Зөөврийн намын гэрэл: 12 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Tinkercad төслүүд »

Та үдэшлэгт гэрэл авчирч, илүү хөгжилтэй болгож чадах уу?

Энэ л асуулт байв. Мөн хариулт нь тийм (мэдээж).

Энэхүү заавар нь неопикселийн LED -ийн төвлөрсөн цагиргуудаас хөгжим сонсдог, хөгжмийн дүрслэлийг бий болгодог зөөврийн төхөөрөмж хийх тухай юм.

Төхөөрөмжийг "бүжиглэх", өөрөөр хэлбэл хөгжмийн хэмнэлд шилжүүлэхийг оролдсон боловч цохилтыг илрүүлэх нь сонсогдож байгаагаас хамаагүй илүү төвөгтэй ажил болох нь батлагдсан тул "бүжиглэх" нь жаахан эвгүй юм. гэхдээ одоо ч байгаа.

Төхөөрөмж нь Bluetooth-ээр идэвхжсэн бөгөөд текст командуудад хариу өгөх болно. Намын гэрлийг хянах апп бичих цаг надад байгаагүй (Android эсвэл iOS аль аль нь). Хэрэв та даалгавраа амжилттай биелүүлж байгаа бол надад мэдэгдээрэй !!!

Хэрэв танд энэ заавар таалагдсан бол Make It Glow уралдаанд саналаа өгөөрэй!

Хангамж

Үдэшлэгийн гэрэл асаахын тулд танд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

• STM32F103RCBT6 Leaflabs Leaflable Leaflable Mini USB ARM Cortex -M3 Arduino модуль (энд дарна уу) - төхөөрөмжийн тархи. Эдгээр харьцангуй хямд төхөөрөмжүүд нь маш хүчирхэг тул та яагаад Arduino руу буцах болсон нь тодорхойгүй байна.
• MSGEQ7 хамтлагийн график тэнцүүлэгч IC DIP-8 MSGEQ7 (энд байгаа линк)
• HC-05 эсвэл HC-06 Bluetooth модуль (энд дарна уу)
• Adafruit MAX9814 микрофон (энд байгаа линк)
• Стандарт servo мотор (энд байгаа линк) нь таны төхөөрөмжийг "бүжиглэх" -ийг хүсч байна.
• CJMCU 61 бит WS2812 5050 RGB LED драйвер хөгжүүлэх самбар (энд дарна уу)
• TTP223 Touch Key Module Capacitive Settable Self Lock/No-Lock Switch Board (энд дарна уу)

• Хэт авсаархан 5000-mah хос USB гаралт Super Slim Power Bank (энд дарна уу)

• Резистор, конденсатор, утас, цавуу, эрэг, загварчлах самбар гэх мэт.

Алхам 1: Санаа

Хөгжмийн эх үүсвэрийн ойролцоо байрлуулж болох зөөврийн төхөөрөмжтэй болох нь хөгжмийн өнгөлөг дүрслэлийг бий болгох гэсэн санаа юм. Та төхөөрөмжийн зан байдлыг товчлуур (мэдрэгч) болон Bluetooth ашиглан хянах боломжтой байх ёстой.

Одоогийн байдлаар Party Lights нь 7 дүрслэлийг хэрэгжүүлж байна (танд илүү санаа байвал надад мэдэгдээрэй!):

1. Төвлөрсөн өнгөлөг тойрог
2. Мальт загалмай
3. Пульс гэрэл
4. Зуух (миний хувийн дуртай зүйл)
5. Ажиллаж буй гэрэл
6. Хөнгөн моднууд
7. Хажуугийн сегментүүд

Анхдагч байдлаар, төхөөрөмж минут тутамд дүрслэн харуулах болно. Гэсэн хэдий ч хэрэглэгч нэг дүрслэлийг дагаж мөрдөхийг сонгож болно.

Өнгөт палитрыг эргүүлдэг дүрслэлийг хэрэглэгч тодорхой өнгөний хослолонд дуртай бол "хөлдөөж" болно.

