Kitazamaji cha Sauti ya Sauti ya Retro ya LED: Hatua 4 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Kama mwanamuziki na mwanafunzi wa uhandisi wa umeme, napenda mradi wowote ambao unavuka sehemu hizi mbili. Nimeona watazamaji wa sauti za DIY (hapa, hapa, hapa, na hapa), lakini kila mmoja alikuwa amekosa angalau moja ya malengo mawili niliyojiwekea: ubora wa kujenga wa kitaalam na onyesho kubwa (wimpy 8 * 8 Tumbo la LED halitatosha hapa!). Na ustadi wa mavuno, na kukaa 40 "x 20", kionyeshi hiki cha sauti kinatimiza malengo yote hayo.

Samahani mapema kwa picha wima. Mengi yao yalichukuliwa kwa media ya kijamii.

Hatua ya 1: Orodha ya Sehemu

Nilikuwa na sehemu kadhaa hizi zikiwa zimelala tayari. Viungo ni kwa ajili ya kumbukumbu. Tafadhali usinunue vifaa vya gharama kubwa.

Umeme

1. WS2811 60LEDS / m @ 5m, IP30 (Yasiyo na Maji), inayoweza kushughulikiwa - Hizi zilikuwa za bei rahisi wakati huo WS2812 wakati huo. Una njia kadhaa hapa lakini hakikisha vipimo ni sahihi na kwamba unaweza kuzungumza na LEDs. Pia kumbuka kuwa WS2811 ni 12V wakati WS2812s ni 5V.
2. 9 x 3-Pin JST Viunganishi + Vipokezi
3. Ugavi wa umeme wa DC 12V 20A (240W) - mwanzoni nilipanga kufanya vipande 2 vya LED, na nilitaka kuweka kipaza sauti cha nyumba yako. Kila kipande cha mwangaza ni 90W katika hali mbaya zaidi (sijapima kuthibitisha), ambayo iliniacha ~ 60W kwa spika + amplifier. Chaguo la 15A lilikuwa chini ya $ 4 tu.
4. Kamba ya umeme (3 Prong)
5. Arduino Uno - Nilikuwa na R3 iliyokuwa imelala karibu kwa hivyo nilitumia hiyo. Unaweza kupata chaguo cha bei rahisi kutoka kwa moja ya kugonga au muuzaji mwingine.
6. Kuzuka kwa TRRS - Kwa pembejeo ya aux
7. Mdhibiti wa L7805 5V - Mdhibiti wowote wa 5V anayepokea uingizaji wa 12V atafanya kazi.
8. 330 nF, 100 nF capacitors - kwa data ya L7805
9. 2 x 10kR, 2 x 1kR, 2 x 100 nF capacitors - kwa upendeleo wa uingizaji wa sauti
10. Mpokeaji wa Stereo - mpokeaji wowote wa stereo ya mavuno atafanya kazi maadamu ina pembejeo (3.5mm au RCA). Nilichukua orodha ya Panasonic RA6600 kutoka kwa craigslist kwa $ 15. Ninapendekeza uangalie Nia njema, craigslist, na maduka mengine ya kuuza kwa sawa.
11. Wasemaji - Sio spika za BT. Spika tu imewekwa. Makini na nini impedance inaambatana na mpokeaji wako. Nilipata seti ya spika za 3 20W (= kubwa) huko Goodwill kwa $ 6, na hiyo ilikuja na "kituo" na spika mbili za "mbele".
12. Adapter ya Sauti ya Logitech BT - kifaa hiki kinaweza kutiririka kwa sauti kwa spika za stereo na kwa mzunguko wako
13. RCA kiume kwa kebo ya RCA ya kiume
14. Kamba ya Aux

