Musiqiy reaktiv optik tolali yulduzli shiftini o'rnatish: 11 qadam (rasmlar bilan)

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

Uyingizda galaktikaning bir qismini xohlaysizmi? Quyida qanday yasalganini bilib oling!

Yillar davomida bu mening orzuimdagi loyiha edi va nihoyat tugadi. Tugatish uchun ancha vaqt kerak bo'ldi, lekin yakuniy natija shu qadar qoniqtirdiki, bunga arzigulik edi.

Loyiha haqida bir oz. Men bu bilan to'la -to'kis DIYga bordim, bu menga ijodiy erkinlikka ega bo'lishga imkon berdi. Natijada - shimoliy osmon yulduz turkumlari, infraqizil masofadan boshqarish pulti (yorqinlik va rang) bilan yulduzlar klasterlarini individual boshqarish, musiqaga reaktivlik, to'liq nazorat qilinadigan koylar yoritilishi va eng muhimi - bu loyihada deyarli hamma narsani yangilash imkoniyati. Bunga erishish uchun men Arduino -ni loyiha uchun platforma sifatida tanladim, chunki men dasturlash haqida ozgina ma'lumotga egaman. Musiqaning reaktivligi uchun MSQ7EQ chipi ayyorlik qildi, buning uchun Internetda juda ko'p manbalar mavjud. Aloqa uchun NRF24L01 ko'p ishlatiladi va menda bir nechta ehtiyot qismlar bor edi, shuning uchun men ularni ishlatardim. Ko'p sonli LEDlarni boshqarish uchun PCA9685 servo kontroller juda yaxshi ishlaydi. Agar siz ushbu loyihaning arzonroq va osonroq versiyasini afzal ko'rsangiz, siz Amazon -dan yulduzli shiftli to'plamlarni qidirishingiz mumkin, lekin agar siz ham xuddi men kabi loyiha bilan o'z qo'llaringiz bilan DIY -ga o'tishga qaror qilsangiz, bu ko'nikmalar talab qilinadi: · Arduino dasturlash bo'yicha ba'zi bilimlar; · Sxemani loyihalash va lehimlash qobiliyati; · AC bilan qanday ishlash kerak.

Ko'pchiligingiz loyihaning narxini so'ragan edingiz, menda raqam berish qiyin, chunki menda juda ko'p materiallar bor edi va ko'p jihatdan siz buni o'zingiz qilishga qaror qildingiz, loyihaning hajmi, va hokazo, lekin menimcha, bu omillarga qarab, u bir necha yuz yoki 1000 dollargacha past bo'lishi mumkin. Har dam olish kunlari ishlayotganda, bu loyihani tugatishimga bir yil vaqt ketdi.

1 -qadam: Rejalashtirish

Birinchidan, agar kim elektron qismni o'zi tayyorlamoqchi bo'lsa yoki to'plam sotib olmoqchi bo'lsa, qaror qabul qilinishi kerak. Zanjirlarni yaratish uchun Arduino va asosiy elektronika bo'yicha ba'zi bilimlar talab qilinadi, shuningdek, biror narsaning noto'g'ri ketishi ehtimoli yuqori. Amazonda "Optik tolali yulduzli shiftlar to'plami" yoki boshqa joydan qidirish orqali siz ko'plab to'plam variantlarini topishingiz mumkin, juda ko'p variantlar mavjud. Ammo agar kimdir to'liq ijodiy erkinlik va loyihani nazorat qilishni xohlasa, to'liq DIY - bu yo'l.

Endi elektronika to'g'risida qaror qabul qilinganida, siz shiftning tuzilishi, yulduz xaritasining o'lchami va yulduzlar soni haqida o'ylashingiz kerak. Men ilgari aytib o'tilgan sabablarga ko'ra odatdagi gipsli ship bilan bordim. Mening holatimda optik tolali (past tavan) o'rnatish juda qiyin bo'lgani uchun men ~ 1200 yulduzlar sonini kamaytirishga qaror qildim, lekin yakuniy natija hali ham hayratlanarli, bu erda afsuslanmayman.

