אקולייזר רמקול מים: 13 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

במדריך הראשון שלי אני הולך לעבור את השלבים הדרושים ליצירת רמקולי מים המשמשים אקולייזר.

רמקולי מים מהחנות נהדרים לצפות, אבל הרגשתי שהם יכולים לעשות יותר. לפני כל כך הרבה שנים שיניתי סט כדי להציג את תדירות נגינת המוסיקה. באותו זמן השתמשתי ב- Color Organ Triple Triple II, בשילוב עם סט פוטנציומטרים וטרנזיסטורים של תאי תצלומים הצלחתי לגרום לסט של 3 רמקולים לתפקד.

אז שמעתי לפני כמה שנים על ה- IC MSGEQ7 שיש לו את היכולת להפריד אודיו לשבעה ערכי נתונים לקריאת ארדואינו. אני משתמש במגה 2560 ארדואינו בפרויקט זה מכיוון שיש לו את המספר הנדרש של סיכות PWM להנעת חמישה מגדלי מים.

פרויקט זה משתמש במיומנויות הלחמה על לוח לוח, מודול בלוטות ', ארדואינו ורמקולי מי מדף. במהלך כל הפרויקט אני בעצם מבחין בכמה דברים שהייתי צריך לעשות אחרת, אז אני בטוח שאציין אותם.

בואו נתחיל

שלב 1: חלקים

יש לא מעט חלקים המשמשים בפרויקט זה. חלקים רבים היו לי סביב השולחן, חלקים אחרים נרכשו מחנות חלפים מקומית.

אתה תצטרך:

הערה: כמות חלק בסוגריים

(1) Arduino Mega 2560

(1) מודול Bluetooth Bluetooth

(1) שקע DIP 8 פינים

(1) MSGEQ7 - אני ממליץ לקנות את זה מ- Sparkfun Electronics מכיוון ש- ebay מלא בגרסאות מזויפות של ה- IC הזה

(1) שקע שקע לאוזניות

(1) כבל אוזניות עם קצה נקבה

(1) נקבת USB סטנדרטית עם אורך כבל הגון

(5) מחבר 3 חוטים (זוגות) נמכר בדרך כלל כמחבר 3 חוטים לרצועות LED ws2812b (ראה תמונה)

(10) FQP30N06L N-Channel mosfet

(5) דיודת חסימה סטנדרטית 1N4001

(4) LED אדום 3 מ מ

(4) 3 מ מ צהוב LED

(4) 3 מ מ LED לבן

(4) 3 מ מ ירוק LED

(4) 3 מ מ כחול LED

(10) נגדי 10k 1/4 וואט

(8) 100 נגדי OHM

(8) 150 נגדי OHM

(5) 500 פוטנציאלים של OHM

(5) פוטנצימטרים של 2k OHM

(5) 27 נגדי 5 ואט

(2) נגני OHM 100k

(2) קבלים 100nF

(1) קבל 33pF - חייב להיות ערך זה; שמתי מספר קבלים במקביל כדי להגיע לערך זה

(1) קבל 10nF

(1) מתג הפעלה - ON (חור הרכבה היה 3 מ מ, בדרך כלל מופיע כמתג מיני להחלפה ב- eBay)

(4) ברגים בגודל 1/8 "x 1 1/2" (שלי סומנו כברגי תנור מבית הום דיפו, קובץ התלת מימד מוגדר לאום ובורג בגודל זה)

(2) בערך 12 אינץ 'של כבל אתרנט

חלקים מודפסים בתלת -ממד, אם אין ברשותך מדפסת אתרים כמו 3dhubs.com הם משאב מצוין.

