Vandhøjttaler -equalizer: 13 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

I min første instruerbare vil jeg gennemgå de trin, der er nødvendige for at oprette vandhøjttalere, der fungerer som en equalizer.

Vandhøjttalere fra butikken er fantastiske at se, men jeg følte, at de kunne mere. for så mange år siden havde jeg ændret et sæt for at vise hyppigheden af musikafspilning. På det tidspunkt jeg brugte Color Organ Triple Deluxe II, kombineret med et sæt fotoceller potentiometre og transistorer kunne jeg få et sæt med 3 højttalere til at fungere.

Jeg havde da for et par år siden hørt om IC MSGEQ7, som har evnen til at adskille lyd til 7 dataværdier, så en arduino kan læse. Jeg bruger en arduino mega 2560 i dette projekt, fordi det har det nødvendige antal PWM -ben til at køre fem vandtårne.

Dette projekt bruger loddefærdigheder på et perfboard, Bluetooth -modul, arduino og vandhøjttalere fra hylden. Under hele projektet bemærkede jeg faktisk et par ting, som jeg skulle have gjort anderledes, så jeg vil helt sikkert påpege dem.

Lad os komme igang

Trin 1: Dele

Der bruges en del dele i dette projekt. Mange dele havde jeg omkring skrivebordet, andre dele blev købt fra en lokal reservedelsbutik.

Du får brug for:

BEMÆRK: delmængde i parentes

(1) Arduino Mega 2560

(1) USB Bluetooth -modul

(1) 8 -pins DIP -stik

(1) MSGEQ7 - Jeg anbefaler at købe dette fra Sparkfun Electronics, da ebay er fuld af falske versioner af denne IC

(1) Hovedtelefonstik

(1) Høretelefonkabel med hun -ende

(1) standard USB -hun med anstændig kabellængde

(5) 3 -leder stik (par) sælges normalt som 3 -leder stik til ws2812b LED strips (se billede)

(10) FQP30N06L N-kanal mosfet

(5) 1N4001 standard blokeringsdiode

(4) 3 mm rød LED

(4) 3 mm gul LED

(4) 3 mm hvid LED

(4) 3 mm grøn LED

(4) 3 mm blå LED

(10) 10k modstande 1/4 watt

(8) 100 OHM modstande

(8) 150 OHM modstande

(5) 500 OHM potentiometre

(5) 2k OHM potentimeter

(5) 27 OHM 5 watt modstande

(2) 100k OHM modstande

(2) 100nF kondensatorer

(1) 33pF kondensator - Skal være denne værdi; Jeg satte flere kondensatorer parallelt for at nå denne værdi

(1) 10nF kondensator

(1) On - ON vippekontakt (monteringshul var 3 mm, normalt angivet som en mini vippekontakt på ebay)

(4) 1/8 "x 1 1/2" bolte (mine blev mærket som komfurbolte fra Home Depot, 3d -filen er konfigureret til denne møtrik og bolt)

(2) cirka 12 Ethernet -kabel længder

3D -printede dele, hvis du ikke ejer en printer, er websteder som 3dhubs.com en stor ressource.

Varm lim

Lodde + loddejern

Hovedstifter til mænd

Trin 2: Afmonter Bluetooth -adapteren

Oprindeligt skulle jeg bruge et USB -hankabel, men stikket var brudt på det, og jeg besluttede derefter at demontere adapteren og fjerne USB -porten. Ved hjælp af en multi-meter kunne jeg finde jorden ved at teste stifterne til USB-portens ydre skal. (de er forbundet)

BEMÆRK: Jeg var faktisk nødt til at skifte denne adapter halvvejs gennem projektet, da den forårsagede højfrekvent støj på lydporten, den nye er heller ikke 100% bedre. men jeg har en anden modtager, der virker, den har dog sit eget batteri og tænd/sluk -kontakt, hvilket gør vandhøjttalerne ikke så plug and play. mens disse modtagere er billige at betale mere, betyder det ikke altid, at du får høj kvalitet.

Trin 3: Opsætning af IC på Perfboard

I dette trin starter vi perfboard -lodningen af IC DIP -fatningen.

Skematisk viser, hvordan alle dele vil blive kablet, mosfet -kontrolstiften er mærket "PWM", fordi jeg lige har forbundet dem direkte til en pin på arduinoen, da jeg kunne ændre, hvad hver pin styrede fra koden.

Jeg startede med at placere DIP -stikket nær den ene side af brættet nær midten af brættet.

TIP: sticky tack hjælper med at holde dele på plads under lodning.

Jeg tilføjede derefter 100nF kondensatoren på ben 1 og 2 og brugte derefter de to 100k OHM modstande til at forbinde til pin 8. Jeg brugte derefter 4 kondensatorer parallelt og tilføjede 100nF på pin 6. Derefter blev det mannlige lydkabel tilføjet og forbundet til 10nF kondensator. Jorden fra lydkablet blev bundet i jorden.

Jeg har inkluderet et billede af bagsiden af perfboardet, jeg har også tilføjet etiketter på undersiden, så det er lettere at forstå, hvor delene var forbundet.

Trin 4: Tilføjelse af Mosfets

Næste trin, jeg tog, var at tilføje mosfets, da jeg tilføjede mosfets, jeg brugte kølelegeme til at indstille højden, det viste sig senere, at de ikke bliver varme nok til at kræve, at kølelegeme tilføjes.

Jeg ville starte med bare at anvende loddetin på den midterste pin, så der er mulighed for justeringer.

Når mosfets var på plads begyndte jeg at tilføje 10k OHM pull down modstande, jeg brugte modstandsbenene til at bygge bro mellem de nødvendige stifter.

Trin 5: Placering af dioder og 5W modstande

På tidspunktet for dette trin ventede jeg stadig på, at 5W modstande skulle sendes til mig, så jeg bjærgede en modstand fra den tidligere version af vandhøjttalere, så jeg kunne sikre den afstand, der kræves for at placere dioderne.

Efter at dioderne var placeret, begyndte jeg at fjerne solid 18AWG -ledning for at fungere som positive og negative busstænger

Solid AWG -ledning blev placeret på den positive side af dioderne og derefter ført til pin 1 på IC -stikket.

et andet stykke udstyr blev brugt til at gå fra den negative side af 33pF kondensatoren og sløjfer rundt om mosfets. Et andet mindre stykke blev loopet fra negativet på 33pF kondensatorerne til pin 2 på IC -stikket.

Trin 6: Tilføjelse af panelstik og Bluetooth og potentiometre

Ved hjælp af en 20AWG strandet tilslutningstråd til at tilslutte panelstikket til de samme forbindelser som det mannlige lydkabel. Jeg tilføjede derefter ledninger til strøm og jord til Bluetooth -adapteren ved hjælp af den solide AWG -trådbusstang på undersiden.

Jeg tilføjede derefter de 500 OHM potentiometre, der giver mulighed for ekstra kontrol af LED -lysstyrken (disse er nødvendige, men jeg finder, at nogle LED -farver kan overvinde andre, så jeg tilføjede disse for at justere deres lysstyrke)

Jeg brugte overskydende metal fra beskårne kondensatorledninger til at bygge bro over afstanden fra potentiometeret til midterstiften på mosfets

Trin 7: Forberedelse af vandhøjttalere

Jeg startede med at bruge en lille skruetrækker til at fjerne de små skruer bag på vandhøjttalerhuset, efter at jeg havde fjernet printkortet, fandt jeg ledningerne til motoren. ved hjælp af skyllefræsere skar jeg disse så tæt som muligt på printkortet.

BEMÆRK: ledningerne på motorerne kan ikke repareres, hvilket kan forårsage for mange fejl, når enderne skæres og fjernes, kan ødelægge motoren/ledningerne

Jeg brugte derefter en lille nålestang til at fjerne printkortet med LED'er. Jeg vælger at have en farve pr. Vandhus vs de 4 farver, der bruges fra butiksproduktet.

Jeg bøjer derefter de positive LED -ledninger næsten flush, så de krydser hinanden, jeg starter med at bøje ud -LED'erne, så tier -LED'er spænder fra ende til anden. Brug af sticky tack til at holde lysdioderne på plads; Jeg bøjer derefter de to indre lysdioder, men beskærer deres ledninger, da de ikke behøver at være så lange. Med lysdioderne holdt af sticky tack kan jeg ikke lodde de positive leads sammen.