Endi yulduz naqshini tanlash haqida. Men shimoliy yarim sharda yashayman, shuning uchun men bu erda ko'rinadigan osmonning bir qismini tanladim. Burjlar tasvirini olish uchun juda ko'p dasturlar bor, men Celestia-dan mashhur "Yulduzli xarita" dagi kabi foydalanardim. Albatta, naqsh haqiqiy va ko'lamli bo'lishi shart emas, bu erda to'liq ijodiy erkinlikka ega bo'ling, Internetda naqshlar uchun juda ko'p ajoyib g'oyalarni topishingiz mumkin.

Turli xil rangdagi doiralar bilan belgilangan yulduzlar, xuddi shunday yorqinlikdagi yulduz turkumlarini farqlash uchun mo'ljallangan. Men bu qismga ko'p kuch sarflamadim, shuning uchun bu aniq emas.

2 -qadam: materiallar

Endi hamma narsa rejalashtirilgan, materiallarga buyurtma berish mumkin.

Bu bo'limda men shiftning o'zi uchun zarur bo'lgan materiallarni sanab o'tmayman, chunki bu ishlatilgan tizim va boshqa omillarga bog'liq. Men Knauf tavan tizimidan foydalanardim. Xuddi shu narsa asboblar uchun ham amal qiladi, chunki asboblarning ko'pchiligi shiftni o'rnatishi kerak bo'ladi. Yulduzlar va elektronikani o'rnatish uchun unchalik kerak emas, quyidagi ro'yxatga qarang. Ko'pgina ehtiyot qismlarni men mahalliy elektron do'konlardan sotib oldim va AliExpressda dam oldim, chunki u erda ancha arzon va ko'p hollarda sifati yaxshi.

Yulduzlar va elektronika qismlari:

· LED chiziqlar uchun quvvat manbai uzunligiga bog'liq, Internetda LED tasmasini tanlash uchun juda yaxshi manbalar mavjud. Mening holatimda, ehtimol, 15 metrli tarmoqli uchun 12V / 30A / 350 Vt quvvat manbai bor edi. Chiziqlar 14,4 Vt/m edi, shuning uchun menda zaxira ko'p edi. · 3 Vt LED diodli quvvat manbai. Shunga qaramay, bu qancha LED ishlatilishiga bog'liq, lekin mening holatimda 15 LED va Arduino uchun 5V / 7A / 35W quvvat manbai bo'lgan. Agar siz 5 mm standart RGB LED -lar bilan ishlashga qaror qilsangiz, bu quvvat manbai ancha kuchliroq bo'ladi va kontaktlarning zanglashi ancha sodda bo'ladi, lekin yulduzlar kamroq yoritgichli.). Bitta LED bitta yulduzlar klasterini boshqarishga mo'ljallangan, shuning uchun ularning soni qancha yulduzni alohida boshqarishni xohlashingizga bog'liq. · 12V RGB LED chiziqlar · Optik tolali. Baliq ovlash liniyasi ishlamaydi. Sizga qancha kerakligi yulduzlar soniga / shipning kattaligiga / kontaktlarning zanglashiga bog'liq. Kattaroq ta'sir qilish uchun men bir nechta qalinlikdagi tolalarni ishlatardim. · PCA9685 plitalari. Yagona taxtali bilan 5 ta RGB LED diodlarini boshqarish mumkin. · 2x Arduino Uno/Mega · 2x NRF24L01. · Arduino -ni quvvatlantirish uchun USB kabeli. 1 dona bitta LED chiziqli bitta rang uchun. Yodingizda bo'lsin, chiziq uzunligi ~ 5 metr, agar sizga ko'proq kerak bo'lsa, sizga alohida chiziqlar kerak bo'ladi. Agar kerak bo'lsa, uzun chiziqlarni ulash, so'rash yoki google -ni ulash uchun vaqtinchalik echimlar mavjud. · 2N2222 tranzistorlari (yoki boshqa NPN). Har 3W LED rangida alohida tranzistor kerak. Mening holatimda 15x3. · Qarshilik: har 3W LEDning R G B uchun mos ravishda 2W 10R/2W 6R8/2W 6R8. Tortish uchun 5-10k, 0,25 Vt bo'lishi mumkin. · NRF24L01 ajratish uchun 10 uF kondansatör. · 3W LEDni mahkamlash va sovutish uchun alyuminiy plastinkaning bir turi. · O'chirish uchun PCB., odatiy ustaxonada topiladigan yopishqoq lenta va boshqa narsalar · Har xil qalinlikdagi ko'plab simlar. PWM signali uchun oddiy simli simlardan foydalanish mumkin, bu simlar orqali ko'p amperlar oqmaydi, lekin LED chiziqlar uchun qalinligi LED tasmasidan kontaktlarning zanjirigacha bo'lgan masofaga qarab hisoblanishi kerak.