Мөн хэд хэдэн хяналтын тусламжтайгаар хэрэглэгч микрофоны мэдрэмжийг өөрчилж, servo моторын "бүжиг" горимыг идэвхжүүлэх/идэвхгүй болгох боломжтой.

Алхам 2: Схем ба дууны боловсруулалт

Гуутгах схем файлыг Github дээрх "файлууд" дэд хавтсанд оруулсан болно.

Үндсэндээ MSEQ7 чип нь аудио боловсруулалтыг хийдэг бөгөөд аудио дохиог 63 Гц, 160 Гц, 400 Гц, 1 кГц, 2.5 кГц, 6.25 кГц, 16 кГц гэсэн 7 хамтлаг болгон хуваадаг.

Микроконтроллер нь эдгээр 7 хамтлагийг ашиглан янз бүрийн дүрслэлийг бий болгож, тус тусын зурвасын далайцыг LED гэрлийн эрч хүч, өнгөний хослол болгон дүрсэлдэг.

Дууны эх үүсвэр нь 3 түвшний ашиглалтыг хянах боломжтой микрофон юм. Та дууны эх үүсвэр хэр хол/чанга байгаагаас хамааран товчлууруудын аль нэгийг ашиглан ашиг орлого тохируулах боломжтой.

Микроконтроллер нь 63 Гц "басс" хамтлагт "цохилт" илрүүлэлтийг хийхийг оролддог. Би цохилтын уялдаа холбоог илрүүлэх, хадгалах найдвартай арга зам дээр ажиллаж байна.

"Мэдрэх" товчлуурыг ашиглах нь туршилт байсан. Тэд маш сайн ажилладаг гэж би бодож байна, гэхдээ хэвлэлийнхний санал хүсэлт байхгүй байгаа нь зарим талаар эргэлзээ төрүүлж байна.

Алхам 3: LED дугуй

Харааны гол цөм нь 61 LED дугуй юм.

Энэ хэсэг нь тус тусад нь бөгж хэлбэрээр ирдэг бөгөөд үүнийг хамтад нь хийх хэрэгтэй гэдгийг анхаарна уу. Би цахилгааны шугамын зэс утас (цагиргуудыг хооронд нь сайн холбодог), нимгэн дохионы утас гэж боддог байсан.

LED нь 0 -ээс 60 хүртэл дугаарлагдсан бөгөөд гадна талын LED -ээс эхлэн цагийн зүүний дагуу дотогшоо ордог. Төв LED нь 60 дугаартай.

Дүрслэл бүр нь хоёр хэмжээст өгөгдлийн массив дээр тулгуурладаг бөгөөд энэ нь LED бүрийг зорилтот дүрслэх сегментийн тодорхой байрлалд байршуулдаг.

Жишээлбэл, төвлөрсөн тойргийн хувьд 5 сегмент байдаг:

• Гаднах тойрог, LED 0 - 23, 24 LED урт
• Хоёрдахь гадна тойрог, LED 24 - 39, 16 LED урт
• Гурав дахь тойрог (төв), LED 40 - 51, 12 LED урт
• Хоёрдахь дотоод тойрог, LED 52 - 59, 8 LED урт
• LED дотор, LED 60, 1 LED урттай

Дүрслэл нь 7 аудио сувгийн 5 -ыг нь зурж, LED -ийг тойрог дахь дууны түвшинтэй пропорциональ тойрог дахь байрлалын дагуу аажмаар асаадаг.

Бусад дүрслэлүүд нь янз бүрийн өгөгдлийн бүтэц, форматыг ашигладаг боловч кодоор бус харин өгөгдлийн массивуудаар удирдуулдаг дүрслэлийг үргэлж бий болгох явдал юм. Ийм байдлаар дүрслэлийг кодыг өөрчлөхгүйгээр өөр өөр хэлбэрт (илүү их буюу цөөн тооны LED, илүү олон EQ зурвас) тохируулж болно, зөвхөн өгөгдлийн массивын утгыг өөрчлөх боломжтой.

