Bilik Tarian LED: 7 Langkah

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

Ini adalah panduan untuk membina visualizer muzik LED berasaskan Arduino, AKA sebuah bilik tarian digital yang benar-benar manis. Terdapat pelbagai panduan mengenai instruksinya mengenai visualisator litar murni, tetapi biasanya ini adalah jenis penguat untuk menjadikan lampu berdenyut dan mengubah intensiti sebagai tindak balas terhadap daya yang disampaikan dalam isyarat audio. Saya mahukan sesuatu yang lebih banyak di sepanjang beberapa strob yang bertindak balas terhadap frekuensi muzik yang berbeza. Hasil akhirnya adalah anak tiri mutan ini dan ini dan sedikit dari ini, tetapi sangat bermanfaat. Isyarat audio sebenarnya dapat dibaca dari bicu mikrofon di komputer, jadi ia boleh menerima suaranya sendiri atau terdengar dari iPod / Rock Band / karaoke / apa sahaja yang boleh anda impikan oleh anak-anak gila. Yay muzik baru! Dengan hormat dari DoKashiteru dan Creative Commons, saya membawakan anda video sistem tanpa tindakan:

Langkah 1: Bahagian / Alat

Bahagian: LED - Jelas. Saya membeli 10mm yang sangat terang dalam pelbagai warna dalam jumlah besar dari eBay, tetapi anda boleh mendapatkannya di Digikey atau Mouser. Peringkat millicandela yang lebih tinggi lebih baik, terutamanya jika anda mahu ini menerangi apa sahaja dan bukan hanya menjadi warna. Berbelanja di sekitar untuk mencari tawaran yang baik. Perintang - Satu untuk setiap LED. Milik saya memerlukan 470 ohm, tetapi pastikan anda memeriksa penilaian pada LED anda sehingga anda mendapat cahaya sebanyak mungkin tanpa membakarnya. Beban roti tanpa solder - Untuk semua litar. Arduino - Antara muka komputer / litar. Papan kecil yang hebat. Beli secara dalam talian. Kawat - Banyak wayar teras pepejal. Saya memerlukan banyak, cepat, jadi saya akhirnya membersihkan RadioShack tempatan saya dari barang-barang ini, tetapi anda semestinya dapat menemuinya jauh lebih murah. Memegang dua helai seperti ini sangat berguna, seperti yang akan anda lihat kemudian. Komputer - Di mana pengiraan sebenar berlaku. Ya, ini mungkin sedikit berlebihan untuk menyalakan beberapa lampu, tetapi kerana akhirnya kita dapat memainkan muzik tarian kita dari komputer riba, ia berfungsi dengan baik. Bekalan kuasa - LED mungkin akan menarik lebih banyak kuasa daripada yang dapat disediakan oleh arduino, jadi kami akan mengaktifkannya secara luaran dan menukarnya dengan transistor. Anda semestinya mempunyai banyak barang ini dari elektronik lama, atau anda boleh menjumpainya di kedai barang bekas. Lihat halaman perancangan untuk voltan / voltan yang anda perlukan. Transistor NPN - Kami menggunakannya sebagai penguat / suis semasa. Sedikit arus yang diambil dari arduino mengawal banyak arus yang diambil dari bekalan kuasa yang melalui LED. Cari mereka dalam talian atau di RadioShack. Soldering iron - Cukup jelas. Pembesar suara / pemisah audio / kabel audio lelaki-lelaki - Pembesar suara untuk suara, pemisah dan kabel untuk memberi isyarat dari output fon kepala ke pembesar suara dan bicu mikrofon. Perisian: Arduino - Muat turun persekitaran perisian arduino dari sini. Memproses - Memproses perbincangan dengan baik dengan arduino, dan mempunyai beberapa perpustakaan yang hebat. Muat turun dari sini. Pastikan anda mempunyai versi terbaru perpustakaan pemprosesan audio Minim dari sini. Anda mungkin juga perlu mendapatkan pustaka 'arduino' agar mereka dapat berkomunikasi - dapatkan dari sini dan masukkan ke dalam folder Pemprosesan / perpustakaan anda.

