Llum d'escriptori reactiu Arduino Music: 8 passos (amb imatges)

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

Hola a tots!

En aquesta versió, farem una làmpada d’escriptori LED reactiva mitjançant components senzills i algunes programacions bàsiques d’Arduino. Fa un efecte impressionant on la llum ballarà a tots els sons i la música. He completat aquest projecte amb un company d’equip.

Què em va inspirar a fer això? Durant un dels tutorial del meu mòdul, se'ns va donar l'oportunitat d'aprendre com funciona un Arduino i, des de llavors, em van fascinar les innombrables possibilitats, juntament amb el fet que és un maquinari de codi obert. Després d’haver encarregat de crear i refinar un artefacte digital, volia utilitzar la computació com a eina i mitjà per expressar art i cultura a través d’aquest artefacte digital físic. A més, sempre he tingut alguna cosa a veure amb objectes que contenen LED, ja que sento que les tires de LED governen un ampli ventall de possibilitats, des de la forma en què s’uneixen amb l’objecte, fins al control del color. Podria fer que un objecte simple sembli fantàstic i interactiu. Què millor que si el poguem convertir en un objecte portàtil? Estic segur que la majoria de vosaltres sabreu del DJ Marshmello i del seu emblemàtic barret. El meu concepte original era refinar el casc portador de marshmello, incorporar llums LED (alimentades per Arduino i un sensor de moviment de l’acceleròmetre) (hi tocaré més en els darrers pensaments). Tanmateix, a causa del pressupost (el cost del LED és car..) i de les consideracions pràctiques del projecte en el moment del temps, vam transformar la idea en aquesta làmpada LED reactiva de so marshmello. Definitivament, es pot veure com un mitjà que mostra la cultura pop i, en ser un llum reactiu al so, sembla un art digital.

Aquesta és la nostra versió del projecte. Tots els crèdits del "Natural Nerd" de la youtuber els vam seguir en funció del que havien fet i els agrairem que ens hagin proporcionat detalls sobre com fer el projecte. (Nerd natural)

Pas 1: PRINCIPALS SUBMINISTRAMENTS

Primer de tot: són els subministraments que necessitem. En gran part són opcionals, ja que podeu fer fàcilment la vostra pròpia improvisació i personalització del vostre projecte. Tot i això, calen alguns elements clau si voleu seguir aquesta guia:

• Arduino Uno (o qualsevol tipus Arduino igualment petit)
• Mòdul de detector de so
• Font d'alimentació externa
• Tires LED dirigibles individualment de 60 leds per metre
• Filferros de pont
• Taula de pa

En funció de l’aspecte que vulgueu aconseguir, és possible que vulgueu organitzar les tires de manera diferent o irradiar la llum d’una altra manera. Per al meu enfocament, he utilitzat els elements següents:

• Un pot de vidre reciclat (o qualsevol altre pot que s'adapti a la vostra dimensió)
• Un paper de targeta negre
• Tauler d'escuma
• Pintura en aerosol (que s’utilitza per recobrir el pot)

Tots els articles clau es van comprar a Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), les tires LED eren, amb diferència, la part més cara que costava 18 SGD per 1 metre: en vam fer 2 metres. La resta d’articles eren materials reciclats o comprats a la botiga de conveniència o ferreteria del barri.

Pas 2: ALIMENTACIÓ DELS COMPONENTS

Vaig utilitzar una font d'alimentació externa com una font d'alimentació de CA a CC: el tipus del taulell va suggerir una font d'alimentació externa, ja que seria millor alimentar una tira LED de 2 metres i no cremar el port USB. Si feu servir 1 metre o menys, prescindiu de la font d'alimentació externa i només heu d'utilitzar el cable USB d'Arduino Uno i connectar-lo directament al PC.

El component principal del projecte és el mòdul de detecció de so. Proporcionarà un senyal analògic (entrada) a l'Arduino, que s'utilitza per encendre els llums RGB (sortida). La font d'alimentació externa alimentarà els tres components: Arduino, mòdul de detecció de so i llums LED. Connecteu el VIN (o 5V) a l'Arduino i el VCC a la placa del detector de so a l'entrada positiva. A continuació, connecteu el GND a l'Arduino i el detector al negatiu. Això es mostra a l’esquema adjunt. També hem de connectar l’entrada de 5V i GND a la tira LED a la font d’alimentació.

Hem utilitzat una taula de proves com a intermediari per a aquestes connexions. La font d'alimentació anirà a la placa de control des de la font d'alimentació externa, que després alimentarà els tres components tal com s'ha esmentat.