Masofadan boshqarish pulti va spektr analizatorining qismlari:

· 1x MSGEQ7; · Rezistorlar: 1x 470 Ω / 1x 180k Ω / 1x 33k ·. · Kondensatorlar: 1x 33 pF / 1x 0,01 mF / 1x 0,1 mF. ko'plab non paneli simlari yoki sizda mavjud bo'lgan ingichka simlar. · Kichik tenglikni. Men PROTO SHIELD dan foydalanardim. · Arduino UNO va sxemasi uchun kichik sumka. Men kichik lazerli kesish qutisini ishlatardim. · Boshqa asosiy qismlari ham bor. Miqdor asosiy elektron ro'yxatiga kiritilgan.

Yulduzlarni o'rnatish va sxemani yaratish uchun asboblar:

· Optik tolalarni erimaydigan shaffof elim. Men oddiy qog'ozli elim ishlatardim. · Lehimlash uskunalari. · Multimetrni loyihani amalga oshirish uchun foydalidir. · Tornavida · Pense. · Avv yoki shunga o'xshash narsa (men po'lat sim ishlatardim) shiftdagi teshiklarni teshish uchun. Optik tolali qalinligi bir xil bo'lishi kerak.

3 -qadam: Shiftni o'rnatish

Men bu bosqichda batafsil to'xtalmayman, osilgan shipni o'rnatish bo'yicha juda ko'p materiallar bor va men bu mavzu bo'yicha mutaxassis emasman. Men tanlagan yondashuv ko'p odamlar tanlagan yulduzlar panelidan ko'ra murakkabroq. Shunday qilib, bizda sifatli osilgan ship bor, u kunduzi umuman normal ko'rinadi, panellar yo'q, hech narsa yo'q.

Elektronika uchun men gipsli shipning ko'rinmaydigan qismiga texnik lyuk qo'shishga qaror qildim.

To'ldiruvchi va astarni qo'llash bu bosqichda amalga oshiriladi, lekin bo'yash tolalar o'rnatilganda amalga oshiriladi.

4 -qadam: Optik tolali kabelni o'rnatish

Bu qism kutilganidan ham ko'proq davom etdi … Ko'plab improvizatsiyalardan so'ng, biz aniqladikki, bizning holatimizda optik tolali simlarni ulashning eng yaxshi usuli - bu baliq ovlash ustuni va baliq ovlagichi. Endi men bu fikrga qarasam, bu kulgili ko'rinadi, lekin kimga qanday qiyinchiliklar yoqmaydi.

Bir nechta eslatmalar:

· Men tolalarni teshiklariga yopishtirishni maslahat beraman, shuning uchun ular o'z joylarida aniq qoladilar. Yelim shaffof bo'lishi kerak va tolali material bilan reaksiyaga kirishmasligi kerak. Men asosiy qog'ozli elimdan foydalandim.

· Burg'ulash kerak emas. Shiftdagi gipsdagi teshiklarni oddiygina chig'anoq yoki shunga o'xshash narsalar bilan teshish mumkin, shunchaki optik tolali diametrga mos kelishiga ishonch hosil qiling.