Жишээлбэл, дүрслэл 1 -д зориулсан өгөгдлийн бүтэц иймэрхүү харагдаж байна:

// Дүрслэл 1 ба 3 - бүтэн 5 тойрогконст байт TOTAL_LAYERS1 = 5; const байт LAYERS1 [TOTAL_LAYERS1] [25] = {// 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 {24, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23}, {16, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39}, {12, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51}, {8, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59}, {1, 60}};

Алхам 4: дүрслэл

Одоогийн байдлаар 7 дүрслэл, эхлүүлэх хөдөлгөөнт дүрс байна.

Эхлэх хөдөлгөөнт дүрс

Төхөөрөмжийг асаахад салют дууриамал дүрс гарч ирнэ. Энэ нь LED ба Servo туршилтын дараалал байх ёстой байсан боловч хожим нь ийм туршилтын хөдөлгөөнт хувилбар болж хувирсан

Төвлөрсөн өнгөлөг тойрог

Гэрэл нь экв хамтлагийн далайцтай пропорциональ төвлөрсөн тойрог хэлбэрээр дэлгэцийг тойрон эргэлддэг. Цагийн болон цагийн зүүний дагуу санамсаргүй байдлаар сольж, өнгийг 256 өнгөний хүрд дээр аажмаар эргүүлнэ

Мальт загалмай

Нэг хамтлаг бол төвийн LED юм. Өөр нэг хамтлаг бол LED -ийн босоо ба хэвтээ шугамууд бөгөөд EQ зурвас тус бүрийг илэрхийлдэг үлдсэн сегментүүд юм. Бүх сегментүүд тодосгогч хэвээр үлдэхийн тулд 128 өнгөний өнгийг эргүүлж өгдөг.

Пульс гэрэл

Тойрог бүр нь бүх LED -ийг нэгэн зэрэг асааж, тусгай экв хамтлаг болгохын тулд өнгийг бага зэрэг эргүүлж аажмаар эргүүлнэ. EQ хамтлагууд аажмаар нэг тойргоос нөгөө тойрог руу шилжиж, гадагшаа чиглэсэн хөгжлийг бий болгодог.

Зуух

Хамтлагууд нь доод талаас дээд тал руу гэрэлтсэн, улаан улаанаар эхэлж, пийшинд шатаж буй галыг дуурайлган шар нэмэх замаар хагас тойрог хэлбэртэй байдаг. Хааяа тод цагаан "оч" санамсаргүй байдлаар дээш харагдана. Өнгөний эргэлт байхгүй байна

Ажиллаж буй гэрэл

Төвлөрсөн тойрог бүр нь тусдаа EQ хамтлаг юм. Гол LED нь төвийн LED -ийн доор босоо шугам дээр байрладаг. LED нь зурвасын далайцтай пропорциональ ассаны дараа тухайн тойрог орчимд "гүйж" эхэлдэг бөгөөд түүний эрч хүч аажмаар буурдаг. Цагийн болон цагийн зүүний эсрэг эргэлтийг хоёуланг нь дэмждэг бөгөөд санамсаргүй байдлаар шилждэг.

Хөнгөн моднууд

Сегментүүд нь доод LED-ээс дээш, дараа нь далдуу модыг дуурайсан төвлөрсөн хагас тойрог хэлбэрээр шулуун шугамаар гэрэлтдэг. Өнгөний эргэлт.

Хажуугийн сегментүүд

Энэ бол зөвхөн 2 диагональ сегментийг ашигладаг өмнөх Мальт загалмайн хувилбар юм. Дууны долгионы дүрстэй төстэй байх ёстой.

Алхам 5: Touch Button Controls

Мэдрэгчтэй 4 товчлуур байдаг:

1. Дүрслэлээр дамжуулж, одоогийн нэгийг нөгөөг нь сонгох хүртэл үргэлжлүүлээрэй (анхдагч дүрслэлээр 30 секунд тутамд мөчлөг хийдэг)
2. Одоогийн өнгөний схемийг "хөлдөөх" / "хөлдөөхгүй байх" - хэрэв танд өнгөний хослол таалагдсан бол та үүнийг хөлдөөх боломжтой - өнгөний эргэлтийг идэвхгүй болгож, дүрслэлийг зөвхөн энэ өнгөний палитраар үргэлжлүүлэх болно.
3. Микрофоны мэдрэмжийг тохируулах
4. "Бүжиглэх горим" -ыг асаах / унтраах

Бүжиглэх горимд төхөөрөмж нь одоо тоглож буй хөгжмийн "цохилтыг" илрүүлж, цохилтын дагуу толгойгоо эргүүлэхийг хичээх болно. Өнөөдрийг хүртэл "бүжиглэх" нь үзэсгэлэнтэй гэхээсээ илүү эвгүй юм.

