Cách tạo bộ hiển thị âm thanh tần số cho trang phục (Dự án Arduino): 8 bước (có hình ảnh)

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

Trong Instuctable này, tôi sẽ cung cấp các mẹo, kế hoạch và mã để tạo ra một bộ hiển thị âm thanh thú vị được tích hợp trong một bộ đồ bằng xốp sợi thủy tinh. Trên đường đi, tôi sẽ chia sẻ các bước hữu ích và mã bổ sung mà một số người muốn triển khai các thư viện arduino FFT vào các dự án của họ có thể thấy có giá trị.

Bước 1: Vật liệu và giá cả

Trước khi tạo bộ đồ bằng xốp, trước tiên tôi đã tạo một mảng để tìm hiểu cách làm cho thư viện FFT hoạt động. Các vật liệu cần thiết là:

1. 2x 30 dải neopixel WS2812B ……………………………………………………………. $ 3,22 một dải
2. Arduino una (tiếng Trung đã qua sử dụng) ………………………………………………………………… đã sở hữu
3. Móc nối dây ……………………………………………………………………………………. Đã sở hữu
4. Nguồn điện bên ngoài …………………………………………………………………………. Đã sở hữu
5. Bề mặt gắn kết (Tông đã qua sử dụng) ……………………………………………………… Đã sở hữu
6. Mô-đun Khuếch đại Âm thanh LM386 …………………………………………………………….. $ 8,98 cho 5 đơn vị
7. Âm thanh nổi 3,5 mm Đầu nối âm thanh nổi 3 đầu nam sang AV Đầu nối nữ 3 vít ………. $ 6,50 cho 5 đơn vị
8. Giắc cắm âm thanh nổi 3,5 mm từ Nữ đến Nữ ………………………………………………….. $ 5,99 cho 6 đơn vị
9. Breadboard ………………………………………………………………………………………… Đã sở hữu

Để cuối cùng áp dụng thiết lập cho một bộ đồ có micrô, cần có những điều sau:

1. 19 dải neopixel ………………………………………………………………………… Cắt từ 5m trong số 300 đèn LED với giá $ 26,67
2. 5 dải neopixel ………………………………………………………………………….. Cắt từ cùng một cuộn
3. Arduino nano (tiếng Trung đã qua sử dụng) ………………………………………………………. $ 3,00 (5 $ 15)
4. Móc dây điện ……………………………………………………………………………. Đã sở hữu
5. Pin Li-Ion 6000mAh có thể sạc lại Talentcell ……………………………. $ 29,99
6. Đầu nối âm thanh nổi 3,5mm âm thanh nổi đầu nam sang AV 3 đầu nối đầu dây vít nữ….. $ 6,50 cho 5 đơn vị
7. Giắc cắm âm thanh nổi 3,5 mm từ Nữ đến Nữ ………………………………………….. $ 5,99 cho 6 đơn vị
8. Công tắc ……………………………………………………………………………………. Bị hỏng từ ô tô
9. Một bộ trang phục …………………………………………………………………………………. $ 50 cho các loại

Bước 2: Lắp ráp và đấu dây

Bắt đầu với hai dải 30 dải LED WS2812 và cắt chúng thành 5 dải LED có chiều dài dọc theo đường cắt. Dán các dải này lên bề mặt phẳng. Trong ví dụ của tôi, tôi đã sử dụng bìa cứng. Sau đó đấu dây các thành phần lại với nhau như hình. Đảm bảo dành đủ thời gian để đảm bảo các điểm hàn tốt. Để đảm bảo tất cả chúng đều hoạt động chính xác, hãy sử dụng các ví dụ trong thư viện Neopixel của Adafruit (ví dụ "Straintest" hoạt động tốt).

Bước 3: Mã Arduino

Chỉ có hai thư viện được yêu cầu cho dự án này.

Đối với FFT, tôi đã sử dụng ArduinoFFT của Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Đảm bảo rằng bạn làm theo hướng dẫn cài đặt của họ một cách chính xác nếu không nó sẽ không hoạt động. Sau khi cài đặt đúng cách, tôi vẫn nhận được thông báo lỗi liên quan đến "thư viện không hợp lệ", tuy nhiên mọi thứ vẫn hoạt động với tôi. Bình luận nếu bạn xác định những gì tôi đã bỏ lỡ. Đối với neopixel, tôi đã sử dụng thư viện NeoPixel của Adafruit (như đã đề cập trước đây). Tôi khuyên bạn nên sử dụng Trình quản lý Thư viện trong phần mềm arduino để cài đặt.

Tệp SuitFFT là mã chạy trên Suit với tất cả các đầu vào bổ sung từ bộ điều khiển của tôi. LightShowFFT dành cho dãy đèn LED 60 đầu vào aux.

Cả hai mã này có thể được thực hiện để chạy nhanh hơn bằng cách giảm N. N trong các ví dụ của tôi là 256 và thấy rằng nó phù hợp hơn với các dự án của tôi. Tôi đã thử nghiệm thấy rằng phổ âm thanh đầy đủ hoạt động vượt quá 9 kHz khi được thử nghiệm ở bước tiếp theo!

Bước 4: FFT đang làm gì

FFT hoặc Fast Fourier Transform lấy một tín hiệu và biến đổi nó thành miền tần số. Mỗi đèn hiển thị là một tần số. Vì FFT là một phép tính toán học phức tạp nên có thể làm cho mã chạy nhanh hơn bằng cách giới hạn số lượng mẫu. Tuy nhiên, độ phân giải tần số sẽ bị ảnh hưởng. Vì thiếu từ ngữ, FFT trong Arduino là một hành động cân bằng giữa: tốc độ lấy mẫu, số lượng mẫu, thời gian lặp và hơn thế nữa. Tôi khuyến khích những người khác chơi với các cài đặt để tìm ra những gì phù hợp nhất cho dự án của riêng họ.