דבק חם

הלחמה + מלחם

סיכות כותרת גברית

שלב 2: פירוק מתאם ה- Bluetooth

במקור התכוונתי להשתמש בכבל USB זכר, אבל השקע נשבר עליו, ואז החלטתי לפרק את המתאם ולהסיר את יציאת ה- USB. בעזרת מטר רב הצלחתי למצוא את הקרקע על ידי בדיקת הסיכות למעטפת החיצונית של יציאת ה- USB. (הם מחוברים)

הערה: למעשה הייתי צריך לשנות את המתאם הזה באופן חלקי בפרויקט מכיוון שהוא גרם לרעש בתדירות גבוהה ביציאת השמע, גם החדש שלהם לא טוב יותר במאה אחוז. אבל יש לי מקלט אחר שעובד, עם זאת יש לו סוללה משלה ומתג הפעלה/כיבוי שהופך את רמקולי המים לא לחברים כל כך. בעוד שמקלטים אלה זולים משלמים יותר לא תמיד אומר שאתה מקבל איכות גבוהה.

שלב 3: הגדרת ה- IC ב- Perfboard

בשלב זה נתחיל בהלחמת perfboard של שקע IC DIP.

הסכימה מראה כיצד כל החלקים יהיו מחוברים, סיכת הבקרה של mosfet היא התווית "PWM" מכיוון שחיברתי אותם ישירות לסיכה בארדואינו, מכיוון שיכולתי לשנות את מה שכל סיכה שולטת מהקוד.

התחלתי בהנחת שקע ה- DIP ליד צד אחד של הלוח ליד אמצע הלוח.

טיפ: הדבקה דביקה עוזרת להחזיק חלקים במקומם בזמן הלחמה.

לאחר מכן הוספתי את קבל 100nF על פינים 1 ו -2 ואז השתמשתי בשני נגדי ה- OHM 100k כדי להתחבר לפין 8. לאחר מכן השתמשתי ב -4 קבלים במקביל והוספתי את 100nF על פין 6. לאחר מכן נוסף כבל השמע הגברי והחיבור לתוך קבל 10nF. הקרקע מכבל השמע נקשרה לאדמה.

צירפתי תמונה של הצד האחורי של הלוח, הוספתי גם תוויות בצד התחתון כך שקל יותר להבין היכן היו החלקים מחוברים.

שלב 4: הוספת Mosfets

השלב הבא שעשיתי היה הוספת המוספות, כפי שהוספתי משטחים שהשתמשתי בגופי הקירור כדי להגדיר את הגובה, מאוחר יותר התברר שהם לא מתחממים מספיק כדי לדרוש הוספת כיורי החום.

הייתי מתחיל פשוט להחיל הלחמה על הסיכה האמצעית ומאפשר התאמות.

לאחר שהמשטחים היו במקומם התחלתי להוסיף את הנגדים הנמשכים של 10k OHM, השתמשתי ברגלי הנגד כדי לגשר בין הסיכות הדרושות.

שלב 5: הצבת דיודות ונגדים 5W

בזמן שלב זה עדיין חיכיתי שיישלחו אלי נגדים של 5W כך שהצילתי נגד מהגירסה הקודמת של רמקולי המים, כך שאוכל להבטיח את המרווח הנדרש כדי למקם את הדיודות.

לאחר הצבת הדיודות, התחלתי להפשיט חוט מוצק 18AWG כדי לשמש כסורגי אוטובוס חיוביים ושליליים

חוט AWG מוצק הונח בצד החיובי של הדיודות ולאחר מכן הופנה לסיכה 1 בשקע ה- IC.

פריט נוסף שימש כדי לעבור מהצד השלילי של הקבל 33pF ולולאות מסביב למשפחות. עוד חלק קטן יותר נלקח מהשלילי של קבלים 33pF לסיכה 2 בשקע ה- IC.

שלב 6: הוספת שקע פאנל ו- Bluetooth ופוטנציומטרים

באמצעות כבל חיבור מסוג 20AWG תקוע לחיבור שקע הלוח לאותם חיבורים כמו כבל השמע הגברי. לאחר מכן הוספתי חוטים לחשמל ולארקה למתאם ה- Bluetooth, באמצעות מוט האוטובוס החוט AWG המוצק בצד התחתון.

