Yong'in, musiqa va chiroqlarni sinxronlashtirish: 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Biz hammamiz bilamizki, elektronika shifoxonalarda, maktablarda, fabrikalarda ko'plab muhim vazifalarni bajarish uchun ishlatiladi. Nega ular bilan ham ozgina dam olmaysiz.

Bu yo'riqnomada men musiqani tajribadan biroz ko'proq zavqlantirish uchun musiqaga qanday munosabat bildiradigan olov va yorug'lik (Led) portlashlarini yarataman.

Biz izopropil spirtini tez bug'lanib ketadigan va boshqa yoqilg'iga qaraganda kuchli hid qoldirmaydigan va bir -ikki daqiqadan so'ng havo qoldiqlaridan tozalangan tozalash vositasining asosiy komponenti sifatida ishlatamiz.

Servo izopropil bilan to'ldirilgan purkagich shishasini ishga soladi, shundan u erdan butan oqimi bo'lgan in'ektsiya shpritsi kelib chiqadi.

1 -qadam: kerakli materiallar

Ishlab chiqarishni boshlash uchun ba'zi Servo, Led chiziqlar va boshqa elektronikalarni to'plang, aniqrog'i barcha kerakli komponentlar

1. MG995 180 darajali servo* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Spray idishlari *4

5. Yog'och chiziqlar

6. Dumaloq/ to'rtburchaklar shaklidagi kontrplak

7. Qo'llab -quvvatlash uchun metall tayoqlar

8. Akvarium quvurlari

9. Non paneli

10. PCA9685 servo haydovchi

11. Perf taxtasi

12. Erkak -erkak sarlavhasi simlari

13. Breadboard quvvat manbai

14. 5 Amp quvvat manbai 5-12 volt

15. In'ektsiya uchun shprits

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Baliq ovlash uchun ip

18. DRV8825

19. NEMA 17 qadamli dvigatel

2 -qadam: Servo

Keling, servo loyihaning asosiy komponenti ekanligiga rozi bo'laylik, chunki u o'q otish yoki otishlarni keltirib chiqaradi. MG995 Servo -ni ishlatish uchun uni arduino -ga ulash umuman ishlaydi, siz arduino -dan foydalanib servo -ni boshqarish uchun ko'plab havolalarni topishingiz mumkin. Boshqaruvni osonroq, tez va samarali qilish uchun biz servoga qo'shimcha ravishda PCA9685 Servo drayveridan foydalanamiz.

Ikkita servo aktuatsiya qiladigan bitta shisha, shuning uchun ikkalasini bir vaqtning o'zida bir xil nazorat/pwm (puls kengligi modulyatsiyasi) signallari bilan boshqarish yanada samaraliroq, shuning uchun ham bir vaqtning o'zida soat yo'nalishi bo'yicha yoki soat sohasi farqli ravishda aylanadigan muammoni keltirib chiqaradi. Shunday qilib, buni bartaraf etish uchun biz barcha o'ng tomonli servolarni o'zgartirishimiz kerak.

Buni servo orqali ochish va uning motoriga va potentsiometrning o'ta chap va o'ng simlariga olib keladigan simlarni teskari burish orqali amalga oshirish mumkin. Bu servoni aldab, soat yo'nalishi bo'yicha teskari yo'naltirilgan signal uchun harakat qiladi va aksincha.

Endi, bitta shisha uchun servo ham, soat yo'nalishi bo'yicha, ikkinchisi esa soat yo'nalishi bo'yicha teskari yo'nalishda aylanadi.

3 -qadam: Servisni o'rnatish

Muvaffaqiyatli modifikatsiyadan so'ng (8dan 4tasi) servo o'rnatilishi kerak. Menga dumaloq arra matkap uchi biriktirilgan burg'ulash mashinasi yordamida teshiklarni kesish oson kechdi. Servo qirrasi 2 sm atrofida, shuning uchun uni dumaloq arra matkap bilan kesish eng samarali hisoblanadi. Shishani burish, ishga tushirish va joylashtirish oson bo'lishi uchun har bir servo o'rtasida 8-10 sm bo'sh joy borligiga ishonch hosil qiling. Teshiklarni kesib bo'lgach, men qurolni servo ustki qismiga yaxshi yopishtiruvchi pichoq bilan yopishtirish va servo chetini kesilgan chetiga surish yaxshiroq deb topdim. Ushbu kesish va o'rnatish jarayoni biroz bog'liq/ Sinov va xato jarayoni.

