غرفة رقص LED: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

هذا دليل لبناء مصور موسيقى LED قائم على Arduino ، AKA غرفة رقص رقمية جميلة تمامًا. هناك أدلة مختلفة حول التعليمات حول مصورات الدائرة النقية ، ولكن هذه بشكل عام نوع من مكبر للصوت لجعل الأضواء تنبض وتغير شدتها استجابةً للطاقة المنقولة في الإشارة الصوتية. أردت شيئًا أكثر على طول خط الومضات المتعددة التي تستجيب للترددات المختلفة للموسيقى. والنتيجة النهائية هي الطفرة المتحولة لهذا وهذا والقليل من هذا ، لكنها تستحق العناء تمامًا. تتم قراءة الإشارة الصوتية الفعلية من مقبس الميكروفون الموجود على الكمبيوتر ، لذلك يمكنها إما قبول الصوت الذي يتم تغذيته مرة أخرى أو صوت من iPod / Rock Band / karaoke / كل ما يمكن لأطفالك المجانين أن يحلموا به. نعم موسيقى جديدة! بإذن من DoKashiteru و Creative Commons ، أحضر لك مقطع فيديو غير خاضع للرقابة للنظام أثناء العمل:

الخطوة 1: الأجزاء / الأدوات

الأجزاء: المصابيح - من الواضح. لقد اشتريت ألوانًا ساطعة مقاس 10 مم بألوان مختلفة بكميات كبيرة من eBay ، ولكن يمكنك العثور عليها على Digikey أو Mouser. تعد تقييمات ميليكانديلا الأعلى أفضل ، خاصة إذا كنت تريد أن تضيء هذه الأشياء أي شيء وليس مجرد بقعة ملونة. يتسوق للعثور على صفقة جيدة. المقاومات - واحد لكل LED. يتطلب المنجم 470 أوم ، ولكن تأكد من التحقق من التصنيفات على مصابيح LED الخاصة بك حتى تحصل على أكبر قدر ممكن من الضوء دون حرقها. تحميل خبز بدون لحام - لجميع الدوائر. اردوينو - واجهة الكمبيوتر / الدائرة. لوحة صغيرة رائعة. شرائه عبر الإنترنت. الأسلاك - الكثير من الأسلاك ذات النواة الصلبة. كنت بحاجة إلى الكثير ، بسرعة ، لذلك انتهى بي الأمر بتنظيف راديو شاك المحلي الخاص بي من هذه الأشياء ، لكن يجب أن تكون قادرًا على العثور عليه أرخص كثيرًا. إن وجود خيطين متماسكين مثل هذا مفيد للغاية ، كما سترى لاحقًا. الكمبيوتر - مكان إجراء الحساب الفعلي. نعم ، قد يكون هذا مبالغة قليلاً في وميض بعض الأضواء ، ولكن نظرًا لأننا في نهاية المطاف حتمًا نلعب موسيقى الرقص الخاصة بنا من جهاز كمبيوتر محمول على أي حال ، فقد نجح الأمر على ما يرام. مزود الطاقة - من المحتمل أن تستقطب مصابيح LED طاقة أكثر مما يمكن أن توفره اردوينو ، لذلك سنقوم بتشغيلها خارجيًا وتبديلها باستخدام الترانزستورات. يجب أن يكون لديك مجموعة من هذه الأشياء من الإلكترونيات القديمة ، أو يمكنك العثور عليها في متاجر التوفير. راجع صفحة التخطيط لمعرفة الجهد / التيار الكهربائي الذي تحتاجه. ترانزستورات NPN - نستخدمها كمضخمات / مفاتيح حالية. يتحكم تيار صغير مأخوذ من اردوينو في الكثير من التيار المستخرج من مصدر الطاقة الذي يمر عبر مصابيح LED. يمكنك العثور عليها عبر الإنترنت أو في RadioShack. لحام الحديد - جميلة لا تحتاج إلى شرح. مكبرات الصوت / مقسم الصوت / كبل صوت ذكر-ذكر - مكبرات صوت للصوت وموزع وكابل لتغذية الإشارة من خرج سماعة الرأس إلى مكبرات الصوت ومقبس الميكروفون. البرنامج: Arduino - قم بتنزيل بيئة برنامج arduino من هنا. المعالجة - تتعامل المعالجة بشكل جيد مع اردوينو ، وتحتوي على بعض المكتبات الرائعة المضمنة فيها. قم بتنزيلها من هنا. تأكد من أن لديك أحدث إصدار من مكتبة معالجة الصوت Minim من هنا. قد تحتاج أيضًا إلى الحصول على مكتبة "arduino" لحملهم على التواصل - احصل عليها من هنا وألصقها في مجلد المعالجة / المكتبات.