Bây giờ là thời gian để làm cho bộ đồ.

Bước 5: Mẹo trang phục

Trang phục của tôi được làm từ xốp, nơi nhiều Sách hướng dẫn đã xuất bản khác đã bao quát chủ đề tốt hơn. Sự khác biệt với của tôi là tôi đã thực hiện thêm các bước để dán bondo, sợi thủy tinh và sơn. Lời khuyên cho điều đó là như sau.

• Làm công việc chuẩn bị tuyệt vời (dán, tạo mặt nạ, v.v.) vì nó tạo ra sự khác biệt rất lớn về thời gian sau đó
• Luôn trộn bondo và sợi thủy tinh với số lượng nhỏ
• Sử dụng Bondo để lấp đầy khoảng trống
• Sử dụng nhựa sợi thủy tinh để bịt kín và tăng cường
• Sử dụng vải sợi thủy tinh để làm cứng các điểm yếu tốt hơn
• DÀNH thời gian của bạn và kiên nhẫn với công việc của bạn

• Để chà nhám

  • 40-100 sạn để loại bỏ vật liệu
  • 100-400 grit để chuẩn bị sơn lót
  • 400-1000 grit để chà nhám sơn lót
  • 1000-3000 grit cho sơn nhám

Để gắn các dải neopixel, tôi đã sử dụng keo nóng để cố định các dải vào vị trí. Một số thách thức hiện nay là làm cho nó được cung cấp pin, cảm biến micrô, vận hành bộ điều khiển và hơn thế nữa.

Bước 6: Tạo hoặc chọn một bộ điều khiển, nối dây và mã

Bất kỳ công tắc hoặc công tắc nào cũng có thể được sử dụng. Đối với dự án của tôi, tôi thấy các điều khiển cửa sổ của 96 Honda Prelude hoạt động rất tốt. Sau khi loại bỏ các công tắc khỏi vỏ của chúng, tôi sử dụng một đồng hồ đo nhiều lần đặt ở chế độ liên tục để tìm dây nào đã làm gì, sau khi các công tắc được nhấn (lưu ý rằng đôi khi công tắc phá vỡ tính liên tục). Tôi quyết định thực hiện khóa cửa sổ đã bật tắt, khóa các nút điều khiển khỏi những cú đánh ngẫu nhiên, cửa sổ lên và xuống để kiểm soát độ sáng và công tắc cuối cùng cho "chế độ ánh sáng".

Để các công tắc hoạt động bình thường, cần kéo điện trở xuống. Thông thường, các điện trở 50-100 kΩ sẽ hoạt động nhưng một số công tắc phải sử dụng điện trở thấp hơn nhiều (một số khoảng 300 Ω) để thay đổi điện áp đủ để Arduino ngắt đúng đầu vào kỹ thuật số (khoảng dưới 0,3 * Vcc đối với mức thấp và lớn hơn hơn 0,6 * Vcc cho cao). Bất kỳ ai làm điều này cần phải chuyển đổi bằng công tắc, trước tiên nên sử dụng bảng mạch bánh mì để đảm bảo bộ điều khiển hoạt động bình thường.

Sau khi tìm ra công tắc, tôi hàn các thành phần lại với nhau bằng cách sử dụng sơ đồ được hiển thị. Sử dụng bảng mạch PCB để cố định các linh kiện tốt hơn. Tham khảo hình ảnh để có cái nhìn chi tiết. Dãy 19 đèn LED đi dọc theo cột sống của bộ đồ của tôi và dãy còn lại ở mặt trước như một chỉ báo về những gì đang diễn ra.

Để cố định bộ điều khiển vào bộ đồ, tôi đã dùng keo nóng để đặt nó. Sau đó, tôi làm các nêm xốp nhỏ hơn và dán nóng chúng vào để hỗ trợ bộ điều khiển.

Bước 7: Những lần chạm cuối cùng

Để kết thúc, hãy cắt các khe trên tấm xốp để luồn dây qua. Cố định dây bằng keo nóng. Để có thêm cảm ứng, tôi cũng đã mua thêm một vài món đồ để "ký kết thỏa thuận." Tôi nghĩ rằng… nếu bạn định ra ngoài trông thật lố bịch trong bộ đồ nhẹ nhàng, hãy đi thêm một bước nữa!

Bước 8: Đó là Nó! (Thêm các mẹo chụp ảnh rắc rối)

Cảm ơn đã ghé thăm instuctable của tôi và chúc các bạn DIY-ers vui vẻ!

Mẹo xử lý sự cố từ trải nghiệm dự án:

• Nếu đèn hoạt động lạ (ánh sáng nhấp nháy, không phải tất cả đều hoạt động bình thường, màu sắc bất thường)

  • Nguồn điện cấp cho đèn kém

    • Nhiều nguồn cung cấp
    • Đừng xâu chuỗi các neopixels lại với nhau
    • Chạy thêm đường dây điện đến dải

  • Vấn đề mã

    • Kiểm tra số lượng đèn là chính xác
    • Kiểm tra xem mã có hiển thị đúng đèn và tần số không

  • Nguồn cung cấp kém cho Arduino

    Tăng cường cung cấp điện

  • Điện áp từ Arduino đến neopixels tắt

    Sử dụng cùng một nguồn điện để cung cấp năng lượng cho cả hai

• Đèn sáng nhưng không có FFT

  • Kiểm tra dây từ bộ khuếch đại và bộ khuếch đại công suất, mặt đất và đầu vào
  • Tăng / giảm khuếch đại khuếch đại
  • Nguồn điện chiếu sáng kém