Mức độ âm thanh xung quanh Cây thông Noel nhạy cảm: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Muốn có một cây thông Noel phản ứng với mức âm thanh xung quanh trong phòng khách của bạn? Làm thế nào về một chiếc đèn phát sáng với nhịp điệu của bài hát Giáng sinh yêu thích của bạn mà không cần chạy đầu vào âm thanh cho chính cái cây? Làm thế nào về một cái cây phản ứng kịp thời với các cuộc trò chuyện diễn ra xung quanh nó? Đây là cây của bạn!

Cây này hoạt động như một "máy đo VU", giống như những cái trên bộ cân bằng đồ họa của một số máy thu, hoặc giống như hộp thoại của KITT trong loạt phim truyền hình Knight Rider. Nó sử dụng một micrô điện tử cũ đơn giản làm đầu vào điều khiển bảng chuyển tiếp trạng thái rắn. Có một điều chỉnh độ nhạy sẽ cho phép bạn tùy chỉnh mạch cho cài đặt cụ thể của mình và có một công tắc bỏ qua khi bạn chỉ muốn bật đèn hoàn toàn. Tôi gọi nó là "My Family is Sick of It Switch".

Hóa đơn nguyên vật liệu

Bảng chuyển tiếp trạng thái rắn (SSR)

• Protoboard
• Bộ ghép quang MOC3041 (hoặc tương đương) x 6
• BT136-600 (hoặc tương đương) triacs x 6
• Điện trở 150Ω x 6
• Điện trở 330Ω x 6
• 2 đầu nối bo mạch PC đầu cuối x 8
• Dây nối dài 6 foot x 6 (Dollar Tree có những thứ này với giá $ 1 mỗi chiếc)
• Đai ốc

Bảng điều khiển VU

• AN6884 VU kế IC
• IC op-amp LM324 quad
• Bóng bán dẫn 2N3906 PNP x 5
• Tụ điện 2.2uf
• Tụ điện 0,1uf
• Điện trở 10kΩ x 2
• Điện trở 4,7kΩ
• Điện trở 100kΩ
• Điện trở 330kΩ (và có thể một số giá trị thay thế trong phạm vi 40-500kΩ)
• Chiết áp 10kΩ (biến trở)

Misc

• Bản lề vỏ nhựa
• Kích thùng
• Công tắc trượt SPDT
• Nguồn điện 9V

Bước 1: Bảng chuyển tiếp trạng thái rắn

Phần này của dự án được lấy từ đèn Giáng sinh điều khiển Arduino tuyệt vời này có thể hướng dẫn. Hướng dẫn chi tiết và sơ đồ có thể được tìm thấy ở đó. Tôi đã sử dụng triac mạnh mẽ chỉ vì tôi có chúng trong thùng các bộ phận của mình. Bạn chắc chắn có thể sử dụng triac nhỏ hơn, ít tốn kém hơn nếu chúng có sẵn cho bạn. Tương tự như vậy với optocouplers. Tôi đã sử dụng bộ ghép quang MOC3041 vì tôi có chúng. Chúng phù hợp với những bộ ghép ảnh quang học và bạn có thể sử dụng những bộ ghép ảnh rẻ tiền hơn nếu muốn. Bạn chỉ cần lái các cánh cổng của xe ba bánh với chúng.

Một cảnh báo an toàn là theo thứ tự. Bạn đang sử dụng nguồn điện chính ở đây, và nó rất nguy hiểm. Hãy nhớ rằng nếu bạn sử dụng triac như dòng BT136, tab gắn kết sẽ đóng vai trò như một thiết bị đầu cuối chính! Không chạm vào tab kim loại khi bảng SSR của bạn được cắm vào và đọc kỹ các bảng dữ liệu cho mọi thứ trên bảng này. Tôi không cố làm bạn sợ - đó là một công trình an toàn, vui nhộn, nhưng nó liên quan đến hệ thống điện.

Như một mẹo nhỏ, superglue sẽ cố định rất độc đáo và chắc chắn các khối đầu cuối màu xanh lam vào protoboard. Tôi cũng đặt các điện trở của tôi theo chiều dọc để tiết kiệm không gian. Tóm lại, một tín hiệu tích cực đến các thiết bị đầu cuối của optocoupler sẽ kích hoạt các triac và kích hoạt bất kỳ thứ gì được gắn vào chúng. Một optocoupler chứa một đèn LED và tín hiệu đầu vào phải có điện áp lớn hơn điện áp chuyển tiếp của đèn LED, nhưng không quá lớn để cung cấp dòng điện quá lớn. Các điện trở 330Ω giả sử bạn sẽ cung cấp khoảng 5-9V.

Cuối cùng, bảng này có thể tái sử dụng. Ví dụ, nó sẽ giao diện độc đáo với Arduino.

Bước 2: Gắn bảng SSR vào hộp và thêm dây

Gắn bảng SSR của bạn vào đáy hộp có bản lề. Tôi đã sử dụng một số dây tráng men, đảm bảo rằng nó không ở gần nguồn điện chính, mặc dù đã được cách điện. Đầu tiên, tôi bấm một cái đinh bấm thông qua một lỗ trên bảng thuận tiện và qua đáy hộp. Tôi lặp lại điều này bên ngoài bảng điều khiển, sau đó luồn một đoạn dây tráng men hình chữ u qua các lỗ, và xoắn các đầu ở đáy hộp. Tôi lặp lại quá trình này cho bốn góc của bảng SSR.

Cắt đầu ổ cắm của sáu dây nối, để lại ít nhất một chân dây. Bạn có thể để lại nhiều hơn, hoặc thậm chí kéo dài độ dài của dây. Đèn Giáng sinh của bạn sẽ cắm vào các ổ cắm này, vì vậy bạn có thể muốn lập kế hoạch ngay bây giờ cho vị trí cuối cùng của chúng trên cây của bạn. Dành một đầu phích cắm cho nguồn điện.

Tách khoảng 1/4 inch của lớp cách điện từ tất cả sáu đầu ổ cắm và đầu phích cắm dành riêng.

Cắt hoặc khoan lỗ cho các dây ở mặt bên của hộp tiếp giáp với các đầu nối nguồn chính SSR. Để yên tâm hơn, tôi khoét các lỗ ở ba mặt và để lại một nắp hộp để giữ cho vỏ hộp càng kín càng tốt. Thắt một nút ở mỗi dây, để lại đủ dây để gắn vào các đầu cuối. Nút này ngăn không cho dây bị kéo xuyên qua mà không gây căng thẳng cho kết nối ở các cực của bo mạch PC.

Lưu ý rằng dây nối của bạn có một dây trơn và một dây có gân. Dây trơn là dây "nóng", hoặc dây mang dòng điện. Đây là cái mà chúng tôi sẽ chuyển đổi. Bạn có thể chuyển đổi dây trung tính có gân, và mọi thứ sẽ vẫn hoạt động. Tuy nhiên, sẽ an toàn hơn khi chuyển dây nóng, vì điều đó sẽ dừng dòng điện trước khi nó đi vào mạch. Do đó, hãy gắn các đầu trơn của sáu ổ cắm vào sáu đầu nối triac và gắn đầu trơn của dây cắm vào đầu nối triac chung. Cũng lưu ý rằng nếu bạn có một dây không phân cực cũ hơn (cả hai lưỡi có cùng kích thước) thì không quan trọng bạn gắn dây nào, vì bạn có thể cắm nó theo một trong hai cách!

Kết nối tất cả các dây trung tính với nhau bằng cách sử dụng đai ốc. Tôi cắt một số đoạn dây bổ sung từ một trong các đầu phích cắm dự phòng và bó mọi thứ lại với nhau theo bốn và ba, bởi vì rất khó để kết nối 7 dây với nhau bằng một đai ốc duy nhất. Lưu ý rằng bạn có thể bó các dây trung tính của ổ cắm lại với nhau và gắn chúng vào đầu cuối miễn phí trên bảng SSR, sau đó gắn dây trung tính của đầu phích cắm vào cùng một đầu cuối. Đó là những gì mà thiết bị đầu cuối thả nổi tự do ở đó. Tôi đã chọn chỉ buộc chúng lại với nhau bằng các loại đai ốc và không sử dụng thiết bị đầu cuối đó.

Xin chúc mừng. Bạn biết đấy có 6 ổ cắm điện có thể điều khiển được. Nếu bạn chưa làm như vậy, tôi thực sự khuyên bạn nên kiểm tra bảng SSR tại thời điểm này.

Bước 3: Xây dựng mạch trình điều khiển

Trái tim của mạch này là IC AN6884. Nếu bạn nhìn vào biểu dữ liệu, bạn sẽ thấy nó chỉ có 5 bộ so sánh nối tiếp nhau. IC này được thiết kế để chiếu sáng đèn LED, không phải để điều khiển một mạch khác. Đó chỉ là những gì bạn đang làm, bởi vì optocoupler chỉ đơn giản là một đèn LED được kết hợp với một điện trở quang trong cùng một gói nhựa.

Một lưu ý là chúng tôi đã thiết lập bảng SSR của mình để kích hoạt tín hiệu cao, nhưng AN6884 xuất ra tín hiệu thấp! Nếu chúng tôi cấp đầu ra của AN6884 vào các đế của 5 bóng bán dẫn PNP được thiết lập trong cấu hình bộ phát chung, chúng tôi có thể đảo ngược đầu ra. Cuối cùng, sử dụng cho tất cả các bóng bán dẫn PNP mà bạn dường như không bao giờ sử dụng cho bất kỳ thứ gì khác.

Đầu vào AN6884 là micrô điện tử. Micrô được phân cực và lọc thông cao. Nhưng nó quá yếu để điều khiển AN6884, vì vậy trước tiên chúng tôi chạy nó qua một trong các op-amps trên chip op-amp quad LM324. Hãy nhớ rằng, mức độ khuếch đại của một bộ khuếch đại đảo như trong mạch này được xác định bởi tỷ lệ của điện trở phản hồi với điện trở đầu vào. Điện trở đầu vào của chúng tôi là 10kΩ. Tôi đã thử nghiệm một chút ở đây. Ban đầu tôi đã thử một điện trở phản hồi 47kΩ, nhưng không hài lòng với độ nhạy của mạch. Cuối cùng tôi đã giải quyết trên một điện trở 330kΩ. Amp dao động một chút, nhưng tôi không bận tâm. Cuối cùng lưu ý rằng độ nhạy cũng được điều khiển bởi chiết áp 10kΩ gắn vào đầu vào của AN6884. Điều này cung cấp cho bạn một số điều khiển độ nhạy khi đang di chuyển trong trường hợp thay đổi mức độ tiếng ồn xung quanh. Nếu bạn không thích cách đèn nhấp nháy ở mức âm lượng ổn định, bạn có thể đặt một số tụ điện trên cả điện trở phản hồi và điện trở đầu vào. Tuy nhiên, bạn sẽ muốn đảm bảo rằng chúng được cân bằng đúng cách.

Tính năng chính khác ở đây là công tắc. Nó bỏ qua micrô và cấp 9V trực tiếp vào đầu vào của AN6884, bật đầy đủ. Đó là một tính năng tuyệt vời khi bạn chỉ muốn đèn sáng, sau khi tính năng mới của VU hết.

Bước 4: Gắn mọi thứ vào hộp

Tôi đã gắn bảng điều khiển vào một bên của hộp bằng cách sử dụng dây tráng men như trước đây. Tôi khoét lỗ cho giắc cắm thùng và công tắc ở mặt trước của thùng. Giắc cắm đi kèm với một đai ốc để cố định nó. Tôi dán nóng công tắc tại chỗ. Tôi khoét một lỗ trên đầu hộp cho micrô

Tôi đã sử dụng các tiêu đề cho đầu ra trình điều khiển, đầu vào nguồn và công tắc để làm cho việc lắp ráp và tháo gỡ dễ dàng hơn. Điều này đặc biệt hữu ích khi tôi tạo mẫu và điều chỉnh mọi thứ.

Kiểm tra mọi thứ.

Bước 5: Thiết lập cây của bạn

Tôi đã sử dụng dây đèn 50 bóng ngắn màu trắng. Bạn có thể sử dụng nhiều màu sắc khác nhau, độ dài bổ sung, v.v. Tôi khuyên bạn nên sử dụng đèn mini truyền thống hơn là đèn LED vì đèn truyền thống sẽ tự nhiên mờ dần khi bật và tắt. Đèn LED sẽ đột ngột bật và tắt, đó có thể là một hiệu ứng gọn gàng.

Bọc cây thành nhiều lớp và cắm lớp thấp nhất vào ổ cắm 1, v.v.

Bạn có thể bọc hộp điều khiển bằng giấy lễ hội để ít dễ thấy dưới gốc cây của bạn và bạn có thể giấu micrô bên trong một chiếc nơ lớn. Bạn chỉ cần giải thích cho những vị khách tinh mắt hơn của mình tại sao lại cắm một trong những món quà.

"AHA!" bạn nói. "Còn sợi dây thứ sáu?" Đúng. AN6884 chỉ có 5 đầu ra và bảng SSR của chúng tôi có sáu đầu vào. Bạn có thể làm những gì bạn thích với thứ sáu. Có lẽ gắn đầu vào 9V và có một bộ luôn bật. Hoặc bỏ qua nó. Hoặc xây dựng SSR của bạn chỉ với 5 rơ le. Tôi chỉ bao gồm cái thứ sáu để phù hợp với bảng có thể tái sử dụng của tôi. Tôi nghĩ sẽ rất khó hiểu nếu cung cấp ảnh của sáu SSR kèm theo hướng dẫn xây dựng cho 5.