לאחר מכן הוספתי את 500 הפוטנטיומטרים של OHM המאפשרים שליטה נוספת על בהירות ה- LED (אלה נחוצים אך אני מוצא שחלק מצבעי LED יכולים להכריע אחרים ולכן הוספתי אותם כדי להתאים את בהירותם)

השתמשתי במתכת עודפת ממוליכי קבלים קצוצים כדי לגשר על המרחק מהפוטנציומטר אל הסיכה המרכזית של המוספות.

שלב 7: הכנת רמקולי מים

התחלתי באמצעות מברג קטן כדי להסיר את הברגים הקטנים בחלק האחורי של בית רמקול המים, לאחר הסרת הלוח מצאתי את החוטים של המנוע. בעזרת חותכי סומק חתכתי אותם קרוב ככל שניתן ללוח המעגלים.

הערה: החוטים על המנועים אינם ניתנים לשירות, וייתכן וטעות רבה מדי בעת חיתוך והפשטת הקצוות עלולה להרוס את המנוע/החוטים

לאחר מכן השתמשתי בצבת אף מחט קטנה כדי להסיר את הלוח עם נוריות LED. אני בוחר שיהיה לי צבע אחד לכל בית מול ארבעת הצבעים המשמשים ממוצר החנות.

לאחר מכן אני מכופף את הפניות החיוביות של הלד כמעט סומק כך שיחצו זו את זו, אני מתחיל בכיפוף נוריות החוצה כך שנוריות הנדבך יתחלפו מקצה לקצה. שימוש בחבטות דביקות בכדי להחזיק את הלדים במקום; לאחר מכן אני מכופף את שני הלדים הפנימיים אך חותך את הלידים שלהם מכיוון שהם לא צריכים להיות ארוכים. עם הלדים שמחזיקים בדבק דביק אני לא יכול להלחם את ההובלות החיוביות יחד.

כעת אני יכול לחתוך את המובילים השליליים של הלדים ולחתוך גם את הנגדים. (אני בוחר למקם את נוריות הלד כך שכל רצועות הצבע שלהן פנו לאותו כיוון; זה היה קוסמטי בלבד) בעזרת מוליכי הנגדים אני מכופף אותן באותו אופן שבו עשיתי את ההובלות החיוביות של הלדים.

השתמשתי בדבק חם כדי להחזיק את הלדים במקום. לאחר מכן חבר את מחבר 3 החוטים. המנוע והנוריות חולקים חיובי משותף. המחברים התואמים מחוברים לאחר מכן ללוח ה perfboard, החיובי בצד אחד של הדיודה והשלילי של המנוע בצד השני של הדיודה. השלילי של נוריות ה- LED מחובר לרגל על הפוטנציומטר.

נוריות האדום והצהוב היו בעלות נגד 150 OHM

ללדים הלבנים, הירוקים, הכחולים היה נגד 100 OHM

ערכי הנגד האלה צריכים לאפשר לכל נורית לפעול ב 20mA

שלב 8: הוספת חוטי הארדואינו

השתמשתי בשני אורכים של כבל אתרנט, בערך כ 12 סנטימטר של כבל (x 2) השתמשתי בסך הכל 15 חוטים (1 חילוף)

השתמשתי בכמה מחוטי הליבה המוצקים שהניחו את הכבל כדי לעזור לאבטח את הכבל אל הלוח, בסופו של דבר אני צריך גם דבק חם כדי להחזיק אותו במקומו. עניבה עם רוכסן בפינה עזרה לכוון את החוט אל הארדואינו שיהיה ממוקם ליד לוח הבישול כאשר הוא יוכנס למארז.

החוטים היו ממוקמים באופן אקראי אבל דאגתי שהם יכולים להגיע למקום שהם צריכים, חלקם ארוכים יותר מאחרים, אלה שהיו ארוכים מדי נקצצו לגודל. בעזרת הכותרות הצלחתי להלחם את הקצוות האחרים של החוט לפינים, זה מאפשר לי לפרק את הארדואינו אם צריך. בסופו של דבר הוספתי דבק חם מאוחר יותר כדי להבטיח שהחוטים לא ינתקו את הסיכות, אבל אני עושה זאת לאחר בדיקת כל הפונקציות.

