Llaç Sonic, de David Boldevin Engen: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Un llaç compacte, capaç de mostrar contínuament el so circumdant en quatre freqüències diferents en les seves dues matrius LED de 4x5 reflectides

Aquest tutorial us explicarà com fer un llaç que us farà destacar entre qualsevol multitud.

Què necessiteu per a aquest projecte:

1 Arduino Pro Micro o un Arduino de mida similar que funciona a 16 MHz

40 LED de 3 mm

1 botó senzill

1 micròfon Electret

1 bateria recarregable de 3,7 V 800 mAh 25C de 1 cel·la LiPo

10 resistències de 100Ω

1 resistència de 10kΩ

1 resistència de 220Ω

Accés a una màquina PCB (placa de circuit imprès)

Una corbata de llaç ajustable o enganxable econòmica o només la faixa del coll ajustable / enganxable ajustable

Pas 1: imprimiu el PCB

En imprimir una placa de circuit, pot ser que hàgiu d’adaptar el fitxer.cmp perquè s’adapti als requisits del fabricant. No obstant això, la placa de l'original es va fer mitjançant un mètode bastant imprecís, de manera que és probable que la majoria dels fabricants puguin produir el PCB sense alteracions. A les imatges, podeu veure la part frontal i posterior del PCB. El disseny suposa que els forats de soldadura no inclouen vies i que les vies només es poden col·locar per separat (en PCBs amb més d'una via lateral són connexions entre capes).

Cada llum s’adreça individualment mitjançant una tècnica anomenada Charlieplexing que permet molt menys nodes d’entrada que una matriu LED normal, l’inconvenient és que només es pot encendre la llum alhora, cosa que estableix un límit de la grandària de la matriu i sense intermitències notables. El charliplexing funciona en lloc de tenir dos senyals 1 i 0, té tres 1, 0 i Z. On Z funciona com un circuit obert, amb una impedància molt alta. Per tant, cada llum s’encén si el node es troba en una combinació d’1, 0, Z, Z, Z, és a dir, el corrent només pot anar d’un node a l’altre alhora.

Pas 2: soldar-ho tot junt

Quan es solden els llums del PCB, és molt important soldar constantment el costat positiu del LED als quadrats i el negatiu al cercle. Si ho feu al contrari, l’adreça del codi s’encén amb llums equivocats i la inconsistència provocarà que s’encenguin diversos llums pels mateixos estímuls.

A continuació, soldeu les 10 resistències de 100Ω a la part frontal del llaç.

A continuació, connecteu les altres peces de la manera que es mostra al diagrama del circuit; està bé soldar la bateria directament a l’Arduino, ja que es recarregarà quan l’arduino estigui connectat mitjançant USB. Abans d’enganxar totes les peces a la part posterior del PCB, heu de provar si hi ha errors a la matriu.

Pas 3: penjar codi i depurar

Pengeu el codi anterior. Quan s'ha carregat, premeu el botó per activar-lo, ara una forma de triangle apuntant cap a l'interior hauria de desplaçar-se cap amunt o cap avall al llaç.

Si no ho feu, utilitzeu la funció Parpellejar (LED), que pren l'entrada d'un número 1-20, per a cada llum individualment al bucle while (mode = 0) del bucle buit mentre es comenta la resta bucle.

bucle buit () {

while (mode == 0) {

Parpellejar (1); // Prova una per una per veure si els llums funcionen com haurien de fer-ho i quins no

// Parpelleja (2); // següent pas fins a 20

/ * if (digitalRead (Button) == 0) {

mode = 1;

Apagat ();

activar (1);

retard (200);

trencar;

}

Apagat (); * / // aquesta secció es comenta durant la depuració

}

…..

Depuració:

Si teniu diferents llums a cada costat, hi ha alguna cosa malament a la soldadura i heu de dessoldar els llums afectats i tornar a fer el pas 2.

Si s’apaguen els parells de 2 llums, pot ser que falten vies.

Si dos llums sempre s’encenen junts i són menys brillants que altres, un s’ha soldat de manera equivocada.

Si cada llum s'encén de manera individual, però no seguiu el patró descrit a les instruccions de la part superior del codi que heu desordenat el pas 2.

altres problemes poden sorgir per connexions incorrectes o un curtcircuit a la placa.

Advertència: aquest segment és molt tècnic i innecessari per fer el llaç

He escrit el codi d’anàlisi d’espectre específicament per a un Arduino amb una freqüència de rellotge de 16 MHz. Per tant, no estic del tot segur de com funcionarà en altres sistemes, ja que pot provocar que totes les bandes reaccionin de manera molt diferent, tot i que pot no canviar molt.

Funciona prenent 60 mostres en aproximadament 6, 7 ms, que és una freqüència de mostreig d’aproximadament 8, 9 kHz. Després, analitzeu-los de 4 maneres diferents donant 4 freqüències diferents.

L'anàlisi de freqüència més alta funciona comparant totes les altres mostres amb la següent, quadrant el valor i sumant-lo per a cada parell de mostres. Això proporciona l'efecte més alt al voltant de la meitat de la freqüència de mostreig, de manera que és un filtre de banda al voltant de 4, 4 kHz.

Una fórmula matemàtica aproximada per a l'anàlisi:

Σ (sq (x [2n-1] -x [2n]))

El següent funciona de manera similar, però primer afegeix dues mostres alhora. Això proporciona efectivament la meitat de la freqüència de mostreig de l'últim sistema mentre es filtra les freqüències més altes creant un filtre de pas de banda al voltant de 2, 2 kHz.

El següent sistema fa el mateix, però en lloc d’afegir 2 mostres a la vegada, n’afegeix 10, que es converteixen en un filtre de banda passant per a 440Hz.

L'última anàlisi suma les primeres 30 mostres i les compara amb la suma de les 30 últimes. Això es converteix efectivament en un filtre de banda passant per a 150Hz.

Pas 4: enganxeu-ho tot junt

És important mantenir l'Arduino separat del PCB, ja que si entra en contacte pot provocar un curtcircuit. Això es pot fer enganxant-los amb cinta elèctrica entre ells. també és avantatjós tenir la bateria en una de les ales de la corbata de proa i el microcontrolador a l’altra per mantenir l’equilibri. Heu d’intentar mantenir el centre del llaç força buit, ja que és aquí on connecteu la banda del coll, amb la possible excepció del micròfon, ja que hauria de sortir uns quants mil·límetres i apuntar cap a l’esòfag, això significa que quan parleu tothom ho veurà més clar.

Recordeu: a la part posterior de la corbata de llacet la funcionalitat és molt més important que l’estètica, ja que ningú no ho veurà.