Μετά από μερικά πειράματα από τον συγγραφέα με LED και Arduino ήρθε με την ιδέα της δημιουργίας οπίσθιου φωτισμού πιάνο από λωρίδες LED RGB. Το φως από τις λυχνίες LED αντανακλάται από τον τοίχο πίσω από το πιάνο, δημιουργώντας έτσι εξαιρετικό φωτισμό. Το έργο χρησιμοποιεί επίσης έναν ακουστικό αισθητήρα, υπό τον έλεγχό του, η ταινία αλλάζει χρώμα ανάλογα με την ένταση ήχου του οργάνου.
Υλικά:
- Άρντινο
- 2 μέτρα λωρίδας LED RGB
- Τρανζίστορ 6 τεμ. (2N2222)
- Αστάτες 6 τεμ. (220 Ohms)
- Λειτουργικός ενισχυτής LM324 (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το LM358)
- Ηλεκτρικό μικρόφωνο
Πρώτο βήμα. Τρανζίστορ κύκλωμα.
Τα τρανζίστορ ενισχύουν το ρεύμα από το Arduino στην κασέτα. Ο συγγραφέας χρησιμοποιεί τρανζίστορ 2N2222, καθώς είναι σχεδιασμένα για ρεύμα έως 600 mA. Αυτό είναι αρκετό για τη φωτεινότητα μιας λωρίδας LED μέτρησης. Έτσι, για μήκος 2 μέτρων, απαιτούνται έξι τρανζίστορ (τρία για κάθε ένα). Παρακάτω μπορείτε να δείτε τη φωτογραφία και το διάγραμμα συναρμολόγησης.
Βήμα δεύτερο Προετοιμασία ταινιών LED.
Το έργο χρησιμοποιεί δύο ταινίες RGB με μήκος 1 m, μήκος της κοινής ταινίας είναι 2 m. Οι προπαρασκευαστικές εργασίες ξεκινούν με ταινία 1 μέτρου. Τα καλώδια είναι συγκολλημένα σύμφωνα με την πρώτη φωτογραφία, ο χώρος συγκόλλησης είναι απομονωμένος. Η μόνωση των καλωδίων όπως στην τρίτη φωτογραφία θα τους βοηθήσει να συνδεθούν με το breadboard.
Βήμα τρίτο Ηλεκτρικό μικρόφωνο.
Πρώτα πρέπει να καθορίσετε την πολικότητα του μικροφώνου, το οποίο συμπέρασμα είναι θετικό και το οποίο είναι αρνητικό. Για αυτό, ο συγγραφέας χρησιμοποίησε μια συσκευή για τον έλεγχο της ακεραιότητας του κυκλώματος και ανακάλυψε ποιο από τα συμπεράσματα συνδέεται με το εξωτερικό περίβλημα. Αυτό το συμπέρασμα είναι γη, και το δεύτερο είναι θετικό.
Καλώδια 15 cm είναι συγκολλημένα στο μικρόφωνο, όπως φαίνεται στη φωτογραφία, μπορεί να φανεί ότι το πράσινο σύρμα χρησιμοποιείται ως καλώδιο γείωσης και το κίτρινο είναι θετικό.
Το τέταρτο βήμα. Κύκλωμα κέρδους μικροφώνου.
Δεδομένου ότι το ίδιο το μικρόφωνο μεταδίδει ένα μάλλον ασθενές σήμα, απαιτήθηκε ένας επιχειρησιακός ενισχυτής για τη δημιουργία του σήματος στο Arduino έτσι ώστε να μπορούν να διαβαστούν τα σήματα από την αναλογική έξοδο του.
Ο συγγραφέας χρησιμοποιεί έναν λειτουργικό ενισχυτή LM324, ο οποίος έχει τέσσερα κανάλια, ωστόσο, μόνο ένα χρησιμοποιείται στο έργο. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε έναν ενισχυτή δύο καναλιών LM358 με παρόμοιο κύκλωμα, μόνο οι αγωγοί τροφοδοσίας διαφέρουν. Παρακάτω μπορείτε να δείτε το διάγραμμα και φωτογραφίες για αυτό το κύκλωμα.
Βήμα πέντε Σύνδεση με το Arduino.
Για να συνδεθείτε, χρειάζεστε καλώδια που συνδέουν τον μπαμπά με τον μπαμπά, ο συγγραφέας έφτιαξε τέτοιους jumper ανεξάρτητα (δεύτερη φωτογραφία), χρησιμοποιώντας διάφορα jumper και ένα σύνδεσμο επαφής. Το breadboard είναι συνδεδεμένο με τον μικροελεγκτή Arduino σύμφωνα με το διάγραμμα και τη φωτογραφία.