Langkah 2: Reka Bentuk Litar

Pandangan keseluruhan litar yang sedang kami bina. Dua helai wayar disambungkan ke voltan tinggi dan rendah, dan setiap pasangan LED / perintang menjembataninya untuk menyala. Jalur voltan rendah sebenarnya disambungkan ke tanah melalui transistor supaya kita dapat mengawal jumlah arus yang mengalir (dan oleh itu kecerahan LED).

Langkah 3: Merancang

Langkah yang paling penting adalah merancang warna apa yang anda mahukan, dan di mana. Siling di asrama saya paling baik digambarkan sebagai "berbentuk wafel", dengan lekukan segi empat sama dengan permukaan. Ini membuat grid yang sangat semula jadi untuk meletakkan warnanya, tetapi anda perlu membuat rancangan anda sendiri. Anda boleh menggunakan sehingga 8 atau lebih LED ke helai kawalan tunggal, yang bermaksud bahawa 8 lampu akan menyala dan mati secara serentak. Dengan susun atur yang telah dibuat, sekarang kita memerlukan pengiraan kuasa. Periksa lembaran data untuk LED anda untuk mengetahui voltan dan arus ke hadapan. Tambang mempunyai penurunan voltan ~ 3.5 volt dan arus maksimum 20 miliamp. Oleh kerana saya mempunyai bekalan kuasa 12 volt di sekitar, kita dapat melakukan sedikit matematik litar sederhana menggunakan Hukum Ohm (V = IR): (12 - 3.5) = 0.02 * R R = 425 ohm. Untuk kesederhanaan, kami menjadikannya 470 ohm. Sebilangan besar LED 5mm akan mengalami penurunan voltan sekitar 2 volt dan penilaian semasa sekitar 15 miliamp, tetapi periksa supaya anda tidak membakarnya. Ingat: intensiti cahaya sebanding dengan arus, jadi gunakan perintang yang lebih besar untuk menghadkan arus jika terlalu terang. Pastikan juga bekalan kuasa dapat menangani semua arus ini - beberapa yang kecil hanya dinilai untuk beberapa ratus miliamp, yang bermaksud anda hanya dapat menyalakan 10-20 LED selari seperti kita.

Langkah 4: Sediakan LED dan Kawat

Jauh lebih mudah untuk memasang LED ke wayar jika kita pertama kali memasangkannya bersama perintang. Potong kedua LED negatif (lebih pendek) dan satu sisi perintang kira-kira separuh, kemudian pasangkannya bersama-sama. Setelah ini selesai, bengkokkan plumbum positif dan perintang ke luar sehingga LED sedikit melekat. Lihat gambar untuk penjelasan yang lebih jelas. Seterusnya, letakkan semua wayar dan pastikan anda mempunyai cukup untuk setiap helai untuk dicapai. Ukur dan tandakan ke mana setiap LED perlu pergi. Sekali lagi, penjelasan untuk lampiran sebenar paling sesuai diberikan oleh gambar. Pateri LED ke wayar, pastikan kekutuban tetap konsisten - semua petunjuk positif ke satu wayar, dan semua petunjuk negatif ke kabel yang lain. Setelah selesai, uji helai SEBELUM anda memasangnya - sambungkan wayar ke bekalan kuasa anda atau bateri 9 volt untuk memastikan semua lampu menyala. Seterusnya, pasang semua wayar! Dalam kes saya, ini melibatkan banyak pita gaffer putih dan pendirian di atas kerusi. Pastikan hujung percuma semuanya bersatu di satu lokasi, di mana kita akan meletakkan papan roti, arduino, dan komputer. Saya juga meletakkan sedikit bola origami di atas LED untuk menyebarkan cahaya - hanya potong celah kecil secara radikal keluar dari lubang di belon untuk membuat empat tab dan ia akan tergelincir dengan baik. Lihat gambar di halaman sebelumnya untuk kesannya. Mata bonus sekiranya glob dibuat dari nota kuliah lama.

