Equalitzador dels altaveus d'aigua: 13 passos (amb imatges)

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

En el meu primer instructable, seguiré els passos necessaris per crear altaveus aquàtics que actuïn com a equalitzador.

Els altaveus d’aigua de la botiga són ideals per veure, però sentia que podrien fer més. fa tants anys que havia modificat un conjunt per mostrar la freqüència de reproducció de la música. En aquell moment vaig utilitzar el Color Organ Triple Deluxe II, combinat amb un conjunt de cèl·lules de fotos amb potenciòmetres i transistors, vaig poder aconseguir que funcionessin un conjunt de 3 altaveus.

Fa uns anys, aleshores, havia sentit a parlar de l’IC MSGEQ7, que té la capacitat de separar l’àudio en 7 valors de dades perquè un arduino pugui llegir-lo. Utilitzo un arduino mega 2560 en aquest projecte perquè té el nombre necessari de pins PWM per conduir cinc torres d’aigua.

Aquest projecte utilitza habilitats de soldadura en un perfboard, mòdul Bluetooth, arduino i altaveus d’aigua fora de la plataforma. Al llarg del projecte realment noto algunes coses que hauria d’haver fet diferents, així que segur que les assenyalaré.

Comencem

Pas 1: parts

Hi ha força parts utilitzades en aquest projecte. Moltes peces que tenia al voltant de l’escriptori, altres peces les he comprat a una botiga de peces local.

Necessitarà:

NOTA: quantitat de peça entre claudàtors

(1) Arduino Mega 2560

(1) Mòdul Bluetooth USB

(1) Presa DIP de 8 pins

(1) MSGEQ7: recomano comprar-lo a Sparkfun Electronics, ja que eBay està ple de versions falses d'aquest IC

(1) Presa per a auriculars

(1) Cable per a auriculars amb extrem femella

(1) femella USB estàndard amb una longitud de cable decent

(5) Connector de 3 fils (parells) que normalment es ven com a connector de 3 fils per a tires LED ws2812b (veure imatge)

(10) Mosfet de canal N FQP30N06L

(5) Diodo de bloqueig estàndard 1N4001

(4) LED vermell de 3 mm

(4) LED groc de 3 mm

(4) LED blanc de 3 mm

(4) LED verd de 3 mm

(4) LED blau de 3 mm

(10) resistències de 10 k de 1/4 de watt

(8) 100 resistències OHM

(8) 150 resistències OHM

(5) 500 potenciòmetres OHM

(5) Potentímetres OHM de 2 k

(5) Resistències de 27 OHM de 5 watts

(2) Resistències OHM de 100 k

(2) Condensadors 100nF

(1) Capacitor de 33pF: ha de ser aquest valor; Vaig posar diversos condensadors en paral·lel per assolir aquest valor

(1) condensador de 10 nF

(1) Interruptor activat - ON (el forat de muntatge era de 3 mm, normalment apareix com a mini interruptor alternatiu a eBay)

(4) Cargols de 1/8 "x 1 1/2" (els meus es van etiquetar com a cargols de cuina de Home Depot, el fitxer 3D està configurat per a aquesta rosca i cargol d'aquesta mida)

(2) aproximadament 12 de longitud de cable Ethernet

Les parts impreses en 3D, si no teniu una impressora, són llocs web com 3dhubs.com.

Cola calenta

Soldador + Soldador

Clavilles masculines

Pas 2: desmunteu l'adaptador Bluetooth

Originalment, anava a utilitzar un cable USB mascle, però el sòcol estava trencat, aleshores vaig decidir desmuntar l'adaptador i treure el port USB. Utilitzant un multímetre vaig poder trobar el terreny provant els pins de la carcassa exterior del port USB. (estan connectats)

NOTA: De fet, vaig haver de canviar aquest adaptador parcialment pel projecte, ja que provocava soroll d'alta freqüència al port d'àudio, ja que el nou tampoc no és 100% millor. però tinc un receptor diferent que funciona, però té la seva pròpia bateria i el seu interruptor d’encesa / apagada, cosa que fa que els altaveus d’aigua no siguin tan fàcils de connectar. si bé aquests receptors són econòmics pagant més no sempre vol dir que obtingueu alta qualitat.