Sariq qog'oz teshikni kesish kerak bo'lgan joylarni belgilaydi, shunda servo qirralari ichkariga kiradi. Burg'ilangan butunni oddiy kichik matkap yordamida tekisroq qilib qo'yish mumkin.

4 -qadam: Vaqtinchalik Perf Board Servo qalqoni

Ushbu servo qalqonni yasash simlarni ulash va quvvatlanishni ancha osonlashtiradi, shuningdek muammolarni bartaraf etishni osonlashtiradi.

Sakkizta, 3 ta sarg'ish pimini oling va ularni kichik pervaz taxtasiga lehimlang, shunda ular o'rtasida teng bo'sh joy qoladi. Butun sakkizta servo uchun simlar yoki kichik metall pinlar orqali kuchlanishni qisqartiring. Qisqa PWM pinlarining 2-2-2-2 to'plamlari, birinchi 2 servo bir xil PWM signalini oladigan tarzda, keyingi ikkita va hokazo.

Ushbu mukammal taxtani yaratish ham juda muhim, chunki PCA9685 Servo drayveri servolarni ulash uchun mukammal IO ni ta'minlasa -da, haydovchi 5V bilan cheklangan va go'yoki joriy cheklovlarga ega. Buni bartaraf etish uchun, bu mukammal taxta qalqoni/tenglikni - juda yaxshi variant. Yana bir sabab shundaki, ushbu loyihada ishlaydigan servo yuqori voltli quvvatda ishlaydi, chunki u yuqori moment va toza purkagichni bosadi, shuning uchun biz bu tezkor Servo qalqoni orqali 8V ta'minlaymiz. Bundan tashqari, haydovchiga keyinchalik ulanishi uchun, erkaklar sarlavhasi simini birinchi servo to'plamiga qo'shing va hokazo.

5 -qadam: Butan olovi

Izopropilni yoqish uchun shishaning oldida kichik olov kerak. Spirtli ichimliklarni ishga tushirish uchun nixrom bilan tajriba o'tkazishga harakat qildim, lekin afsuski, u ishlamayapti va hatto u bilan bog'liq muammolar bo'lsa ham. Butan g'oyasini davom ettirish uchun bizga to'rtta kichik shprits va akvarium quvurlari kerak bo'ladi. To'rttasini bitta adapterga maxsus adapterlar orqali ulang. Qolgan qismi butanni ushlab turibdi, shunda ukollarga gaz oqadi. Buni amalga oshirish uchun men yog'och quti/ korpus yasadim, shunda tishli vintli tayoqchali dvigatel butanni bosib turishi va gaz oqishini ushlab turishi mumkin.

Sizning butan idishingizning o'lchamidan 1,25 baravar kattalikdagi ikkita kontrplak varag'ini kesib oling, quyida qo'shimcha yog'och qadah dvigatellari va tayoqchalari uchun mo'ljallangan bo'lib, ular bankaga tegib ketadi. Butan qutisining diametriga yaqin bo'lgan ikkita kichik kontrplakni oling va ularni burg'ulash/ mixlab qo'ying, shunda butan ilgari olingan kontrplak plitalari orasiga mahkam o'rnashadi. Endi bankaning pastki qismi uchun butan asosidagi kvadrat/ to'rtburchaklar shaklidagi kontrplakni olish yaxshiroq deb topdim. Tarmoqli novda o'tishi uchun markazlashtirilgan butun va plomba /silikon somunni burg'ulang. Butan idishini yig'uvchi qismga siljiting va butilning teshigi o'tishi uchun tegib turadigan markazlashtirilgan butun burg'ulash bilan akril tepasini qo'ying. Shpritsni yoki shunga o'xshash narsalarni akrilning yuqori qismiga siljiting, shunda agar idish uni bossa, ukoldan gaz chiqadi. Buni idishlar oldiga qo'yilgan to'rt xil shpritsga o'tadigan to'rtta quvurga ulang. Korpusning pastki qismi uchun vintlarni ishlating, ular buloqdan o'tib, yog'och yig'ilishga ulanadi, shunda vint zımba bilan mahkamlansa, korpus qadam tomon ketadi va butanni bosishni osonlashtiradi.

