LED -tanssihuone: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Tämä on opas Arduino-pohjaisen LED-musiikin visualisoijan, AKA, täysin makean digitaalisen tanssihuoneen rakentamiseen. Ohjeiden ympärillä on erilaisia oppaita puhtaista piirin visualisoijista, mutta ne ovat yleensä jonkinlainen vahvistin, joka saa valot sykkimään ja muuttamaan voimakkuutta vastauksena audiosignaalin välittämään tehoon. Halusin jotain enemmän rinnakkain useiden strobojen kanssa, jotka reagoivat musiikin eri taajuuksiin. Lopputulos on tämän ja tämän ja vähän tämän mutanttinen lapsenlapsi, mutta se on täysin hyödyllistä. ääni iPodista / rockbändistä / karaokesta / mistä tahansa hulluista lapsista voi unelmoida. DoKashiteru ja Creative Commons antavat minulle sensuroimattoman videon toiminnasta:

Vaihe 1: Osat / työkalut

Osat: LEDit - Ilmeisesti. Ostin todella kirkkaita 10 mm: n erivärisiä irtotavarana eBaysta, mutta löydät ne Digikeysta tai Mouserista. Korkeammat millicandela -arvosanat ovat parempia, varsinkin jos haluat, että nämä valaisevat mitä tahansa eivätkä vain ole värivaihtoehtoja. Tee ostoksia löytääksesi hyvän tarjouksen. Vastukset - yksi kullekin LEDille. Kaivokseni tarvitsi 470 ohmia, mutta tarkista LED -valojesi arvot, jotta saat mahdollisimman paljon valoa polttamatta niitä. Juotosjuomaton leipälauta - Kaikille piireille. Arduino - Tietokone/piiriliitäntä. Upea pieni lauta. Osta se verkossa. Lanka - Paljon yksisäikeistä lankaa. Tarvitsin paljon, nopeasti, joten päädyin puhdistamaan paikallisen RadioShackin näistä tavaroista, mutta sinun pitäisi pystyä löytämään se paljon halvempaa. Kahden säikeen pitäminen yhdessä näin on erittäin hyödyllistä, kuten näet myöhemmin. Tietokone - missä varsinainen laskenta tapahtuu. Kyllä, tämä voi olla hieman liioittelua muutaman valon vilkkumiseksi, mutta koska väistämättä päädymme toistamaan tanssimusiikkiamme kannettavasta tietokoneesta, se toimi kuitenkin hienosti. Virtalähde - LEDit kuluttavat todennäköisesti enemmän virtaa kuin arduino voi tarjota, joten aiomme käyttää niitä ulkoisesti ja vaihtaa niitä transistoreilla. Sinulla pitäisi olla joukko näitä makaamassa vanhasta elektroniikasta, tai löydät ne säästökaupoista. Katso suunnittelusivulta, mitä jännitettä / ampeeria tarvitset. NPN -transistorit - Käytämme niitä virtavahvistimina / -kytkiminä. Pieni virta, joka vedetään arduinosta, ohjaa paljon virtaa virtalähteestä, joka kulkee LEDien läpi. Löydä ne verkossa tai RadioShackissa. Juotosrauta - Melko itsestään selvä. Kaiuttimet / äänenjakaja / uros -uros -äänikaapeli - Kaiuttimet ääntä, jakajaa ja kaapelia varten signaalin syöttämiseksi kuulokelähdöstä kaiuttimiin ja mikrofoniliitäntään. Ohjelmisto: Arduino - Lataa arduino -ohjelmistoympäristö täältä. Käsittely - Käsittely puhuu hyvin arduinon kanssa, ja siihen on rakennettu mahtavia kirjastoja. Lataa se täältä. Varmista, että sinulla on uusin versio Minimin äänenkäsittelykirjastosta täältä. Saatat myös tarvita "arduino" -kirjastoa saadaksesi heidät kommunikoimaan - hanki se täältä ja kiinnitä se Processing/libraries -kansioon.