Nota: el nostre tutor va suggerir l’ús d’una resistència per a les connexions entre el mòdul del detector de potència i el so, de manera que no tota la potència es destinarà al mòdul, permetent una millor entrada.

Pas 3: DETECTOR I TIRES

Després de connectar els tres components a l’alimentació, els hem de connectar entre ells.

El mòdul del detector de so es comunicarà amb l'Arduino a través dels pins d'entrada analògics: faré servir el pin A0.

Les tires de LED necessiten un pols digital per entendre quin LED s’ha d’adreçar. Per tant, el pin de sortida digital DI ha d’estar connectat a l’Arduino. Faré servir el pin 6 a l’Arduino. Vam aconseguir la botiga on vam comprar l’electrònica per soldar tots els cables del pont de la tira LED. Per tant, no hi havia cap feina de soldadura necessària per a la nostra, estalviant-ne la molèstia. El que faltava només era connectar-hi un cable mascle-femella.

De la mateixa manera, només podeu seguir el diagrama esquemàtic proporcionat per obtenir una visió general de les connexions.

Pas 4: CARREGAR EL CODI

Sens dubte, aquesta és la part més important del projecte. Podeu trobar la font del codi que he utilitzat aquí (enllaç) o la meva versió (fitxer adjunt). El principi principal és assignar el valor analògic aconseguit des del sensor al nombre de LEDs que es mostraran.

Per començar cada vegada, volem assegurar-nos que tots els llums funcionin com s’esperava. Ho podem fer mitjançant la funció array, que us permetrà encendre tots els LED individuals.

A continuació, passem a la funció principal per visualitzar els sons de la làmpada. Ho podem fer mitjançant la funció de mapa. Això ens permetrà mostrar un nombre determinat de LEDs donada l’entrada variable quantificable. Per al meu enfocament, vaig decidir augmentar el nombre de LEDs de la configuració (180 definits al codi en lloc dels 120 leds que tinc). Vaig provar diverses configuracions, inclòs l'ajust de la sensibilitat al mòdul del detector de so, variacions del valor màxim i baix del micròfon, etc. No obstant això, no vaig poder aconseguir una visualització desitjable fins que no heu augmentat el nombre de LED. També hi ha una segona capa de procediment. El codi permetrà un seguiment més avançat de la intensitat del so en funció de les mitjanes, per deixar que la llum canviï de colors quan la cançó entri en un pic: "mode HIGH".

En funció de l'aspecte que vulgueu aconseguir, és possible que vulgueu ajustar el codi utilitzat. Aquest vídeo (enllaç) explica els codis amb detall.

Pas 5: PREPARAR L'HABITATGE

En primer lloc, vaig enrotllar el paper de la targeta negra a aproximadament la mateixa circular i el mateix diàmetre que l’obertura del pot de vidre. No tenia les eines de mesura adequades. Per tant, improviso bàsicament fent rodar tot el paper de la targeta negra al pot. Després de mesurar la quantitat de longitud de paper de targeta negra que he d’utilitzar, el tallo amb cura seguint la marca que he proporcionat. Després vaig gravar els extrems junts per formar un tub cilíndric. La longitud i l'alçada de la carcassa depenen de la dimensió del pot. Podeu utilitzar qualsevol longitud que desitgeu.

A continuació, embolcallo la carcassa que havia fet amb la tira LED al voltant, emmascarant tota la superfície de la carcassa. Això es va fer només amb l'adhesiu a la part posterior de la tira. M'asseguro que es retalla una escletxa petita per permetre que l'excés de longitud del fil es llisqui a l'interior de la carcassa per a una gestió més senzilla del fil i que no obstrueixi la superfície de ras.

En tercer lloc, el tub cilíndric buit s'utilitza com a avantatge en omplir l'electrònica a l'interior. Per començar, vaig assegurar les connexions de cable a l’Arduino i a la taula de pa, utilitzant taca blava. Aleshores, vaig gravar l'excés de longitud del cable amb la cinta normal de 3M. Aquest pas és una mesura de precaució per evitar que els cables es desconnectin fàcilment en el procés de muntatge.