Vifaa

1. 2x6 (8ft) - Haikutibiwa shinikizo. Inapaswa kuwa ~ $ 6 au chini kwa HD au Lowe
2. 40% ya Uambukizi wa Nuru ya Akriliki - Niliamuru 18 "x 24" x 1/8 ", na ilikuwa kitaalam 17.75" x 23.5 ".
3. Stain ya kuni - Unahitaji tu ndogo ndogo. Nilitumia mahogany nyekundu ya Minwax na ilitoka nzuri sana. Mimi hakika kupendekeza sauti nyeusi. Hapo awali nilijaribu mkoa na haikuonekana kuwa nzuri.
4. Lacquer - Kwanza, angalia video hii na Steve Ramsey na uamue mwenyewe ni nini kinachofanya kazi vizuri. Nilipata dawa ya nusu gloss (hakuna gloss ilipatikana) na kwa uaminifu, haikufanya hivyo. Lakini pia nilifanya kanzu moja tu kwa sababu ya upungufu wa wakati.
5. 40 x 1/2 "Vipuli vya kuni - nilikuwa na kichwa cha mviringo kwangu lakini ninapendekeza utumie gorofa ya juu ikiwa unaweza. Sidhani kwamba hiyo itaingiliana na ubora wa ujenzi lakini jisikie huru kuuliza mtu yeyote anayefahamiana na kazi ya kuni kwanza.
6. Mbao chakavu, gundi ya masokwe, gundi moto, solder, waya, na vipande vya amri (mtindo wa velcro, 20 kati au 10 kubwa)

* Nina mpango wa kujenga sauti ya sauti ili kufanya mradi huu kabisa "kutoka mwanzoni," ambayo itachukua nafasi ya 9-13 hapo juu. Natumaini kusasisha hii inayoweza kufundishwa na hiyo mwishoni mwa msimu wa joto.

Hatua ya 2: Prototyping

Sehemu hii sio kitu unachohitaji kukamilisha, lakini nataka kuonyesha jinsi mradi ulionekana kama ulivyokuwa ukiendelea.

Hapa, nilibadilisha taa za LED kwenye muundo wa nyoka, na nilikuwa nikijaribu usambazaji mwangaza kupitia mkoba wa takataka uliowekwa juu yake (Ninapendekeza kwamba kama mbadala wa akriliki ikiwa unajaribu kupunguza gharama. Ingawa italazimika ambatanisha kwa njia tofauti).

Usanidi wa 10x10 ulinifanyia kazi, lakini unaweza kupendelea 8x12 au 7x14. Jisikie huru kujaribu. Kabla nilikuwa na stereo yangu, nilipata kipaza sauti na kukiweka kwenye ubao wangu wa mkate, na kabla ya hapo, nilicheza sauti kutoka kwa kompyuta yangu ndogo hadi kwenye mzunguko kwa uchambuzi wa sauti na wakati huo huo nikapiga "play" kwenye simu yangu kuisikia.

Mimi ni muumini mkubwa wa kipimo mara mbili, kata mara moja. Kwa hivyo chochote unachofanya, fuata mwongozo huo na utawekwa.

Hatua ya 3: Msimbo wa Mzunguko

Nambari inapatikana kwenye GitHub.

Breadboard, solder kwenye ubao wa bodi, au tengeneza PCB yako mwenyewe. Chochote kinachokufaa zaidi hapa, fanya. Demo yangu hapa inaendesha kwenye ubao wa mkate, lakini nitakapojenga mwamba wa sauti nitahamisha kila kitu kwa PCB. Ili kupata nguvu kutoka kwa adapta, kata mwisho wa kike na uondoe insulation nyeusi. Kamba ya kutosha kwa nyaya halisi ili kuizungusha kwenye vituo vya adapta. Daima kuwa mwangalifu kufanya kazi na AC! Nyingine zaidi ya hayo, ni vitu vichache tu vya kuzingatia hapa.

