Arduino + Mp3: 12 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Amo luz, física, ótica, eletrônica, robótica e tudo relacionado à ciência. Comecei a trabalhar com transferência de dados e queria experimentar o método Li-Fi, algo inovador e que está crescendo.

Eu sei sobre as altas velocidades de transferência de dados alcançadas pelo Li-Fi, então eu queria trabalhar em algo relacionado a isso e encontrar algo útil. Neste projeto, pensei em torná-lo econômico e interessante, então decidi usar algo que todo mundo gosta, música.

A princípio pensei que seria algo caro, mas como tudo funcionava em digital acabou sendo incrivelmente barato de executar.

Com a facilidade do arduino consigo gerar frequências para produzir sons, o projeto é codificar uma música e deixar tudo pronto para que as pessoas possam codificar outras músicas e enviar dados via LED sem ter conectado a buzina diretamente ao Arduino.

Etapa 1: Design

Podemos observar que o projeto foi realizado em um protoboard, pois os testes estão sendo realizados e em breve serão acrescentados amplificadores para melhorar o sinal. Algo que observei é que o sinal da buzina está muito baixo, portanto, devo amplificar o sinal antes de conectar a buzina.

Etapa 2: O que você vai encontrar

Ferramentas e equipamentos:

• Multímetro: pelo menos você precisa verificar a tensão, polaridade, resistência e continuidade para solução de problemas. Go Link
• Cautín. Go Link
• Massa.
• Welding. Go Link
• Mais leve.
• Alicate de corte.

Eletrônicos:

• Jack: Podemos reciclar muitos objetos de áudio, neste caso eu encontrei um que foi usado para conectar alto-falantes que não funcionavam.
• Arduino: Podemos usar qualquer arduino, para isso usei um arduino.
• LED: Recomendo um LED que gere luz branca, pois não tinha LED de luz branca usei um LED RGB captando sempre as 3 cores para gerar luz branca (Importante: Com LED vermelho, LED verde e LED azul não funcionam os nossos o circuito).
• Resistor: Se você usar LED RGB, eu recomendo usar resistores de 1k Ohms, e se você usar um LED branco você pode usar resistores de 330 Ohms.
• Bateria: de preferência 9V.
• Conector para bateria de 9V. Go Link
• Cabo: Para facilitar os cortes e conexões usei JUMPERS. Go Link
• Fotorresistor (célula solar)

Etapa 3: Como funciona o circuito / diagrama

Veja como funciona o sistema:

Como o olho humano não consegue ver a luz em alguns intervalos do espectro, usando a luz emitida pelos LEDs podemos enviar sinais por meio de interrupções na frequência. É como ligar e desligar a luz (como sinais de fumaça). O circuito funciona com uma bateria de 9V que alimenta todo o nosso circuito.

Etapa 4: cabeamento de áudio

Ao cortar o Jack podemos verificar com o nosso multímetro a continuidade para saber quais cabos correspondem a terra e sinal, existem jack com 2 cabos (terra e sinal) e outros com 3 cabos (terra, sinal direito, sinal esquerdo). Neste caso ao cortar o cabo obtive um cabo prateado, um cabo branco e um cabo vermelho. Com o multímetro pude identificar que o cabo prateado corresponde ao terra e por conclusão o vermelho e o branco são o sinal. Pra deixar o cabo mais forte o que fiz foi dividir o cabo 50% -50% e vou torcer pra ter 2 fios da mesma polaridade mais forte e mais uma vez o fio (Isso é pra fortalecer o cabo e eu não saber Break facilmente).

Etapa 5: Fiação de áudio (continuação)

Como o cabo é muito fino e com a ferramenta de corte muito fácil de quebrar, recomendo usar fogo, neste caso foi usado um isqueiro.

Simplesmente acenda a ponta do cabo com fogo e na hora de queimar deve remover com os dedos ou algum instrumento o cabo enquanto está quente (o que estamos retirando é o plástico que cobre o cabo). Agora vamos colocar o fio branco e vermelho em um nó.

Etapa 6: fotorresistor

Neste caso usei um painel solar para cobrir uma área maior, pois esta célula simplesmente soldou cabos jumper nos terminais positivo e negativo.

Para saber se nossa célula está em funcionamento por meio do voltímetro podemos saber a tensão que fornece se a colocarmos na luz do sol (recomendo que seja em 2V ± 0,5)

Etapa 7: construção do nosso circuito de LED

Utilizando LED RGB e com resistência de 1k ohms podemos obter a cor branca, para o circuito no protoboard faremos o que é mostrado no diagrama onde teremos a bateria de 9V alimentando o LED positivo e o terra conectado ao sinal que envia Nosso player (sinal de música). O aterramento do jackpot é conectado ao lado negativo dos LEDs.

Enquanto estava experimentando queria experimentar outro tipo de cor para observar o que acontecia e não obtive resultados com LED vermelho, verde e azul.

Etapa 8: Teoria para obter a frequência das notas

Um som nada mais é do que uma vibração do ar que um sensor pode captar, no nosso caso o ouvido. Um som com um determinado tom depende da frequência com que o ar vibra.

A música é dividida nas frequências possíveis em porções que chamamos de “oitavas” e cada oitava em 12 porções que chamamos de notas musicais. Cada nota de uma oitava tem exatamente metade da frequência da mesma nota na oitava superior.

As ondas sonoras se assemelham muito às ondas que ocorrem na superfície da água quando jogamos um objeto, a diferença é que as ondas sonoras vibram o ar em todas as direções desde sua origem, a menos que um obstáculo cause um choque e o distorça.

Em geral, uma nota "n" (n = 1 para Do, n = 2 para Do # … n = 12 para Sim) da oitava "o" (de 0 a 10) tem uma frequência f (n, O) que podemos calcular desta forma (imagem):

Etapa 9: Programação do Arduino

Para a programação simplesmente pegaremos uma música e iremos selecionando o tipo de nota, algo importante são os tempos a considerar. Primeiro, no programa é definida a saída de nosso alto-falante como pino 11, depois siga os valores flutuantes correspondentes a cada nota que vamos usar com seu valor de frequência. Temos que definir as notas já que os tempos entre os tipos de notas são diferentes, no código podemos observar as notas principais, temos um tempo bpm para aumentar ou diminuir a velocidade. Você encontrará alguns comentários no código para que possam ser orientados.

Etapa 10: Diagrama de conexão

Vamos conectar o arduino terra ao terra do nosso cabo Jack e o positivo à bateria positiva de 9V. O sinal sairá do pino 11 que será conectado ao negativo da bateria.

Etapa 11: Música

Agora que carregamos o código em nosso arduino e todas as conexões, é hora de jogar! Veremos como nossa buzina começa a soar sem estar conectado ao nosso arduino, estamos simplesmente enviando sinais através do LED.

Etapa 12: Considerações Finais

Na buzina o som ficará muito reduzido, por isso recomendo adicionar um circuito para amplificar o sinal. Na hora de programar a música que cada um deseja, deve-se levar em consideração o tempo de espera e paciência, pois teremos que afinar muito o ouvido para resultados incríveis.

Mecatronica LATAM