Butan qutisi uchun bu erda sizning yig'ilishingiz amalga oshiriladi.

Endi biz quvurlarni servo ushlab turadigan kontrplak orqali ko'tarishimiz kerak, akvarium quvurlari radiusi kattaligidagi teshiklarni burishimiz kerak. Baliq chizig'ini servolardan shishaning yuqorisiga va boshqa servoga o'tkazing, shunda servo ishga tushganda shisha bosiladi. Baliq chizig'i vaqti -vaqti bilan sirg'alib ketmasligi uchun siz purkagichning press qismidagi kichik bog'larni kesib qo'yishingiz mumkin.

6 -qadam: chiroqlar

Har qanday loyihani vizual tarzda yoqtiradigan chiroqlar hal qiluvchi rol o'ynashi uchun, RGB Led tasmalarini oling va 4 ta 9 Led tasmasini kesib oling, ular izopropil bo'lgan idishlarga o'raladi, natijada ular kerakli effekt beradi. Ularni ketma -ket simlang va oxirgi simlarni chiqaring. Sizda Qizil, Yashil va Ko'k rang bo'ladi va siz bilan ijobiy etakchi bo'ladi. Agar siz musbat qo'rg'oshinga 12V kuchlanish bersangiz va kerakli rangni erga qo'ysangiz, ular kuchga kiradi. Bir vaqtning o'zida ikkita rangni ajratish boshqa rangni keltirib chiqaradi, uni Internetdagi ranglar jadvali orqali istalgan joyga ko'rsatish mumkin.

Ularni Arduino/ STM32 bilan yoqish va o'chirish juda qiyin bo'ladi, chunki Arduino/ STM32 mikrokontroller 12 voltni yoqib o'chira olmaydi. Shunday qilib, biz musiqaga mos keladigan Led -ni yoqish va o'chirish uchun 3 IRFZ44N Mosfet -dan foydalanamiz. Mosfetni oling va o'rta terminalni mos rangga, uning o'ng tomonini erga, chap terminalini esa mikrokontrollerga ulang. Buni boshqa ikkita rang uchun ham takrorlang.

Oddiy arduino miltillab chizish bilan ularni bir marta sinab ko'rish har doim yaxshi bo'ladi, shunchaki milt -milt chizig'idagi pin raqamini mosfetni ulangan raqamga o'zgartiring.

Püskürtme shishasini bo'sh joy sifatida qoldirib, RGB Led'larini dumaloq shaklga yopishtiring. Men shishani mahkam o'rashni va yog'och asosga/kontrplakga issiq yopishtirishni taklif qilaman. Bu, shuningdek, ipni shishaga bosish paytida shishalar qimirlamasligi yoki tushmasligi uchun joy ajratadi.

7 -qadam: Elektronika va simlar

Ulanish juda oddiy, men sizning ma'lumotingiz uchun quyida elektron sxemasini biriktirdim. Asosan, servo haydovchining PWM simlari 8 ta servo dvigatelga ulangan, ulardan 4 tasi teskari. Men mikrokontroller sifatida arduino va STM32 dan foydalandim. Arduino püskürtmeyi nazorat qilish uchun va STM32 chiroqlar nazorat qilish uchun. Men STM32 -dan foydalandim, shuning uchun ma'lum musiqalar uchun ranglarni taqqoslash yaxshiroq, chunki STM32 texnik xususiyatlarga ega va yaxshiroq Fourier konvertatsiyasini amalga oshirishi mumkin, natijada yorug'lik yaxshiroq bo'ladi. Arduino -dan foydalanish ham muammo tug'dirmaydi, lekin yaxshiroq hisob -kitoblarni bajaradigan stm32 -ga qaraganda biroz yomonroq ko'rinishi mumkin.

8 -qadam: kod

Loyihaning har qanday qismi kabi mikrokontroller bilan kod eng muhim qismdir. Quyida ushbu loyihaning kodi keltirilgan. O'z ehtiyojlaringizni qondirish uchun o'zingizni erkin his qiling. Pin raqamining kodga mos kelishi kodning o'zida ko'rsatilgan.