1. Njia nyingine ni kuhakikisha kuwa njia zako za ardhini ni nzuri. Unahitaji ardhi kutoka kwa adapta hadi Arduino ili kuingiza pembejeo, ambayo pia itaunganisha chini kwenye kipokeaji cha Logitech BT na kutoka hapo chini kwenye stereo. Ikiwa mojawapo ya haya ni muunganisho uliovunjika au mbaya, utapata uingizaji wa sauti ya kelele sana na kwa hivyo onyesho lenye kelele sana.
2. Uingizaji wa Sauti BiasingAudio iliyochezwa juu ya kamba, kutoka kwa simu yako au kompyuta ndogo au popote, itacheza kwa -2.2 hadi + 2.2V. Arduino ina uwezo wa kusoma 0 hadi + 5V, kwa hivyo unahitaji kupendelea uingizaji wa sauti. Hii inaweza kutekelezwa vyema na amps, lakini ikiwa matumizi ya nguvu sio suala (labda umenunua usambazaji wa umeme wa 240W?), Inaweza pia kutekelezwa na vipinga na capacitors. Maadili niliyochagua yalikuwa tofauti kwa sababu sikuwa na capacitors 10uF mkononi. Unaweza kucheza karibu na simulator ili uone ikiwa utachagua itafanya kazi.
3. Mradi wowote unaotumia mabadiliko ya Fourier utakuwa na sehemu ya nyuma inayowajadili. Ikiwa tayari una uzoefu, mzuri! Ikiwa sivyo, unachohitaji kuelewa ni kwamba wanachukua picha ya ishara na kurudisha habari juu ya masafa gani yaliyopo kwenye ishara hiyo kwa wakati huo. Kwa hivyo ikiwa utachukua mabadiliko ya dhambi ya Fourier (440 (2 * pi * t)), itakuambia kuwa masafa ya 440Hz yapo kwenye ishara yako. Ikiwa ungechukua mabadiliko ya Fourier ya dhambi 7 * (440 (2 * pi * t)) + 5 * dhambi (2000 (2 * pi * t)), ingekuambia kuwa ishara zote za 440Hz na 2000Hz zipo, na digrii za jamaa ambazo wapo. Inaweza kufanya hivyo kwa ishara yoyote na idadi yoyote ya kazi za sehemu. Kwa kuwa sauti zote huwa ni jumla ya sinusoids, tunaweza kuchukua mabadiliko ya Fourier ya rundo la picha na tuone ni nini kinaendelea. Utaona kwenye nambari kwamba sisi pia tunatumia dirisha kwa ishara yetu kabla ya kuchukua Fourier badilisha. Zaidi juu ya hiyo inaweza kupatikana hapa, lakini maelezo mafupi ni kwamba ishara tunaishia kutoa mabadiliko ya kinda, na windows hututengenezea hiyo. Nambari yako haitavunjika ikiwa hautumii, lakini onyesho halitaonekana kuwa safi. Kunaweza kuwa na algorithms bora zaidi inayopatikana (YAAPT, kwa mfano), lakini kufuata kanuni za KISS, nilichagua kutumia kile ilikuwa tayari inapatikana, ambayo ni maktaba kadhaa yaliyoandikwa vizuri ya Arduino ya Fast Fourier Transform, au FFT.
