Sonic Bow Tie, bởi David Boldevin Engen: 4 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Một chiếc nơ nhỏ gọn, có khả năng hiển thị liên tục âm thanh xung quanh ở bốn tần số khác nhau trên hai dãy đèn LED 4x5 được nhân đôi

Hướng dẫn này sẽ hướng dẫn cách thắt nơ giúp bạn nổi bật trong bất kỳ đám đông nào.

Những gì bạn cần cho dự án này:

1 Arduino Pro Micro hoặc Arduino có kích thước tương tự chạy ở 16MHz

40 đèn LED 3mm

1 nút đơn giản

1 Micrô điện tử

1 Pin LiPo 3,7V 800mAh 25C có thể sạc lại

10 điện trở 100Ω

1 điện trở 10kΩ

1 điện trở 220Ω

Truy cập vào máy PCB (Bảng mạch in)

Một chiếc nơ có móc / kẹp có thể điều chỉnh giá rẻ hoặc chỉ dây đeo cổ có móc / kẹp có thể điều chỉnh được

Bước 1: In PCB

Khi in bảng mạch, bạn có thể phải điều chỉnh tệp.cmp để phù hợp với yêu cầu của nhà sản xuất. Tuy nhiên, bo mạch trong bản gốc được tạo ra bằng một phương pháp không chính xác nên hầu hết các nhà sản xuất sẽ có thể sản xuất PCB mà không cần thay đổi. Trong hình ảnh, bạn có thể thấy mặt trước và mặt sau của PCB. Thiết kế giả định rằng các lỗ hàn không bao gồm vias và vias chỉ có thể được đặt riêng biệt (trong PCB có nhiều vias bên là kết nối giữa các lớp).

Mỗi ánh sáng được định hướng tới từng ánh sáng bằng cách sử dụng một kỹ thuật gọi là Charlieplexing cho phép ít nút đầu vào hơn nhiều so với ma trận LED thông thường, hạn chế là chỉ có thể bật đèn tại một thời điểm, điều này đặt ra giới hạn về kích thước của mảng và mà không có nhấp nháy đáng chú ý. Bộ sạc song công hoạt động bằng cách thay vì có hai tín hiệu 1 và 0, nó có ba tín hiệu 1, 0 và Z. Trong đó Z hoạt động giống như một mạch hở, do có trở kháng rất cao. Vì vậy, mỗi đèn được bật sáng bằng cách để nút này kết hợp với 1, 0, Z, Z, Z, có nghĩa là dòng điện chỉ có thể đi từ nút này sang nút khác tại một thời điểm.

Bước 2: Hàn tất cả lại với nhau

Khi hàn các đèn trên PCB, điều rất quan trọng là phải hàn nhất quán mặt dương của đèn LED với các hình vuông và cực âm với hình tròn. Việc làm ngược lại sẽ khiến địa chỉ trong mã bật đèn sai và sự không nhất quán sẽ khiến nhiều đèn được bật bởi cùng một kích thích.

Sau đó hàn 10 điện trở 100Ω vào mặt trước của dây nơ.

Sau đó, kết nối các phần khác theo cách được hiển thị trong sơ đồ mạch, bạn có thể hàn pin trực tiếp vào Arduino vì nó sẽ sạc lại khi arduino được kết nối qua USB. Trước khi dán tất cả các mảnh vào mặt sau của PCB, bạn nên kiểm tra các lỗi trong mảng.

Bước 3: Tải lên mã và gỡ lỗi

Tải lên đoạn mã trên. Khi nó được tải lên, hãy nhấn nút để kích hoạt nó, bây giờ một hình tam giác hướng vào trong sẽ cuộn lên hoặc xuống trên chiếc nơ.

Nếu bạn không, hãy sử dụng chức năng Nháy mắt (LED), lấy đầu vào là số 1-20, cho từng ánh sáng riêng lẻ trong vòng lặp while (chế độ = 0) trong vòng lặp void trong khi nhận xét phần còn lại của vòng lặp đó vòng.

void loop () {

trong khi (chế độ == 0) {

Chớp mắt (1); // Kiểm tra từng cái một để xem đèn có hoạt động như bình thường không và đèn nào không

// Nháy mắt (2); // bước tiếp theo đến 20

/ * if (digitalRead (Nút) == 0) {

chế độ = 1;

Tắt();

turnOn (1);

chậm trễ (200);

nghỉ;

}

Tắt(); * / // phần này được nhận xét trong khi gỡ lỗi

}

…..

Gỡ lỗi:

Nếu bạn có các đèn khác nhau ở mỗi bên, có vấn đề gì xảy ra với quá trình hàn và bạn nên khử các đèn bị ảnh hưởng và thực hiện lại bước 2.

Nếu cặp 2 đèn bị tắt có thể bị thiếu vias.

Nếu hai đèn luôn sáng cùng nhau và kém sáng hơn các đèn khác thì một đèn đã được hàn sai cách.

Nếu từng đèn bật sáng riêng lẻ, nhưng không tuân theo mô hình được mô tả trong hướng dẫn ở đầu mã mà bạn đã làm sai bước 2.

các vấn đề khác có thể phát sinh do kết nối kém hoặc đoản mạch trên PCB.

Cảnh báo: Phân đoạn này rất kỹ thuật và không cần thiết để thắt nơ

Tôi đã viết mã phân tích phổ đặc biệt cho Arduino có tần số xung nhịp 16MHz. Vì vậy, tôi không hoàn toàn chắc chắn rằng nó sẽ hoạt động tốt như thế nào trên các hệ thống khác, nó có thể khiến tất cả các dải phản ứng rất khác nhau tuy nhiên nó có thể không thay đổi nhiều.

Nó hoạt động bằng cách lấy 60 mẫu trong khoảng 6, 7ms, tần số lấy mẫu khoảng 8, 9kHz. Sau đó phân tích chúng theo 4 cách khác nhau cho ra 4 tần số khác nhau.

Phân tích tần số cao nhất hoạt động bằng cách so sánh mọi mẫu khác với mẫu tiếp theo, bình phương giá trị và tổng nó cho mỗi cặp mẫu. Điều này mang lại hiệu quả cao nhất xung quanh một nửa tần số lấy mẫu vì vậy bộ lọc thông dải của nó xung quanh 4, 4kHz.

Một công thức toán học thô để phân tích:

Σ (sq (x [2n-1] -x [2n]))

Cái tiếp theo hoạt động rất tương tự, nhưng lần đầu tiên nó thêm hai mẫu cùng một lúc. Điều này có hiệu quả cung cấp một nửa tần số lấy mẫu của hệ thống cuối cùng trong khi lọc ra các tần số cao nhất tạo ra bộ lọc thông dải xung quanh 2, 2kHz.

Hệ thống tiếp theo cũng làm như vậy nhưng thay vì thêm 2 mẫu cùng một lúc, nó thêm 10 để trở thành bộ lọc thông dải cho 440Hz.

Phân tích cuối cùng tính tổng 30 mẫu đầu tiên và so sánh với tổng của 30 mẫu cuối cùng. Điều này có hiệu quả trở thành bộ lọc thông dải cho 150Hz.

Bước 4: Keo tất cả lại với nhau

Điều quan trọng là phải giữ Arduino tách khỏi PCB vì nó có thể gây ra hiện tượng đoản mạch nếu chúng tiếp xúc với nhau. Điều này có thể được thực hiện bằng cách dán chúng lại với nhau bằng băng dính điện giữa. cũng có lợi khi đặt pin ở một bên cánh của dây nơ và bộ vi điều khiển ở bên kia để cân bằng. Bạn nên cố gắng giữ cho phần giữa của chiếc nơ khá trống vì đây là nơi bạn kết nối dây đeo cổ, ngoại trừ micrô có thể nhô ra vài mm và hướng về phía thực quản của bạn, điều này có nghĩa là khi bạn nói mọi người sẽ thấy điều đó rõ ràng nhất.

Hãy nhớ rằng: ở mặt sau chức năng thắt nơ quan trọng hơn nhiều so với tính thẩm mỹ vì không ai có thể nhìn thấy điều này.