· Shiftdagi aniq yulduzlarning aniq o'rnini topish uchun men eski maktab o'lchash tasmasini ishlatardim. 100% aniq emas, lekin juda yaqin. Yulduzlar xaritasini shkalada chop etish uchun shift juda katta edi.

5 -qadam: Shiftni tugatish: rasm

Biz optik tolalarni bo'yaganmiz, shuning uchun ular ishlatilmaganda ko'rinmaydi. Shunday qilib, siz odatdagidek osilgan shiftga o'xshaysiz. Biz ikki qatlamda bo'yalganmiz va tolalarning yorqinligi deyarli bir xil.

6 -qadam: Sinov sxemasini yaratish

Zanjirning o'zi men uchun unchalik murakkab emas va ishlagan, lekin uni o'rnatishdan oldin sinab ko'rish har doim yaxshi va bu erda lehim juda ko'p, shuning uchun xavf bor. Bundan tashqari, kelgusi yangilanishlar uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan versiyasini sinovdan o'tkazish aqlli, chunki hech kim shiftga o'rnatish uchun bir necha kun kerak bo'lgan narsani qisqa tutashuv bilan o'tkazishni xohlamaydi.

Sinov versiyasi uchun men bitta yoki ikkita PCA9685 taxtasi, NRF24L01 va Arduino -ga ulangan quvvat manbalarini nazarda tutyapman. Hammasi non taxtasida bo'lishi mumkin. Xuddi shu narsa IQ masofali elektron tizimiga ham tegishli, faqat non paneliga narsalarni qo'shing, u ishlayaptimi yoki yo'qligini bilib oling. Bundan tashqari, men sinov uchun bir nechta 3W LEDlarni lehimlashni taklif qilaman.

7 -qadam: Arduino kodi

Kutubxonalar va boshqa foydali havolalar uchun "Foydali ma'lumotlar" bo'limiga qarang. Kodni tushuntirish uchun koddagi izohlarga qarang.

Ushbu kodni yaratish uchun men juda ko'p resurslardan foydalandim, ulardan ba'zilari "Foydali ma'lumotlar" bo'limida keltirilgan, lekin men bu loyihani bir yildan ko'proq vaqt oldin tugatganimdan beri, men ko'rsatma berishga qaror qilganimda, hammasini topa olmadim. Men saqlagan manbalar va ba'zi havolalar, afsuski, endi ishlamadi. Agar kimdir kod bo'yicha yordamga muhtoj bo'lsa, izohlarda menga xabar bering, men qo'limdan kelganicha harakat qilaman.

Kodda siz LEDning miltillashi uchun juda murakkab funktsiyani topasiz. Yoqimli ko'rinishi uchun men nafas olish uchun qo'llanma ishlatardim: https://sean.voisen.org/blog/2011/10/breathing-led-with-arduino/ Inson ko'zlari nurni chiziqli tarzda sezmaydi, Agar siz LED yorug'ligini chiziqli oshirishni ishlatsangiz, bu juda tabiiy ko'rinmaydi.

8 -qadam: simlar va LED chiziqlar

Endi oxirgi simlarni ulash vaqti keldi! Agar hamma narsa sinovdan o'tgan va ishlayotgan bo'lsa, bu juda qiyin bo'lmasligi kerak, shunchaki bir xil qismlarni lehimlash. Tarmoqni mahkamlash uchun men kontrplakni texnik lyuk hajmida ishlatardim, shuning uchun agar kerak bo'lsa, men butun sxemani shiftdan osongina olib tashlashim mumkin. Men tolalarni kichik plastmassa quvurlarga joylashtirdim, taxminan 3 vattli LEDlar, keyin kontrplakda bir xil o'lchamdagi teshiklarni burg'iladim va bu quvurlarni kontrplakga joylashtirdim. Shunday qilib, men kerak bo'lganda LEDlardan tolalarni osongina olib tashlashim mumkin, ilova qilingan rasmlarga qarang.