Pas 3: Configuració de l'IC a Perfboard

En aquest pas iniciarem la soldadura de perfboard del sòcol IC DIP.

L'esquema mostra com es connectaran totes les parts, el pin de control del mosfet té l'etiqueta "PWM" perquè les acabo de connectar directament a un pin de l'arduino, ja que podria canviar el que controlava cada pin del codi.

Vaig començar col·locant el sòcol DIP a prop d’un costat del tauler a prop del centre del tauler.

SUGGERIMENT: la adherència adhesiva ajuda a mantenir les peces al seu lloc mentre es solda.

Després vaig afegir el condensador 100nF als pins 1 i 2 i després vaig utilitzar els dos resistors OHM de 100 k per connectar-me al pin 8. Després vaig utilitzar 4 condensadors en paral·lel i vaig afegir el 100nF al pin 6. Després es va afegir el cable d’àudio masculí i es va connectar al Condensador 10nF. La terra del cable d'àudio estava lligada a terra.

He inclòs una imatge de la part posterior del perfboard, també he afegit etiquetes a la part inferior perquè sigui més fàcil entendre on es connectaven les parts.

Pas 4: Afegir Mosfets

El següent pas que vaig fer va ser afegir els mosfets, ja que anava afegint mosfets que feia servir els dissipadors de calor per ajustar el màxim, més tard va resultar que no s’escalfen prou per requerir que s’afegeixin els dissipadors de calor.

Començaria només aplicant la soldadura al passador central per permetre els ajustos.

Un cop instal·lats els mosquetets, vaig començar a afegir les resistències de 10 k OHM, vaig utilitzar les potes de la resistència per fer pont entre els passadors necessaris.

Pas 5: col·locació de díodes i resistències de 5W

En el moment d’aquest pas, encara esperava que m’enviessin resistències de 5W, de manera que vaig recuperar una resistència de la versió anterior d’altaveus d’aigua per poder assegurar l’espai necessari per col·locar els díodes.

Després de col·locar els díodes, vaig començar a treure filferro sòlid de 18AWG per actuar com a barres Bus positives i negatives

El cable AWG sòlid es va col·locar al costat positiu dels díodes i es va encaminar al pin 1 del sòcol IC.

es va utilitzar una altra peça per anar des del costat negatiu del condensador de 33pF i els bucles al voltant dels mosfets. Una altra peça més petita es va connectar des del negatiu dels condensadors de 33pF fins al pin 2 del sòcol IC.

Pas 6: afegir Jack Panel i Bluetooth i potenciòmetres

Utilitzant algun cable de connexió encallat de 20AWG per connectar la presa del panell a les mateixes connexions que el cable d’àudio masculí. A continuació, vaig afegir cables per a l’alimentació i la terra de l’adaptador Bluetooth, fent servir la barra de bus de filferro AWG sòlida a la part inferior.

A continuació, he afegit els potenciòmetres de 500 OHM que permeten un control addicional de la brillantor del LED (són necessaris, però trobo que alguns colors LED poden superar altres, així que els he afegit per ajustar-ne la brillantor)

He utilitzat l'excés de metall dels conductors de condensadors retallats per superar la distància del potenciòmetre al passador central dels mosfets

Pas 7: Preparació dels altaveus d’aigua

Vaig començar fent servir un tornavís petit per treure els petits cargols de la part posterior de la carcassa dels altaveus d’aigua, després d’extreure la placa de circuit, vaig localitzar els cables del motor. fent servir talladors a ras, els vaig tallar el més a prop possible de la placa de circuit.

NOTA: els cables dels motors no es poden reparar, ja que es produeixen massa errors en tallar i despullar els extrems i això podria arruïnar el motor / cables.

Aleshores vaig utilitzar unes alicates de punta d’agulla petites per treure la placa de circuits amb LED. Estic optant per tenir un color per carcassa d’aigua enfront dels 4 colors que s’utilitzen al producte de la botiga.