הוספתי חוטים עבור בקרת ה- IC, וחוט עבור 5V+ וקרקע כאחד.

לאחר ביצוע זה עשיתי בדיקה כדי לראות אם הנורות וה- IC יפעלו כראוי, כיוון שעדיין חיכיתי לנגדים של 5w בדואר.

שלב 9: הנגדים המוטוריים והפוטנציומטרים

הוספתי את נגדי 5W בין הדיודה לסיכה המרכזית של המוספט. אני משתמש בכבלים של הנגד מתכופף כדי לגשר על הפער.

אני מוצא שהמנועים מגיבים יותר לדופק ולהפעיל אותם במהירות כשהמים כבר זורמים לאט. כאן נכנס לפעולה פוטנציומטר 2k. הפוטנציומטר מחובר באמצעות חוט חיבור 20AWG לנגד 5w, (אל תצרף חוט זה לפני הנגד של 5W מכיוון שהפוטנציומטר לא יכול להתמודד עם כוח המנוע)

רגל נוספת של הפוטנציומטר כפופה החוצה ובאמצעות חתיכה נוספת של חוט מוצק 18AWG אני יכול לחבר סיכה אחת מכל הפוטנציומטר לקרקע.

הערה: במקור ניסיתי לא להשתמש בפוטנציומטרים אך גיליתי ששימוש ב- PWM במנועים אלה גורם למשוב נורא בתדר גבוה הגורם להפרעה ל- IC

שלב 10: הדפסה תלת מימדית

הדפסתי בסך הכל 3 חלקים, הלוח העליון, התחתון והאחורי. עם זאת, קבצי ה- STL שהוספתי הם רק שני חלקים (למעלה ותחתון) שיקלו על אנשים לעקוב אחריהם. עשיתי את זה כיוון שמצאתי לנסות להוסיף את הלוח לאחר שהעובדה לא נראית טוב. אני בעיקר יוצר לוח אחורי כי לא הייתי בטוח מה אני רוצה מאחור. במקרה שלי החלטתי להוסיף מתג הפעלה/כיבוי.

בסך הכל אתה מסתכל על 36 שעות של הדפסה תלת מימדית. אני משתמש ב- ABS במדפסת שלי כיוון שקל לי מאוד לצייר ולשייף, ובנוסף כשאני עושה מכלולים אני יכול להשתמש באצטון כדי לרתך חלקים יחד.

החלק הראשון שאני ממליץ להדפיס הוא קובץ בדיקת המדידה התלת -ממדית, זהו פיסה קטנה של 15 דקות המאפשרת לך להבטיח שרמקול המים יתאים, עברתי בערך 8 איטרציות עד שהיה לי את הפרופיל הנכון שיתאים לרמקול. על ידי כך זה חוסך לי לבזבז הדפסה של 18 שעות. בחלק העליון יש חריצים בגודל 1/8 "x 1 1/2". הייתי צריך להשתמש בקובץ קטן כיוון שהגישור במדפסת התלת מימד שלי מעט הדוק.

שלב 11: הרכבה

התחלתי להשתמש בדבק חם על סיכות הראש עבור החוטים, זאת כדי להבטיח שהם לא יישברו. הוספתי את הדבק החם לאחר שהבטחתי שהמנועים עובדים עם התכנות. השתמשתי בכמות קטנה של דבק חם בשתי פינות הארדואינו, כך שניתן יהיה להסירו מאוחר יותר אם יהיה צורך בכך. לחלופין ניתן לעצב הדפסה ותוספות מושחלות בהדפסה התלת -ממדית.