Langkah 5: Bina Litar

Tidak banyak yang boleh dikatakan. Sambungkan petunjuk positif dan negatif dari bekalan kuasa anda ke rel elektrik di papan roti anda, dan sambungkan pin arduino ke rel negatif yang sama. Lihat gambar untuk sistem susun atur yang baik. Uji bahawa semuanya berfungsi dengan melepaskan petunjuk dari arduino (ditunjukkan dengan warna biru, hitam, dan merah di bawah) dan sambungkannya ke rel kuasa positif. Arus akan mengalir melalui transistor dan membiarkan LED menyala (jika semuanya disambung dengan betul). Letakkan kembali ini sebagaimana mestinya dan sambungkan arduino ke komputer anda dengan kabel usb. Untuk menyiapkan sistem bunyi, pasangkan pembesar suara dan kabel lelaki-lelaki ke pemisah. Hantarkan hujung kabel lelaki-lelaki yang lain ke bicu mikrofon di komputer anda. Sekali lagi, ini sedikit berlebihan jika anda hanya akan memainkan suara dari komputer anda (terutamanya jika anda dapat mengetahui cara menggunakan bicu) tetapi dengan cara ini sistem boleh beralih ke Rock Band atau karaoke atau apa sahaja yang dapat dihasilkan pada Soket audio 3.5mm. Pastikan mikrofon anda berfungsi - pasangkan pemisah ke mana-mana sumber audio, kemudian buka program rakaman suara untuk melihat apakah anda mendaftarkan isyarat. Sering kali mikrofon boleh diredam, jadi jika anda menghadapi masalah itulah tempat pertama yang harus dicari.

Langkah 6: Kod Kod Kod

Buka persekitaran perisian arduino, dan muat naik lakaran contoh StandardFirmata ke papan. Sketsa akan membolehkan anda mengawal arduino melalui antara muka bersiri, yang bermaksud kod sewenang-wenang di komputer dapat mengawal lampu yang baru kita sambungkan. Kod yang sebenarnya memproses isyarat audio adalah (mudah) lakaran Pemprosesan. Ia berpusat di sekitar perpustakaan BeatDetect yang hebat di perpustakaan minim. Kelas BeatDetect mengira transformasi Fourier dari isyarat audio, dan menjejaki min dan varians setiap pekali untuk beberapa saat terakhir. Sekiranya nilai di mana-mana tong FFT melebihi varians, rentak dikesan dan cahaya yang berkaitan dengan frekuensi itu akan menyala.. Maksudnya ialah setiap helai LED akan sesuai dengan frekuensi muzik yang berbeza - satu helai akan berkedip ke beass bass, yang lain menjadi hentakan bass, yang lain ke nada vokal tinggi, dan sebagainya, untuk 26 frekuensi yang berbeza. Muat turun Pemprosesan yang dilampirkan lakarkan dari bawah, dan ubah susunan ledPins pada baris 10 untuk mencerminkan persediaan anda sendiri. Nombor pin pertama sepadan dengan frekuensi terendah. Setelah selesai, anda sudah selesai! Pasang pemisah audio ke bicu fon kepala anda, mulakan lakaran, dan mulailah memainkan muzik. Sekiranya semuanya berfungsi seperti yang diharapkan, visualizer bentuk gelombang akan muncul dan lampu akan berkelip. Selamat mencuba!

Langkah 7: Penyelesaian masalah

Masalah utama yang mungkin anda hadapi ialah Memproses dan arduino untuk bercakap antara satu sama lain. Pastikan anda memasang perisian arduino - ini akan membawa semua pustaka bersiri yang diperlukan. Anda dapat mengelakkan masalah litar dengan menguji semasa anda pergi - menguji setiap LED, kemudian setiap helai, dan kemudian setiap transistor ditetapkan. Sekiranya semuanya gagal kembali ke ini untuk mendiagnosis di mana masalahnya terletak. Sekarang saya berjaya mengatasi semua pepijat dari persediaan saya sendiri, saya tidak dapat memikirkan apa yang ada di kepala saya. Kirimkan sebarang masalah yang anda hadapi, kerana mungkin saya telah mengalaminya dan sejak itu saya lupakan.