"Kod" püskürtme, asosan, Arduino seriyali monitoriga biror narsa yozilganda, purkagichni ishga tushirish uchun kompyuter tomonidan dasturlashtirilgan Arduino, bizda '' a '' - '' p '' kombinatsiyalari mavjud, bu erda '' a '' bitta purkagichni ishga tushiradi/ "Olov portlashi" va "o" hamma to'rtta shishani purkashga olib keladi, "p" - 500 soniya kechikish. Burstlarni ketma -ket monitorda (doimiy ravishda) ushbu belgilar qatorini berish orqali boshqarish mumkin.

Boshqa kod STM32 tomonidan Led -ni almashtirish uchun. U "Fourier Transforms" ni ijro etib, musiqaga javob beradi va rangni o'zgartirish effektini yaratadi.

Oxirgi kod - bu dvigatelni burab qo'yish uchun DRV 8825 Stepper drayveridan foydalanadigan, butanli qadam dvigateli uchun. Garchi siz idishni yuqori akrilga qarshi itarish uchun vintni / ulagichni qo'lda burishingiz mumkin bo'lsa -da, u shishaning oldiga qo'yilgan shpritslarga gazni ochadi / ochadi.

9 -qadam: muvaffaqiyat

Loyihamiz yakunlandi.

O'zining namoyishini ko'rsatadigan video ilova qilingan:)

10 -qadam: Maslahatlar, fokuslar va takliflar

Ogohlantirish: bu loyiha asosiy yong'in sifatida ham, shuningdek butan ta'sirida haqiqiy olovni o'z ichiga oladi, ehtiyot bo'ling. Izopropil spirti ham xavfli kimyoviy moddadir va ehtiyot bo'lish kerak.

1. Bu Loyihaga yong'in reaktsiyasi to'liq avtomatlashtirilgan emas, chunki odam olovni ishga tushirish uchun ketma -ket monitorga ma'lumot berishi kerak. Buni python/ har qanday algoritm yordamida osonlikcha yaxshilash mumkin, u butun qo'shiqni "a" dan "p" gacha kiritib, uni avtomatlashtirish uchun Arduino -ga taqdim etishi mumkin.

2. Shishaning qopqog'ini qizdirmaslik/ shishaning buzilishini buzmaslik uchun, izopropil bo'lgan idishga Kapton Heat lentasini qo'shing.

3. Xavfsizlik sensori turini HC-SR04 yoki yaqinlik sensori singari qo'shish mumkin, agar odam loyiha yonida turganida, gaz oqimi va purkash jarayonini to'xtatadi va olovni yoqish xavfli.

4. Quvvat manbai ishlatiladi: Buck yoki Boost konvertorlari yordamida 8V (5A) (Servo uchun), 23-40v (Step motor uchun), 5v (Arduino va Stm32 uchun) va 12V (Chiroqlar uchun).

5. Men "Stepper Motor" yoki "DRV8825" sxemalarini taqdim qilmaganman, chunki bu dvigatelni boshqaradigan oddiy haydovchi, shuningdek, uni step va mikrokontrolderga ulash uchun Internetda juda ko'p resurslar mavjud. Men tegishli kodni bergan bo'lsam ham. Men qadam dvigatelining soat yo'nalishi bo'yicha va soat miliga teskari aylanishini boshqarish uchun ikkita tugmachani ishlatardim. kamayadi/ kesiladi.

6. Qurilishdagi kutilmagan chiqishlar va hiqichoqlarning oldini olish uchun quvvat manbai bo'ylab to'g'ri topraklanishni ta'minlang, shuningdek, osonlashtirish uchun siz mikrokontroller va elektronikani o'rnatish uchun tenglikni yaratishingiz mumkin.

7. Ushbu loyihani sanitariya -tozalash vositasi sifatida ham ishlatish mumkin, shuningdek, butilkalarda izopropil bor, ular sanitariya -gigiyenani yaxshi ta'minlay oladi.

8. Olovni aslida zajigalka bilan yoqish kerak, buning oldini olish uchun biz nichromli sim yordamida yorug'lik jarayonini yanada soddalashtiramiz va kompyuter/ mikrokontroller bilan ishlay olamiz.