LED chiziqlariga kelsak, men ularni sovutish uchun alyumin profillarga yopishtirishni taklif qilaman, chunki bu chiziqlar juda qizib ketadi.

9 -qadam: Nosozliklarni tuzatish va nozik sozlash

Siz sxemani sinab ko'rdingiz, lekin hozir u o'rnatilgandan keyin ishlamayapti.. yoki biror narsa kerakli darajada ishlamayapti. Ehtimol, bu sizning lehimingizdir, chunki agar u sinov pallasida ishlagan bo'lsa, hozir hech qanday istisnosiz ishlamasligiga hech qanday sabab yo'q. Umid qilamanki, bu siz uchun emas, lekin men bir misolni misol sifatida aytib o'taman.

Men LED chiziqlarini eng past darajaga tushirganimda, chiziqlar ishlamay qoladi yoki miltillay boshlaydi. Uzoq muddatli tadqiqotlar va nosozliklarni bartaraf etgandan so'ng, men bildimki, muammo IRL540 -ni sekin o'zgartiradi va echimlari PCA platalarining PWM chastotasini 50 Gtsgacha kamaytiradi. Bu asosan muammoni hal qildi, hozir men faqat pastki qiymatlarda miltillash yoki muammolarni ko'rishim mumkin, lekin men past qiymatlardan foydalanmayotganim uchun bu muhim emas. Men shiftni suratga olishga qaror qilganimda, bu muammo menga qaytdi, chunki siz past chastotali kameralarda miltillashni ko'rishingiz mumkin, xuddi televizorni suratga olish kabi. Men bu muammoni hal qilish uchun, IRL540 o'rniga 2N2222 tranzistorli kichik taxtali sxemasini yasadim. Ushbu tranzistorlar yordamida muammo hal qilindi va men nisbatan past PWM qiymatlarida suratga olganim uchun, 2N2222s quvvatni boshqarishi mumkin edi. Agar kimdir bir xil muammoga duch kelsa, Totem -qutb sxemasini moslashtiring, bu muammoni hal qilishga yordam beradi.

Umid qilamanki, hamma narsa o'z joyida va ishlayapti, biz yulduzlarning yorqinligini, musiqaga reaktsiyasini, yulduzlarning o'chish rejimlarini sozlashimiz mumkin.

10 -qadam: Foydali ma'lumotlar va havolalar

Kodni yozish va sxemani yaratish uchun men juda ko'p resurslardan foydalanganman, ularning aksariyati bu erda keltirilgan, lekin men bu loyihani bir muncha vaqt oldin tugatganim uchun, men uni ulashishga qaror qilganimda, men barcha manbalarni topa olmadim. va men saqlagan ba'zi havolalar, afsuski, endi ishlamadi. Shunday qilib, agar kimdir kod yoki loyihaning o'zi bo'yicha yordamga muhtoj bo'lsa, izohlarda menga xabar bering, men qo'limdan kelganicha harakat qilaman.

MSGEQ7

www.sparkfun.com/datasheets/Components/Gen…

www.baldengineer.com/msgeq7-simple-spectru…

rheingoldheavy.com/msgeq7-arduino-tutorial…

www.instructables.com/id/How-to-build-your…

Nrf24L01

arduinoinfo.mywikis.net/wiki/Nrf24L01-2.4GH…

PCA9685

learn.adafruit.com/16-channel-pwm-servo-dr…

github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…

IR masofadan boshqarish pulti

github.com/z3t0/Arduino-IRremote

11 -qadam: yangilanishlar

Shiftni boshqarish uchun ilova yaratish yaxshi bo'lardi, ehtimol Raspberry PI -da OpenHAB yordamida, chunki PCA9685 -ni RPi orqali oson boshqarish mumkin.

Agar OpenHab yoki muqobil ishlatilsa, shiftni aqlli uy tizimiga ulash mumkin.

2020 yilgi Arduino tanlovining birinchi sovrini