כיצד להכין מחולל אודיו לתדירות תחפושת (פרויקט ארדואינו): 8 שלבים (עם תמונות)

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

במדריך זה, אני אספק טיפים, תוכניות וקודים להכנת ויזואליזיית אודיו מרגשת המובנית בחליפת קצף מפיברגלס. בדרך אשתף צעדים מועילים וקודים נוספים שחלקם שרוצים ליישם ספריות FFT של arduino בפרויקטים שלהם עשויים למצוא ערך רב.

שלב 1: חומרים ומחירים

לפני הכנת חליפת הקצף, הכנתי תחילה מערך כדי ללמוד כיצד לגרום לספריית FFT לעבוד. החומרים הדרושים הם:

1. 2x 30 רצועות WS2812B של neopixel …………………………………………………………………. $ 3.22 רצועה
2. Arduino uno (סינית משומשת) ……………………………………………………………………… כבר בבעלות
3. חיבור חוטים …………………………………………………………………………………………. כבר בבעלותך
4. ספק כוח חיצוני …………………………………………………………………………. כבר בבעלותך
5. משטח הרכבה (קרטון משומש) …………………………………………………………… כבר בבעלות
6. מודול מגבר שמע LM386 …………………………………………………………….. $ 8.98 עבור 5 יחידות
7. 3.5 מ"מ סטריאו אודיו זכר למחבר נקבה נקבה 3-בורג נקבה ………. $ 6.50 עבור 5 יחידות
8. 3.5 מ"מ שקע סטריאו נקבה לנקבה ………………………………………………….. $ 5.99 עבור 6 יחידות
9. לוח לחם ……………………………………………………………………………………………… כבר בבעלותך

כדי בסופו של דבר לאמץ את ההתקנה של חליפה עם מיקרופון, יש צורך בדברים הבאים:

1. 19 רצועת ניאופיקסל ………………………………………………………………
2. 5 רצועת ניאופיקסל …………………………………………………………
3. ארדואינו ננו (סינית בשימוש) ………………………………………………………. $ 3.00 (5 במחיר של $ 15)
4. חיבור חוטים …………………………………………………………………………………. כבר בבעלותך
5. סוללת ליתיום 6000mAh נטענת Talentcell ……………………………. $ 29.99
6. 3.5mm זכר אודיו סטריאו למחבר נקבה 3-בורג נקבה….. $ 6.50 עבור 5 יחידות
7. 3.5 מ"מ שקע סטריאו נקבה לנקבה ………………………………………….. $ 5.99 עבור 6 יחידות
8. מתגים …………………………………………………………………………………………. נשלף מהמכונית השבורה
9. תחפושת ……………………………………………………………………………………….50 $ עבור פריטים שונים

שלב 2: הרכבה וחיווט

התחל עם שתי רצועות של 30 רצועות LED WS2812 וחתך אותן ל -5 פסי אורכי LED לאורך קווי החיתוך. הדביקו את הרצועות הללו למשטח שטוח. בדוגמה שלי השתמשתי בקרטון. לאחר מכן חברו את הרכיבים יחד כפי שמוצג. ודא שייקח מספיק זמן להבטחת נקודות הלחמה טובות. כדי לוודא שכולם עובדים כראוי, השתמש בדוגמאות מתוך ספריית Neopixel של Adafruit (הדוגמה "Straintest" עובדת מצוין).

שלב 3: קוד ארדואינו

לפרויקט זה נדרשות רק שתי ספריות.

עבור ה- FFT השתמשתי ב- ArduinoFFT של Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. הקפד לעקוב אחר הוראות ההתקנה שלהם בדיוק אחרת זה לא יעבוד. לאחר התקנה נכונה עדיין הייתי מקבל הודעות שגיאה בנוגע ל"ספרייה לא חוקית ", אולם הכל עדיין עבד בשבילי. הגיבו אם אתם מזהים מה פספסתי. עבור neopixels השתמשתי בספריית NeoPixel של Adafruit (כפי שצוין לעיל). אני ממליץ להשתמש במנהל הספרייה בתוך תוכנת arduino להתקנה.

קובץ SuitFFT הוא הקוד הפועל בחליפה עם כל הכניסות הנוספות מהבקר שלי. LightShowFFT מיועד למערך LED LED קלט aux.

ניתן לגרום לשני הקודים האלה לפעול מהר יותר על ידי הפחתת N. N בדוגמאות שלי הוא 256 ומצאו שזה יותר מתאים לפרויקטים שלי. גיליתי כי ספקטרום האודיו המלא עובד הרבה מעבר ל- 9 קילוהרץ כפי שנראה בבדיקה בשלב הבא!

שלב 4: מה ה- FFT עושה

טרנספורמציה מסוג FFT או Fast Fourier לוקחת אות והופכת אותו לתחום התדרים. מה שכל אחד מהאורות מראה הוא סל תדרים. מכיוון ש- FFT הוא חישוב מורכב מבחינה מתמטית אפשר לגרום לקוד לפעול מהר יותר על ידי הגבלת מספר הדגימות. אולם רזולוציית התדרים תסבול. מחוסר מילים, ה- FFT בארדואינו הוא פעולת איזון בין: קצב הדגימה, מספר הדגימות, זמן הלולאה ועוד. אני מעודד אחרים לשחק עם ההגדרות כדי למצוא מה הכי מתאים לפרויקט שלהם.

