Дууны тоолуур - Arduino: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Энэхүү гарын авлагад би Arduino болон бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан дууны тоолуур хэрхэн хийхийг харуулах болно.

Энэ бол миний саяхан хийсэн сургуулийн төсөл бөгөөд үүнийг дуусгахад нэг жил зарцуулсан бөгөөд үүнийг дууны түвшинг децибелээр бүртгэдэг Дууны тоолуур бүтээхэд үндэслэсэн болно. Зорилго нь дуу чимээний бохирдлыг тодруулах явдал байсан бөгөөд энэ нь бидний мэддэггүй боловч бидний өдөр тутмын амьдралд байнга нөлөөлдөг бохирдлын төрөл юм.

Алхам 1: хангамж

Электроник:

• 1 - Arduino MEGA 2560
• 1 - SparkFun дууны илрүүлэгч
• 1 - MicroSD картны модуль
• 1 - стандарт хамгаалалтын самбар
• 1 - Neopixel LED зурвас
• 1 - LCD (20X4)
• 1 - RTC DS3231 (Real Tme Clock)
• 1 - Долгионы долоон дэлгэц
• 2 - 9В батерей
• 1 - Бак хөрвүүлэгч
• 12 - 220 Ω эсэргүүцэл
• 1 - 470 Ω эсэргүүцэл
• Кабель
• 2 - унтраалга
• 1 - 1000 μF конденсатор

3D хэвлэх:

• Анет А8
• Bq Black PLA

Угсрах/багаж хэрэгсэл:

• Халуун цавуу + Халуун цавуу буу
• Супер цавуу
• 3 мм x янз бүрийн урттай эрэг
• Хоёр талт соронзон хальс
• Гагнуурын төмөр + Дулаан багасгадаг хоолой
• Халив
• Цахилгаан соронзон хальс

Алхам 2: Хэлхээ диаграм

Энэ зураг дээр та Fritzing -д хийсэн хэлхээний диаграмыг харж болно. Би схемийн схемийг бүтээхийг оролдсон боловч үүнийг бага зэрэг будилуулсан тул би үүнийг илүү "харааны" болгож дуусгасан, гэхдээ би үүнийг дахин туршиж үзэхийг хүсч байна.

Би үүнийг тайлбарлахыг хичээх болно.

Нэгдүгээрт, Arduino MEGA бол Дууны тоолуурын тархи бөгөөд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг хянадаг кодтой. Улаан өнгийн ПХБ бол SparkFun дууны илрүүлэгч бөгөөд долгионы далайцыг уншдаг бөгөөд дараа нь dB болгон хөрвүүлдэг. Энэхүү арга хэмжээ нь MicroSD картанд хадгалагдсан өдөр, хэдэн цагт хийгдсэнийг (RTC модуль) мөн долоон сегментийн дэлгэц дээр харуулдаг.

Мөн бид LCD -д тайлбарласан децибелийн уншилтаас хамаарч өөр өөр өнгөөр асдаг 37 тус тусдаа хяналттай LED -ээс бүрдсэн Neopixel LED зурвастай байна (дээрх зургийг үзнэ үү).

• Улаан: 120 дБ -аас дээш, энэ нь өвдөлтийн босго юм.
• Шар: 65-120 дБ хооронд.
• Ногоон: 30 дБ -ээс дээш, энэ нь Дууны тоолуурын илрүүлж чадах хамгийн бага хэмжээ юм.

Энэ бол гэрлэн дохиотой төстэй загвар бөгөөд анх 3 лед байхаар төлөвлөж байсан (би ганц RGB LED гэж бодож байсан ч гоо зүйн хувьд тийм ч таатай биш байсан). Энэхүү неопикселийн LED зурвас нь 9В батерейгаар тэжээгддэг боловч зөвхөн 5В хүчдэл хэрэгтэй тул би 1000 мкФ конденсатор, 470 Ω эсэргүүцэлтэй LED хүчийг бууруулахын тулд Бак хөрвүүлэгч ашигласан.

Үлдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд, түүний дотор Arduino нь өөр 9V батерейгаар тэжээгддэг.

Түүнчлэн хоёр унтраалга байдаг: нэг нь үндсэн электроникийн хувьд (Arduino гэх мэт), нөгөө нь зөвхөн LED зурваст зориулагдсан, хэрэв би асаахыг хүсэхгүй бол.

ТАЙЛБАР: Холболтыг харахад хялбар болгохын тулд диаграммд жижигхэн протобоард байдаг, гэхдээ би үүнийг ашиглаагүй.

Алхам 3: Код

"loading =" залхуу"

Би Anet A8 -ийг аваад 4 жил орчим болж байна (би үүнд дуртай), би үргэлж TinkerCAD -ийг ашиглаж байсан бөгөөд энэ нь хүссэн газраа дизайн хийх боломжийг олгодог онлайн үнэгүй CAD програм юм! Энэ нь маш зөн совинтой бөгөөд би няцалж сурсан (Интернет бол маш их мэдээлэл юм, би Arduino -ийн ачаар Arduino -ийн тусламжтайгаар код хийж, төсөл хийж сурсан. Гэхдээ одоо 3D принтерээс авсан бүх зүйлээ хийсэн юм. Тийм учраас би хийхээр шийдсэн. энэ нийтлэлийг бичиж, туршлагаа хуваалцаарай).

