Đèn Giáng sinh tự động: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Trong bài có hướng dẫn này, tôi hướng dẫn bạn cách tạo Đèn Giáng sinh tự động nhấp nháy khi nhạc được phát! Dự án có 2 phần: Mạch điện và Mã / Thuật toán Arduino. Mạch hoạt động bằng cách sử dụng một rơ le 8 kênh để đóng mạch trong mỗi 8 sợi đèn Giáng sinh riêng lẻ. Một micrô điện tử thu sóng âm thanh phát trên một bộ loa và gửi nó vào Arduino bằng đầu vào tương tự.

Từ đây có 2 tùy chọn cho các chương trình có thể sử dụng. Bạn có thể sử dụng mẫu mã thủ công để nhấp nháy thủ công các sợi đèn nhất định cho các bản nhạc cụ thể hoặc bạn có thể sử dụng mã tự động để kích hoạt các sợi dây khác nhau dựa trên tần số phát.

Bước 1: Lấy nguyên liệu

Danh sách vật liệu cho dự án này rất nhẹ nhàng làm cho nó trở thành một dự án rất hợp túi tiền. Danh sách tài liệu và nơi tôi mua mọi thứ (liên kết liên kết amazon) bao gồm:

1x Arduino Uno

1x Breadboard

1x Bộ khuếch đại micrô Electret

1x Jumper Wire Bundle 65 PCS

1x Dây nhảy cao cấp dành cho nữ / nam - 20 x 12 https://www.adafruit.com/product/1713

1x SunFounder 8 Channel Relay

8x Vickerman Mini Christmas Lights (cũng có thể mua ít sợi hơn)

Cũng cần lưu ý găng tay cao su và bình chữa cháy rất được khuyến khích nếu bạn chưa quen với các loại dự án này. Ngoài ra còn có phiên bản PDF có thể tải xuống của danh sách tài liệu bên dưới.

Bước 2: Điện - Kết nối Rơ le và Đèn Giáng sinh

Trái tim của mạch điện là rơ le. Rơ le là một công tắc cơ học đóng lại khi đặt một điện áp nhỏ hơn nhiều vào rơ le. Điều này hoạt động vì điện áp nhỏ hơn chạy qua một cuộn dây, tạo ra một nam châm điện để đóng công tắc cơ học. Công tắc được kết nối với cùng một đầu cắt của mỗi sợi Đèn Giáng sinh. Khi công tắc đóng, điện áp của ổ cắm trên tường có thể chạy qua sợi dây, tạo ra ánh sáng!

Lưu ý: KHÔNG làm việc trên các sợi đèn Giáng sinh trong khi đèn được cắm vào!

Để kết nối đèn với rơ le, hãy cắt một đường vào sợi đèn và dải dây một chút để lộ một lượng nhỏ đồng ở mỗi bên của vết cắt. Sau khi thực hiện xong, nối mỗi đầu đồng với dây dẫn thường mở của 1 rơ le. Làm điều này cho 8 sợi ánh sáng.

Bạn có thể tìm thêm thông tin về cách kết nối rơ le tại đây:

Bước 3: Điện - Micrô và Arduino

Tiếp theo, chúng ta cần kết nối micrô electret với Arduino để có thể bắt đầu nhận sóng âm thanh dưới dạng đầu vào tương tự. Các kết nối khá đơn giản với micrô VCC và nối đất tương ứng với Arduino 5V và nối đất, đầu ra micrô kết nối trực tiếp với chân 0 analog của Arduino. Các hình ảnh trên và mạch Fritzing trực quan bên dưới trình bày chi tiết cách kết nối micrô và bảng chuyển tiếp với Arduino.

Bước 4: Mã Arduino - Đèn nhấp nháy tự động

Sau khi kết nối tất cả các thiết bị điện tử, đã đến lúc tải lên mã Arduino! Mã đèn nhấp nháy tự động sẽ làm cho đèn Giáng sinh tự động nhấp nháy dựa trên tần số của âm thanh mà micrô nghe được. Mã hoạt động bằng cách sử dụng một thuật toán gọi là FHT (Fast Hartley Transform) tương tự như FFT (Fast Fourier Transform) để chuyển đổi sóng âm thanh từ miền thời gian sang miền tần số.

Tôi thường không thích sử dụng các thư viện chuyên dụng khi viết mã, nhưng thư viện tại các phòng thí nghiệm âm nhạc mở cực kỳ dễ làm việc và làm cho dự án này nhanh hơn rất nhiều! Mã sẽ có trên kho GitHub của tôi:

Bước 5: Mã Arduino - Đèn nhấp nháy thủ công

Kho lưu trữ GitHub của tôi cũng chứa mã cho đèn nhấp nháy thủ công. Mã thủ công trong kho lưu trữ này hiện được hiệu chỉnh cho Carol of Bells nhưng bạn có thể thay đổi mã nhấp nháy cho bất kỳ bài hát nào bằng cách làm theo cùng một mẫu mà tôi sử dụng trong mã này! Mã cũng sẽ có sẵn trên GitHub:

Bước 6: Thiết lập đèn và chạy mã

Đặt đèn ở nơi bạn muốn, tải mã của bạn lên bảng Arduino và xem màn trình diễn ánh sáng của bạn! Sau khi hoàn tất và nó hoạt động, bạn có thể cấp nguồn cho Arduino của mình bằng pin 9V, do đó bạn không cần phải giữ máy tính xách tay của mình gần đó. Thưởng thức màn trình diễn!