Алхам 6: Beat Detection ба Servo "бүжиглэх"

Төхөөрөмж нь 63 Гц -ийн давтамжтай оргилуудын хоорондох зай гэж одоогийн дууны "цохилтыг" илрүүлэхийг байнга хичээдэг. Илрүүлсний дараа (зөвхөн бүжгийн горим асаалттай байгаа тохиолдолд) төхөөрөмж нь цохилтын дагуу санамсаргүйгээр зүүн эсвэл баруун тийш эргэхийн тулд servo мотороо идэвхжүүлнэ.

Үүнийг хэрхэн илүү найдвартай болгох талаар гэрэл гэгээтэй санаануудыг хүлээн авна уу!

'Music_Test_LED' ноорог нь 7 EQ хамтлагийг Arduino IDE ашиглан зураг зурахад тохиромжтой байдлаар гаргадаг.

Алхам 7: 3D хэлбэрүүд

Party Lights -ийн угсралтыг бүхэлд нь Autodesk TinkerCAD ашиглан эхнээс нь зохион бүтээсэн болно.

Анхны загвар нь энд байрладаг. Github.com дээрх "файлууд/3D" фолдер нь STL загваруудыг агуулдаг.

Энэхүү загвар нь уг төхөөрөмжийг хэрхэн угсарч байгааг харуулдаг.

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хэвлээд дараа нь угсарч/наасан байна.

"Dome" нь микроконтроллер, Bluetooth самбар, микрофоныг байрлуулж байна. Микроконтроллерийг 40мм х 60 мм хэмжээтэй самбар дээр байрлуулсан бөгөөд зориулалтын төмөр замаар дэмждэг.

Серво нь бөмбөгний "хөл" хэсэгт байрладаг бол товчлуурууд нь сууринд байрладаг.

Зайны тасалгааг хангамжийн хэсэгт дурдсан батерейны төрөлд зориулан тусгайлан хэвлэсэн болно. Хэрэв та өөр зай ашиглахаар шийдсэн бол тасалгааг зохих ёсоор дахин төлөвлөх шаардлагатай болно.

Алхам 8: Цахилгаан хангамж

Хэт авсаархан 5000 mah-ийн хос USB гаралттай Super Slim Power Bank нь хэдэн цагийн турш ажиллахад хангалттай хүчээр хангадаг бололтой.

Батерейны тасалгаа нь бусад төхөөрөмжөөс салах байдлаар хийгдсэн бөгөөд өөр төрлийн батерейнд зориулагдсан хэсгийг сольж болно.

USB залгуурыг байрлуулж, халуунаар наасан бөгөөд батерейг дотогш ороход холбосон байна.

Алхам 9: Bluetooth хяналт

Төхөөрөмжийг утасгүй удирдах арга замыг хангах үүднээс HC-05 модулийг нэмж оруулсан болно.

Асаалттай үед төхөөрөмж нь "LEDDANCE" нэртэй Bluetooth холболт үүсгэдэг бөгөөд та утсаа хослуулах боломжтой.

Хамгийн тохиромжтой нь PartyLights -ийг хянах боломжийг олгодог Апп байх ёстой (өнгөт палитр сонгох, товчлуурыг дарах гэх мэт). Гэсэн хэдий ч би одоог хүртэл нэгийг нь бичээгүй байна.

Хэрэв та үдэшлэгт зориулсан Android эсвэл iOS апп бичихэд туслахыг хүсч байвал надад мэдэгдээрэй!

Төхөөрөмжийг хянахын тулд та одоогоор Bluetooth терминал програмыг ашиглаж дараах тушаалуудыг илгээж болно.

