Com fer un visualitzador d'àudio de freqüència per a una disfressa (Projecte Arduino): 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

En aquest Instuctable, proporcionaré consells, plans i codis per crear un visualitzador d’àudio emocionant integrat en un vestit d’escuma de fibra de vidre. Al llarg del camí, compartiré passos útils i codis addicionals que alguns que vulguin implementar biblioteques arduino FFT en els seus projectes podrien trobar valuosos.

Pas 1: materials i preus

Abans de fer el vestit d’escuma, primer vaig fer una matriu per aprendre a fer funcionar la biblioteca FFT. Els materials necessaris són:

1. 2x 30 tires de neopixel WS2812B ……………………………………………………………. 3,22 $ la tira
2. Arduino uno (xinès usat) ………………………………………………………………… Ja és propietat
3. Connecteu els cables …………………………………………………………………………………….
4. Font d'alimentació externa ………………………………………………………………………….. Ja propietat
5. Superfície de muntatge (cartró usat) ……………………………………………………… Ja posseït
6. Mòdul amplificador d'àudio LM386 …………………………………………………………….. 8,98 $ per a 5 unitats
7. Connector femella d'àudio estèreo de 3,5 mm a terminal de 3 cargols AV … 6,50 dòlars per a 5 unitats
8. Jack estèreo de 3,5 mm femella a femella ………………………………………………….. 5,99 $ per a 6 unitats
9. Tauler de pa ………………………………………………………………………………………… Ja és propietat

Per adoptar eventualment la configuració d’un vestit amb un micròfon, cal el següent:

1. Cinta de 19 neopíxels …………………………………………………………………………… Tallar de 5 m de 300 LED per 26,67 $
2. 5 tires de neopíxels ………………………………………………………………………….. Tallar del mateix rotlle
3. Arduino nano (xinès usat) ………………………………………………………. 3,00 $ (5 per 15 $)
4. Connecteu els cables …………………………………………………………………………….
5. Bateria recarregable de 6000 mAh de Li-Ion Talentcell ………. 29,99 dòlars
6. Connector femella d'àudio estèreo de 3,5 mm a terminal de 3 cargols AV ….. 6,50 $ per a 5 unitats
7. Jack estèreo de 3,5 mm femella a femella ……………………………………….. $ 5,99 per a 6 unitats
8. Interruptors ……………………………………………………………………………………. Tirat del cotxe trencat
9. Una disfressa ………………………………………………………………..

Pas 2: Muntatge i cablejat

Comenceu amb dues tires de 30 tires LED WS2812 i talleu-les a 5 longituds de tires LED al llarg de les línies de tall. Enganxeu aquestes tires a una superfície plana. En el meu exemple vaig fer servir cartró. A continuació, connecteu els components junts com es mostra. Assegureu-vos que es prengui el temps suficient per assegurar bons punts de soldadura. Per assegurar-vos que tots funcionin correctament, utilitzeu els exemples de la biblioteca Neopixel d'Adafruit (l'exemple "Straintest" funciona molt bé).

Pas 3: Codi Arduino

Només calen dues biblioteques per a aquest projecte.

Per a la FFT he utilitzat l’ArduinoFFT d’Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Assegureu-vos de seguir les seves instruccions d’instal·lació amb precisió, en cas contrari, no funcionarà. Després d'instal·lar-lo correctament, encara rebria missatges d'error sobre una "biblioteca no vàlida", tot i que tot funcionava per a mi. Comenta si identifiques el que he trobat a faltar. Per als neopíxels he utilitzat la biblioteca NeoPixel d'Adafruit (com s'ha esmentat anteriorment). Us recomano utilitzar el gestor de biblioteques dins del programari arduino per instal·lar-lo.

El fitxer SuitFFT és el codi que s’executa al Suit amb totes les entrades addicionals del meu controlador. LightShowFFT és per a la matriu de 60 LED d’entrada auxiliar.

Aquests codis es poden fer funcionar més ràpidament reduint N. N en els meus exemples és 256 i he trobat que és més que adequat per als meus projectes. Experimentalment, vaig trobar que tot l'espectre d'àudio funcionava molt més enllà dels 9 kHz, tal com es va veure provat al següent pas.

Pas 4: què fa el FFT

Una transformada de Fourier ràpida o FFT pren un senyal i el transforma en el domini de la freqüència. El que mostren cadascun dels llums és un contenidor de freqüències. Com que el FFT és un càlcul matemàticament complex, es pot fer que el codi funcioni més ràpidament limitant el nombre de mostres. Tanmateix, la resolució de freqüència es veurà afectada. Per manca de paraules, el FFT a l’Arduino és un equilibri entre: freqüència de mostreig, nombre de mostres, temps de bucle i molt més. Animo els altres a jugar amb la configuració per trobar el que funciona millor per al seu propi projecte.