Βήμα έξι Δοκιμή ταινίας.
Πριν συνεχίσει να εργάζεται για το έργο, ο συγγραφέας αποφάσισε να βεβαιωθεί ότι η συναρμολόγηση ήταν σωστή και να ελέγξει τη λειτουργία της ταινίας RGB με το κύριο κύκλωμα. Ένα σκίτσο που επισυνάπτεται κάτω από ένα άρθρο μεταφορτώνεται στο Arduino.
Σημείωση από τον συντάκτη: εάν χρησιμοποιείτε μια πλακέτα εκτός Mega (για παράδειγμα, όπως Uno), θα πρέπει να αντικαταστήσετε τα τερματικά εξόδου για το LED με PWM. Για το Uno, οι συμβατές εξόδους είναι 2, 3 και 4.
Έβδομο βήμα. Δοκιμή του κυκλώματος μικροφώνου.
Αυτή η διαδικασία απαιτείται για την επαλήθευση της λειτουργίας του κυκλώματος κέρδους του μικροφώνου. Στην έξοδο 1 του ενισχυτή, ο συγγραφέας συνέδεσε ένα LED και παρακολούθησε αλλαγές στη φωτεινότητα του, ανάλογα με την ένταση του ήχου.
Χρησιμοποιώντας το Arduino για τη δοκιμή:
Πρόκειται για πιο ακριβή μέθοδο επαλήθευσης. Το σκηνικό analogReadSerial (Αρχείο> Παραδείγματα> AnalogReadSerial) φορτώνεται στον μικροελεγκτή. Στη συνέχεια, ανοίγει η διαδικασία επεξεργασίας, όπου ο συντάκτης αντιγράφει τον κώδικα graph_line.pde (τον κώδικα στο αρχείο κάτω από το άρθρο) και εκκινεί το πρόγραμμα. Όταν το Arduino στέλνει τις τιμές της εξόδου A0 μέσω USB, το πρόγραμμα καθορίζει αυτές τις τιμές στο γράφημά του με ένα εύρος από 0 έως 1023. Με την παραγωγή διαφορετικού θορύβου και την αύξηση της έντασης, αυξάνεται η κλίση του σήματος και το γράφημα το επιβεβαιώνει.
Βήμα Οκτώ. Κωδικός προγράμματος.
Ο κώδικας από το αρχείο piano_new_way.ino αντιγράφεται στο παράθυρο IDE του Arduino. Ο συγγραφέας υπενθυμίζει ότι στο μη-mega board, θα πρέπει να αλλάξετε τις έξοδοι της εξόδου LED σε 2, 3 και 4.
Βήμα εννέα. Εγκαταστήστε ταινίες στο πιάνο.
Για να σταθεροποιήσει τις λωρίδες LED στο πίσω μέρος του πιάνο, ο συγγραφέας χρησιμοποίησε κανονική και διπλής όψης ταινία. Χρησιμοποιείται για να μην βλάψει την επιφάνεια του πιάνου και για να μπορέσει να αφαιρέσει την ταινία στο μέλλον. Η κασέτα είναι στερεωμένη έτσι ώστε οι συνδέσεις σύρματος για κάθε μία από αυτές να είναι προσβάσιμες στο επάνω μέρος του εργαλείου.
Βήμα δέκα Σύνδεση της λωρίδας LED.
Κάθε κασέτα συνδέεται με ένα κύκλωμα οδηγού τρανζίστορ σε ένα πινέλο, σύμφωνα με την παρακάτω φωτογραφία. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τα διαγράμματα από τα προηγούμενα βήματα. Κατά κανόνα, κάθε κανάλι συνδέεται με τον συλλέκτη κάθε τρανζίστορ.
Βήμα έντεκα. Το τελευταίο μέρος.
Το θετικό καλώδιο 12V από την πηγή τροφοδοσίας συνδέεται στο θετικό σύρμα κάθε ταινίας και στο "Vin" του πίνακα Arduino. Το καλώδιο γείωσης συνδέεται με το έδαφος του Arduino.
Η τροφοδοσία τροφοδοτείται τώρα και η κασέτα RGB ανάβει πίσω από το πιάνο σε έντονη φωτιά. Η αναπαραγωγή του οργάνου αλλάζει το χρώμα των LED, ανάλογα με την ένταση του ήχου.
Αυτό το έργο δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείται μόνο με πιάνο, είναι επίσης κατάλληλο όπου υπάρχει μουσική, και μπορείτε να τα τοποθετήσετε σε οποιοδήποτε μέρος του σπιτιού.
Βίντεο που δείχνει την αλλαγή των χρωμάτων κατά την αναπαραγωγή του πιάνου: