Decibelímetro Arduino: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Neste instrutível, explicarei como fazer este medidor de decibéis usando códigos Arduino e alguns hardwares simples.

vamos dividir este projeto em 2 partes, fazendo o hardware e programando o software para o decibelímetro, Primeiro, construiremos o hardware. Em segundo lugar, abordaremos o software.

Explicar o vídeo:

Suprimentos

Para este projeto, você vai precisar de:

Hardware: - Arduino Uno R3 + caixa de montagem - Blindagem Grove para Arduino Un- Módulo LED Grove 5x - Sensor de sonoridade Grove - Mini Servo com conector Grove - Botão Grove (montado na parte traseira) - 5 LEDs (3mm) (2 verdes, 1 amarelo, 1 vermelho, 1 azul) - caixa de bateria de 9 V + bateria - cabo conector 7x Grove (10 cm) - fio preto de 5x 4 cm, fio vermelho de 5x 4 cm

Caso:

- Placa de madeira compensada de 200x200x5mm - parafusos 23x 2mmx5mm

Ferramentas: - Ferro de soldar + Solda - Acessibilidade a uma impressora 3D - Acessibilidade a um cortador a laser - Um par de alicates - Pequena chave de fenda encaixada no parafuso de escolha - Cola de madeira - Supercola

Etapa 1: Corte a laser de todo o compensado para a base

O primeiro passo é fazer a base do dispositivo onde montaremos todos os nossos módulos de bosque etc.

Você pode baixar o arquivo DXF adicionado e usar um cortador a laser para fazer a placa, para isso ajuste as configurações para primeiro gravar todas as linhas pretas, depois cortar todas as linhas azuis e, finalmente, cortar as linhas vermelhas. Depois disso, você precisa colar a placa do botão lateral no lado esquerdo da placa principal e a placa do sensor de som na parte superior. Os 2 blocos vermelhos precisam ser colados nos retângulos próximos ao servo para os parafusos.

Peças / Ferramentas: - Placa de madeira compensada de 200x200x5mm - Acessibilidade a um cortador a laser - Cola de madeira

Etapa 2: Soldando os LEDs para ter conectores mais longos e ajustáveis

Para nos dar um pouco de espaço para brincar, precisamos alongar os pinos dos LEDs. Portanto, precisamos cortar os pinos e soldar um fio fino e isolado no meio. Depois disso, podemos colar o LED em qualquer lugar sem ter que contar na colocação nem no tamanho do próprio módulo GROVE.

Depois de modificar todos os 6 LEDs, você pode colá-los nos orifícios. Acabei de usar um pouco de supercola e funcionou perfeitamente, mas todos os tipos de cola devem funcionar bem. Os 2 LEDs da esquerda ficarão verdes, o 3º será o amarelo e o último deverá ser vermelho. O que está no canto direito deve ser azul.

Peças / Ferramentas: - Fio preto 5x 4cm, fio vermelho 5x 4cm - 5 LEDs (3mm) (2 verdes, 1 amarelo, 1 vermelho, 1 azul) - Ferro de soldar + Solda - Supercola - Um par de alicates

NOTA: Preste atenção à polarização do LED. (O pino mais curto / dobrado é o positivo, então vermelho)

Etapa 3: Montagem de todos os módulos nos lugares certos

Agora que você tem todos os LEDs no lugar e tudo pronto para montar, pode começar a trabalhar na montagem de todo o hardware restante. Todos os locais de montagem corretos são gravados na madeira, com uma breve indicação de qual módulo deve ser colocado. Você pode usar os pequenos parafusos de 2 mm para montar tudo no lugar. não há necessidade de cola nesta etapa.

Se todos os módulos estiverem aparafusados nos lugares corretos, você pode começar a conectar tudo ao Arduino. Analog Porta 1: Sensor de som inputPort 2: ButtonPort 3: ServoPort 4: LED 1 (verde) Porta 5: LED 2 (verde) Porta 6: LED 3 (amarelo) Porta 7: LED 4 (vermelho) Porta 8: LED 5 (azul)

Peças / Ferramentas: - Caixa de montagem Arduino Uno R3 + - Blindagem Grove para Arduino Uno- Módulo LED 5x Grove - Sensor de sonoridade Grove - Mini Servo com conector Grove - Botão Grove (montado na parte traseira) - Caixa de bateria 9V + bateria - Conector Grove 7x cabo (10cm) - Chave de fenda pequena encaixada no parafuso de escolha - parafusos 23x 2mmx5mm

NOTA: achei mais fácil começar com o botão montado na lateral e o sensor de som montado na parte superior, pois eles se encaixam bem e são difíceis de alcançar quando tudo está no lugar.

- Projetei tudo para montar em 1 placa. Isso tem a vantagem de que o decibelímetro permanecerá fácil de modificar e ajustar coisas como o código, etc.

Etapa 4: Projetar / imprimir a placa frontal

Para tornar o decibelímetro um pouco mais agradável de se olhar, podemos tornar a frente um pouco mais interessante adicionando um design à face do dispositivo.

Fiz um conceito simples no Illustrator que você pode imprimir e colar usando uma fina camada de cola de madeira ou spray. Também adicionei o arquivo do Illustrator para que você mesmo pudesse editar o design

Etapa 5: Fazendo o caso para cobrir todos os eletrônicos

Agora que temos todos os módulos montados e funcionando, precisamos encontrar uma maneira de cobrir todos os componentes eletrônicos expostos.

Eu projetei 2 versões para escolher, 1 com e 1 sem clipe na parte traseira para pendurar o dispositivo em um cinto, mochila ou algo semelhante.

Você pode baixar o que preferir acima e usar qualquer impressora 3D para imprimir a parte traseira e finalizar seu dispositivo.

Peças / Ferramentas: - Acessibilidade a uma impressora 3D

Etapa 6: Software

Agora que temos todo o hardware conectado e configurado, podemos começar a trabalhar no lado do software.

Criei a base do código no Thinkercad e adicionei a biblioteca "ResponsiveAnalogRead" posteriormente.

A biblioteca ResponsiveAnalogRead suaviza a curva de entrada do sensor de som para que o servo reaja de maneira muito mais suave e realista.

Você pode baixar o código com e sem a biblioteca extra acima. Basta baixar o código, abri-lo no Arduino IDE e gravá-lo em seu Arduino via USB tipo B. Se você conectou os módulos e as peças corretamente, o decibelímetro deve comece a trabalhar imediatamente.

Explicação do código base: Primeiro, a entrada analógica do sensor de som é dividida em 2 variáveis: A variável do servo, com uma faixa entre 155 e 25 (GradenServo). E uma variável para os LEDs, com faixa entre 0 e 100 (Ledwaarde)

Depois disso, o código irá ligar ou desligar os LEDs 1-4 durante valores específicos do "Ledwaarde" e definir o MiniServo para a quantidade correta de graus com base na variável "GradenServo". O 5º LED (azul) acenderá se a variável ficar muito alta. Quando isso acontece, ele também grava outra variável chamada "resetLED" com um valor de "1". Isso significa que o LED azul não desligará automaticamente. Este loop se repetirá e o LED azul permanecerá aceso. Mas quando o botão for pressionado, ele irá verificar se a variável "resetLED" é igual a "1" (então se o led estiver aceso) e se isso acontecer, apaga o led Azul, e escreve a variável "resetLED" de volta para "0". Agora o led azul é desligado novamente e permanecerá assim até que o "Ledwaarde" fique acima de 90 novamente

Outra visualização pode ser encontrada no fluxograma, que pode ser baixado dos arquivos incluídos nesta etapa.

NOTA:

Se você quiser usar o ResponsiveAnalogRead, ele não irá compilar, primeiro você precisa instalar a biblioteca no seu computador, no vídeo explicativo é mostrado como instalá-la. Após a instalação, você também pode alterar certos valores como "setSnapmultiplier" para alterar o quanto o software suavizará a entrada, adicionar um nível para a suavização iniciar e muito mais.