Lâmpada Arduino de garrafa de refrigerante - Sensível ao som: 3 etapas (com imagens)

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

Eu tinha alguns LEDs endereçáveis individualmente que sobraram de outro projeto e queria criar outro desafio bastante fácil, mas divertido, para minhas aulas de Design de Produto de nível 10 (13-15 anos). Este projeto usa uma garrafa de refrigerante vazia (ou refrigerante se você for da Nova Zelândia!), Um Arduino Nano, sensor de nível de som KY-037, uma tira de 10 LEDs, papel fotocopiadora, papelão, cola quente, carregador de celular, switch plus o hardware de junção usual.

Você também pode fazer isso sem o sensor KY-037 e apenas ter uma sequência de luzes interessante tocando alterando o código do Arduino.

Suprimentos

Arduino Nano

Sensor de som compatível com Arduino KY-037

Faixa de LED RGB (LEDs endereçáveis individualmente), 5V, WS2812

Garrafa de refrigerante (conteúdo de bebida opcional!)

Papel fotocopiadora

Cartão

Tesoura

Faca de passatempo

Pistola de cola quente e bastões de cola

Fio elétrico

Ferro de solda e solda elétrica

Controle deslizante ou interruptor basculante

Carregador de celular e cabo USB - qualquer

Cabeçalhos masculinos - possivelmente usam sobressalentes do Arduino Nano

Pinte para decorar

Etapa 1: Faça seus LEDs funcionarem

O seguinte é copiado do meu outro instrutível "Medidor de nível de ruído inseguro", pois é o mesmo procedimento. Ignore o bit do sensor KY-037 se você não estiver adicionando este:

É útil praticar a iluminação de sua faixa RGB. Usei 10 LEDs para o medidor, então foi com isso que eu pratiquei. Você corta sua tira na junção de cobre - é óbvio onde. Eu soldei um pequeno cabeçalho de 3 pinos que eu tinha de um kit inicial do Arduino na extremidade. Soldar nas tiras de contatos de cobre RGB é bastante complicado, então boa sorte! Observe as setas na faixa RGB - você deve conectar de forma que seu sinal de energia e dados siga as setas. Você verá as letras DO & Din significando Data Out e Data In. Isso me permitiu conectar a tira em uma placa de ensaio junto com jumpers para o Arduino. A imagem mostra a placa Arduino Uno maior, mas os pinos no Nano são os mesmos. No código, você verá que o pino de dados da tira está conectado ao pino digital número 6 do Arduino. Eu defino o número de LEDs para 10. O loop vazio liga / desliga os LEDs para cima e para baixo na faixa, uma cor após a outra. Observe que i vai de 0 a 9, ou seja, um total de 10 lEDs. Omiti o sensor nesta fase (ao contrário da foto) para mantê-lo simples - tenha algum sucesso! Depois de fazer isso, o próximo desafio é calibrar e incorporar o sensor KY-037. Há um ótimo tutorial feito pelo ElectroPeak no site do Arduino que fornece um código simples que envia números para o monitor serial do Arduino, permitindo a calibração com o parafuso do potenciômetro no sensor. Aqui está o link: https://create.arduino.cc/projecthub/electropeak/h…. Eu adicionei este arquivo de código a este tutorial, como você verá. Em seguida, conecte a faixa de LED RGB no circuito de acordo com o diagrama de circuito que você verá no documento PDF que o acompanha (em parte, graças aos Circuitos Tinkercad por isso). Depois disso, você pode fazer o upload do código (KY_037_sound_sensor_LEDS_v2) para o seu Arduino Uno ou outra placa que você possa estar usando (um Nano também funcionaria). Lembre-se de que você precisará da pasta FastLED e dos arquivos adicionados à pasta da biblioteca do Arduino, que será instalada automaticamente quando você instalar o Arduino em seu computador. A biblioteca pode estar em um caminho de arquivo como: C: / Arquivos de programas (x86) Arduino / libraries. Baixe-o de sites como o Github: https://github.com/FastLED/FastLED. Outras coisas a serem observadas são lembrar de escolher a placa correta no software Arduino em Ferramentas … placa e certificar-se de que a placa está se comunicando com a porta do seu PC clicando em Ferramentas … porta. Fora isso, você precisará fazer ajustes no potenciômetro do potenciômetro no sensor KY-037, dependendo da saída da fonte de alimentação do telefone móvel que você tem - a saída de amperagem irá variar entre os carregadores diferentes, alterando assim a resposta da faixa RGB. Calibre-o de acordo com sua situação ou use um decibelímetro separado, como eu faço, para estimar o limite de mudança de cor. Simplifiquei o código para que ele não incorpore mais conversões da saída de tensão do sensor para o nível absoluto de decibéis como no projeto da Rice University.

