Sonic rusetti, David Boldevin Engen: 4 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Pienikokoinen rusetti, joka pystyy jatkuvasti näyttämään ympäröivän äänen neljällä eri taajuudella kahdella peilatulla 4x5 LED -järjestelmällä

Tässä opetusohjelmassa käydään läpi rusetin tekeminen, joka saa sinut erottumaan joukosta.

Mitä tarvitset tähän projektiin:

1 Arduino Pro Micro tai vastaavan kokoinen Arduino, joka toimii 16 MHz: n taajuudella

40 3 mm LEDiä

1 yksinkertainen painike

1 Electret -mikrofoni

1 ladattava 3,7 V 800 mAh 25C 1-kennoinen LiPo-akku

10 100Ω vastukset

1 10 kΩ vastus

1 220Ω vastus

Pääsy piirilevyyn (piirilevy)

Halpa säädettävä koukku/clip-on rusetti tai vain säädettävä koukku/clip-on niskanauha

Vaihe 1: Tulosta piirilevy

Piirilevyä tulostettaessa sinun on ehkä mukautettava.cmp -tiedosto valmistajan vaatimusten mukaisesti. Alkuperäinen levy on kuitenkin tehty melko epätarkalla menetelmällä, joten useimmat valmistajat todennäköisesti pystyvät tuottamaan piirilevyn ilman muutoksia. Kuvissa näkyy piirilevyn etu- ja takaosa. Suunnittelussa oletetaan, että juotosreiät eivät sisällä läpivientejä ja että läpiviennit voidaan sijoittaa vain erikseen (piirilevyissä, joissa on useampi kuin yksi sivulevy, ovat liitoksia kerrosten välillä).

Jokainen valo on osoitettu erikseen käyttäen Charlieplexing -tekniikkaa, joka mahdollistaa paljon vähemmän syöttösolmuja kuin tavallinen LED -matriisi, haittana on, että vain valo voidaan kytkeä päälle kerrallaan, mikä asettaa rajan sille, kuinka suuri ryhmä voi olla ja ilman havaittavaa vilkkumista. Charliplexing toimii sillä, että sillä on kaksi signaalia 1 ja 0, sillä on kolme 1, 0 ja Z. Jos Z toimii kuin avoin piiri, sillä on erittäin suuri impedanssi. Joten jokainen valo sytytetään siten, että solmu on yhdistelmä 1, 0, Z, Z, Z, mikä tarkoittaa, että virta voi kulkea vain yhdestä solmusta toiseen kerrallaan.

Vaihe 2: Juotetaan kaikki yhdessä

Kun juotetaan piirilevyn valoja, on erittäin tärkeää juottaa johdonmukaisesti LEDin positiivinen puoli neliöihin ja negatiivinen ympyrään. Jos teet sen päinvastaisesti, koodin osoite sytyttää väärät valot, ja epäjohdonmukaisuus aiheuttaa useiden valojen syttymisen samoilla ärsykkeillä.

Juotetaan sitten 10 100Ω vastuksilla rusetin etuosaan.

Liitä sitten muut kappaleet piirikaavion osoittamalla tavalla, on hyvä juottaa akku suoraan Arduinoon, koska se latautuu, kun arduino on kytketty USB: n kautta. Ennen kuin liimat kaikki kappaleet piirilevyn takaosaan, sinun on testattava taulukon virheiden varalta.

Vaihe 3: Koodin lataaminen ja virheenkorjaus

Lataa yllä oleva koodi. Kun se on ladattu, aktivoi se painamalla painiketta, nyt sisäänpäin osoittavan kolmion muodon pitäisi vierittää rusetti ylös tai alas.

