Cara Membuat Visualizer Audio Frekuensi untuk Kostum (Projek Arduino): 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Dalam Instuctable ini, saya akan memberikan petua, rancangan, dan kod untuk membuat visualisasi audio yang menarik yang terbentuk dalam sut busa gentian kaca. Sepanjang perjalanan saya akan berkongsi langkah-langkah bermanfaat dan kod tambahan yang mungkin ada di antara mereka yang ingin menerapkan perpustakaan arduino FFT ke dalam projek mereka.

Langkah 1: Bahan dan Harga

Sebelum membuat busa busa, saya mula-mula membuat susunan untuk belajar bagaimana membuat perpustakaan FFT berfungsi. Bahan yang diperlukan adalah:

1. 2x 30 helai neopixel WS2812B ……………………………………………………………. $ 3.22 sehelai
2. Arduino uno (bahasa Cina bekas) ………………………………………………………………… Sudah dimiliki
3. Kabel penyambung ……………………………………………………………………………………. Sudah dimiliki
4. Bekalan kuasa luaran …………………………………………………………………………. Sudah dimiliki
5. Permukaan pemasangan (Cardboard terpakai) ……………………………………………………… Sudah dimiliki
6. Modul Penguat Audio LM386 …………………………………………………………….. $ 8.98 untuk 5 unit
7. 3.5mm Stereo Audio Male to AV 3-Screw Terminal Female Connector ………. $ 6.50 untuk 5 unit
8. Jack Stereo 3.5mm untuk Wanita ………………………………………………….. $ 5,99 untuk 6 unit
9. Papan Roti ………………………………………………………………………………………… Sudah dimiliki

Untuk akhirnya mengadopsi penyesuaian dengan mikrofon, berikut diperlukan:

1. 19 jalur neopixel ………………………………………………………………………… Potong dari 5m dari 300 LED seharga $ 26.67
2. 5 jalur neopixel ………………………………………………………………………….. Potong dari gulungan yang sama
3. Arduino nano (bahasa Cina terpakai) ………………………………………………………. $ 3,00 (5 untuk $ 15)
4. Sambungkan kabel ……………………………………………………………………………. Sudah dimiliki
5. Talentcell Rechargeable 6000mAh Li-Ion Battery ……………………………. $ 29,99
6. Lelaki audio stereo 3.5mm ke penyambung wanita terminal 3-skru AV… $ 6.50 untuk 5 unit
7. Jack Stereo 3.5mm untuk Wanita ………………………………………….. $ 5.99 untuk 6 unit
8. Suis ……………………………………………………………………………………. Ditarik dari kereta yang rosak
9. Kostum …………………………………………………………………………………. $ 50 untuk pelbagai barangan

Langkah 2: Pemasangan dan Pendawaian

Mulakan dengan dua jalur 30 jalur LED WS2812 dan potongnya menjadi 5 jalur LED sepanjang garis pemotongan. Lekatkan jalur ini ke permukaan yang rata. Dalam contoh saya menggunakan kadbod. Kemudian pasangkan komponen bersama seperti yang ditunjukkan. Pastikan masa yang mencukupi diambil untuk memastikan titik solder yang baik. Untuk memastikan semuanya berfungsi dengan betul, gunakan contoh di perpustakaan Neopixel Adafruit (contoh "Straintest" berfungsi dengan baik).

Langkah 3: Kod Arduino

Hanya diperlukan dua perpustakaan untuk projek ini.

Untuk FFT saya menggunakan ArduinoFFT Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Pastikan anda mengikuti arahan pemasangan mereka dengan tepat jika tidak, ia tidak akan berfungsi. Setelah memasangnya dengan betul, saya masih akan mendapat mesej ralat mengenai "perpustakaan tidak sah", namun semuanya masih berfungsi untuk saya. Komen jika anda mengenal pasti apa yang saya terlepas. Untuk neopixels saya menggunakan perpustakaan Neafix Adafruit (seperti yang telah disebutkan sebelumnya). Saya cadangkan menggunakan Library Manager dalam perisian arduino untuk dipasang.

Fail SuitFFT adalah kod yang berjalan di Suit dengan semua input tambahan dari pengawal saya. LightShowFFT adalah untuk array 60 LED input aux.

Kedua-dua kod ini dapat dibuat untuk berjalan lebih cepat dengan mengurangkan N. N dalam contoh saya ialah 256 dan mendapati bahawa ia lebih sesuai untuk projek saya. Saya secara eksperimen mendapati bahawa spektrum audio penuh berfungsi melebihi 9 kHz seperti yang dilihat diuji pada langkah seterusnya!

Langkah 4: Apa yang FFT Lakukan

Transformasi FFT atau Fast Fourier mengambil isyarat dan mengubahnya menjadi domain frekuensi. Yang ditunjukkan oleh setiap lampu ialah tong frekuensi. Oleh kerana FFT adalah pengiraan yang rumit secara matematik, seseorang dapat membuat kod berjalan lebih cepat dengan mengehadkan jumlah sampel. Walau bagaimanapun resolusi frekuensi akan menderita. Kerana kekurangan kata, FFT dalam Arduino adalah tindakan penyeimbangan antara: kadar persampelan, bilangan sampel, masa gelung, dan banyak lagi. Saya mendorong orang lain untuk bermain dengan tetapan untuk mencari yang paling sesuai untuk projek mereka sendiri.

