Arbre de Nadal sensible al nivell sonor ambiental: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Voleu un arbre de Nadal que reaccioni al nivell de so ambiental de la vostra sala d’estar? Què tal una que s’il·lumina amb el ritme de la teva cançó de Nadal preferida sense la necessitat d’executar una entrada d’àudio al propi arbre? Què tal un arbre que reaccioni a temps amb les converses que es produeixen al seu voltant? Aquest és el vostre arbre!

Aquest arbre actua com a "VU meter", com els que apareixen a l'equalitzador gràfic d'alguns receptors, o com la caixa de veu de KITT a la sèrie de televisió Knight Rider. Utilitza un micròfon electret antic com a entrada que condueix una placa de relés d’estat sòlid. Hi ha un ajust de sensibilitat que us permetrà personalitzar el circuit per a la vostra configuració particular i hi ha un interruptor de bypass per quan preferiu tenir els llums completament engegats. Jo el dono "La meva família està malalta de canviar".

Factura de materials

Taula de relés d’estat sòlid (SSR)

• Protoboard
• Optoacobladors MOC3041 (o equivalents) x 6
• BT136-600 (o equivalent) triacs x 6
• Resistència de 150Ω x 6
• Resistència de 330Ω x 6
• 2 connectors de la placa PC de terminal x 8
• Cable d'extensió de 6 peus x 6 (Dollar Tree en tenia 1 $ per peça)
• Femelles de filferro

Tauler de control de VU

• AN6884 VU meter IC
• CI amplificador operatiu LM324 quad
• 2N3906 transistor PNP x 5
• Condensador 2.2uf
• Condensador de 0,1uf
• Resistència de 10 kΩ x 2
• Resistència de 4,7 kΩ
• Resistència de 100kΩ
• Resistència de 330 kΩ (i possiblement alguns valors alternatius en el rang de 40-500 kΩ)
• Potencióòmetre de 10kΩ (resistència variable)

Misc

• Tancament de plàstic articulat
• Jack de barril
• Interruptor lliscant SPDT
• Alimentació de 9V

Pas 1: Junta de relés d'estat sòlid

Aquesta part del projecte s’ha extret d’aquest excel·lent llums de Nadal amb Arduino, instructibles. Hi podeu trobar instruccions detallades i esquemes. Vaig utilitzar triacs resistents simplement perquè els tenia al contenidor de peces. Segur que podeu utilitzar triacs més petits i menys costosos si estan a la vostra disposició. Igualment amb els optoacopladors. He utilitzat optoacopladors MOC3041 perquè els tenia. Són resistents per als optoacopladors i podeu utilitzar-ne d’altres menys costosos si ho desitgeu. Simplement conduïu les portes dels triacs amb ells.

Hi ha un avís de seguretat en ordre. Aquí utilitzeu la xarxa elèctrica i és mortal. Tingueu en compte que si utilitzeu un triac com la sèrie BT136, la pestanya de muntatge també funciona com a terminal principal. No toqueu la pestanya metàl·lica quan la placa SSR està endollada i llegiu detingudament les fitxes tècniques de tot el que hi ha en aquesta placa. No intento espantar-vos; és una versió segura i divertida, però sí que implica la xarxa elèctrica.

Com a consell, la superglue assegurarà molt bé i fortament els blocs terminals blaus a la protoborda. També he col·locat les meves resistències verticalment per estalviar espai. En resum, un senyal positiu als terminals de l’optocoplador activarà els triacs i activarà tot allò que hi estigui unit. Un optoacoplador conté un LED i el senyal d’entrada ha de tenir un voltatge superior al voltatge directe del LED, però no tan gran com per proporcionar un corrent excessivament gran. Les resistències de 330Ω suposen que proporcionareu uns 5-9V.

Finalment, aquest tauler es pot reutilitzar. Interfacarà molt bé amb un Arduino, per exemple.

Pas 2: connecteu el tauler SSR al quadre i afegiu cables

Col·loqueu el tauler SSR a la part inferior de la caixa articulada. He utilitzat filferro esmaltat, tot assegurant-me que no s’acostava a la xarxa elèctrica, tot i estar aïllat. Primer vaig prémer una xinxeta per un convenient forat de protoborda i pel fons de la caixa. Ho vaig repetir fora de la protoborda i després vaig alimentar un tros de filferro esmaltat en forma d’U pels forats i vaig girar els extrems a la part inferior de la caixa. Vaig repetir aquest procés per les quatre cantonades del tauler SSR.

Talleu l'extrem de sòcol dels vostres sis cables extensors, deixant almenys un peu de filferro. Podeu deixar més o fins i tot trontollar les longituds del cable. Els llums de Nadal es connectaran a aquests endolls, de manera que és possible que vulgueu planificar ara la seva eventual col·locació al vostre arbre. Reserveu un extrem per endollar-lo.

Retireu aproximadament 1/4 de polzada de l'aïllament dels sis extrems del sòcol i de l'extrem reservat del tap.

Tallar o perforar forats per als cordons al costat de la caixa adjacent als terminals d’alimentació principal SSR. Per a una tranquil·litat addicional, vaig tallar els meus forats per tres costats i vaig deixar una solapa de la caixa per mantenir el recinte el més ben tancat possible. Feu un nus a cada cable, deixant suficient fil per fixar-lo als terminals. El nus evita que els cables s’estrenin sense estressar la connexió als terminals de la placa de PC.

