רמקול Bluetooth עם מטריצת LED-מוסיקה-תגובתית: 12 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

פרויקט זה נכנס לתחרות האלחוטיים ותחרות ה- LED - אם אתה אוהב את זה, אעריך מאוד את ההצבעה שלך. תודה!

עיצבתי ובניתי רמקול Bluetooth DIY עם מטריצת LED משולבת. מטריצת ה- LED כוללת מספר מצבי ויזואליזציה שונים, כולל מצב אח, מצב מופשט "אמנות נעה", וכמה המגיבים למוסיקה באמצעות מיקרופון בתוך תיבת הרמקולים. לא ראיתי שום מוצר אחר שמיועד לבית, שמתחתן עם ראייה וצליל בדרך זו.

הרעיון לפרויקט הזה נוצר בצורה קצת לא שגרתית. רציתי לבנות משהו למספר חברים שמצפים ליילודים. רציתי מתנה שתעזור לילדיהם להתפתח מבחינה נוירולוגית, ומתנה שהם לא יגדלו. לאחר שעשיתי מספר פרויקטי LED, וניסיון בעבודות עץ, עלה לי הרעיון לשלב מטריצת LED תגובתית-אודיו ברמקול בלוטות '.

תיבת הרמקולים כללה כמות לא מבוטלת של עבודות עץ. החלק החיצוני של הקופסה עשוי מעץ מייפל מתולתל מחוספס, שאותו טחנו עד 3/4 . הלוחות הקדמיים והאחוריים עשויים MDF. גימור המייפל המתולתל היה בהשראת גימורי גיטרה חשמלית, כמו אלה שנראו בחלקם. מהגיטרות האהובות עליי פול ריד סמית.

באופן פנימי, אני משתמש בלוח מגבר Bluetooth של Dayton Audio 2x15w לשמע, ומגה Arduino לשליטה על מטריצת LED בגודל 16x16 (WS2812 נוריות). מיקרופון אלקטרט קטן בתוך תיבת הרמקולים מזהה את המוזיקה המתנגנת ומספק אות שהארדואינו יכול להשתמש בו כדי ליצור תצוגה תגובתית על נוריות הלדים.

העיצוב גם מאפשר התאמה מכנית לשינוי מוחלט במראה מטריצת ה- LED; מפוקסל עד מופשט. אני גאה במיוחד בתכונה הזו, מכיוון שלא ראיתי אותה בשום מקום קודם לכן, והאפקט מגניב מאוד (הוא מוצג לקראת סוף הסרטון). מטריצת ה- LED מותקנת על בלם מאחורי המפזר הלבן למחצה שקוף למחצה, ועל ידי סיבוב בורג אגודל בחלק האחורי של הרמקול, ניתן להזיז את לוח הבדים לכיוון המפזר או ממנו. בורג האגודל מאפשר לך לעבור מתצוגה מפוקסלת (שבה נראים נוריות בודדות) לתצוגה מופשטת, שבה הלדים מתערפלים יחד ליצירת אומנות נעה, עם אפקט כמעט דמוי תלת מימד.

שלב 1: אסוף את החומרים המתכלים

עץ:

אתה יכול להכין את קופסת הרמקולים מכל סוג עץ שאתה אוהב. השתמשתי במייפל מוצק בגודל 3/4 אינץ 'בהיקף תיבת הרמקולים, ½ "MDF ללוח הקדמי, ¼" MDF ללוח האחורי (אבל הייתי ממליץ על ½ "במקום) וגריטה ½" דיקט למארזי הרמקולים הפנימיים..

