Lampu Desktop Reaktif Muzik Arduino: 8 Langkah (dengan Gambar)

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

Helo semua!

Dalam binaan ini, kami akan membuat lampu desktop LED reaktif menggunakan komponen sederhana dan beberapa pengaturcaraan asas Arduino. Ini memberikan kesan yang mengagumkan di mana cahaya akan menari ke semua suara dan muzik. Saya menyelesaikan projek ini dengan rakan sepasukan.

Apa yang mendorong saya untuk melakukan ini? Semasa salah satu tutorial modul saya, kami diberi peluang untuk belajar bagaimana Arduino berfungsi dan saya sejak itu terpesona dengan banyak kemungkinannya, ditambah dengan kenyataan bahawa ia adalah perkakasan sumber terbuka. Setelah bertugas membuat dan menyempurnakan Artefak Digital, saya ingin menggunakan pengiraan sebagai alat dan media untuk mengekspresikan Seni dan Budaya melalui Artefak Digital fizikal ini. Selain itu, saya selalu mempunyai objektif terhadap objek yang mengandungi LED kerana saya merasakan bahawa jalur LED mengatur pelbagai kemungkinan - dari cara ia disatukan dengan objek, hingga pengawalan warna. Ia dapat menjadikan objek sederhana kelihatan hebat dan interaktif. Apa yang lebih baik adalah jika kita dapat menjadikannya objek yang dapat dipakai. Saya pasti kebanyakan anda akan mengetahui tentang DJ marshmello dan penutup kepala ikoniknya. Konsep asal saya adalah untuk memperbaiki helmet marshmello yang boleh dipakai, memasukkan lampu LED - yang dikuasakan oleh Arduino dan sensor gerakan pecutan, untuk itu (akan menyentuh lebih lanjut mengenai perkara ini dalam pemikiran terakhir). Walau bagaimanapun, kerana anggaran (kos LED mahal..) dan pertimbangan projek praktikal pada masa ini, kami mengubah idea menjadi lampu LED marshmello reaktif ini. Ia pasti dapat dilihat sebagai media yang mempamerkan budaya pop, dan sebagai lampu reaktif yang mantap, itu tampak sebagai seni digital.

Ini adalah versi projek kami. Semua penghargaan kepada "Natural Nerd" dari youtuber, kami ikuti berdasarkan apa yang telah mereka lakukan dan ingin mengucapkan terima kasih kepada mereka kerana memberikan kami perincian mengenai bagaimana melaksanakan projek tersebut. (Nerd Asli)

Langkah 1: BEKALAN UTAMA

Perkara pertama yang pertama: ini adalah bekalan yang kita perlukan. Ini sebahagian besarnya pilihan - dengan asas bahawa anda dapat dengan mudah membuat improvisasi dan penyesuaian anda sendiri untuk projek anda. Walaupun begitu, beberapa item penting diperlukan jika anda ingin mengikuti panduan ini:

• Arduino Uno (atau jenis Arduino yang sama kecilnya)
• Modul Pengesan Bunyi
• Bekalan kuasa luaran
• Jalur LED yang boleh ditujukan secara individu 60 led per meter
• Wayar pelompat
• Papan roti

Bergantung pada rupa yang ingin anda capai, anda mungkin ingin menyusun helai secara berbeza atau memancarkan cahaya dengan cara lain. Untuk pendekatan saya, saya menggunakan item berikut:

• Balang kaca kitar semula (atau balang lain yang sesuai dengan dimensi anda)
• Kertas kad hitam
• Papan busa
• Cat semburan (digunakan untuk melapisi balang)

Semua barang penting dibeli dari Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), jalur LED adalah bahagian paling mahal yang berharga SGD 18 untuk 1 meter - kami menggunakan 2 meter. Barang-barang selebihnya adalah bahan kitar semula atau dibeli dari kedai runcit / perkakasan.

Langkah 2: MENGUASAI KOMPONEN

Saya menggunakan bekalan kuasa luaran seperti sumber kuasa AC ke DC - lelaki di kaunter mencadangkan bekalan kuasa luaran kerana lebih baik menyalakan jalur LED 2 meter, dan tidak membakar port USB. Sekiranya anda menggunakan 1 meter atau kurang, anda melakukan tanpa bekalan kuasa luaran dan hanya menggunakan kabel USB Arduino Uno dan pasangkannya terus ke komputer.

Komponen utama projek ini adalah modul pengesan bunyi. Ia akan memberikan isyarat analog (input) kepada Arduino, yang digunakan untuk menyalakan lampu RGB (output). Bekalan kuasa luaran akan menghidupkan ketiga-tiga komponen - Arduino, modul pengesan bunyi, dan lampu LED. Kabel VIN (atau 5V) pada Arduino dan VCC pada papan pengesan bunyi ke input positif. Kemudian pasangkan GND pada Arduino dan pengesan ke negatif. Ini digambarkan pada skema yang dilampirkan. Kita juga perlu menghubungkan input 5V dan GND pada jalur LED ke sumber kuasa.