Tingueu en compte que els cables d’extensió tenen un cable llis i un de canalé. El filferro llis és el filferro "calent" o que transporta corrent. Aquesta és la que canviarem. Podeu canviar el cable neutre acanalat i tot funcionarà. No obstant això, és més segur canviar el cable calent, ja que això atura el flux de corrent abans que entri al circuit. Per tant, fixeu els extrems llisos dels vostres sis endolls als sis terminals triac i fixeu l’extrem llis del cable d’endoll al terminal triac comú. Tingueu en compte també que si teniu un cable no polaritzat més antic (ambdues fulles de la mateixa mida), no importa el cable que poseu, ja que el podríeu endollar de qualsevol manera.

Connecteu tots els cables neutres mitjançant femelles de filferro. Vaig tallar alguns trossos de filferro addicionals d’un dels extrems del tap de recanvi i vaig agrupar les coses juntes en quatre i tres, perquè és molt difícil connectar 7 cables junts mitjançant una sola rosca. Tingueu en compte que podeu agrupar els cables neutres del sòcol i connectar-los al terminal lliure de la placa SSR i, a continuació, connectar el cable neutre de l’extrem del endoll al mateix terminal. Per a això hi ha aquest terminal flotant. Vaig optar per lligar-los junts amb femelles i vaig deixar aquest terminal inutilitzat.

Enhorabona. Ja sabeu que teniu 6 endolls d’alimentació controlables. Si encara no ho heu fet, us recomanaria que proveu la placa SSR en aquest moment.

Pas 3: Creeu el circuit del conductor

El cor d’aquest circuit és l’AN6884 IC. Si mireu el full de dades, veureu que només són 5 comparadors en sèrie. Aquest CI està dissenyat per il·luminar LEDs, no per controlar un altre circuit. Però això és exactament el que feu, perquè l’optocoplador és simplement un LED juntament amb una fotoresistència del mateix paquet de plàstic.

L’única advertència és que hem configurat la nostra placa SSR per activar senyals elevats, però l’AN6884 emet un senyal baix. Si alimentem la sortida de l'AN6884 a les bases de 5 transistors PNP configurats a la configuració de l'emissor comú, podem invertir la sortida. Finalment, un ús per a tots aquells transistors PNP que sembla que no utilitzeu mai per a res més.

L'entrada a l'AN6884 és un micròfon electret. El micròfon està esbiaixat i es filtra el pas alt. Però és massa feble per conduir l'AN6884, de manera que primer el fem passar per un dels amplificadors operatius del xip LM324 de quatre amplificadors operatius. Recordeu, el nivell d'amplificació d'un amplificador inversor com el d'aquest circuit està determinat per la proporció de la resistència de retroalimentació a la resistència d'entrada. La nostra resistència d’entrada és de 10 kΩ. He experimentat una mica aquí. Inicialment, vaig provar una resistència de retroalimentació de 47 kΩ, però no estava satisfet amb la sensibilitat del circuit. Finalment em vaig instal·lar en una resistència de 330 kΩ. L’amplificador oscil·la una mica, però no m’importa. Finalment, tingueu en compte que la sensibilitat també està controlada pel potenciòmetre de 10 kΩ connectat a l’entrada de l’AN6884. Això us proporciona un control de la sensibilitat sobre la marxa en cas de canviar el nivell de soroll ambiental. Si no us agrada com parpellegen els llums a un nivell de volum constant, podeu col·locar alguns condensadors a través de les resistències d’entrada i retroalimentació. Tanmateix, voldreu assegurar-vos que estiguin correctament equilibrats.

L'altra característica clau aquí és l'interruptor. Passa per alt el micròfon i alimenta 9V directament a l’entrada de l’AN6884 i l’encén. Aquesta és una bona característica per quan vulgueu que s’encenguessin els llums després que s’acabi la novetat de VU.

Pas 4: muntar-ho tot a la caixa

Vaig muntar el tauler del conductor al costat de la caixa amb filferro esmaltat com abans. Vaig tallar forats per a la presa del canó i l'interruptor de la part davantera de la caixa. El gat venia amb una femella per assegurar-lo. Vaig enganxar l'interruptor al seu lloc. Vaig tallar un forat a la part superior de la caixa per al micròfon

Vaig utilitzar capçaleres per a la sortida del controlador, les entrades de potència i el commutador per facilitar el muntatge i el desmuntatge. Va ser especialment útil, ja que vaig prototipar i ajustar tot.

Posa a prova tot.

Pas 5: configureu el vostre arbre

He fet servir 50 cordes de llum de bombetes curtes de color blanc. Podeu utilitzar diversos colors, longituds addicionals, etc. Us recomano l'ús de minilums tradicionals en lloc de LEDs, perquè els llums tradicionals s'esvaeixen i s'apaguen naturalment. Els LED s’encenen i s’apagaran bruscament, cosa que pot suposar un efecte net en si mateix.

Emboliqueu l’arbre per capes i connecteu la capa més baixa a la sortida 1, etc.

Podeu embolicar la caixa de control amb paper festiu per fer-la menys visible sota l’arbre i amagar el micròfon dins d’un gran arc. Només heu d’explicar als vostres convidats amb més ulls per què està connectat un dels regals.

"AHA!" dius. "Què passa amb el sisè cordó?" Sí. L'AN6884 només té 5 sortides i la nostra placa SSR té sis entrades. Podeu fer el que us agradi amb el sisè. Potser connecteu l'entrada a 9V i tingueu un conjunt que sempre està activat. O ignora-ho. O bé construïu la vostra SSR amb només 5 relés. Només he inclòs el sisè per ser coherent amb el meu tauler reutilitzable. Vaig pensar que seria confús proporcionar fotos de sis SSR amb instruccions de construcció per a 5.