A continuació, doblego els conductors positius del LED gairebé a ras perquè creuin els uns amb els altres; començo per doblegar els LED de manera que els LED de nivell s’estenguin de punta a punta. Utilització d’adherència adhesiva per mantenir els LEDs al seu lloc; Després doblego els dos LED interiors, però retallo els cables perquè no cal que siguin tan llargs. Amb els LED subjectats per una adherència adhesiva, no puc soldar els cables positius junts.

Ara puc retallar els cables negatius dels LED i retallar també les resistències. (Decideixo situar els LED de manera que les seves bandes de color estiguessin totes orientades a la mateixa direcció; això era purament cosmètic) Utilitzant els cables de les resistències, els dobleixo de la mateixa manera que ho vaig fer amb els cables positius dels LED.

Vaig utilitzar cola calenta per mantenir els LEDs al seu lloc. A continuació, connecteu el connector de 3 fils. El motor i els LED comparteixen un positiu comú. els connectors coincidents es connecten al tauler de perfecció, el positiu a un costat del díode i el negatiu del motor a l'altre costat del díode. El negatiu dels LED es connecta a una pota del potenciòmetre.

Els LED vermells i grocs tenien una resistència de 150 OHM

Els LED blancs, verds i blaus tenien una resistència de 100 OHM

Aquests valors de resistència haurien de permetre que cada LED funcioni a 20 mA

Pas 8: Afegir els cables Arduino

He utilitzat dues longituds de cable Ethernet, aproximadament unes 12 polzades de cable (x 2). He utilitzat 15 cables en total (1 de recanvi)

Vaig utilitzar una mica de filferro de nucli sòlid que va empènyer el cable per ajudar-lo a fixar el cable al perfboard, i també vaig acabar necessitant cola calenta per mantenir-lo al seu lloc. Una corbata amb cremallera a la cantonada va ajudar a dirigir el cable cap a l’arduino que estaria situat al costat del perfboard quan es posés a la caixa.

Els cables estaven a l’atzar, però em vaig assegurar que podien arribar al lloc que necessitaven, alguns eren més llargs que d’altres, els que eren massa llargs es reduïen a mida. Amb les capçaleres he pogut soldar els altres extrems del cable als pins, això em permet desmuntar l’arduino si ho necessita. Vaig acabar afegint cola calenta més tard per assegurar-me que els cables no es trenquen els pins, però ho faig després de provar totes les funcions.

He afegit cables per al control IC i un cable tant per a 5v + com per a terra.

Després d'això, vaig fer una prova per veure si els llums i l'IC funcionarien correctament, ja que encara estava esperant les resistències de 5w al correu.

Pas 9: les resistències del motor i els potenciòmetres

He afegit les resistències de 5 W entre el díode i el pin central del mosfet. Faig servir els cables de la resistència per doblar-se per salvar la bretxa.

Trobo que els motors són més sensibles a l’impulsió i l’acció ràpida quan l’aigua ja flueix lentament. Aquí és on entra en joc el potenciòmetre de 2 k. El potenciòmetre es connecta mitjançant un cable de connexió de 20AWG a la resistència de 5w (no connecteu aquest cable abans de la resistència de 5W ja que el potenciòmetre no pot suportar la potència del motor)

Una altra pota del potenciòmetre està doblegada i mitjançant un altre tros de fil sòlid de 18AWG puc connectar un sol pin de tot el potenciòmetre a terra.

NOTA: Originalment havia intentat no utilitzar els potenciòmetres, però he descobert que l’ús de PWM en aquests motors provoca una retroalimentació d’alta freqüència terrible que provoca interferències amb l’IC

Pas 10: impressió 3D

He imprès un total de 3 parts, el panell superior, inferior i posterior. Els fitxers STL que he afegit són tan sols dues parts (superior i inferior) que facilitaran el seguiment de les coses. Ho vaig fer tal com vaig trobar intentant afegir el tauler després que el fet no sembli tan bo. Faig principalment un panell posterior perquè no estava segur del que volia a la part posterior. En el meu cas, vaig decidir afegir un interruptor d’encès / apagat.

En total, busqueu 36 hores d’impressió 3D. Faig servir ABS a la meva impressora, ja que em resulta molt fàcil pintar i polir, a més, quan faig muntatges, puc utilitzar acetona per soldar peces.