TinkerCAD -ийн дизайны зарим хязгаарлалттай тул би энэ төслийг хэрэгжүүлэхийн тулд Fusion 360 -т шилжсэн, учир нь би үүнийг хобби сонирхогчдод зориулан авч болох тул төслийн талаар бодохоосоо өмнө Fusion -ийг авсан (хэрвээ та үүнийг жижиг бүтээлүүдээ зохион бүтээхдээ хааяа нэг ашигладаг бол үнэхээр дажгүй шүү), Дууны тоолуур бүтээхээр шийдсэн хүртэл би үүнийг ашиглаагүй.

Өмнөх TinkerCAD адал явдлаас олж авсан анхан шатны мэдлэгийнхээ ачаар би анхан шатны мэдлэгээ хурдан олж, хэргийн анхны хувилбарыг бүтээсэн (эхний зургийг үзнэ үү) надад таалагдсан бөгөөд үүнийг ашиглан Дууны тоолуур хэрхэн ажилладаг, зарим туршилтууд (туршилт) ба алдаа). Гэхдээ би илүү сайн харагдах загвар зохион бүтээж чадна гэж бодсон тул 2 -р хувилбарыг (мөн эцсийн хувилбар), хар ба муруй хайрцгийг бүтээсэн.

Энэхүү сүүлийн загвар дээр би үүнийг илүү ажиллагаатай, үзэсгэлэнтэй болгохын тулд хэд хэдэн зүйлийг сайжруулсан.

• Хэмжээг нь багасгасан
• Neopixel LED зурвас
• Илүү сайн зохион байгуулалт
• Knurl patten нь дээд хэсгийг хялбархан авах боломжтой.
• Хар утас (илүү дэгжин;))

Аль аль нь Anet A8 ортой багтахаар хэсэг хэсгүүдэд хуваагддаг. 2 -р хувилбарт 26 ширхэг байдаг бөгөөд та дээд талыг нь тайлж, машины гэдсийг харж болно, би үүнийг компьютерт холбохдоо Arduino -ийг салгах шаардлагагүй гэж зохион бүтээсэн.

Дэлгэрэнгүй

Энэхүү загвар нь тодруулахыг хүсч буй зарим нарийн ширийн зүйлтэй:

1. Knurl дизайн Илүү сайн атгахын тулд дээд хэсгийг дээш өргөхөд тусална (3 -р зураг). Би бас цахилгаан соронзон хальсаар хучсан LED кабелийн оролтыг нуусан.
2. SD карт нь авахад хялбар болгох ховилтой (4 -р зураг).
3. Гарын авлага Дээд хэсгийг хэвээр нь байлгахын тулд би гурвалжин гарын авлага зохион бүтээсэн (5 -р зураг).
4. Силикон наалдамхай овойлт нь доод хэсгийн доор зогсдог.

Алхам 5: 3D хэвлэх

Хоёр хувилбар хоёулаа хэвлэгдэхэд нэлээд хугацаа шаардагджээ.

Би эцсийн хувилбарын талаар ярих болно. Би Cura slicer -ийг ашигласан бөгөөд миний параметрүүд дараах байдалтай байв.

• Ихэнх хэсгүүдэд дэмжлэг хэрэггүй
• Заримыг нь би өндөр эсвэл жижиг болохоор юбка өмсөж, орондоо наалддаг болсон.
• Температур = 205º
• Ор = 60º
• Фен Тийм
• 0.2 мм
• Хурд = ойролцоогоор 35 мм/сек. (хэсгээс хамаарна). Хэдийгээр эхний давхарга нь 30 м/с байна.
• 10-15% дүүргэх (энэ нь мөн хэсгээс хамаарна).

Зургуудын нэг нь зарим хэсгийг харуулав.

Алхам 6: Чуулган

Зурган дээр хүүхэд төрүүлэхтэй холбоотой ялгааг анзаарч болно.

Урьдын адил би эцсийн хувилбар болох хар хувилбар дээр анхаарлаа хандуулах болно. Харамсалтай нь надад уг барилгын зураг байхгүй, гэхдээ энэ зургууд хэрхэн яаж бүтээгдсэнийг харуулсан гэж найдаж байна.

Батерей хоёулаа хоёуланг нь байрлуулж, солих ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд би хоёр талт соронзон хальсаар наасан. Би бас JTS холбогч ашигладаг байсан (энэ бол бүх нийтийн нэр гэж би бодож байна, учир нь төрөл бүрийн төрлүүд байдаг, гэхдээ би бас ашиглаж байсан зургуудыг нь оруулсан болно).

Би бүх газрыг халаах зориулалттай хоолойгоор гагнасан.