Kami menggunakan papan roti sebagai perantara untuk sambungan ini. Bekalan kuasa akan masuk ke papan roti dari sumber kuasa luaran, yang kemudian akan memberi kuasa pada ketiga komponen seperti yang disebutkan.

Catatan: tutor kami mencadangkan penggunaan perintang untuk hubungan antara modul pengesan kuasa dan bunyi, supaya tidak semua daya masuk ke modul, yang membolehkan input yang lebih baik.

Langkah 3: DETECTOR DAN STRIPS

Setelah menyambungkan ketiga-tiga komponen ke kuasa, kita perlu menghubungkannya antara satu sama lain.

Modul pengesan bunyi akan berkomunikasi dengan Arduino melalui pin input analog - saya akan menggunakan pin A0.

Jalur LED memerlukan nadi digital untuk memahami LED mana yang harus ditangani. Oleh itu, pin output digital DI perlu disambungkan ke Arduino. Saya akan menggunakan pin 6 di Arduino. Kami mendapat kedai di mana kami membeli elektronik untuk menyolder semua kabel jumper untuk jalur LED. Oleh itu, tidak ada pekerjaan pematerian yang diperlukan untuk kita sendiri, menyelamatkan kesulitan itu. Yang tinggal hanyalah memasang kabel lelaki-wanita padanya.

Begitu juga, anda boleh mengikuti rajah skematik yang disediakan untuk mendapatkan gambaran keseluruhan sambungan.

Langkah 4: MENGGUNAKAN KOD

Ini boleh dikatakan bahagian terpenting dalam projek ini. Anda boleh mendapatkan sumber kod yang saya gunakan di sini (pautan) atau versi saya (fail yang dilampirkan). Prinsip utama adalah memetakan nilai analog yang dicapai dari sensor, hingga jumlah LED yang ditunjukkan.

Untuk memulakan setiap masa, kami ingin memastikan bahawa semua lampu berfungsi seperti yang diharapkan. Kami dapat melakukan ini dengan menggunakan fungsi array, yang akan membolehkan anda menghidupkan semua LED individu.

Kemudian, kita pergi ke fungsi utama untuk memvisualisasikan suara di lampu. Kita boleh melakukan ini menggunakan fungsi peta. Ini akan membolehkan kita memaparkan sebilangan LED yang diberi input pemboleh ubah yang dapat diukur. Untuk pendekatan saya, saya memutuskan untuk menaikkan jumlah LED dalam pemasangan (180 yang ditentukan dalam kod berbanding 120 led yang saya ada). Saya mencuba pelbagai persediaan - termasuk penyesuaian kepekaan pada modul pengesan suara, variasi nilai mikrofon rendah dan maksimum, dan lain-lain. Namun, saya tidak dapat mencapai visualisasi yang diinginkan sehingga berjaya meningkatkan jumlah LED. Terdapat juga lapisan prosedur kedua. Kod ini akan memungkinkan pengesanan intensiti suara yang lebih maju berdasarkan rata-rata, untuk membiarkan cahaya berubah warna ketika lagu memasuki puncak - 'mode TINGGI'.

Bergantung pada penampilan yang ingin anda capai, anda mungkin ingin membuat penyesuaian pada kod yang digunakan. Video (pautan) ini menerangkan kod secara terperinci.

Langkah 5: MENYEDIAKAN PERUMAHAN

Mula-mula, saya melancarkan kertas kad hitam ke bulatan dan diameter yang sama dengan bukaan balang kaca. Saya tidak mempunyai alat ukur yang betul. Oleh itu, saya berimprovisasi dengan memasukkan keseluruhan kertas kad hitam ke dalam balang. Setelah mengukur panjang kertas kad hitam yang perlu saya gunakan, saya memotongnya dengan berhati-hati dengan mengikuti tanda yang saya berikan. Saya kemudian mengikat hujung untuk membentuk tiub silinder. Panjang dan tinggi perumahan bergantung pada dimensi balang anda. Anda boleh menggunakan panjang yang anda mahukan.

Seterusnya, saya membungkus perumahan yang telah saya lakukan dengan jalur LED di sekelilingnya, menutupi seluruh permukaan perumahan. Ini dilakukan hanya dengan pelekat di bahagian belakang jalur. Saya memastikan bahawa celah kecil dipotong untuk membiarkan lebihan panjang wayar tergelincir di dalam perumahan untuk pengurusan wayar yang lebih kemas, dan tidak menghalang permukaan siram.

Ketiga, Tiub silinder berongga digunakan sebagai kelebihan dengan memasukkan elektronik di bahagian dalam. Sebagai permulaan, saya mengikat sambungan wayar di Arduino dan papan roti, menggunakan trik biru. Kemudian, saya merapatkan lebihan panjang wayar ke bawah menggunakan pita 3M biasa. Langkah ini adalah langkah berjaga-jaga untuk mengelakkan wayar mudah terputus dalam proses pemasangan.