מַרסֵס:

יריעת אקריליק לבנה למחצה שקופה:

מכשירי חשמל:

Arduino Mega (או שיבוט):

מטריצת LED בגודל 16x16:

ספק כוח 19.7V או 24V (לפחות 60w):

רמקולים בגודל 3 אינץ 'מלא:

לוח המגבר של Bluetooth Dayton Audio 2x15w:

חבילת אביזרים לדייטון אודיו עם שקע כניסת שמע:

סוגר ללוח שמע של דייטון:

קבל 1000 mF:

נגד 330 אוהם

מיקרופון אלקטרט לרווח אוטומטי:

כפתור לחיצה LED 24V 16 מ מ נעילה/כיבוי:

כפתור לחיצה LED 5V 16 מ מ נעילה/כיבוי:

כפתור לחיצה לד לרגע 5V 16 מ מ:

Power Jack נקבה:

מחברי האתרים:

מחברי חוט עם אגוז מנוף:

ממיר הורדה:

אפשרות כוח חלופית:

ספק כוח 5V (לפחות 70w):

ממיר צעדים (להעלאה ל- 19.7V למעגל רמקולים):

LED Baffle & חומרה

בורג 5”1/4-20

אגוז T (1/4-20 הברגה)

בורג אגודל Knurl אגוז (1/4-20 הברגה):

ברגי פליז:

שמנים/דברים אחרים

Bits Forstner:

שלב 2: חותכים את העץ

להלן רשימת החיתוכים לרמקול בגודל 22 אינץ 'x 9 אינץ' x 6 אינץ '. ניתן לחתוך מהעץ לפי בחירתכם, עץ, MDF או דיקט. (עדיף MDF מאשר דיקט להתמודד עם הרטט של הרמקולים, כפי שאני מבין זאת.)

פאנל עליון/תחתון קופסת רמקולים: (2) ¾”x22” x6”(קצוות מנוצלים)

תיבת רמקולים לוחות צד: (2) ¾”x9” x6”(קצוות מכווצים, חיסרו 1.5” אם עושים מפרקי עכוז)

לוח קדמי: ½ "x20.5" x7.5"

לוח אחורי: ½ "x20.5" x7.5"

LED Baffle: ½ "x7.5" Hx 8.5W"

מארזי רמקולים: (2) ½ "x7.5" x4.25 ", (2) ½" x7.5 "x5.5"

השתמש במסור עגול, מסור שולחן ו/או מסור כירורגי כדי לחתוך את רשימת החלקים לעיל.

שלב 3: בצע חיתוכים בלוח העליון של פקדי הלחצן

לפני שנדביק את הקופסה, עלינו לבצע חיתוכים בלוח העליון שלנו לשלושת כפתורי הלחיצה בגודל 16 מ"מ (~ 5/8 "). כפתור ההדלקה/כיבוי של 24V יפעיל ויכבה את הכל, כפתור ההדלקה/כיבוי של 5V יפעיל ומכבה את מעגל 5V (עם מטריצת ה- LED וארדואינו) בנפרד מהרמקול בלוטות ', ולחצן הרגע של 5V ישנה מצבים על מטריצת ה- LED.

החוטים על כפתורי 16 מ"מ אלה אינם ארוכים מספיק בכדי להאריך את העץ, ולכן נצטרך לקדוח שקעים גדולים יותר בחלק הפנימי של הלוח העליון, על מנת להבריג את האום לחוטים על כל כפתור ולחבר אותם. סמן נקודות מרכז עבור הרמקול בצד התחתון של הלוח העליון, כאשר אחת ממוקדת במדויק, ושני האחרים מקוזזים מהמרכז ב- 1.75”משני הצדדים. לאחר מכן השתמש במקצת פורסטנר בגודל 1-3/8 אינץ 'בחלק הפנימי של הלוח העליון כדי לקדוח חור עד 1/4 אינץ' מהחלק העליון (למשל, הגדר עצירה לעומק של 1/2 אינץ 'במכבש המקדחה שלך). השתמש בנקודה המרכזית השמאלית מהביס פורסטנר כמדריך לקדוח דרך נקודת המרכז בעזרת מקדחה קטנה (למשל 1/8 אינץ '), שתאפשר לך ליישר דברים בעת קידוח מהצד הנגדי. כעת הפוך אותו והשתמש במקצת פורסטנר בגודל 5/8 אינץ 'כדי לקדוח דרך כל חור מלמעלה, כך שיהיה לך חור המתאים באופן מושלם לכפתורי 16 מ"מ. תהליך זה מוצג כאן:

שלב 4: גזור וצבע את לוח הרמקולים הקדמי

ראשית תרצה להשתמש בעיפרון כדי לסמן את נקודת המרכז עבור כל רמקול. סימנתי את נקודות המרכז שלי ב 3.5 אינץ 'מהקצה הצדדי הקרוב, ובמרכזה אנכי (3.75 אינץ' מהקצה העליון/התחתון), כך שהרמקולים יוכנסו 2 "מקצה לוח הרמקולים. לאחר מכן, השתמש בעיפרון כדי לצייר ריבוע בגודל 6.75 "x 6.75" המרוכז אנכית ואופקית על הלוח הקדמי. ריבוע זה הוא החיתוך של מטריצת ה- LED.

לאחר מכן, השתמש במסור חור בגודל 3 אינץ 'כדי לחתוך את החורים לרמקולים, שבמרכזם הנקודות שסימנת. מכונת מקדחה מומלצת, אך סביר להניח שתוכל להימלט עם קידוחי יד אם תיזהר.

לאחר מכן השתמש בנתב זוויתי כדי לתת את החלק הפנימי של כל חיתוך רמקול ואת חיתוך מטריצת ה- LED בקצה משופע.

לבסוף, תרצה לצבוע את הלוח הקדמי של MDC. עבור MDF מלפנים ומאחור, השתמשתי בצבע ריסוס לבן, וציפיתי אותו בכמה שכבות של לכה שקופה. הכנתי גם גרסה אחת עם לוח קדמי שחור, שבו השתמשתי בצבע ריסוס שחור.

שלב 5: חותכים ומחברים את המפזר

חותכים פיסת האקריליק שלך לגודל 7 "x 7" בעזרת מסור שולחן, מסור עגול או פאזל. קלף לאחור רק את הקצוות של הפלסטיק המגן משני צדי האקריליק, והנח אותו בחלק הפנימי של החיתוך שלך בלוח הקדמי. השתמש בדבק סופר כדי להדביק אותו ללוח הקדמי.

שלב 6: בצע את הגזרות בלוח הרמקולים האחוריים

ראשית, חתכי ¼”עבור שקע ה- line-in המושחל ושקע החשמל DC הנשי. כמו כפתורי הלחיצה, החוטים אינם נמשכים. השתמש באותו תהליך המתואר לעיל עבור הכפתורים, כדי ליצור שקעים גדולים יותר בחלק הפנימי של הלוח האחורי עבור שני שקעי הברגה אלה. אלא שהפעם, השתמש במקצת "פורסטנר" לשקע והקדח אותו עד 1/8 אינץ 'מהחלק החיצוני של הלוח האחורי, והשתמש בביט "Forstner" כדי לקדוח את החור החיצוני שיתאים לשני אלה ug "שקעים.

תוכלו גם לחתוך את החורים הבאים בלוח האריזה:

- חור הזדווגות ¼”עבור בורג מושחל המגיע מבול LED. יש לקדוח את החור ¼”הזה במרכז במרכז הלוח האחורי.

- (אופציונלי) hole”חור לכניסת מאוורר. מקדחה היכן שנוח לך. ריכזתי את החור הזה בערך 2”מהקצה העליון.

- אוורור חורים לפי הצורך. קידחתי שני חורים בגודל ¾”לכיוון הקצוות הצדדים של הלוח האחורי, על מנת לאפשר אוורור (הלדים והממיר הנמוך יכולים להתחמם למדי).

שלב 7: סיים את מעטפת תיבת הרמקולים

לפני הכנסת הלוח הקדמי לקופסת המיגררה, תרצה לשייף ולסיים את המעטפת והפנל הקדמי. בחירת הגימור תלויה בך. מכיוון שהלוחות העליונים, התחתונים והצדדים שלי היו מייפל מוצק, פשוט השתמשתי ב- Waterlox כגימור.

