengan memutar skru, dan gunakan multimeter untuk mengesahkan ia mengeluarkan 5V).

Kemudian pasangkan butang pengunci 5V di antara output step-down dan komponen 5V yang lain (Arduino, LED, butang tekan sesaat, dan kipas), sehingga berfungsi sebagai relay untuk menghidupkan / mematikan 5V litar secara berasingan dari pembesar suara Bluetooth. Kemudian ikuti rajah Fritzing untuk memasang Arduino, LED, butang tekan sesaat 5V, dan kipas.

Kurungan audio Dayton akan digunakan untuk memasang papan Bluetooth. Ia agak murah dan menjadikannya mudah. Untuk memasang Arduino Mega, 5V step down converter, dan kipas 5V ke panel belakang, saya hanya menggunakan skru standoff plastik dan gam super

Saya tidak akan mengulas dengan terperinci mengenai penempatan alat ganti di pembesar suara, kerana saya rasa saya tidak melakukannya dengan baik. Walau bagaimanapun, saya dapat memberi anda beberapa panduan untuk mengetahui susun aturnya. Pertama, pasangkan semua butang 16mm ke dalam lubang di panel atas. Kemudian gunakan penyambung JST dan penyambung kacang tingkat untuk menyambungkan semua komponen elektronik, sehingga anda dapat mengetahui cara meletakkannya di dalam pembesar suara. Kemudian bermain dengan susun atur untuk mencari yang sesuai. Semasa anda mengetahui penempatan komponen, pastikan memasukkan baffle LED ke dalam kandang, sehingga anda dapat mengesahkan bahawa komponennya jelas dari baut berulir yang memanjang dari baffle ke panel belakang speaker, dan pastikan bahawa penyekat mempunyai ruang untuk bergerak ke depan dan ke belakang (dari flush dengan diffuser ke ½”atau lebih jauh dari diffuser).

Putuskan sambungan komponen melalui penyambung JST dan nut-nut, sehingga anda dapat melekatkan semuanya secara kekal. Gunakan lem super untuk memasang Arduino Mega, penukar turun 5V, dan kipas 5V di lokasi yang baru anda fikirkan. Sekarang sambungkan semula semuanya dan uji bahawa semua elektronik berfungsi dengan baik.

PETUA JIKA REAKTIVITI AUDIO TIDAK MENGENAI KANAN: Kepekaan mikrofon boleh sangat berbeza. Sekiranya tindak balas kelihatan tidak betul, gunakan monitor bersiri untuk membaca nilai mikrofon, ketahui jarak ketika anda memainkan lagu dari sumber suara yang anda rencanakan untuk digunakan, dan sesuaikan parameter MIC_HIGH dan MIC_LOW dalam kod. Bermain dengan mereka akan mengubah secara mendadak bagaimana kod itu bertindak balas terhadap bunyi.

Langkah 12: Pasang Panel Belakang dan Mulakannya

Masukkan panel belakang ke dalam kotak pembesar suara, pastikan untuk menyelaraskan lubang tengah ¼”di panel belakang dengan bolt ¼-20, sehingga baut berulir meluas melalui lubang. Sekarang pasangkan mur knurl ke baut, jadi anda boleh menyesuaikan jarak antara sesekat LED dan penyebar dengan memutar mur knurl (yang pada dasarnya berfungsi sebagai skru ibu jari). Pra-lubang lubang untuk skru tembaga di sudut panel belakang, dan pasangkan panel belakang dengan memasang skru tembaga.

Pasangkannya, sambungkan telefon anda ke Bluetooth, dan nikmati!

Hadiah Pertama dalam Peraduan LED 2017

Hadiah Kedua dalam Peraduan Tanpa Wayar