עכשיו הגיע הזמן להכין את החליפה.

שלב 5: טיפים לתחפושות

התחפושת שלי הייתה עשויה מקצף, שם רבים אחרים שפורסמו במכשירי הנדסה כיסו טוב יותר את הנושא. ההבדל עם שלי היה שעשיתי צעדים נוספים לבונדו, פיברגלס וצבע. הטיפים לכך הם כדלקמן.

• בצע עבודת הכנה נהדרת (הקלטה, מיסוך וכו ') מכיוון שזה עושה הבדל עצום אחר כך
• מערבבים תמיד בונדו ופיברגלס בכמויות קטנות
• השתמש בונדו כדי למלא חללים
• השתמש בשרף פיברגלס לאיטום ולחיזוק
• השתמש במטלית פיברגלס כדי להקשיח טוב יותר נקודות חולשה
• קח את הזמן והיה סבלני לעבודה

• לשיוף

  • 40-100 גריס לחומר להסרה
  • 100-400 גריסים להכנת פריימר
  • גריס 400-1000 לשיוף פריימר
  • 1000-3000 חצץ לשיוף צבע

להרכבת רצועות הניאופיקסל השתמשתי בדבק חם כדי לתקן את הרצועות במקומן. כמה אתגרים כעת הם להפוך אותו לספק סוללה, חישה למיקרופון, מופעל באמצעות בקר ועוד.

שלב 6: הכנת או בחירת בקר, חיווט אותו וקוד

ניתן להשתמש בכל מתג או מתגים. עבור הפרויקט שלי מצאתי שבקרות החלון של הונדה Prelude 96 פועלות נהדר. לאחר שהוצאתי את המתגים מהדיור שלהם, השתמשתי במודד רב -מדידה שנקבע על מצב המשכיות כדי למצוא איזה חוט עשה מה, ברגע שהמתגים נלחצו (שימו לב שלפעמים מתגים שוברים את ההמשכיות). החלטתי להפוך את נעילת החלון המתקבלת, לנעול את הפקדים מפגיעות מקריות, חלון למעלה ולמטה לבקרות בהירות, והמתג האחרון ל"מצבי אור ".

כדי שהמתגים יפעלו כראוי, יש צורך בנגדים כלפי מטה. בדרך כלל נגדים של 50-100 kΩ יעבדו, אך כמה מתגים נאלצו להשתמש בנגד נמוך בהרבה (בערך בסביבות 300 Ω) כדי לשנות את המתח מספיק כדי שהארדואינו יפריע כראוי לקלט הדיגיטלי (פחות מ- 0.3*Vcc עבור נמוך ויותר. מ 0.6*Vcc עבור גבוה). כל מי שעושה זאת צריך לעבור מתג אחר מתג, עדיף קודם עם לוח לחם כדי לוודא שהבקר פועל כראוי.

לאחר שהבנתי את המתג, הלחמתי יחד את הרכיבים באמצעות התרשים המוצג. השתמש בלוח מעגלים PCB כדי לתקן טוב יותר את הרכיבים. עיין בתמונה למבט מפורט. מערך הלדים 19 יורד לאורך עמוד השדרה של החליפה שלי והשני בחזית כאינדיקטור למתרחש.

כדי לתקן את הבקר לחליפה, השתמשתי בדבק חם כדי למקם אותו. לאחר מכן הכנתי טריזי קצף קטנים יותר והדבקתי אותם גם כדי לתמוך בבקר.

שלב 7: נגיעות אחרונות

לסיום, חותכים חריצים בקצף כדי להעביר את החוט. אבטח את החוטים בעזרת דבק חם. לנגיעות נוספות קניתי גם כמה פריטים נוספים כדי "לאטום את העסקה". חשבתי … אם אתה הולך לצאת מגוחך בחליפה קלה, צא בצעד הנוסף!

שלב 8: זהו! (בנוסף עצות לאיתור בעיות)

תודה שביקרתם בבלתי מעורערים שלי ותהנו אתם, בעלי החיים!

טיפים לפתרון בעיות מניסיון הפרויקט:

• אם אורות פועלים מוזר (אור מהבהב, לא כולם עובדים כראוי, צבעים יוצאי דופן)

  • אספקת חשמל ירודה לאורות

    • ספקי כוח מרובים
    • אל תתחבר, כך שיתאפשר פיקסלים יחד
    • הפעל קווי חשמל נוספים לרצועות

  • בעיה בקוד

    • בדוק כי מספר הנורות נכון
    • בדוק אם הקוד מציג נכון אורות ופחי תדרים

  • אספקת חשמל לקויה לארדואינו

    הגדל את אספקת החשמל

  • מתח מארדואינו ל neopixels כבוי

    השתמש באותו ספק כוח כדי להפעיל את שניהם

• האורות דולקים אך ללא FFT

  • בדוק את החוט מהעוצמה של המגבר והמגבר, הקרקע והקלט
  • הגדל/הפחת רווח מגבר
  • כוח ירוד לאורות