Мөн LCD дэлгэцийг хоёр талт соронзон хальсны тусламжтайгаар барьдаг. MicroSD модулийг эс тооцвол зарим хэсгийг 3мм диаметртэй, янз бүрийн урттай эрэг шургаар байрлуулсан бөгөөд жижиг цоорхойтой байсан тул би түүнийг байрлуулсан хэсэг нь зөв хэмжээтэй байв.

Шилжүүлэгч ба долоон сегментийн дэлгэцийг цахилгаан соронзон хальсаар ороосон тул халуун цавуу эсвэл супер цавуу хэрэглэх шаардлагагүй байсан тул тус тусдаа байрлуулсан байна.

Алхам 7: Калибровк хийх

Хамгийн сайн арга бол өөр дууны тоолуур байж болох ч надад байхгүй, тиймээс би утсандаа програм ашигласан. Дисибелийг олж авах энэхүү fisics томъёо.

Алхам 8: Үр дүн

Тиймээс энэ нь хоёуланд нь тохиолдсон эцсийн үр дүн юм. Би хоёулангийнх нь зургийг хавсаргасан боловч эхний хувилбарын бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд сүүлчийнх дээр байгаа бөгөөд энэ нь эцсийн эцсийн үр дүн боловч нөгөөхийг нь мартахыг хүсэхгүй байна, учир нь энэ нь бас бүтээх процессын нэг хэсэг байсан юм.

ТАЙЛБАР: Энэ бол одоо хүртэл хийгдэж байгаа бичлэг бөгөөд шалгалт тохируулгыг тайлбарлах эсвэл ажиллаж байгааг харуулсан видео нэмэх гэх мэт зарим зүйлийг өөрчилж магадгүй юм.

Алхам 9: Дүгнэлт

Би хичнээн дуу чимээ ихтэй бохирдолтой амьдарч байгааг харахын тулд би бүтээсэн Дуу тоолуураар зарим газрыг хэмжиж, хэрхэн хэлбэлзэж, хамгийн их ба хамгийн бага дБ оргил байгааг харуулсан графикийг Excel дээр хийв.

1. Энэ бол миний сургуулийн класын өөрчлөлт юм.
2. Шинэ жилийн өмнөх үдэшлэгт үдэшлэг хийхдээ дууг солиход хамгийн бага децибел байдаг болохыг би анзаарсан.
3. 1917 оныг үзэж буй кино театрт. Би киноны аль хэсэгт эхэн үед децибелийг ихэсгэдэг болохыг мэддэг, гэхдээ би үүнийг спойлер гэж бодохгүй байна.

Анхаарна уу: үзүүлсэн бүх арга хэмжээг COVID-19 өвчний улмаас тахал болохоос хэдэн сарын өмнө хийсэн болно

Алхам 10: Тулгарсан асуудлууд

Энэхүү төслийг бүтээхдээ би бүтээгч бүрийн бүтээлийн нэг хэсэг учраас ярихыг хүсч буй асуудлуудтай тулгарсан.

1. Neopixel LED зурвасын код: Кодтой холбоотой хамгийн том асуудал бол LED зурвас, анимацийн саатал байсан бөгөөд энэ нь бүх програмд нөлөөлсөн (долоон сегментийн дэлгэцийн шинэчлэлтийн хурдыг оруулаад). Би millis ашигласан боловч бүх зүйлд нөлөөлсөн тул үлдсэн хэсгүүдэд нөлөөлөөгүй кодоо үлдээж дууссан боловч анимаци нь анхны LED дээр асаагүй, санамсаргүй байдлаар эхэлнэ. Яагаад гэдгийг нь мэдэхгүй байна), гэхдээ энэ нь дажгүй харагдаж байна. Би маш их хайсан бөгөөд өнгө будсан анимацийн асуудал шийдэгдээгүй юм шиг байна.
2. Энэ бол тийм ч том асуудал биш, миний худалдаж авсан SparkFun мэдрэгч нь толгойгүй байсан тул би худалдаж аваад гагнасан боловч мэдрэгчийг 3D хэвлэсэн хайрцагт байрлуулахад саад болж байна. Гэхдээ би гагнуур хийхдээ хамгийн сайн биш тул би үүнийг орхиж, жаахан буруу байрлуулсан байна.
3. Эцсийн хайрцгийг угсрахдаа хажуу талуудын 3D хэвлэсэн муруйг зөв байрлуулах нь хэцүү байсан тул би өөр нэг хэсгийг зөв нааж, нааж өгөх загвар зохион бүтээв.

Би бол төгс төгөлдөр үзэлтэн гэж боддог (заримдаа энэ нь муу) гэхдээ сайжруулах зүйл их байгаа гэж бодож байна.

Би ESP8266 Wi-Fi модулийг нэмж, утас, компьютер гэх мэт төхөөрөмжөөр дамжуулан уншигчийг харахын тулд Дууны тоолуурыг унтрааж, MicroSD картыг авах талаар бодож үзсэн.