הכנתי עוד כמה עותקים של הרמקול שבו השתמשתי בצבע אנינין אפור ובשמן טרו-לי, בגימור בהשראת גיטרה חשמלית. באחד מאלה השתמשתי בצבע ריסוס שחור ללוחות הקדמיים והאחוריים, ובאפרפר השני השתמשתי בצבע ריסוס לבן.

שלב 8: הרכיב את מעטפת תיבת הרמקולים

לפני הדבקת הקופסה, וודא שעשית את השלב שלמעלה עבור חיתוכי הכפתורים. כמו כן, לפני ההדבקה, צרף תומכים מסביב ומתקזזים מהקצוות של הלוח העליון, התחתון והצדדי, שהפנל הקדמי יושב נגדו. גזרו כמה רצועות עץ גרוטאות (MDF או דיקט) בגובה של כחצי סנטימטר, והדביקו ונסרו שתיים מהן לכל אחד מהלוחות העליונים, התחתונים והצדדים. הרצועות צריכות להיות בגובה ½ "או ¾". הנחתי את רצועות התמיכה הקדמיות בכל פנל לאחור ב ¾ "מקצה החזית, כך שלוח הרמקול הקדמי ½" יוכנס על ידי ¼ "בעת מנוחה מול התומכים. צפה בסרטון כאן: https://www.youtube.com/embed/X1bEgGLwVLY?t=112 הקפד לא לשים את התומכים בטווח 7 אינץ 'המרכזי של הלוחות העליונים והתחתונים שלך, מכיוון שהדבר יפריע לבלט ה- LED שלך לנוע קרוב למפזר..

שימו לב, בסרטון ובתמונות, הכנתי גם תומכים לגב. לצורך ההנחיה, שיפרתי את העיצוב על ידי הגדלת מארזי הרמקולים הפנימיים כך שהם ישמשו גם כתמיכה ללוח האחורי, כך שאין צורך בחתיכות תמיכה מאחור.

לאחר חיבור התמיכות, נכין את המעטפת החיצונית של תיבת הרמקולים עם לוחות עליונים, תחתונים ודפנות צד. זוהי רק קופסת מפרקים בסיסית, עם ארבעה צדדים. השתמש בהדבק עץ ו מלחציים להרכבה. אני ממליץ גם לשים סרט דבק על החלקים הקדמיים והצדיים שלך (כדי שלא יידבקו לדבק העץ), ולמקם אותם בקופסה בעת ההידוק ובזמן שהדבק מתייבש, כדי לוודא שהמשטח מרובע לגמרי. וצמוד.

שלב 9: חבר את מארזי הרמקול הפנימי ואת הלוח הקדמי למעטפת

הכינו מארזי רמקולים ולוח קדמי:

כל מארז רמקולים פנימי עשוי כל אחד מקטע פנימי בצורת L, המתאים כנגד החזית, הצד, החלק העליון והתחתון ליצירת מארז.

ראשית, סמן נקודות לברגי הרמקול שלך באמצעות הרמקול עצמו כמדריך. לאחר מכן יש לקדוח חורים מראש

לאחר מכן, נקדח חורים בגודל חצי אינץ 'לחוטי רמקולים ביצירה בגודל 4.5 "x7.5", והצמד את החלק בגודל 4.5 "x7.5" בניצב ללוח הקדמי, כשהקצה הפנימי שלו הוא 5.5 "מהצד הקרוב ביותר של לוח הרמקולים.. השתמש בדבק ובציפורן מלפנים כדי לחבר את החלקים הללו (מאוחר יותר תחזור ותשתמש במרק עץ וחול לכיסוי חורי הציפורן). הערה: בסרטון השתמשתי בחורי כיס, אך היו לי בעיות איתם בקידוח, כך שאני לא ממליץ בדרך זו.

חבר את הלוח הקדמי ואת מארזי הרמקולים:

לאחר מכן, חבר את הרמקולים בעזרת ברגים לחורים שקדמת מראש. (הרמקולים שאליהם קישרתי בנו אטמים, כך שהם אטומים. כעת הכנס את המבנה הזה עם הלוח הקדמי, הצד הניצב של מארז הרמקולים, והרמקולים, לתוך תיבת הרמקולים. חוט חוט רמקולים דרך החור. בשלב זה, השתמש במעטפת כדי לאטום את הקצוות הפנימיים של מארזי הרמקולים כנגד החלק האחורי של הלוח הקדמי. (אופציונלי: הוסף מעט פוליפ למארזי הרמקולים).

לאחר מכן, נקדח חורי כיס בקצוות הצדדים של הצד האחורי של מארזי הרמקולים (1/2 "x6" x7.5 ") כעת חבר את הצדדים האחוריים של מארזי הרמקולים ללוחות הצד באמצעות דבק וברגי חורים בכיס, ו הדבק והברג את מפרק התחת בין הצד האחורי של המארז לבין הצד הפנימי הניצב של המתחם, כדי לסיים את המארזים.

שלב 10: הפוך את ה- Baffle LED הנעים

לשם כך נשתמש ביצירת ½ "x7.5" H על 8.5 "W שחתכנו קודם לכן.

1. קדח מיתון של חצי אינץ 'בערך ¼ עמוק במרכז המת של החלק הקדמי של מנורת ה- LED שלך (זה יאפשר לשקוע את ראש הבריח שלך)

2. לקדוח חור למרכז המתים של T-Nut בגב (כך שהוא נמשך מאחור עד להפסקה שרק קדמת מלפנים)

3. פטיש באגוז ה- T מאחור

4. הברג 5 ¼ -20 בורג משושה דרך מלפנים (השתמש בדבק סופר על אגוז ה- T אם יש לך בעיות שהוא משתחרר)

5. מקדחים חורים גדולים במגרש המתאימים למיקומם של חוטים בחלק האחורי של מטריצת ה- LED (סביר להניח שתרצה להלחם את הקבל בין + ל - על מטריצת ה- LED שלך, לפני שתעשה זאת)

6. משוך חוטי מטריקס LED דרך חורים, והדבק מטריצת LED סופר לחזית הבלם (אופציונלי: לפיזור בטיחות / חום, הדבק יריעת אלומיניום לחזית הבבלפ, ולאחר מכן הדבק את מטריצת ה- LED לאלומיניום)

שלב 11: אלקטרוניקה וקוד

להלן הקישור של Github לקוד (בעיצומו, אך פועל):

ראשית, הורד והתקן את Arduino אם עדיין לא עשית זאת.

שנית, יהיה עליך להוסיף את ספריית FastLED ל- Arduino. (חפש רק את "FastLED" בכרטיסייה ספריות Arduino.)

שלישית, העלה את קוד הארדואינו (המקושר למעלה) למגה הארדואינו שלך (השתמשתי במגה בגלל הזיכרון שלו וגודלו של הקוד; זה הרבה יותר מדי מנקודת מבט של קלט/פלט). הקוד מניח כי: (א) הנורות מחוברות לסיכה 2, (ב) כפתור הלחיצה הרגעי מחובר לסיכה 5, (ג) כניסת המיקרופון מחוברת לסיכה A0, ו (ד) סיכה 3.3V היא מחובר לסיכה AREF בארדואינו (ול- Vcc במיקרופון האלקטרט).

בהתייחס אל האלקטרוניקה, פעל לפי ההוראות הפשוטות המצורפות ללוח ה- Dayton Audio כדי לחבר אותו. זה פשוט; די plug n 'play.

תקח את כניסות 19.7 וולט או 24 וולט + וקרקע משקע החשמל הנשי ותחלק אותן עם מחבר 3-כיווני או 5 כיוונים. חברו את מתג ההפעלה/כיבוי של 24V בין שקע החשמל לבין הפיצול הזה, כך שהוא מתפקד כמתג הפעלה/כיבוי ממסר. מהפיצול, הפעל את ה- 19.7V ישירות ללוח השמע של דייטון ולממיר ההורדה (הקפד להתאים את המדרגה למטה על ידי סיבוב הבורג שלו, והשתמש במולטימטר כדי לוודא שהוא מוציא 5V).

