كيفية عمل مصور صوتي تردد لزي (مشروع اردوينو): 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

في هذا Instuctable ، سأقدم نصائح وخططًا ورموزًا لإنشاء متخيل صوتي مثير مدمج في بدلة رغوية مصنوعة من الألياف الزجاجية. على طول الطريق سأشارك الخطوات المفيدة والرموز الإضافية التي قد يجدها البعض ممن يرغبون في تنفيذ مكتبات arduino FFT في مشاريعهم ذات قيمة.

الخطوة 1: المواد والأسعار

قبل صنع البدلة الرغوية ، قمت أولاً بإنشاء مصفوفة لتعلم كيفية جعل مكتبة FFT تعمل. المواد المطلوبة هي:

1. شرائط 2x 30 neopixel WS2812B …………………………………………………………………. 3.22 دولار للشريط
2. Arduino uno (الصينية المستعملة) ………………………………………………………………………………………………….
3. توصيل الأسلاك ……………………………………………………………………………………………. مملوكة بالفعل
4. مصدر طاقة خارجي ………………………………………………………………………………. مملوكة بالفعل
5. سطح التركيب (الكرتون المستعمل) ………………………………………………………………….
6. وحدة مكبر الصوت LM386 ……………………………………………………………….. 8.98 دولار لـ 5 وحدات
7. 3.5 مللي متر صوت ستيريو ذكر إلى AV 3-برغي موصل أنثى طرفية … 6.50 دولار لـ 5 وحدات
8. 3.5mm جاك ستيريو أنثى إلى أنثى …………………………………………………….. 5.99 دولار لـ 6 وحدات
9. اللوح ……………………………………………………………………………………………………………………………………….

لاعتماد الإعداد لبدلة مع ميكروفون في النهاية ، يلزم ما يلي:

1. 19 شريط نيوبكسل …………………………………………………..
2. 5 شريط نيوبكسل ………………………………………………………………………….
3. اردوينو نانو (الصينية المستعملة) …………………………………… 3.00 دولارات (5 مقابل 15 دولارًا)
4. توصيل الأسلاك ……………………………………………………………………………………. مملوكة بالفعل
5. بطارية ليثيوم أيون قابلة لإعادة الشحن بقوة 6000 مللي أمبير في الساعة من Talentcell ……………… 29.99 دولارًا
6. 3.5mm صوت ستيريو ذكر إلى AV 3-المسمار موصل أنثى ….. 6.50 دولارات ل 5 وحدات
7. 3.5mm جاك ستيريو أنثى إلى أنثى …………………………………………….. 5.99 دولار لـ 6 وحدات
8. مفاتيح ……………………………………………………………………………………………. تم سحبها من السيارة المعطلة
9. زي ………………………………………………………………………. 50 دولارًا لعناصر متنوعة

الخطوة 2: التجميع والأسلاك

ابدأ بشريطين من 30 شريط WS2812 LED وقم بقصهما إلى 5 أطوال من شرائط LED على طول خطوط القطع. الصق هذه الشرائط على سطح مستو. في المثال الخاص بي ، استخدمت الورق المقوى. ثم قم بتوصيل المكونات معًا كما هو موضح. تأكد من استغراق الوقت الكافي لضمان نقاط لحام جيدة. للتأكد من أنها تعمل جميعًا بشكل صحيح ، استخدم الأمثلة الموجودة في مكتبة Neopixel في Adafruit (مثال "Straintest" يعمل بشكل رائع).

الخطوة 3: كود اردوينو

مطلوب مكتبتين فقط لهذا المشروع.

بالنسبة إلى FFT ، استخدمت ArduinoFFT من Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. تأكد من اتباع تعليمات التثبيت الخاصة بهم بدقة وإلا فلن يعمل. بعد تثبيته بشكل صحيح ، ما زلت أتلقى رسائل خطأ بخصوص "مكتبة غير صالحة" ، ولكن كل شيء لا يزال يعمل معي. التعليق إذا حددت ما فاتني. بالنسبة إلى neopixels ، استخدمت مكتبة NeoPixel في Adafruit (كما ذكرنا سابقًا). أوصي باستخدام Library Manager داخل برنامج arduino للتثبيت.

ملف SuitFFT هو الكود الذي يعمل على Suit مع كل المدخلات الإضافية من وحدة التحكم الخاصة بي. LightShowFFT مخصص لمصفوفة إدخال aux 60 LED.

يمكن جعل كل من هذه الرموز تعمل بشكل أسرع عن طريق تقليل N. N في الأمثلة الخاصة بي هو 256 ووجدت أنها أكثر من مناسبة لمشروعاتي. لقد وجدت من الناحية التجريبية أن طيف الصوت الكامل قد تجاوز 9 كيلو هرتز كما شوهد في الخطوة التالية!

الخطوة 4: ماذا يفعل FFT

يأخذ FFT أو Fast Fourier Transform إشارة ويحولها إلى مجال التردد. ما يظهره كل مصباح هو صندوق تردد. نظرًا لأن FFT عملية حسابية معقدة رياضياً ، يمكن للمرء أن يجعل الكود يعمل بشكل أسرع عن طريق الحد من عدد العينات. ومع ذلك فإن قرار التردد سوف يعاني. بسبب نقص الكلمات ، يعد FFT في Arduino بمثابة توازن بين: معدل أخذ العينات وعدد العينات ووقت الحلقة والمزيد. أشجع الآخرين على اللعب بالإعدادات للعثور على أفضل ما يناسب مشروعهم الخاص.