Vaihe 2: Piirin suunnittelu

Yleiskuva rakenteesta, jota rakennamme. Johdon kaksi säiettä on kytketty korkea- ja matalajännitteisiin, ja jokainen LED/vastuspari yhdistää ne syttymään. Pienjännitelanka on itse asiassa kytketty maahan transistorin kautta, jotta voimme hallita virtaavan virran määrää (ja siten LEDien kirkkautta).

Vaihe 3: Suunnittelu

Tärkein vaihe on suunnitella, mitä värejä haluat ja missä. Makuusalini katot kuvataan parhaiten "vohvelinmuotoisiksi", ja neliön muotoiset sisennykset laatoivat pintaa. Nämä tekivät hyvin luonnollisen ruudukon värien asettamiseksi, mutta sinun on keksittävä oma suunnitelma. Voit kuvata jopa kahdeksan LED -valoa yhdelle ohjaussäikeelle, mikä tarkoittaa, että nämä 8 kytkeytyvät päälle ja pois päältä samanaikaisesti. Tarkista LEDien tuoteselosteet selvittääksesi lähtöjännitteen ja -virran. Minun jännitehäviö on ~ 3,5 volttia ja maksimivirta 20 milliampeeria. Koska minulla oli 12 voltin virtalähde, voimme tehdä pienen yksinkertaisen piirin laskennan käyttämällä Ohmin lakia (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * RR = 425 ohmia. Yksinkertaisuuden vuoksi pyöristämme sen 470 ohmiin. Useimpien 5 mm: n LEDien jännitehäviöt ovat noin 2 volttia ja virrankulutukset noin 15 milliampeeria, mutta tarkista, ettet polta niitä. Muista: valon voimakkuus on verrannollinen virtaan, joten käytä suurempaa vastusta rajoittaaksesi virtaa, jos ne ovat liian kirkkaita. Varmista myös, että virtalähde kestää kaiken tämän virran - jotkut pienet ovat vain muutaman sadan milliampeerin luokkaa, mikä tarkoittaa, että voit syöttää vain 10-20 LEDiä rinnakkain, kuten mekin.

Vaihe 4: Valmista LEDit ja johdot

LEDien kiinnittäminen johtoihin on paljon helpompaa, jos juotamme ne ensin yhdessä vastuksen kanssa. Leikkaa LEDin negatiivinen (lyhyempi) johto ja vastuksen toinen puoli noin puoliksi ja juota ne sitten yhteen. Kun tämä on tehty, taivuta positiivinen johdin ja vastus ulospäin niin, että LED -valo palaa hieman. Katso kuvasta paljon selkeämpi selitys: aseta sitten kaikki langat ja varmista, että sinulla on tarpeeksi jokaiselle säikeelle päästä. Mittaa ja merkitse mihin LED -valon on mentävä. Jälleen kerran selitys todelliselle kiinnitykselle on paras kuva. Juotosdiodit juotetaan johtimeen varmistaen, että napaisuudet ovat johdonmukaiset - kaikki positiiviset johtimet yhteen ja kaikki negatiiviset johtimet toiseen. Kun olet valmis, testaa säikeet ENNEN kuin laitat ne paikoilleen - yhdistä johdot virtalähteeseesi tai 9 voltin akkuun varmistaaksesi, että kaikki valot syttyvät. Minun tapauksessani tähän liittyi paljon ja paljon valkoista teippiä ja seisomista tuolilla. Varmista, että kaikki vapaat päät tulevat yhteen paikkaan, jonne aiomme sijoittaa leipälevyn, arduinon ja tietokoneen. Laitoin myös pieniä origamipalloja LED -valojen päälle hajottamaan valoa - leikkaa vain pieniä rakoja säteittäisesti ulospäin ilmapallon reiästä, jolloin muodostuu neljä kielekettä, ja se luistaa mukavasti. Katso tehoste edellisen sivun kuvasta. Bonuspisteitä, jos maapallot on tehty vanhoista luentomuistiinpanoista.