4. Je! Arduino inaweza kusindika kila kitu wakati wa kweli? Kwa kila kitu kuonekana wakati wa kweli, Arduino inahitaji kuchukua sampuli 128, kusindika FFT, kudhibiti maadili ya onyesho, na kusasisha onyesho haraka sana. Ikiwa unataka 1 / 16th usahihi wa maandishi saa 150bpm (karibu na tempo ya mwisho ya juu ya nyimbo nyingi za pop), utahitaji kusindika kila kitu kwa 100msec. Kwa kuongeza, jicho la mwanadamu linaweza kuona kwa 30FPS, ambayo inalingana na urefu wa fremu ya 30msec. Chapisho hili la blogi halikunipa ujasiri mkubwa, lakini niliamua kujionea mwenyewe ikiwa Arduino atasimama. Baada ya alama yangu mwenyewe, nilijivunia R3 yangu. Awamu ya hesabu ilikuwa kwa sababu ya kikwazo, lakini niliweza kusindika FFT urefu wa 128 wa UINT16 katika 70msec tu. Hii ilikuwa ndani ya uvumilivu wa sauti, lakini zaidi ya kizuizi cha kuona mara mbili. Kwenye utafiti zaidi, nilipata Arduino FHT, ambayo inachukua faida ya ulinganifu wa FFT na inahesabu tu maadili halisi tu. Kwa maneno mengine, ni karibu 2x haraka. Na hakika ya kutosha, ilileta kasi yote ya kitanzi hadi ~ 30msec. Ombi moja hapa kwenye azimio la onyesho. Urefu wa N FFT uliochukuliwa kwenye Fs Hz unarudisha mapipa ya N, ambapo kth bin inafanana na k * Fs / N Hz. Arduino ADC, ambayo inasoma uingizaji wa sauti na kuchukua sampuli, kawaida hufanya saa ~ 9.6kHz. Walakini, FFT inaweza kurudisha habari juu ya masafa hadi 1/2 * Fs. Wanadamu wanaweza kusikia hadi 20kHz, kwa hivyo tunataka sampuli kwa> 40kHz. ADC inaweza kudukuliwa ili kukimbia kwa kasi kidogo, lakini hakuna mahali karibu na hapo. Matokeo bora niliyoyaona bila kupoteza utulivu yalikuwa kwenye 14kHz ADC. Kwa kuongeza, FFT kubwa zaidi ambayo ningeweza kusindika bado kupata athari ya wakati halisi ilikuwa N = 128. Hii inamaanisha kila pipa inawakilisha ~ 109Hz, ambayo ni sawa kwa masafa ya juu lakini mbaya kwa mwisho wa chini. Mtazamaji mzuri anajaribu kuweka octave kwa kila baa, ambayo inalingana na utengano kwa [16.35, 32.70, 65.41, 130.81, 261.63, 523.25, 1046.50, 2093.00, 4186.01] Hz. 109Hz inamaanisha octave 2.5 za kwanza zote ziko kwenye pipa moja. Bado niliweza kupata athari nzuri ya kuona, kwa sehemu kwa kuchukua wastani wa kila ndoo, ambapo ndoo ni kikundi cha mapipa kati ya mipaka hii miwili. Natumahi hii haichanganyi, na nambari yenyewe inapaswa kufafanua kile kinachoendelea, lakini jisikie huru kuuliza hapa chini ikiwa haina maana.