לאחר מכן חבר את כפתור ההדלקה/כיבוי של 5V בין פלט ההורדה לשאר רכיבי 5V (Arduino, נוריות LED, לחצן לחיצה רגעי ומאוורר), כך שהוא משמש כממסר להפעלה/כיבוי של 5V מעגל בנפרד מרמקול בלוטות '. לאחר מכן עקוב אחר תרשים ה- Fritzing כדי לחבר את הארדואינו, נוריות LED, כפתור לחיצה רגעי 5V ומאוורר.

סוגר השמע של דייטון ישמש להרכיב לוח ה- Bluetooth. זה יחסית זול ומקל על זה. כדי להרכיב את Arduino Mega, ממיר הורדה למטה 5V ומאוורר 5V ללוח האחורי, פשוט השתמשתי בברגי עמידה מפלסטיק ודבק סופר.

לא אכנס להרבה פרטים על מיקום החלקים ברמקול, כי אני לא חושב שעשיתי את זה טוב במיוחד. עם זאת, אני יכול לתת לך כמה הנחיות להבין את הפריסה. ראשית, הברג את כל כפתורי 16 מ מ לתוך החורים בלוח העליון. לאחר מכן השתמש במחברי JST ומחברי אגוזים ברמה כדי לחבר את כל הרכיבים האלקטרוניים, כך שתוכל להבין כיצד להניח אותם בתוך הרמקול. לאחר מכן שחק עם פריסות כדי למצוא אחד שעובד. כאשר אתה בוחר למקם את הרכיבים, הקפד להכניס את בלם ה- LED למארז, כך שתוכל לאשר שהרכיבים נקיים מהבורג המשורשר המשתרע מהפלט אל הלוח האחורי של הרמקול, וודא כי למשטח יש מקום להזיז אותו קדימה ואחורה (מההדחה עם המפזר עד לחצי סנטימטר בערך מהמפזר).

נתק את הרכיבים באמצעות JST ומחברי אגוזים ברמה, כך שתוכל לצרף הכל לצמיתות. השתמש בדבק סופר כדי לחבר את Arduino Mega, ממיר הורדה למטה 5V ומאוורר 5V במקומות שרק הבנת. עכשיו חבר מחדש הכל ובדוק שכל האלקטרוניקה פועלת כראוי.

טיפ אם פעולת האודיו לא נראית נכונה: רגישות המיקרופון יכולה להשתנות מאוד. אם ההיענות לא נראית נכונה, השתמש במסך הטורי כדי לקרוא את ערכי המיקרופון, להבין את הטווח כאשר אתה מנגן שיר ממקור הקול שבו אתה מתכוון להשתמש, והתאם את הפרמטרים MIC_HIGH ו- MIC_LOW בקוד. משחק עם אלה ישנה באופן דרמטי את האופן שבו הקוד מגיב לצליל.

שלב 12: חבר את הלוח האחורי והפעל אותו

הכנס את הלוח האחורי לתיבת הרמקולים, וודא ליישר את החור המרכזי ¼ בלוח האחורי עם הבורג ¼ -20, כך שהבורג המושחל נמתח דרך החור. כעת הברג את אגוז המנעול על הבורג, כך שתוכל להתאים את המרחק בין בלם ה- LED לבין המפזר על ידי סיבוב האום המצורף (המשמש בעצם כבורג אגודל). קדוח חורים מראש לברגי הפליז בפינות הלוח האחורי, והצמד את הלוח האחורי על ידי הברגה בברגי הפליז.

חבר אותו, חבר את הטלפון שלך ל- Bluetooth ותהנה!

פרס ראשון בתחרות LED 2017

פרס שני בתחרות האלחוטית