الخطوة 2: تصميم الدوائر

نظرة عامة على الدائرة التي نبنيها. يتم توصيل خيوط السلك بالجهود العالية والمنخفضة ، ويقوم كل زوج من مصابيح LED / المقاوم بتوصيلهما لتضيء. يتم توصيل حبلا الجهد المنخفض بالفعل بالأرض من خلال ترانزستور حتى نتمكن من التحكم في مقدار التيار الذي يتدفق (وبالتالي سطوع مصابيح LED).

الخطوة الثالثة: التخطيط

أهم خطوة هي التخطيط للألوان التي تريدها وأين. أفضل وصف للأسقف في مسكني هو "على شكل كعكة" ، مع وجود فجوات مربعة تبطن السطح. لقد صنعت هذه شبكة طبيعية جدًا لتخطيط الألوان ، لكنك ستحتاج إلى وضع خطتك الخاصة. يمكنك تحديد ما يصل إلى 8 مصابيح LED أو نحو ذلك في شريط تحكم واحد ، مما يعني أنه سيتم تشغيل وإيقاف تشغيل هذه المصابيح الثمانية في وقت واحد. مع تخطيط تم إعداده بالكامل ، نحتاج الآن إلى حسابات الطاقة. تحقق من أوراق البيانات الخاصة بمصابيح LED الخاصة بك لمعرفة الجهد والتيار الأمامي. المنجم لديه انخفاض في الجهد يصل إلى 3.5 فولت ويبلغ أقصى تيار 20 ملي أمبير. نظرًا لوجود مصدر طاقة بجهد 12 فولت ، يمكننا إجراء بعض العمليات الحسابية البسيطة للدائرة باستخدام قانون أوم (V = IR): (12 - 3.5) = 0.02 * R R = 425 أوم. للتبسيط نقرب ذلك إلى 470 أوم. تحتوي معظم مصابيح LED مقاس 5 مم على انخفاض في الجهد يبلغ حوالي 2 فولت والتصنيفات الحالية حوالي 15 مللي أمبير ، ولكن تحقق حتى لا تحرقها. تذكر: شدة الضوء تتناسب مع التيار ، لذا استخدم مقاومة أكبر للحد من التيار إذا كانت شديدة السطوع. تأكد أيضًا من أن مزود الطاقة يمكنه التعامل مع كل هذا التيار - يتم تصنيف بعض الوحدات الصغيرة فقط إلى بضع مئات من المللي أمبير ، مما يعني أنه يمكنك فقط تشغيل 10-20 مصباح LED بالتوازي مثلنا.

الخطوة 4: تحضير المصابيح والأسلاك

من الأسهل كثيرًا توصيل مصابيح LED بالأسلاك إذا قمنا أولاً بلحامها مع المقاومات. قم بقص كل من السلك السلبي (الأقصر) لمصباح LED وجانب واحد من المقاوم إلى النصف تقريبًا ، ثم قم بتوصيلهما معًا. بمجرد الانتهاء من ذلك ، قم بثني السلك الموجب والمقاوم للخارج بحيث يلتصق المصباح قليلاً. انظر إلى الصورة للحصول على شرح أكثر وضوحًا. بعد ذلك ، ضع كل الأسلاك وتأكد من أن لديك ما يكفي للوصول إلى كل خصلة. قم بقياس وضع علامة على المكان الذي يحتاج كل LED للذهاب إليه. مرة أخرى ، أفضل تفسير للمرفق الفعلي هو الصورة. قم بتوصيل مصابيح LED بالسلك ، مع التأكد من الحفاظ على اتساق القطبين - كل الإيجابيات تؤدي إلى سلك واحد ، وكل السلبية تؤدي إلى الآخر. بمجرد الانتهاء ، اختبر الخيوط قبل وضعها - قم بتوصيل الأسلاك بمصدر الطاقة الخاص بك أو بطارية 9 فولت للتأكد من تشغيل جميع الأضواء ، وبعد ذلك ، ضع جميع الأسلاك! في حالتي ، تضمن هذا الكثير والكثير من شريط لاصق أبيض ووقوف على الكراسي. تأكد من أن جميع الأطراف المجانية تتجمع في مكان واحد ، حيث سنضع اللوح واردوينو والكمبيوتر. لقد قمت أيضًا بوضع كرات صغيرة من الأوريغامي فوق مصابيح LED لتوزيع الضوء - فقط قم بقص الشقوق الصغيرة بشكل شعاعي للخارج من الفتحة الموجودة في البالون لعمل أربع علامات تبويب وسوف تنزلق بشكل جيد. انظر الصورة في الصفحة السابقة للتأثير. نقاط المكافأة إذا كانت الكرات الأرضية مصنوعة من ملاحظات محاضرة قديمة.

الخطوة 5: بناء الدوائر

ليس هناك الكثير مما يمكن قوله. قم بتوصيل الخيوط الإيجابية والسلبية من مزود الطاقة الخاص بك بقضبان الطاقة على اللوح الخاص بك ، وقم بتوصيل دبوس أرضي اردوينو بنفس السكة السالبة. انظر إلى الصورة للحصول على نظام تخطيط جيد. اختبر أن كل شيء يعمل عن طريق إزالة العملاء المتوقعين من اردوينو (كما هو موضح باللون الأزرق والأسود والأحمر أدناه) وربطهم بسكة الطاقة الإيجابية. سوف يتدفق التيار عبر الترانزستورات ويسمح بتشغيل مصابيح LED (إذا تم توصيل كل شيء بشكل صحيح). أعد هذه الأشياء إلى ما ينبغي أن تكون عليه وقم بتوصيل Arduino بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كبل USB. لإعداد نظام الصوت ، قم بتوصيل مكبرات الصوت وكابل ذكر ذكر في الفاصل. أرسل الطرف الآخر من كبل الذكر إلى مقبس الميكروفون على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. مرة أخرى ، يعد هذا مبالغة قليلاً إذا كنت ستقوم بتشغيل الصوت من جهاز الكمبيوتر الخاص بك فقط (خاصة إذا كان بإمكانك معرفة كيفية استخدام المقبس) ولكن بهذه الطريقة يمكن للنظام أن تومض إلى Rock Band أو karaoke أو أي شيء آخر يمكن أن يخرج على مقبس صوت مقاس 3.5 مم. تأكد من عمل الميكروفون - قم بتوصيل الفاصل بأي مصدر صوتي ، ثم افتح برنامج تسجيل صوت لمعرفة ما إذا كنت تقوم بتسجيل إشارة. في كثير من الأحيان يمكن كتم صوت الميكروفون ، لذلك إذا كانت لديك مشاكل فهذا هو المكان الأول الذي يجب البحث فيه.

الخطوة 6: كود كود

افتح بيئة برنامج arduino ، وقم بتحميل مثال رسم StandardFirmata على اللوحة. سيسمح لك الرسم بالتحكم في اردوينو عبر واجهة تسلسلية ، مما يعني أن الكود العشوائي الموجود على الكمبيوتر يمكنه التحكم في الأضواء التي قمنا بتوصيلها للتو ، الرمز الذي يعالج الإشارة الصوتية هو (بشكل ملائم) رسم معالجة. يعتمد على مكتبة BeatDetect الرائعة في مكتبة minim. تحسب فئة BeatDetect تحويل فورييه للإشارة الصوتية ، وتتابع متوسط وتباين كل من المعاملات في الثواني القليلة الماضية. إذا تجاوزت القيمة في أي من صناديق FFT التباين ، فسيتم اكتشاف نبضة وسيتم تشغيل الضوء المرتبط بهذا التردد.. ما يعنيه هذا هو أن كل خيط من مصابيح LED يتوافق مع تردد مختلف للموسيقى - سيومض أحد الخيطين على إيقاعات الجهير ، والآخر للنغمات الصوتية العالية ، وما إلى ذلك ، لـ 26 ترددًا مختلفًا. رسم من الأسفل ، وقم بتعديل مجموعة ledPins في السطر 10 لتعكس الإعداد الخاص بك. رقم التعريف الشخصي الأول يتوافق مع أقل الترددات. بمجرد الانتهاء من ذلك ، تكون قد انتهيت! قم بتوصيل مقسم الصوت بمقبس سماعة الرأس ، وابدأ الرسم ، وابدأ في تشغيل بعض الموسيقى. إذا كان كل شيء يعمل كما هو متوقع ، فسيظهر متخيل شكل الموجة وستومض الأضواء. يتمتع!

الخطوة 7: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

المشاكل الرئيسية التي من المحتمل أن تواجهها هي الحصول على المعالجة واردوينو للتحدث مع بعضهما البعض. تأكد من تثبيت برنامج arduino - سيؤدي ذلك إلى جلب جميع المكتبات التسلسلية اللازمة. يمكنك تجنب مشاكل الدائرة عن طريق الاختبار أثناء التنقل - اختبر كل مؤشر LED ، ثم كل حبلا ، ثم كل مجموعة ترانزستور. إذا فشل كل شيء آخر ، فارجع إلى هذا لتشخيص مكان المشكلة. انشر أي مشاكل لديك ، فقد واجهتني على الأرجح ونسيتها منذ ذلك الحين.