Jeg kan nu beskære de negative ledninger fra LED'erne og også beskære modstandene. (Jeg vælger at placere LED'erne, så deres farvebånd alle vendte i samme retning; dette var rent kosmetisk) Ved hjælp af modstandernes ledninger bøjede jeg dem på samme måde som jeg gjorde til LED'ernes positive ledninger.

Jeg brugte varm lim til at holde lysdioderne på plads. Tilslut derefter 3 -lederstikket. Motoren og lysdioderne deler en fælles positiv. de matchende stik forbindes derefter til perfboardet, det positive på den ene side af dioden og motorens negative på den anden side af dioden. Det negative af lysdioderne er forbundet til et ben på potentiometeret.

De røde og gule lysdioder havde en 150 OHM modstand på dem

De hvide, grønne, blå lysdioder havde en 100 OHM modstand på dem

Disse modstandsværdier bør tillade hver LED at køre ved 20mA

Trin 8: Tilføjelse af Arduino Wires

Jeg brugte to længder af Ethernet -kabel, cirka 12 tommer kabel (x 2) Jeg brugte i alt 15 ledninger (1 ekstra)

Jeg brugte nogle af de faste kernetråde til at spænde kablet for at hjælpe med at fastgøre kablet til perfboardet. Jeg endte også med at have brug for varm lim for at holde det på plads. Et lynlås i hjørnet hjalp med at lede tråden til arduinoen, der ville være placeret ved siden af perfboardet, når den blev sat i sagen.

Ledningerne var tilfældigt placeret, men jeg sørgede for, at de kunne nå det sted, de havde brug for, nogle var længere end andre, dem der var for lange blev trimmet til størrelse. Ved hjælp af overskrifterne kunne jeg lodde de andre ender af ledningen til stifterne, hvilket giver mig mulighed for at adskille arduinoen, hvis jeg skulle. Jeg endte med at tilføje varm lim senere for at sikre, at ledningerne ikke bryder stifterne, men jeg gør dette, efter at alle funktioner er testet.

Jeg tilføjede ledninger til IC -styringen og en ledning til både 5v+ og jord.

Efter at dette var gjort lavede jeg en test for at se om lysene og IC'en ville fungere korrekt, da jeg stadig ventede på 5w modstande i posten.

Trin 9: Motorresistorer og potentiometre

Jeg tilføjede 5W modstande mellem dioden og mosfets midterstift. Jeg bruger ledningerne i modstanden bøjning over for at bygge bro over kløften.

Jeg finder motorerne mere lydhøre over for at blive pulseret og aktiveret hurtigt, når vandet allerede langsomt strømmer. Det er her, 2k potentiometeret spiller ind. Potentiometeret er tilsluttet 20AWG -tilslutningskablet til 5w -modstanden (vedhæft ikke denne ledning før 5W -modstanden, da potentiometeret ikke kan håndtere motorens effekt)

Et andet ben af potentiometeret er bøjet ud og ved hjælp af et andet stykke solid 18AWG -ledning kan jeg forbinde en enkelt stift fra alle potentiometer til jord.

BEMÆRK: Jeg havde oprindeligt forsøgt ikke at bruge potentiometrene, men jeg har fundet ud af, at brug af PWM på disse motorer forårsager frygtelig højfrekvent feedback, der forårsager interferens med IC'en

Trin 10: 3D -udskrivning

Jeg printede i alt 3 dele, toppen, bunden og bagpanelet. De STL -filer, jeg har tilføjet, er dog kun to dele (øverst og nederst), som vil gøre tingene lettere for nogen at følge. Jeg gjorde dette, da jeg fandt forsøg på at tilføje panelet, efter at faktum ikke ser så godt ud. Jeg laver hovedsageligt et bagpanel, fordi jeg ikke var sikker på, hvad jeg ville have på bagsiden. I mit tilfælde besluttede jeg at tilføje en tænd/sluk -kontakt.

I alt ser du på 36 timers 3D -print. Jeg bruger ABS i min printer, da jeg synes det er virkelig let at male og slibe. Plus når jeg laver samlinger, kan jeg bruge acetone til at svejse dele sammen.