כפי שאתה יכול לראות בתמונה יש לי מודול Bluetooth אחר מצורף, השתמשתי במודול זה בזמן שחיכיתי לדואר חדש. הבעיה העיקרית של הרמקולים המפעילים שווא אינה לגמרי אשמת מודולי ה- Bluetooth, נראה שהמנועים לא אוהבים לעבוד על PWM.

הוספתי את מגדלי המים לחלק העליון והבטחתי אותו בעזרת דבק חם. השתמשתי בכמות קטנה כשאני מתכוון לפרק את הרמקולים מאוחר יותר ולשייף ואז לצבוע את הפלסטיק אבל זה קר מדי כדי לרסס צבע במקום שאני נמצא בו כרגע. שקע הלוח והמתג נוספו לאחר מכן ללוח האחורי, למעשה הוספתי את כבל החשמל USB קודם לכן, אך כעת, כשההדפסה התלת -ממדית היא חלק אחד יש לנתב את הכבל דרך המארז ואז לחבר אותו למקומו, אתה יכול לראות היכן אני חיבר את ה- USB בתמונה, הוא חודר דרך לוח הלוח ומולחם אל מוט האוטובוס החוטי של AWG, ההבדל היחיד מהתמונה הוא עם המתג החיובי יעבור למתג קודם ואז לוח הלוח.

שלב 12: הקוד

הקוד שהוספתי הוא בעיקר ישר קדימה. הקוד אמור לפעול כפי שהוא.

הדבר היחיד שצריך לשנות הם המשתנים בראש הקוד. הם מסומנים בבירור עם הערות.

הערה:

על סמך טיפ ניצלתי את הזמן ללמוד ולנסות להתאים את תדר ה- PWM במגה הארדואינו. בעוד ששינוי התדר אכן עזר להסיר את רעש המנוע שגרם ללולאת משוב, אולם זה דרש ממני לשנות חלקים רבים אחרים בקוד, היה צריך לשנות את התזמון, ולהעלות את הרגישות.

הבעיה בשינוי תדר ה- PWM שנוצר היא שצריך להגדיל את התזמון כדי לקזז את הטריגר השקרי שהתחיל לקרות ולשנות ערכים, מה שהופך את הרמקולים פחות רגישים. אני מאמין שהדבר הטוב ביותר בשלב זה יהיה לנסות את נהג המנוע מהאיטרציה הקודמת שלי של הפרויקט הזה שעליו מדברים יותר בשלב האחרון.

שלב 13: המוצר הסופי

הפריט האחרון ממש מסקרן לצפייה. פריט זה נצפה בצורה הטובה ביותר בתאורה בחדר נמוך עד חשוך. למרבה הצער המצלמה הנוכחית שלי לא מצליחה להקליט בתנאי תאורה נמוכים. זה בגלל שאני יכול להשתמש במצלמה טובה כדי להציג את הפרויקטים שלי שנכנסתי אליהם בתחרות המחברים בפעם הראשונה, אני מקווה שאנשים נהנו מהפרויקט הזה ויבחרו להצביע עבורי.

הוספתי סרטון של הגרסה המקורית של הרמקולים כך שתוכל לראות בערך איך הם נראים.

הצעדים הבאים

ברצוני לנסות להשתמש במעגל נהג המנוע המקורי שיצרתי בגרסה 1, העושה שימוש בטרנזיסטורים ותאי צילום כדי לראות אם זה יאפשר למנועים לפעול טוב יותר, זה אמור לחסל את הבעיות שהיו לי עם רעשי תדרים. המנועים עקב שימוש באות בקרת PWM. אני יכול גם להוסיף כמה רמקולים לצד המארז יחד עם בקרת עוצמת קול משלהם.

ייתכן שתבחין גם כי פנים מגדלי המים הם בצבעים שונים הרמקולים המקוריים שהיו לי הם כרום, מה שלא הצלחתי למצוא מקומית ולכן בחרתי בשחור עבור החדשים (מגיעים בצבעים שונים) אולי אשדרג לכל צבע אחד אך הם נמכרים תמורת 40 $ לזוג.