Hatua ya 4: Mkutano

Kama nilivyosema hapo awali, nilitaka kitu na ubora wa kujenga wa kitaalam. Hapo awali nilianza slats za gluing za kuni pamoja, lakini rafiki (na mhandisi wa mitambo mwenye ujuzi) alipendekeza njia tofauti. Kumbuka kuwa 2x6 ni 1.5 "x 5" kweli. Na tafadhali kuwa mwangalifu ukifanya kazi na yoyote ya mashine zilizo hapa chini.

1. Chukua 2x6x8 yako na mchanga ikiwa inahitajika. Kata vipande 2 "x 6" x 22 ". Hii inakupa slats mbili za" kuchoma "ikiwa utaharibu.
2. Chukua kila sehemu 22 "na uikimbie kupitia meza kuona njia ndefu ili kufanya slats 1.5" x ~ 1.6 "x 22". Theluthi ya mwisho inaweza kuwa ngumu kukatwa kwenye msumeno wa meza, kwa hivyo unaweza kuhamia kwenye msumeno wa bendi. Hakikisha tu kila kitu ni sawa na inavyoweza kuwa. Kwa kuongeza, 1.6 "ni mwongozo, na inaweza kwenda hadi 1.75". Hiyo ndio vipande vyangu vilikuwa, lakini maadamu zote ni sawa na kila mmoja haijalishi sana. Sababu inayopunguza ni akriliki saa 18 ".
3. Mwisho wa vipande, weka alama ya U-ambayo ni 1/8 "katika upande wowote na kidogo zaidi ya 3/4" kirefu. KUMBUKA: Ikiwa unatumia akriliki tofauti, kina kitabadilika. Saa <3/4 ", akriliki yangu haitoi mwangaza hata kidogo. Kwa zaidi kidogo, inaenea kabisa. Unataka kuepusha" upendeleo "wowote. Nilipata chapisho hili la Hackaday kuwa kumbukumbu nzuri, lakini kupata utaftaji kamili ni ngumu sana!
4. Ukiwa na router ya meza, kata katikati U hiyo chini ya slat. 22 "ni ndefu kuliko unahitaji, kwa hivyo usiwe na wasiwasi juu ya kufunga mwisho ikiwa unafanya. Routers zinaweza kuwa ngumu, lakini pata kidogo ambayo ni pana zaidi ya nusu ya upana wa U na uwe mwangalifu kukata zaidi ya 1 / 8 "ya nyenzo kwa wakati mmoja. Rudia: Usijaribu kuifanya yote kwa kupita 2. Utaharibu kuni na labda utajiumiza. Fanya kazi na kuzunguka kwa router juu ya kupunguzwa kwa 1-4, na ufanye kazi dhidi yake mnamo 5-8. Hii inahakikisha kuwa unayo udhibiti bora juu ya torque ya router.
5. Kata ukanda wa LED katika sehemu 30-za LED (tu kila seti ya LEDs tatu zinaweza kushughulikiwa). Labda utahitaji kufuta viunganisho vichache. Weka vipande hivyo kando ya nyimbo. Upande mmoja unapaswa kukaa chini, na nyingine inapaswa kuwa na chumba kidogo cha kupokelewa na JST, ambayo itakaa vizuri. Kwa bahati mbaya sikupata picha ya hii, lakini angalia mchoro ulioambatanishwa. Tia alama urefu hapa, lakini usikate chochote bado.
6. Pima upana wa kila slat. Na hii na urefu kutoka hatua ya 7, laser kata akriliki ndani ya mstatili 10 muhimu. Ni bora kuwa mrefu kidogo kuliko fupi kidogo. Ikiwa inachomwa, futa chini na isopropyl.
7. Thibitisha kuwa kila slat ya akriliki inakaa kwa urefu ule ule ulioweka alama katika hatua ya 5, kisha ukate slat chini kwa urefu huu.
8. Sasa unahitaji vipande viwili vya daraja kushikamana na akriliki. Hii inaruhusu utunzaji rahisi wa vipande vya mwanga ikiwa chochote kitatokea. Vipande hivi vinapaswa kuwa takribani [upana wako] - 2 * 1/8 "ndefu na nyuso za mraba 1/2", lakini zinapaswa kutoshea kidogo. Ukiwa na vipande hivi vikiwa vimewekwa sawa na uso na uso wa mbele wa slats, chimba mashimo kupitia katikati ya kila daraja kutoka nje ya slats. Jitahidi kufanya kila kuchimba visima hata. Usiweke madaraja yaliyowekwa ndani, lakini hakikisha yanaweza kuwa. Kuwa mwangalifu usiendeshe screw chini sana na ugawanye kuni.
9. Kwa wakati huu, weka slats na utumie kumaliza yoyote.
10. Sasa unganisha kwenye madaraja. Hakikisha wamekaa vizuri! Ikiwa sio hivyo, utahitaji kuongeza aina fulani ya shim. Tumia gundi ya gorilla (unayopendelea) au gundi moto (ambayo inaweza kuongezeka mara mbili kama shim) kwenye madaraja na ambatanisha akriliki. Usitumie wambiso wowote kando ya slat yenyewe.
11. Vipengele vya Solder JST kwa upande mmoja kuliko yote lakini ukanda mmoja wa LED. Ziweke zote kwenye ncha sawa na ile iliyotolewa na mishale iliyowekwa alama. Weka waya wa JST kuziba kwenye ncha zingine. Unaweza kuhitaji kuvua waya zaidi kwenye kila kiunganishi. Hakikisha uunganisho utakuwa sahihi wakati umeingia! Wambiso nyuma ya LED ni ya kutisha, kwa hivyo usiiamini. Weka LED chini ya kituo cha katikati na uziweke na gundi ya gorilla, ukizingatia mwelekeo ulioonyeshwa kwenye vipande. Kumbuka kwamba wewe ni snaking jambo zima.
12. Kwenye slat ya kwanza, waya za solder ndefu za kutosha kupata nguvu + ardhini kutoka kwa adapta na ishara kutoka Arduino.
13. Piga slats na madaraja nyuma chini. Ambatisha vipande vya amri nyuma (mtindo wa velcro, 2 kati juu na chini au 1 kubwa katikati). Fanya viunganisho vyote muhimu, na utundike ukutani kwa ~ 3 "kando. Furahiya matunda ya kazi yako.