حان الوقت لصنع الدعوى.

الخطوة 5: نصائح زي

تم صنع زيتي من الرغوة حيث غطت العديد من المواد التعليمية الأخرى الموضوع بشكل أفضل. كان الاختلاف عني هو أنني اتخذت خطوات إضافية لبوندو ، والألياف الزجاجية ، والطلاء. نصائح لذلك هي كما يلي.

• قم بعمل تحضيري رائع (لصق ، إخفاء ، إلخ) لأنه يحدث فرقًا كبيرًا في وقت لاحق
• قم دائمًا بخلط بوندو والألياف الزجاجية بكميات صغيرة
• استخدم بوندو لملء الفراغات
• استخدم راتنج الألياف الزجاجية لإحكام غلقه وتقويته
• استخدم قطعة قماش مصنوعة من الألياف الزجاجية لتقوية نقاط الضعف بشكل أفضل
• خذ وقتك وتحلى بالصبر في عملك

• للصنفرة

  • 40-100 حصى لمواد الإزالة
  • 100-400 حبيبة رملية لتحضير البرايمر
  • 400-1000 حصى لطلاء التمهيدي
  • 1000-3000 حصى لطلاء الصنفرة

لتركيب شرائط neopixel ، استخدمت الغراء الساخن لإصلاح الشرائط في مكانها. تتمثل بعض التحديات الآن في جعله مزودًا بالبطارية ، واستشعار الميكروفون ، وتشغيل وحدة التحكم ، والمزيد.

الخطوة 6: صنع أو انتقاء جهاز التحكم وتوصيله بالأسلاك والرمز

يمكن استخدام أي مفتاح أو مفاتيح. بالنسبة لمشروعي ، وجدت أن عناصر التحكم في النافذة لـ 96 Honda Prelude تعمل بشكل رائع. بعد إزالة المفاتيح من غلافها ، استخدمت مجموعة متعددة العدادات في وضع الاستمرارية للعثور على السلك الذي فعل ماذا ، بمجرد الضغط على المفاتيح (لاحظ أن المفاتيح أحيانًا تكسر الاستمرارية). قررت أن أقوم بتبديل قفل النافذة ، وقفل عناصر التحكم من الضربات العرضية ، ونافذة لأعلى ولأسفل لعناصر التحكم في السطوع ، والمفتاح الأخير لـ "أوضاع الإضاءة".

لكي تعمل المفاتيح بشكل صحيح ، يلزم سحب مقاومات. عادةً ما تعمل مقاومات 50-100 kΩ ، لكن كان على بعض المفاتيح استخدام مقاومة أقل بكثير (حوالي 300 Ω) لتغيير الجهد الكافي لمقاطعة Arduino للإدخال الرقمي بشكل صحيح (أقل من 0.3 * Vcc تقريبًا لأقل وأكبر من 0.6 * Vcc للارتفاع). يحتاج أي شخص يقوم بذلك إلى التبديل عن طريق التبديل ، ويفضل استخدام لوحة الخبز أولاً للتأكد من أن وحدة التحكم تعمل بشكل صحيح.

بعد اكتشاف المفتاح ، قمت بلحام المكونات معًا باستخدام الرسم التخطيطي الموضح. استخدم لوحة دائرة PCB لإصلاح المكونات بشكل أفضل. الرجوع إلى الصورة للحصول على نظرة مفصلة. مصفوفة 19 LED تنزل إلى أسفل العمود الفقري لبدلتي والأخرى في المقدمة كمؤشر على ما يحدث.

لإصلاح وحدة التحكم في الدعوى ، استخدمت الغراء الساخن لوضعها. ثم صنعت أسافين إسفنجية أصغر ولصقتهم بالغراء أيضًا لدعم وحدة التحكم.

الخطوة 7: اللمسات الأخيرة

للإنهاء ، قم بقطع الشقوق في الرغوة لتمرير السلك من خلالها. ثبت الأسلاك بالغراء الساخن. ولمسات إضافية ، اشتريت أيضًا بعض العناصر الإضافية "لإبرام الصفقة". كنت أحسب … إذا كنت ستخرج بشكل مثير للسخرية ببدلة خفيفة ، فانتقل إلى الخطوة الإضافية!

الخطوة 8: هذا كل شيء! (بالإضافة إلى تلميحات حول استكشاف الأخطاء وإصلاحها)

شكرا لزيارة بلدي إينستوكتبل والمتعة لك DIY-ers!

نصائح لحل المشاكل من تجربة المشروع:

• إذا كانت الأضواء تبدو غريبة (ضوء خافت ، لا تعمل جميعها بشكل صحيح ، ألوان غير عادية)

  • ضعف التيار الكهربائي للأضواء

    • مزودات طاقة متعددة
    • لا تربط حتى neopixels معًا
    • قم بتشغيل خطوط طاقة إضافية إلى شرائح

  • مشكلة في التعليمات البرمجية

    • تحقق من صحة عدد المصابيح
    • تحقق لمعرفة ما إذا كان الرمز يعرض الأضواء وحاويات التردد بشكل صحيح

  • ضعف امدادات الطاقة لاردوينو

    زيادة امدادات الطاقة

  • الجهد من Arduino إلى neopixels

    استخدم نفس مصدر الطاقة لتشغيل كليهما

• الأضواء مضاءة ولكن بدون FFT

  • تحقق من السلك من مكبر الصوت ومضخم الطاقة والأسباب والمدخلات
  • زيادة / تقليل كسب مكبر الصوت
  • قوة ضعيفة للأضواء