En quart lloc, el tauler muntat està a punt per inserir-se a la carcassa. Com que l'electrònica està "amagada" a l'interior de la carcassa, el disseny de la construcció ha de ser tal que permeti a l'usuari accedir fàcilment a l'Arduino USB. No només això, el mòdul del detector de so també haurà d’estar cap per avall perquè el mòdul pugui captar l’entrada de so que l’envolta. Per tant, el tauler muntat s’està configurant verticalment per permetre-ho. Alguns dels taulers d'escuma es van utilitzar per subjectar el tauler muntat a la carcassa. Durant aquest pas, es connectarà la tira LED (amb els cables de salt vermell, taronja i groc) després de la col·locació de l'electrònica. Totes les connexions es fan fins a aquest punt, excepte les de la font d'alimentació externa (el cable vermell i negre).

Pas 6: ELS CASOS

Com que estic basant el llum de l’escriptori en una rèplica del cap de marshmello, vaig haver de recobrir tot el pot de vidre, excepte la part dels ulls i la boca que havien de ser negres, amb la pintura en aerosol blanca. Es retalla una plantilla dels ulls i de la boca i s’enganxa al pot abans de fer l’esprai. El pot es va deixar assecar abans de col·locar els ulls i la boca des de dins del pot. Això es va fer amb el paper de targeta negre restant (inicialment vaig pensar a pintar-lo de negre). L'efecte va resultar bé, ja que sembla que els ulls i la capa de la boca estaven realment tallats.

La tapa metàl·lica necessitava tenir una obertura central per a l’accés a l’Arduino USB, al mòdul de detecció de so i a la font d’alimentació, tal com s’ha esmentat. Vaig aconseguir fer el tall al taller a l’escola.

Pas 7: ACABAR

Ara és l’assemblea final de la construcció.

Primer es comprova la tira LED per assegurar-se que els llums funcionen realment i que totes les connexions són adequades. Després d'assegurar-vos que els components funcionen, podeu introduir la carcassa a la carcassa que heu fabricat. Podeu veure pel forat (fins i tot després de col·locar la tapa) i de la col·locació dels components electrònics, que podeu arribar tant a la interfície USB Arduino com a l’entrada d’alimentació que hi ha a sota. El mòdul del detector de so també sobresurt lleugerament cap a l'exterior, per obtenir una millor captació de so. Per a les cames, he fet servir cubs retallats del tauler d’escuma i el vaig pintar de negre. Idealment, podeu utilitzar un bonic suport de fusta per a la làmpada d’escriptori.

Nota: el treball de pintura inicialment es va fer malament, tal com es veu a les filigranes del primer prototip, per tant, vaig haver de desballestar tot el revestiment amb més prim després, i el vaig tornar a pintar. Sens dubte, això va suposar un esforç addicional que podeu evitar.

I, finalment, vaig acabar el projecte. Definitivament, es van necessitar proves i errors repetits, ja sigui per posar en marxa el codi o pel que fa a l’alteració del procés de muntatge, però estava satisfet amb el que es va aconseguir.

Pas 8: COMPLETAR

Va ser un projecte fantàstic i em vaig divertir fent-ho. A més, és especialment fantàstic, ja que és tan personalitzable i permet actualitzar qualsevol moment en el futur. El codi es pot tornar a treballar en qualsevol moment i, bàsicament, obteniu una làmpada "nova" cada vegada.

MILLORES FUTURES

Tanmateix, hi ha moltes millores i / o variacions que es poden fer a la construcció.

Podeu afegir diverses entrades de botó connectades a l'Arduino. Amb això, podeu canviar el mode per implementar una funció de làmpada general, per exemple amb polsos generals. Això permet canviar entre el mode reactiu de so actual i el mode de pulsació de gradient general. Es pot implementar un altre botó per canviar el conjunt de colors de les llums radiants (conjunt 1 - blau a groc, conjunt 2 - vermell a porpra, etc.). O encara més, podeu tenir 3 capes de procediment on hi hagi més modes per al seguiment avançat de la intensitat del so en funció de les mitjanes: "BAIX", "NORMAL" i "ALT". D’aquesta manera aconseguiràs una gamma més àmplia d’ones de color.

També m’agrada tornar al meu concepte original, el cap LED portàtil de marshmello. Sembla una versió més atrevida, que combina l’ús d’un mòdul de detecció de so i un mòdul de moviment de l’acceleròmetre. El mòdul del detector de so generalitzarà la visualització del pols de les llums LED, mentre que el mòdul de moviment de l’acceleròmetre canviarà el color de les llums d’acord amb l’entrada que llegeixi: grau de moviment de l’usuari.

Bàsicament, la idea aquí és que les limitacions són infinites i que només queda restringida per la vostra visió. Gràcies per veure / llegir i passar-ho molt bé amb el vostre Arduino.