Luzes de humor reativas à música: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Introdução e plano de fundo

No primeiro ano (primavera de 2019), eu queria enfeitar meu dormitório. Tive a ideia de construir minhas próprias luzes de humor que reagiriam à música que eu ouvia em meus fones de ouvido. Sinceramente, não tive nenhuma inspiração em particular, apenas achei que eram legais. No calor da temporada final, eu montei um controlador de faixa de LED que poderia reagir ao áudio. Funcionou, mas era apenas uma configuração de placa de ensaio, longe de ser algo completo ou permanente. O tempo passou, o dever de casa se acumulou e aquele projeto afundou cada vez mais na minha caixa de coisas inacabadas.

Então veio a quarentena.

Ganhei tempo suficiente para buscar as coisas que gosto e energia para concluir projetos de dias passados. Assim, aquele protoboard solitário foi resgatado do fundo da minha pilha e este projeto foi finalmente (bem, principalmente) concluído.

Este não é um produto completo, evidente pelo papelão e programação de má qualidade, mas uma pequena decoração divertida, no entanto.

(Este Instructable não é tão detalhado, principalmente devido a há quanto tempo este dispositivo foi feito.)

Pré-requisitos

Conhecimento básico de circuitos e experiência em programação de Arduino.

Nota para o fabricante (você):

As luzes de humor que você fará quase certamente não corresponderão às que eu tenho. Trate este Instructable mais como uma sugestão e dê seu próprio toque nele!

Suprimentos

• Teensy ++ 2.0 (ou qualquer Arduino que você tenha)
• Vários resistores
• Vários interruptores
• Vários capacitores
• Macaco de 3,5 mm (macho ou fêmea)
• Potenciômetros (ou codificadores)
• Amplificador de áudio IC
• Tiras de LED endereçáveis
• Divisor de fone de ouvido

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Etapa 1: planejar e controlar a experiência

O primeiro passo para qualquer bom projeto é definir seus requisitos. Esta etapa é bastante aberta. Cabe a você torná-lo tão simples ou complexo quanto desejar.

Meus Requisitos

• Controle uma faixa de LED endereçável para iluminação ambiente
• Ter um modo reativo de áudio
• Tenha um modo RGB estático - quando eu só quero ver a iluminação parada
• Tenha um seletor para alternar entre os modos
• Ter potenciômetros para controlar o modo RGB
• Tenha um terminal de parafuso para conectar uma fonte de 5 V ao

Depois de definir seus requisitos, a próxima coisa a fazer é determinar quais componentes você precisa e colocá-los em prática. Tome meu diagrama de sistema acima como um guia! O teste é uma etapa crítica para solucionar bugs, para garantir que os componentes funcionem juntos e para evitar erros demorados.

Notas:

Por que um divisor de tensão para a entrada de áudio?

Você deve ter notado que há um divisor de tensão na linha de entrada do sinal de áudio. Isso é para explicar uma das limitações dos ADCs dos Arduinos: o ADC só pode ler tensões entre 0 - 5V. Como um sinal de áudio é AC, ele terá partes em que fica negativo. Obviamente, não queremos que essa tensão negativa chegue ao pino de entrada, portanto, compensamos o sinal com o divisor de tensão e o mantemos centralizado em 2,5 V.

Por que um amplificador?

Descobri que, quando usei fones de ouvido ou alto-falantes com a configuração da placa de ensaio, o sinal era muito fraco para ser processado pelo Arduino. Adicionar um amplificador resolveu esse problema. Como você pode ver, testar com antecedência é importante!

Etapa 2: Programa

Este código fornecido é o que eu usei nas minhas luzes de humor. Você definitivamente não usará este código sem ajustá-lo, devido aos diferentes layouts de hardware e placa. Tome mais como um exemplo para ver como as bibliotecas são utilizadas.

Bibliotecas usadas:

Fastled.h (para controle de LED endereçável)

fix_fft.h (Para uma transformação de Fourier ainda mais rápida. Isso foi necessário porque outras bibliotecas de transformação de Fourier eram muito lentas. O problema de velocidade poderia ser contornado com um microcontrolador mais rápido como um ESP32.)

Etapa 3: Perfboard It

Se você tem o conhecimento, eu recomendo altamente projetar um PCB em vez de um perfboard. É um processo de soldagem muito menos tedioso. Não consigo detalhar cada junta de solda que fiz, mas aqui estão algumas dicas importantes:

Pontas:

Organize seus componentes em seu perfboard para pré-ajustá-los. Isso vai lhe poupar muitas dores de cabeça.

Coloque um capacitor de desvio em seu barramento de alimentação para mitigar os efeitos de picos no consumo de energia.

Aproveite o comprimento extra do cabo oferecido pelos capacitores e resistores através do orifício. Use-os para conectar outros pontos no seu tabuleiro.

Use conectores PWM fêmeas e pinos coletores machos para facilitar a remoção / fixação de componentes.

Use fio de núcleo sólido quando puder. É mais fácil colocar em orifícios.

Etapa 4: construir gabinete

É hora de construir o gabinete para o seu novo perfboard / PCB. Usei papelão cortado porque era a melhor coisa que tinha em mãos. Se você tiver uma impressora 3D ou algum outro método, isso também é bom!

Pontas:

Use calibres para medir as dimensões de sua prancha, especialmente se você estiver carregando uma caixa.

Se estiver usando papelão

Sempre deixe um pouco de margem de manobra ao cortar. Você sempre pode cortar mais, mas nunca pode reconectar.

Use uma faca pequena ou faca exacto. Uma lâmina pequena é a chave para fazer orifícios precisos e bem ajustados.

Etapa 5: aproveite

Divirta-se com suas novas luzes de humor!

Coisas para expandir:

Fazendo um caso adequado?

Mais padrões ou modos?

Um microcontrolador mais rápido?