Arduino Music Reactive Desktop Lamp: 8 trin (med billeder)

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

Hej alle!

I denne build vil vi lave en reaktiv LED -skrivebordslampe ved hjælp af enkle komponenter og nogle grundlæggende Arduino -programmering. Det gør en imponerende effekt, hvor lyset vil danse til alle lyde og musik. Jeg afsluttede dette projekt med en holdkammerat.

Hvad inspirerede mig til at gøre dette? Under en af tutorials i mit modul fik vi mulighed for at lære, hvordan en Arduino fungerer, og jeg var siden fascineret af de utallige muligheder for det, kombineret med det faktum, at det er en open source -hardware. Da jeg havde til opgave at oprette og forfine en digital artefakt, ønskede jeg at bruge beregning som et værktøj og et medium til at udtrykke kunst og kultur gennem denne fysiske digitale artefakt. Jeg har også altid haft en ting i retning af objekt, der indeholder lysdioder, da jeg føler, at LED -strimler styrer en lang række muligheder - fra den måde, det er sat sammen med objektet, til kontrol af farven. Det kunne få et enkelt objekt til at se godt og interaktivt ud. Hvad bedre er, hvis vi kunne gøre det til et bærbart objekt. Jeg er sikker på, at de fleste af jer har kendt til DJ -marshmello og hans ikoniske hovedbeklædning. Mit originale koncept var at forfine den bærbare marshmello -hjelm, inkorporere LED -lys - drevet af Arduino og accelerometer -bevægelsessensor, til den (vil berøre mere om dette i de sidste tanker). På grund af budget (omkostninger ved LED er dyre..) og praktiske projektovervejelser på det tidspunkt ændrede vi ideen til denne lydreaktive marshmello LED -lampe. Det kan helt sikkert ses som et medie, der viser popkulturen, og da det er en lydreaktiv lampe, ser det ud til at være en digital kunst.

Dette er vores version af projektet. Alle kreditter til youtuberens "Natural Nerd" fulgte vi ud fra, hvad de havde gjort og vil gerne takke dem for at give os detaljer om, hvordan man gør projektet. (Naturlig nørd)

Trin 1: Hovedforsyninger

Første ting først: Det er de forsyninger, vi har brug for. De er stort set valgfrie - på grundlag af at du nemt kan lave din egen improvisation og tilpasning til dit projekt. Alligevel er der brug for nogle vigtige elementer, hvis du vil følge denne vejledning:

• Arduino Uno (eller en lige så lille Arduino -type)
• Lyddetektormodul
• Ekstern strømforsyning
• Individuelt adresserbare LED -strips 60 leds pr. Meter
• Jumper ledninger
• Brødbræt

Afhængigt af det udseende, du vil opnå, vil du måske arrangere strimlerne anderledes eller udstråle lyset på en anden måde. Til min tilgang brugte jeg følgende elementer:

• En genbrugsglasglas (eller en anden krukke, der passer til din dimension)
• Et sort kort papir
• Skumplade
• Sprøjtemaling (bruges til at belægge krukken)

Alle nøgleelementerne blev købt hos Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), LED -strimlerne var langt den dyreste del, der kostede SGD 18 for 1 meter - vi brugte 2 meter. Resten af emnerne var enten genbrugsmaterialer eller købt i nærbutikken/ dagligvarebutikken.

Trin 2: TÆND FOR KOMPONENTERNE

Jeg brugte en ekstern strømforsyning, f.eks. En AC til DC strømkilde - fyren ved skranken foreslog en ekstern strømforsyning, da det ville være bedre at forsyne en 2 meter LED -strip og ikke brænde USB -porten. Hvis du bruger 1 meter eller mindre, undgår du den eksterne strømforsyning og bruger bare Arduino Unos USB -kabel og tilslutter det direkte til pc'en.

Hovedkomponenten i projektet er lyddetektormodulet. Det vil give et analogt signal (input) til Arduino, som bruges til at tænde RGB -lysene (output). Den eksterne strømforsyning forsyner alle tre komponenter - Arduino, lyddetektormodul og LED -lys. Led VIN (eller 5V) på Arduino og VCC på lyddetektorkortet til den positive indgang. Led derefter GND på Arduino og detektoren til det negative. Dette er illustreret på den vedlagte skema. Vi skal også tilslutte 5V- og GND -indgangen på LED -strimlen til strømkilden.

Vi brugte et brødbræt som mellemled til disse forbindelser. Strømforsyningen går til brødbrættet fra den eksterne strømkilde, som derefter driver de tre komponenter som nævnt.

Bemærk: vores vejleder foreslog brug af en modstand til forbindelserne mellem strøm- og lyddetektormodul, således at ikke al strøm går til modulet, hvilket giver bedre input.

Trin 3: DETEKTOR OG STRIPS

Efter at have tilsluttet alle tre komponenter til strømmen, skal vi derefter forbinde dem med hinanden.

Lyddetektormodulet vil kommunikere med Arduino over de analoge indgangsstifter - jeg bruger pin A0.

LED -strimlerne har brug for en digital puls for at forstå, hvilken LED der skal adresseres. Den digitale udgangsstift DI skal således tilsluttes Arduino. Jeg bruger pin 6 på Arduino. Vi fik butikken, hvor vi købte elektronikken til at lodde alle jumperledninger til LED -strimlen. Derfor var der ikke behov for noget loddejob for vores eget, hvilket sparer besværet med det. Det, der var nødvendigt, var bare at tilslutte et han-hun-kabel til det.

På samme måde kan du bare følge det medfølgende skematiske diagram for at få et overblik over forbindelserne.

Trin 4: OPLADNING AF KODEN

Dette er uden tvivl den vigtigste del af projektet. Du kan finde kilden til den kode, jeg brugte her (link) eller min version af den (vedhæftet fil). Hovedprincippet er at kortlægge den analoge værdi, der opnås fra sensoren, til antallet af lysdioder, der skal vises.

For at starte hver gang, vil vi sikre, at alle lys fungerer som forventet. Vi kan gøre dette ved at bruge array -funktionen, som lader dig tænde alle individuelle lysdioder.

Derefter går vi videre til hovedfunktionen til visualisering af lydene i lampen. Vi kan gøre dette ved hjælp af kortfunktionen. Dette vil lade os vise et bestemt antal lysdioder givet den kvantificerbare variable input. Til min tilgang besluttede jeg at pumpe antallet af lysdioder i opsætningen op (180 defineret i koden i modsætning til de 120 lysdioder, jeg har). Jeg prøvede forskellige opsætninger - herunder justering af følsomheden på lyddetektormodulet, variationer af mikrofonens lave og max -værdi osv. Jeg kunne dog ikke opnå en ønskelig visualisering, før jeg havde pumpet antallet af lysdioder op. Der er også et andet lag af procedurer. Koden giver mulighed for mere avanceret sporing af lydintensiteten baseret på gennemsnit, for at lade lyset ændre farver, når sangen går ind i et højdepunkt - 'HIGH mode'.

Afhængigt af det udseende, du vil opnå, kan du foretage justeringer af den anvendte kode. Denne video (link) forklarer koderne i detaljer.

Trin 5: FORBEREDELSE AF HUSET

Først rullede jeg det sorte kortpapir til omtrent samme cirkulære og diameter som åbningen af glasbeholderen. Jeg havde ikke de rigtige måleværktøjer. Derfor improviserer jeg ved stort set at rulle hele det sorte kortpapir i glasset. Efter at have målt længden af sort kortpapir, jeg skal bruge, klipper jeg det forsigtigt ved at følge det mærke, jeg har angivet. Jeg tapede derefter enderne sammen for at danne et cylindrisk rør. Husets længde og højde afhænger af størrelsen på din krukke. Du kan bruge enhver længde, du ønsker.

Derefter vikler jeg huset, som jeg havde gjort med LED -strimlen rundt om det, og maskerede hele overfladen af huset. Dette blev gjort bare med klæbemidlet på bagsiden af strimlen. Jeg sørger for, at der skæres en lille spalte ud, så den overskydende ledningslængde kan glide inde i huset for at sikre bedre ledning og ikke blokere den skylle overflade.

For det tredje bruges det hule cylindriske rør som en fordel ved at proppe elektronikken indvendigt. Til at begynde med sikrede jeg ledningsforbindelserne på Arduino og brødbræt ved hjælp af blå tack. Derefter tapede jeg den overskydende trådlængde ned ved hjælp af det normale 3M tape. Dette trin er en sikkerhedsforanstaltning for at forhindre, at ledningerne let afbrydes i forbindelse med samlingen.

For det fjerde er det samlede bord derefter klar til at blive indsat i huset. Da elektronikken er "skjult" inde i huset, skal opbygningen af bygningen være sådan, at den giver brugeren let adgang til Arduino USB. Ikke kun det, lyddetektormodulet skal også vende nedad for at modulet let kan opfange det omgivende lydinput. Det samlede bord bliver derfor sat op lodret for at tillade det. Nogle af skumpladen blev brugt til at holde det samlede bord til huset. Under dette trin tilsluttes LED -strimlen (med de røde, orange, gule springtråde) efter placeringen af elektronikken. Alle forbindelser er udført indtil dette punkt, undtagen dem til den eksterne strømkilde - den røde og sorte ledning.

Trin 6: KASSEN SELV

Da jeg baserede skrivebordslampen til at være en kopi af marshmellos hoved, måtte jeg belægge hele glasbeholderen - undtagen øjnene og munddelen, der skulle være sort, med den hvide spraymaling. En stencil af øjne og mund skæres ud og indsættes på glasset inden sprøjtearbejdet. Krukken blev ladt tørre før placeringen af øjne og mund inde fra krukken. Dette blev gjort ved hjælp af det resterende sorte kortpapir (i starten tænkte jeg bare på at male det sort). Effekten viste sig godt, da det ser ud til, at øjnene og mundlaget faktisk blev skåret ud.

Metal låget skulle have en central åbning for adgang til Arduino USB, lyddetektormodul og strømforsyning som nævnt. Det lykkedes mig at klippe på værkstedet i skolen.

Trin 7: AFSLUTNING

Det er nu den sidste samling af bygningen.

LED -strimlen kontrolleres først for at sikre, at lysene rent faktisk fungerer, og at alle forbindelser er korrekte. Efter at have sikret, at komponenterne fungerer, kan du fortsætte med at indsætte huset i krukkehuset, du lavede. Du kan se ved hullet (selv efter placering af låget) og placeringen af de elektroniske komponenter, du kan nå både Arduino USB -grænsefladen og strømindgangen nedenunder. Lyddetektormodulet stikker også lidt udad for bedre lydoptagelse. Til benene brugte jeg terninger, der var skåret ud af skumpladen, og malede det sort. Ideelt set kan du bruge et flot træstativ til din bordlampe.

Bemærk: malingsarbejdet var oprindeligt dårligt udført set fra vandmærkerne i den første prototype, derfor måtte jeg skrotte hele belægningen af ved hjælp af tyndere derefter, sprøjte det igen. Dette krævede bestemt en ekstra indsats, som du kan se for at undgå.

Og endelig afsluttede jeg projektet. Det tog helt sikkert gentagne forsøg og fejl - enten for at få koden i gang eller med hensyn til ændring af samleprocessen, men jeg var glad for, hvad der blev opnået.

Trin 8: FULDFØR

Dette var et fantastisk projekt, og jeg havde det sjovt med at gøre det. Desuden er det især fantastisk, da det er så tilpasseligt og giver mulighed for enhver tidsopdatering i fremtiden. Koden kan omarbejdes når som helst, og du får stort set en 'ny' lampe hver gang.

FREMTIDIGE FORBEDRINGER

Der er imidlertid så meget mere forbedring og/eller variationer, der kan foretages i bygningen.

Du kan tilføje forskellige knapindgange forbundet til Arduino. Med dette kan du ændre tilstanden for at implementere en generel lampefunktion, f.eks. Generel pulserende. Dette giver mulighed for at skifte mellem den aktuelle lydreaktive tilstand og generelle gradientpulserende tilstand. En anden knap kan implementeres, så du kan ændre farvesættet på de udstrålende lys (sæt 1 - blå til gul, sæt 2 - rød til lilla osv.). Eller endnu mere, du kan have 3 lag af procedurer, hvor der er flere tilstande til avanceret sporing af lydintensiteten baseret på gennemsnit - 'LOW', 'NORMAL', 'HIGH'. På den måde opnår du et bredere udvalg af farvebølger.

Jeg kan også godt lide at gå tilbage til mit originale koncept, det bærbare marshmello LED -hoved. Dette vil virke som en federe konstruktion, der både kombinerer brugen af et lyddetektormodul og accelerometer -bevægelsesmodul. Lyddetektormodulet genererer pulsvisualiseringen af LED -lysene, hvorimod accelerometerets bevægelsesmodul ændrer lysets farve i overensstemmelse med den input, den læser - bevægelsesgrad af brugeren.

Grundlæggende er tanken her, at begrænsningerne er uendelige og kun er begrænset af din vision. Tak fordi du så/læste og hav en god tid med din Arduino!