Sekarang masa untuk membuat saman.

Langkah 5: Petua Kostum

Kostum saya terbuat dari busa di mana banyak Instrukat Penerbitan lain lebih baik membahas topik ini. Perbezaannya dengan saya ialah saya mengambil langkah tambahan untuk bondo, gentian kaca, dan cat. Petua untuknya adalah seperti berikut.

• Lakukan kerja persiapan yang hebat (mengetuk, menyembunyikan, dll) kerana ia membuat perbezaan masa yang besar kemudian
• Sentiasa campurkan bondo dan gentian kaca dalam jumlah kecil
• Gunakan Bondo untuk mengisi kekosongan
• Gunakan resin gentian kaca untuk menutup dan menguatkan
• Gunakan kain gentian kaca untuk mengeras titik lemah
• MENGAMBIL masa anda dan bersabar dengan kerja anda

• Untuk pengamplasan

  • 40-100 grit ke bahan penyingkiran
  • 100-400 grit untuk penyediaan primer
  • 400-1000 grit untuk pengamplasan primer
  • 1000-3000 grit untuk cat pengamplasan

Untuk memasang jalur neopixel, saya menggunakan gam panas untuk memasang jalur di tempatnya. Beberapa cabaran sekarang adalah menjadikannya dibekalkan bateri, penginderaan mikrofon, pengawal dikendalikan dan banyak lagi.

Langkah 6: Membuat atau Memilih Pengawal, Memasukkannya, dan Kod

Mana-mana suis atau suis boleh digunakan. Untuk projek saya, saya mendapati kawalan tetingkap 96 Prelude Honda berfungsi dengan baik. Setelah mengeluarkan suis dari perumahan mereka, saya menggunakan set multi meter pada mod kesinambungan untuk mencari wayar yang melakukan apa, setelah suis di tekan (perhatikan bahawa kadang-kadang suis memutuskan kesinambungan). Saya memutuskan untuk membuat kunci tetingkap yang diganti, mengunci kawalan dari hentakan yang tidak disengajakan, tetingkap ke atas dan ke bawah untuk kawalan kecerahan, dan suis terakhir untuk "mod cahaya."

Agar suis berfungsi dengan betul, perintang tarik ke bawah diperlukan. Biasanya perintang 50-100 kΩ akan berfungsi tetapi beberapa suis terpaksa menggunakan perintang jauh lebih rendah (sekitar 300 Ω) untuk mengubah voltan yang cukup agar Arduino mengganggu input digital dengan betul (kira-kira kurang dari 0.3 * Vcc untuk rendah dan lebih besar daripada 0.6 * Vcc tinggi). Sesiapa yang melakukan ini perlu beralih dengan suis, lebih baik menggunakan papan roti terlebih dahulu untuk memastikan pengawal berfungsi dengan baik.

Setelah mengetahui suis, saya menyatukan komponen bersama-sama menggunakan rajah yang ditunjukkan. Gunakan papan litar PCB untuk memperbaiki komponen dengan lebih baik. Rujuk gambar untuk melihat secara terperinci. Susun atur 19 LED turun ke tulang belakang baju saya dan yang lain di bahagian depan sebagai petunjuk apa yang berlaku.

Untuk membetulkan alat kawalan ke sut, saya menggunakan gam panas untuk meletakkannya. Kemudian saya membuat baji busa yang lebih kecil dan terpaku panas juga untuk menyokong alat kawalan.

Langkah 7: Sentuhan Akhir

Untuk menyelesaikannya, potong celah busa untuk mengalirkan wayar. Kunci wayar dengan gam panas. Untuk sentuhan tambahan, saya juga membeli beberapa item tambahan untuk "membuat perjanjian." Saya rasa … jika anda akan keluar kelihatan tidak masuk akal dengan pakaian ringan, lakukan langkah tambahan!

Langkah 8: Itu sahaja! (Petua Menembak Masalah Plus)

Terima kasih telah melawat saya yang tidak stabil dan selamat mencuba anda DIY-ers!

Mengatasi masalah petua dari pengalaman projek:

• Sekiranya lampu bertindak pelik (cahaya berkedip, tidak semua berfungsi dengan betul, warna tidak biasa)

  • Bekalan kuasa yang lemah ke lampu

    • Bekalan kuasa berganda
    • Jangan membuat tali sehingga neopixel bersama
    • Jalankan talian kuasa tambahan ke jalur

  • Masalah kod

    • Periksa bilangan lampu adalah betul
    • Periksa untuk mengetahui sama ada kod menunjukkan lampu dan tong frekuensi dengan betul

  • Bekalan elektrik lemah ke Arduino

    Tingkatkan bekalan kuasa

  • Voltan dari Arduino ke neopixel mati

    Gunakan bekalan kuasa yang sama untuk menghidupkan kedua-duanya

• Lampu menyala tetapi tidak ada FFT

  • Periksa wayar dari penguat dan daya penguat, pembumian, dan input
  • Menambah / mengurangkan keuntungan penguat
  • Kekurangan kuasa kepada lampu