Ara toca fer el vestit.

Pas 5: consells de vestuari

La meva disfressa estava feta d’escuma, on molts altres articles publicats han tractat millor el tema. La diferència amb la meva era que vaig fer passos addicionals per al bondo, la fibra de vidre i la pintura. Els consells per a això són els següents.

• Feu un gran treball de preparació (gravació, emmascarament, etc.), ja que marcarà una gran diferència horària més tard
• Barregeu sempre bondo i fibra de vidre en petites quantitats
• Utilitzeu Bondo per omplir buits
• Utilitzeu resina de fibra de vidre per segellar i enfortir
• Utilitzeu tela de fibra de vidre per endurir millor els punts febles
• Preneu-vos el vostre temps i sigueu pacients amb el vostre treball

• Per polir

  • 40-100 granulats al material d’eliminació
  • 100-400 gra per preparar imprimació
  • 400-1000 granulats per polir la imprimació
  • 1000-3000 granulat per polir pintura

Per muntar les tires de neopixel vaig utilitzar cola calenta per fixar les tires al seu lloc. Ara hi ha alguns reptes: subministrar-lo amb bateria, detecció de micròfon, controlador i molt més.

Pas 6: fer o seleccionar un controlador, connectar-lo i codificar

Es poden utilitzar qualsevol commutador o commutadors. Per al meu projecte, vaig trobar que els controls de la finestra d’un Honda Prelude de 96 funcionaven molt bé. Després de treure els commutadors de la seva carcassa, vaig utilitzar un multímetre configurat en mode de continuïtat per trobar quin cable feia què, un cop premuts els interruptors (tingueu en compte que de vegades els interruptors trenquen la continuïtat). Vaig decidir fer el bloqueig de la finestra alternada, bloquejar els controls contra impactes accidentals, la finestra amunt i avall per als controls de brillantor i l'últim interruptor per als "modes de llum".

Perquè els interruptors funcionin correctament, calen resistències de baixada. Normalment funcionaran les resistències de 50-100 kΩ, però alguns commutadors havien d’utilitzar una resistència molt inferior (alguns al voltant de 300 Ω) per canviar la tensió suficient perquè l’Arduino interrompés correctament l’entrada digital (aproximadament menys de 0,3 * Vcc per a baixos i majors superior a 0,6 * Vcc per a alta). Qualsevol persona que faci això ha d’anar canviant per commutador, preferiblement amb una placa de pa primer per assegurar-se que el controlador funcioni correctament.

Després d'esbrinar l'interruptor, he soldat els components junts mitjançant el diagrama que es mostra. Utilitzeu una placa de circuits PCB per fixar millor els components. Consulteu la imatge per obtenir un aspecte detallat. La matriu de 19 LED baixa per la columna vertebral del meu vestit i l’altra a la part frontal com a indicador del que està passant.

Per fixar el controlador al vestit, he utilitzat cola calenta per col·locar-lo. Després vaig fer tascons d’escuma més petits i els vaig enganxar en calent per donar suport al controlador.

Pas 7: tocs finals

Per acabar, talleu escletxes a l’escuma per passar el fil. Assegureu els cables amb cola calenta. Per obtenir més detalls, també he comprat alguns articles addicionals per "segellar el tracte". Vaig pensar … si sortireu amb ridícul amb un vestit lleuger, feu el pas addicional!

Pas 8: això és tot! (A més consells de resolució de problemes)

Gràcies per visitar el meu instuctable i divertir-vos!

Consells per solucionar problemes de l'experiència del projecte:

• Si les llums actuen de forma estranya (parpelleig, no tots funcionen correctament, colors poc habituals)

  • Alimentació deficient a les llums

    • Múltiples fonts d'alimentació
    • No encaieu, de manera que poden formar neopíxels junts
    • Executeu línies elèctriques addicionals a tires

  • Problema de codi

    • Comproveu que el nombre de llums sigui correcte
    • Comproveu si el codi mostra correctament llums i contenidors de freqüència

  • Alimentació deficient a Arduino

    Augmenteu la font d'alimentació

  • Voltatge d'Arduino a neopíxels apagat

    Utilitzeu la mateixa font d'alimentació per alimentar tots dos

• Llums encès però sense FFT

  • Comproveu el cable de l’amplificador i de la potència, la terra i l’entrada de l’amplificador
  • Augmentar / disminuir el guany de l’amplificador
  • Poca potència a les llums