Etapa 2: Comece a fazer o corpo da lâmpada

Essa parte é divertida. Primeiro corte a garrafa de refrigerante em torno de sua circunferência um pouco abaixo da tampa para permitir que você insira um pedaço de papel de fotocópia enrolado. Ele se desdobrará nas laterais da garrafa depois que você jogá-lo. Corte um pouco para caber na garrafa. Isso atua como uma sombra para que os LEDs não sejam muito brilhantes para serem vistos.

Usei um rolo de papelão de filme plástico (Glad Wrap, se você for da Nova Zelândia) para descer até o centro da garrafa (você também pode usar uma folha de papel de copiadora enrolada). Enrolei a tira de 10 LEDs em espiral, fixada no lugar com cola quente. Certifique-se de que a extremidade do pino soldado da faixa de LED esteja na parte superior e acessível. Cole este tubo de papel ou papelão no fundo da garrafa. Em seguida, faça um círculo de papelão para passar por cima da garrafa e do tubo de papel / papelão, com um entalhe para permitir a passagem dos fios de LED. Então você pode conectá-lo ao Nano e colar o Nano no lugar (veja as fotos).

Você terá que olhar o diagrama de fiação que postei e fazer um pouco de sua própria descoberta. Basicamente, você deseja que o pino + do sensor de som KY-037 e o terminal + 5V da faixa de LED sejam conectados ao pino 5V do Nano. Os pinos GND desses dois vão para o GND no Nano. Aqui é onde usei alguns cabeçotes sobressalentes soldados juntos. A partir desses pinos, você une dois fios que vão do centro do tubo de papelão até o cabo USB que se conecta ao carregador do celular. Certifique-se de combinar + ve e -ve.

Antes de prosseguir testei mais uma vez a faixa de LED para ter certeza de que ainda está acesa (nenhuma conexão quebrada), alimentada tanto do USB para um computador quanto do 5V e GND.

Os fios da fonte de alimentação eu passei pelo centro do tubo de papelão e saí pelo fundo da garrafa. O interruptor desce aqui - para ser colado a quente na base em forma de cone - então deixe fio suficiente para esta operação. Em seguida, cortei pela metade meu cabo USB Arduino / impressora sobressalente, conectei uma das extremidades aos fios da fonte de alimentação do Nano. A outra extremidade vai para o carregador do celular. O cabo tem um fio preto e outro vermelho, além de outros fios de dados. Use o preto (negativo / GND) e o vermelho (+ 5V).

Etapa 3: Concluir coisas

Você verá nas fotos que usei papelão para formar um topo cilíndrico para minha lâmpada - isso ajuda a esconder a placa Nano e os fios. Observe que deixei o soquete USB acessível para poder programar ainda mais o Nano para utilizar o sensor de som. Farei isso conforme o tempo permitir.

A base da minha lâmpada é um cone. Isso é mais difícil de conseguir. No entanto, existe um site muito útil que permite criar um cone, PDF e imprimir um modelo de cone que pode ser traduzido em papelão. Basta medir os diâmetros e a altura desejados. Aqui está o link: https://www.blocklayer.com/cone-patterns.aspx A minha tinha 167 mm x 93 mm x 40 mm de altura.

Vou deixar aqui por enquanto. Minha lâmpada ainda precisa de alguns enfeites e pintura, além da adição de um código mais sofisticado para que responda ao sensor de som - mas isso pode ser adicionado em um futuro próximo.

Espero que você goste deste projeto tanto quanto eu. Estou ansioso para testá-lo em sala de aula.