Vaihe 5: Rakenna piiri

Ei todellakaan ole paljon muuta sanottavaa. Liitä virtalähteen positiiviset ja negatiiviset johdot leipälevyn virtakiskoihin ja yhdistä arduino -maadoitusnasta samaan negatiiviseen kiskoon. Katso kuvasta hyvä asettelujärjestelmä. Testaa, että kaikki toimii poistamalla johdot arduinosta (näkyy alla sinisenä, mustana ja punaisena) ja kytkemällä ne positiiviseen virtakiskoon. Virta virtaa transistorien läpi ja antaa LEDien syttyä (jos kaikki on kytketty oikein). Laita nämä asetukset takaisin ja liitä arduino tietokoneeseen USB-kaapelilla. Lähetä uros-uros-kaapelin toinen pää tietokoneen mikrofoniliitäntään. Jälleen tämä on hieman liioittelua, jos aiot toistaa ääntä vain tietokoneeltasi (varsinkin jos pystyt selvittämään, miten jakkia käytetään), mutta tällä tavalla järjestelmä voi vilkkua Rock Bandille tai karaokelle tai muulle, joka voi toistaa 3,5 mm: n ääniliitäntä Varmista, että mikrofoni toimii - kytke jakaja mihin tahansa äänilähteeseen ja avaa äänitallennusohjelma nähdäksesi, rekisteröitkö signaalin. Usein mikrofoni voidaan mykistää, joten jos sinulla on ongelmia, se on ensimmäinen paikka etsiä.

Vaihe 6: Koodi Koodi Koodi

Avaa arduino -ohjelmistoympäristö ja lataa StandardFirmata -esimerkkiluonnos taululle. Luonnoksen avulla voit hallita arduinoa sarjaliitännän kautta, mikä tarkoittaa, että tietokoneen mielivaltainen koodi voi ohjata juuri kytkettyjä valoja. Se perustuu minimikirjaston mahtavaan BeatDetect -kirjastoon. BeatDetect -luokka laskee äänisignaalin Fourier -muunnoksen ja seuraa kunkin kertoimen keskiarvoa ja varianssia muutaman viimeisen sekunnin ajan. Jos minkä tahansa FFT -lokeron arvo ylittää varianssin, syke havaitaan ja kyseiseen taajuuteen liittyvä valo syttyy.. Tämä tarkoittaa sitä, että jokainen LED -valoketju vastaa eri musiikkitaajuutta - yksi säie vilkkuu bassoääniksi, toinen virveli -osumiksi, toinen korkeiksi lauluääniksi jne. 26 eri taajuudella. luonnos alhaalta ja muokkaa ledPins -matriisia rivillä 10 vastaamaan omaa asetustasi. Ensimmäinen nastan numero vastaa matalimpia taajuuksia. Kun tämä on tehty, olet valmis! Liitä äänenjakaja kuulokeliitäntään, aloita luonnos ja aloita musiikin toisto. Jos kaikki toimii odotetulla tavalla, aaltomuodon visualisoija tulee esiin ja valot vilkkuvat. Nauttia!

Vaihe 7: Vianetsintä

Suurimmat ongelmat, joita todennäköisesti kohtaat, ovat prosessoinnin ja arduinon saaminen puhumaan keskenään. Muista asentaa arduino -ohjelmisto - tämä tuo mukanaan kaikki tarvittavat sarjakirjastot. Voit välttää piirin ongelmia testaamalla käynnissä - testaa jokainen LED, sitten jokainen säie ja sitten jokainen transistorisarja. Jos kaikki muu epäonnistuu, palaa tähän ja selvitä, missä ongelma on. Nyt kun olen onnistunut puristamaan kaikki viat omasta asetuksestani, en voi ajatella, mitä ne olivat pääni yläosassa. Kirjoita mahdolliset ongelmat, koska luultavasti törmäsin niihin ja olen sittemmin unohtanut.