Keempat, papan yang dipasang kemudian siap dimasukkan ke dalam perumahan. Oleh kerana elektronik "tersembunyi" di dalam perumahan, susunan binaan mestilah sedemikian rupa sehingga membolehkan pengguna mendapat akses mudah ke USB Arduino. Bukan hanya itu, modul pengesan bunyi juga harus menghadap ke bawah untuk kemudahan modul mengambil input bunyi di sekitarnya. Oleh itu, papan yang dipasang dipasang secara menegak untuk membolehkannya. Sebilangan papan busa digunakan untuk menahan papan yang dipasang ke perumahan. Semasa langkah ini, jalur LED akan disambungkan (dengan wayar lompat merah, oren, kuning) berikutan penempatan elektronik. Semua sambungan dilakukan hingga ke tahap ini, kecuali sambungan ke sumber kuasa luaran - wayar merah dan hitam.

Langkah 6: CASING DIRI

Oleh kerana saya meletakkan lampu desktop sebagai replika kepala marshmello, saya harus melapisi seluruh balang kaca - kecuali bahagian mata dan mulut yang harus berwarna hitam, dengan cat semburan putih. Stensil mata dan mulut dipotong dan ditampal pada balang sebelum semburan berfungsi. Balang dibiarkan kering sebelum penempatan mata dan mulut dari dalam balang. Ini dilakukan dengan menggunakan kertas kad hitam yang tinggal (pada mulanya saya fikir hanya melukisnya hitam). Kesannya ternyata baik kerana lapisan mata dan mulut benar-benar dipotong.

Tudung logam harus memiliki bukaan tengah untuk akses ke Arduino USB, modul pengesan suara, dan bekalan kuasa seperti yang disebutkan. Saya berjaya melakukan pemotongan di bengkel di sekolah.

Langkah 7: SELESAIKAN

Ia kini merupakan perhimpunan terakhir binaan.

Jalur LED diperiksa terlebih dahulu untuk memastikan bahawa lampu benar-benar berfungsi, dan semua sambungan betul. Setelah memastikan komponen berfungsi, anda boleh memasukkan penutup ke dalam selongsong balang yang anda buat. Anda dapat melihat melalui lubang (walaupun setelah penutup ditutup), dan penempatan komponen elektronik, anda dapat mencapai antara muka USB Arduino dan input kuasa dari bawahnya. Modul pengesan suara menonjol sedikit ke luar juga, untuk menangkap suara yang lebih baik. Untuk kaki, saya menggunakan kubus yang dipotong dari papan busa, dan melukisnya hitam. Sebaik-baiknya, anda boleh menggunakan beberapa dudukan kayu yang bagus untuk lampu desktop anda.

Catatan: kerja cat pada awalnya tidak dapat dilakukan dengan baik seperti yang dilihat dari tanda air pada prototaip pertama, oleh itu, saya terpaksa mengikis keseluruhan lapisan menggunakan lebih nipis kemudian, menyemburkannya semula. Ini semestinya memerlukan usaha tambahan yang dapat anda elakkan.

Dan akhirnya, saya menyelesaikan projek tersebut. Ia semestinya memerlukan percubaan dan kesalahan berulang - sama ada untuk meneruskan kodnya, atau berkaitan dengan perubahan proses pemasangan, tetapi saya gembira dengan apa yang dicapai.

Langkah 8: SELESAI

Ini adalah projek yang hebat dan saya bersenang-senang melakukannya. Tambahan pula, ia sangat bagus kerana boleh disesuaikan dan membolehkan kemas kini pada masa akan datang. Kodnya boleh dikerjakan semula pada bila-bila masa, dan pada dasarnya anda mendapat lampu 'baru' setiap kali.

PENAMBAHBAIKAN MASA DEPAN

Walau bagaimanapun, masih ada banyak peningkatan dan / atau variasi yang dapat dibuat untuk pembangunan.

Anda boleh menambah pelbagai input butang yang disambungkan ke Arduino. Dengan ini, anda dapat mengubah mod untuk menerapkan fitur lampu umum, dengan misalnya pulsing umum. Ini membolehkan beralih antara mod reaktif bunyi semasa, dan mod denyutan kecerunan umum. Butang lain boleh dilaksanakan untuk anda menukar set warna lampu yang memancar (set 1 - biru ke kuning, set 2 - merah ke ungu, dll). Atau lebih-lebih lagi, anda boleh mempunyai 3 lapisan prosedur di mana terdapat lebih banyak mod untuk mengesan tahap intensiti suara berdasarkan purata - 'RENDAH', 'NORMAL', 'TINGGI'. Dengan cara itu, anda akan mencapai gelombang warna yang lebih luas.

Saya juga ingin kembali kepada konsep asal saya, kepala LED marshmello yang boleh dipakai. Ini akan kelihatan seperti binaan yang lebih berani, yang menggabungkan penggunaan modul pengesan bunyi dan modul gerakan pecutan. Modul pengesan bunyi akan secara umum memvisualisasikan denyut lampu LED, sedangkan modul gerakan pecutan akan mengubah warna lampu sesuai dengan input yang dibacanya - tahap pergerakan oleh pengguna.

Pada dasarnya, idea di sini adalah bahawa batasannya tidak berkesudahan, dan adalah satu-satunya yang hanya dibatasi oleh penglihatan anda. Terima kasih kerana menonton / membaca dan bersenang-senang dengan Arduino anda!