Luzes de Natal musicais automáticas DIY (MSGEQ7 + Arduino): 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Então, todo ano eu digo que vou fazer isso e nunca vou fazer isso porque procrastino muito. 2020 é um ano de mudanças, então eu digo que este é o ano para fazer isso. Então, espero que você goste e faça suas próprias luzes de Natal musicais. Este será um guia simples, mas no próximo ano pretendo fazer muito mais com este projeto.

Vídeo do projeto completo:

Suprimentos

Receptor Bluetooth

Arduino Nano https://amzn.to/3piiJHb ou

PRO Mini

(vai precisar de https://amzn.to/2WGa19q para programá-lo)

MSGEQ7 IC

Módulo MSGEQ7

MSGEQ7 Shield

Resistores

Capacitores

Relés - Mecânicos https://amzn.to/3pm2WXF ou

Estado Sólido https://amzn.to/2KOVqFU X3

Canal de estado sólido 4

Visor LED 8x8

Placa de ensaio capaz de soldar

Hook Up Wire Kit

Adaptadores JST

Tomada Jack estéreo de 3,5 mm

Módulo de fonte de alimentação

Fonte de alimentação 9V 1A

Plugue CA, soquetes CA e caixa elétrica de qualquer hardware local

Ferramentas usadas (não compradas para este vídeo, apenas coisas gerais que tenho):

Ferro de solda:

Tapete de reparo:

Fio de solda sem chumbo:

Mãos que ajudam magnéticas:

Multímetro: https://amzn.to/3oQrgB5 (minha próxima compra)

Suporte da placa de circuito

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Etapa 1: Como isso funciona - MSGEQ7

Portanto, o principal componente deste projeto seria o MSGeq7. Este é um equalizador gráfico de sete bandas IC é um chip CMOS que divide o espectro de áudio em sete bandas, 63Hz, 160Hz, 400Hz, 1kHz, 2,5kHz, 6,25kHz e 16kHz. As sete frequências são detectadas no pico e multiplexadas para a saída para fornecer uma representação DC da amplitude de cada banda. Nenhum componente externo é necessário para selecionar as respostas do filtro. Apenas um resistor e um capacitor off-chip são necessários para selecionar a frequência do oscilador de clock on-chip. As frequências centrais do filtro rastreiam essa frequência.

Folhas de dados:

Portanto, em suma, um IC realmente fácil de usar.

Etapa 2: Circuito de teste

A folha de dados para msgeq7 fornece o diagrama de circuito de aplicação típico que segui e usei para projetar o circuito para este projeto.

Anote os valores dos resistores e capacitores específicos. Eu tenho 2 conectores de áudio estéreo de 3,5 mm para permitir que um módulo Bluetooth para entrada de áudio seja detectado pelo msgeq7. Você precisaria de dois resistores de 22k e um capacitor para isolar o MSG e permitir que o outro conector seja enviado para um alto-falante por meio de um cabo AUX.

Além disso, substituí os LEDs mais tarde por relés (eles são basicamente a mesma coisa neste projeto) para controlar algumas luzes de Natal.

Os LEDs representam os "baixos", "médios" e "altos" do áudio. O plano é sentir as amplitudes de frequência e determinar um ponto de gatilho que acenderá a luz.

Eu também adicionei uma matriz de led 8x8 para dar uma boa visualização de áudio da frequência de áudio enquanto eles estão sendo reproduzidos.

O código pode funcionar com qualquer placa Arduino, mas estou usando o nano para testes e o Pro Mini na placa final.

Etapa 3: Código

Portanto, o código é bem simples.

Código completo:

O código precisa da biblioteca LedControl https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/ledc… para o display 8x8 MAX7219. Além disso, nenhuma outra biblioteca extra é necessária e o código é independente.

No loop, verifico as diferentes bandas do MSG e escalono os valores entre 0 e 7 para serem exibidos na matriz 8x8. Em seguida, armazeno os valores em uma matriz para serem processados rapidamente logo em seguida.

Esses valores de amplitude são então verificados para ver se eles cruzam um valor definido. Se eles fizerem isso, eu acendo a luz.

banda 0, 1, 2 = BAIXOS (63 Hz a 400 Hz)

banda 3 = MIDs (400 Hz a 2500 Hz)

Banda 4, 5, 6 = HIGHs (2,5 KHz a 16 KHz

Esta foi mais uma escolha pessoal baseada em observações que deram o melhor efeito de iluminação na minha opinião. Isso pode ser ajustado e alterado para se adequar a qualquer tipo de música ou show de luzes.

Como acabei usando relés mecânicos, porque era tudo o que eu tinha no momento, adicionei um sistema de sinalização para permitir que os replays permanecessem ligados por um período mínimo de tempo para não causar comutação excessiva / oscilações rápidas que podem danificar os relés e afetar a iluminação musical.

Passado o tempo e a amplitude não é acionada novamente, o led apaga e o processo continua.

Estou usando millis (), sem atrasos para isso não ter o código bloqueando com atrasos. Portanto, o código é executado de forma muito rápida e eficiente.

Etapa 4: adicionar relés

AVISO: Tenha cuidado ao lidar com tensões CA. Peça ajuda a um profissional / eletricista se não tiver certeza. Observação: sou um wireman licenciado.

Para este projeto, estou usando relés mecânicos porque os relés de estado sólido que tinha são apenas para tensões DC /

Suspirar.

Eu recomendo que você obtenha um conjunto de SSRs se ainda não tiver relés mecânicos e planeja fazer este projeto.

Eles são mais rápidos e, mais importante, mais silenciosos. Observação SSR tem níveis de corrente mais baixos do que relés mecânicos para tomar nota de quantas luzes você deseja colocar em um plugue e medir o consumo de corrente.

Etapa 5: o conselho que faz tudo

Depois de fazer tudo funcionar como eu queria, coloquei tudo em uma placa de ensaio soldável.

É o mesmo diagrama de circuito de antes, desta vez, usei um conector de áudio de laptop antigo para a entrada e saída de áudio.

Eu tenho um Arduino pro mini e uma fonte de alimentação de placa de ensaio para que a placa possa ser alimentada por um conector de 12 V DC /

A tela 8x8 é fixada em um dos orifícios dos parafusos.

O relé possui um conector JST de 6 pinos que forneceria Gnd, 5v e 4 GPIOs para controlar os 4 relés. Para este projeto, estou usando apenas 3 desses relés, enquanto o plugue 4 está normalmente fechado e seria usado como um hard reset para o futuro e para alimentar a placa.

Etapa 6: Concluído + Futuro

Vídeo do projeto completo:

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No próximo ano, quero adicionar wi-fi e um RTC para permitir o controle remoto e de tempo. Além disso, um transmissor FM para que os carros possam sintonizar o áudio. Mais importante ainda, eu trocaria os relés por SSRs. Eu também poderia trocar o MSGEQ7 por um DSP e fazer uma análise adequada do áudio para melhores efeitos de iluminação.

Espero que todos tenham um ótimo Natal e um feliz ano novo.