Den første del, jeg anbefaler at udskrive, er 3D -målingstestfilen, dette er et lille stykke på 15 minutter, der giver dig mulighed for at sikre, at vandhøjttaleren passer, jeg gik gennem omkring 8 iterationer, indtil jeg havde den rigtige profil, der passede til højttaleren. Ved at gøre dette sparer jeg mig for at spilde et 18 timers tryk. toppen har pladser til 1/8 "x 1 1/2" Jeg var nødt til at bruge lille fil, da bro på min 3D -printer er lidt stram.

Trin 11: Montering

Jeg startede med at bruge varm lim på nøglerne til ledningerne, det er for at sikre, at de ikke går i stykker. Jeg tilføjede den varme lim, efter at jeg havde sikret, at motorerne arbejdede med programmeringen. Jeg brugte en lille smule varm lim i to hjørner af arduinoen, så den kunne fjernes senere, hvis det skulle være nødvendigt. alternativt kan afstandsstykker og gevindindsatser designes i 3D -printet.

Som du kan se på billedet, har jeg et andet Bluetooth -modul tilknyttet, jeg brugte dette modul, mens jeg ventede på et nyt i posten. Hovedproblemet med højttalerne, der falsk udløser, er ikke helt Bluetooth -modulernes fejl, motorerne ser ikke ud til at kunne lide at arbejde på PWM.

Jeg tilføjede vandtårnene til det øverste stykke og sikrede det med varm lim. Jeg brugte en lille mængde, da jeg planlægger at adskille højttalerne senere og slibe og derefter klare plasten, men det er for koldt til at sprøjte maling, hvor jeg er lige nu. Panelstikket og kontakten blev derefter tilføjet til bagpanelet, jeg havde faktisk tilføjet USB -strømkablet tidligere, men nu hvor 3D -printet er et stykke, skal kablet føres gennem sagen og derefter forbindes på plads, kan du se, hvor jeg kablet USB'en på billedet, den stikker gennem perfboardet og loddes til den solide AWG -trådbusstang, Den eneste forskel fra billedet er med kontakten, at den positive vil gå til kontakten først derefter perfboardet.

Trin 12: Koden

Koden, jeg har tilføjet, er for det meste ligetil. Koden skal fungere som den er.

Det eneste, der skal ændres, er variablerne øverst i koden. De er tydeligt markeret med kommentarer.

BEMÆRK:

Baseret på et tip tog jeg mig tid til at lære og prøve at justere PWM -frekvensen på arduino mega. Selvom ændringen af frekvensen hjalp med at fjerne motorstøj, der forårsagede en feedback -loop, krævede det dog, at jeg ændrede mange andre dele af koden, timingen skulle ændres, følsomheden skulle øges.

Problemet med at ændre den oprettede PWM -frekvens er, at timingen skulle øges for at opveje den falske udløsning, der begyndte at ske, og værdier skulle ændres, hvilket gjorde højttalerne mindre følsomme. Jeg tror, at det bedste på dette tidspunkt ville være at prøve motorføreren fra min tidligere iteration af dette projekt, som der tales mere om i det sidste trin.

Trin 13: Det endelige produkt

Det sidste element er virkelig spændende at se. Dette element ses bedst i lav til mørk rumbelysning. Desværre er mit nuværende kamera ikke i stand til at optage under dårlige lysforhold. Det er fordi jeg kunne bruge et godt kamera til at vise tilfælde af mine projekter, som jeg har deltaget i første gang forfatterkonkurrence, jeg håber, at folk nød dette projekt og vælger at stemme på mig.

Jeg har tilføjet en video af den originale version af højttalere, så du kan se nogenlunde, hvordan de ser ud.

Næste skridt

Jeg vil gerne prøve at bruge det originale motordriverkredsløb, som jeg lavede i version 1, der bruger transistorer og fotoceller for at se, om det ville tillade motorerne at fungere bedre, dette skulle fjerne de problemer, jeg har haft med frekvensstøj på motorerne på grund af brug af PWM -styresignal. Jeg kan også tilføje nogle højttalere til siden af sagen sammen med deres egen lydstyrkekontrol.

Du vil måske også bemærke, at indersiden af vandtårnene er i forskellige farver, de originale højttalere, jeg havde, er chome, som jeg ikke kunne finde lokalt, så jeg valgte den sorte til de nye (de fås i forskellige farver) jeg kan opgradere til alle en farve, men de sælger for $ 40 et par.