Jos et, käytä Blink (LED) -toimintoa, joka syöttää numeron 1-20, kullekin valolle yksilöllisesti tyhjäsilmukan while (mode = 0) -silmukassa ja kommentoi loput silmukka.

void loop () {

ollessa (tila == 0) {

Vilkkuu (1); // Yksitellen testataan, toimivatko valot kuten pitäisi ja mitkä eivät

// Blink (2); // seuraava askel aina 20: een asti

/* jos (digitalRead (Button) == 0) {

tila = 1;

Vinossa();

turnOn (1);

viive (200);

tauko;

}

Vinossa(); */ // tämä osio kommentoidaan virheenkorjauksen aikana

}

…..

Virheenkorjaus:

Jos molemmilla puolilla on erilaiset valot, juotoksessa on jotain vikaa, ja sinun on poistettava juotetut valot ja tehtävä vaihe 2 uudelleen.

Jos kahden valon parit sammutetaan, ne voivat puuttua.

Jos kaksi valoa syttyy aina yhteen ja ovat vähemmän kirkkaita kuin muut, yksi on juotettu väärin.

Jos jokainen valo syttyy yksitellen, mutta älä noudata koodin yläosassa olevissa ohjeissa kuvattua kaavaa, olet sekoittanut vaiheen 2.

muut ongelmat voivat johtua huonoista liitännöistä tai piirilevyn oikosulusta.

Varoitus: Tämä segmentti on erittäin tekninen ja tarpeeton rusetin tekemiseen

Olen kirjoittanut spektrianalyysikoodin erityisesti Arduinolle, jonka kellotaajuus on 16 MHz. Joten en ole täysin varma, kuinka hyvin se toimii muissa järjestelmissä, se saattaa aiheuttaa kaikkien bändien reagoivan hyvin eri tavalla, mutta se ei välttämättä muutu paljon.

Se toimii ottamalla 60 näytettä noin 6, 7 ms: ssa, mikä on näytteenottotaajuus noin 8, 9 kHz. Sitten analysoit ne neljällä eri tavalla ja saat 4 eri taajuutta.

Suurimman taajuuden analyysi toimii vertaamalla jokaista muuta näytettä seuraavaan, neliöimällä arvo ja summaamalla se jokaisen näyteparin osalta. Tämä antaa suurimman vaikutuksen noin puoleen näytteenottotaajuudesta, joten sen kaistanpäästösuodatin on noin 4,4 kHz.

Karkea matemaattinen kaava analyysille:

Σ (neliö (x [2n-1] -x [2n]))

Seuraava toimii hyvin samalla tavalla, mutta se lisää ensin kaksi näytettä kerrallaan. Tämä antaa tehokkaasti puolet edellisen järjestelmän näytteenottotaajuudesta ja suodattaa korkeimmat taajuudet luomalla kaistanpäästösuodattimen noin 2, 2 kHz.

Seuraava järjestelmä tekee saman, mutta kahden näytteen lisäämisen sijaan se lisää 10, josta tulee kaistanpäästösuodatin 440 Hz: lle.

Viimeinen analyysi summaa ensimmäiset 30 näytettä ja vertaa sitä viimeisten 30 näytteen summaan. Tästä tulee käytännössä kaistanpäästösuodatin 150 Hz: lle.

Vaihe 4: Liimaa kaikki yhteen

On tärkeää pitää Arduino erillään piirilevystä, koska se voi aiheuttaa oikosulun, jos se joutuu kosketuksiin. Tämä voidaan tehdä liimalla ne yhteen sähköteipillä. on myös edullista pitää akku rusetin toisessa siivessä ja mikrokontrolleri toisessa tasapainon saavuttamiseksi. Sinun pitäisi yrittää pitää rusetin keskikohta melko tyhjänä, koska tähän liität niskanauhan, mahdollisesti mikrofonia lukuun ottamatta, koska sen pitäisi ulottua muutaman millimetrin verran ja osoittaa ruokatorveasi kohti, mikä tarkoittaa, että kun puhut kaikki näkevät sen selkein.

Muista: rusetin takaosassa toiminnallisuus on paljon tärkeämpää kuin estetiikka, koska kukaan ei näe tätä.