La primera part que recomano imprimir és el fitxer de prova de mesurament en 3D, es tracta d’una petita peça de 15 minuts que us permet assegurar que l’altaveu d’aigua s’adapti, he anat fent unes 8 iteracions fins que he tingut el perfil adequat per adaptar-lo a l’altaveu. En fer-ho, m’estalvia perdre una impressió de 18 hores. la part superior té ranures per a 1/8 "x 1 1/2" Vaig haver d'utilitzar un fitxer petit, ja que la connexió a la impressora 3D és una mica ajustada.

Pas 11: Muntatge

Vaig començar fent servir cola calenta als capçals dels cables, per tal de garantir que no es trenquin. Vaig afegir la cola calenta després d’assegurar-me que els motors funcionaven amb la programació. Vaig fer servir una petita quantitat de cola calenta a dues cantonades de l'arduino per poder-la treure més endavant si fos necessària. alternativament, es podrien dissenyar separacions i insercions roscades a la impressió 3D.

Com podeu veure a la foto, tinc adjunt un mòdul Bluetooth diferent, he utilitzat aquest mòdul mentre esperava un de nou al correu. El problema principal de l’activació falsa dels altaveus no és del tot un error dels mòduls Bluetooth, als motors no els agrada treballar amb PWM.

Vaig afegir les torres d’aigua a la peça superior i la vaig assegurar amb cola calenta. Vaig fer servir una petita quantitat, ja que penso desmuntar els altaveus més endavant i esborrar-los després per netejar el plàstic, però fa massa fred per espolvorear on estic ara. La presa i el commutador del panell es van afegir al tauler posterior; en realitat havia afegit el cable d’alimentació USB abans, però ara que la impressió 3D és una peça, cal enrutar el cable a través de la caixa i connectar-lo al seu lloc. va connectar l'USB a la foto, es fica a través del perfboard i es solda a la sòlida barra de cable de AWG.

Pas 12: el codi

El codi que he afegit és principalment senzill. El codi hauria de funcionar tal qual.

L'únic que caldria canviar són les variables de la part superior del codi. Estan clarament marcats amb comentaris.

NOTA:

Basant-me en un consell, em vaig prendre el temps per aprendre i intentar ajustar la freqüència PWM al mega arduino. Tot i que canviar la freqüència va ajudar a eliminar el soroll del motor que causava un bucle de retroalimentació, però em va exigir canviar moltes altres parts del codi, calia canviar el temps i augmentar la sensibilitat.

El problema en canviar la freqüència PWM creada és que s’havia d’incrementar el temps per compensar el desencadenament fals que va començar a produir-se i que s’havien de canviar els valors, cosa que va fer que els altaveus fossin menys sensibles. Crec que el millor en aquest moment seria provar el conductor del motor de la meva anterior iteració d’aquest projecte, del qual es parla més a l’últim pas.

Pas 13: el producte final

L’últim article és molt interessant de veure. Aquest article es visualitza millor amb il·luminació d’habitacions baixes o fosques. Malauradament, la meva càmera actual no pot gravar en condicions de poca il·luminació. És perquè podia fer servir una bona càmera per mostrar els meus casos amb els meus projectes que he participat al primer concurs d’autors, espero que la gent gaudeixi d’aquest projecte i opti per votar-me.

He afegit un vídeo de la versió original dels altaveus perquè pugueu veure aproximadament el seu aspecte.

Propers passos

M'agradaria provar d'utilitzar el circuit de controlador de motor original que vaig crear a la versió 1, que utilitza transistors i fotocèl·lules per veure si permetria que els motors funcionessin millor, això hauria d'eliminar els problemes que he tingut amb el soroll de freqüència activat els motors a causa de l’ús del senyal de control PWM. També podria afegir alguns altaveus al costat de la caixa juntament amb el seu propi control de volum.

També us podeu adonar que l’interior de les torres d’aigua té diferents colors; els altaveus originals que tenia eren molt elegants, cosa que no vaig poder trobar localment, així que vaig optar pel negre per als nous (els vinguts en diversos colors). a tots d’un sol color, però es venen per 40 dòlars el parell.