• LEDDBUTT - '1', '2', '3' эсвэл '4' хаана байгаа нь тухайн товчлуурыг дарахыг дуурайдаг. Жишээ нь: LEDDBUTT1
• LEDDCOLRc - энд c нь 0 -ээс 255 хүртэлх тоо - өнгөт дугуй дээрх хүссэн өнгөний байрлал. Төхөөрөмж нь заасан LED өнгө рүү шилжих болно.

• LEDDSTAT - зөвхөн '0 ба' 1 -ээс бүрдсэн 3 тэмдэгтийн тоог буцаана.

  • эхний байрлал: '0' - өнгө эргэхгүй, '1' - өнгө эргэлдэж байна
  • хоёр дахь байрлал: '0' - бүжгийн горим унтарсан, '1' - бүжгийн горим асаалттай байна
  • Гурав дахь байрлал: '0' - микрофон хэвийн ашиг, '1' - микрофон өндөр ашиг олсон байна

Алхам 10: Blynk дээр суурилсан програмыг хянах

Blynk (blynk.io) нь техник хангамжийн агностик IoT платформ юм. Би Blynk -ийг IoT автомат ургамлын усжуулалтын системд зааж өгсөн бөгөөд платформын хялбар байдал, бат бөх байдал нь надад гайхалтай сэтгэгдэл төрүүлсэн.

Blynk нь Bluetooth -ээр дамжуулан хамгийн сүүлийн үеийн төхөөрөмжүүдийг холбохыг дэмждэг бөгөөд энэ нь PartyLights -т яг хэрэгтэй зүйл юм.

Хэрэв та хараахан амжаагүй байгаа бол энэ алхамд хавсаргасан дэлгэцийн агшинг ашиглан Blynk програмыг татаж аваад Blynk PartyLights програмыг дахин үүсгэж бүртгүүлнэ үү. Виртуал зүү хуваарилалт нь дэлгэцийн зурагтай ижил байгаа эсэхийг шалгаарай, эс тэгвээс апп дээрх товчлуурууд хүссэнээрээ ажиллахгүй болно.

"Blynk_settings.h" файл нь миний хувийн Blynk UID -ийг агуулдаг. Та төслөө үүсгэх үед танд ашиглах шинэ төслийг өгөх болно.

PartyLightsBlynk.ino -ийн ноорогыг байршуулж, програмыг ажиллуулна уу. Bluetooth төхөөрөмжтэй хослуулан үдэшлэгийг сайхан өнгөрүүлээрэй.

Алхам 11: Ноорог ба номын сан

Үндсэн ноорог болон туслах файлууд Github.com дээр энд байрлана.

Үдэшлэгийн гэрэл зургийн дизайнд дараах номын сангуудыг ашигласан болно.

• TaskScheduler - олон талт хамтын ажиллагаа - энд (миний боловсруулсан)
• AverageFilter - загварчилсан дундаж шүүлтүүр - энд (миний боловсруулсан)
• Servo - Servo control - Arduino -ийн стандарт номын сан
• WS2812B -NEOPixel хяналт - STM32 багцын нэг хэсэг юм

Энэхүү Wiki хуудсанд STM32 самбарыг Arduino IDE ашиглан хэрхэн ашиглах талаар тайлбарласан болно.

Алхам 12: Ирээдүйн сайжруулалтууд

Энэхүү дизайнд хэд хэдэн зүйлийг сайжруулах боломжтой бөгөөд хэрэв та энэ төслийг эхлүүлэх юм бол үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

• Maple Mini хавтангийн оронд ESP32 ашиглана уу. ESP32 нь 2 CPU, Bluetooth болон WiFi стектэй бөгөөд 60MHz, 120MHz, тэр ч байтугай 240MHz давтамжтай ажиллах боломжтой.
• Жижиг дизайн - үр дүнд хүрсэн төхөөрөмж нь маш том юм. Илүү нягтралтай байж болох юм (ялангуяа хэрэв та бүжиглэх санаа болон холбогдох servo -ийг орхисон бол)
• Цохилтын илрүүлэлтийг хязгааргүй сайжруулах боломжтой. Хүмүүс бидэнд байгалиас заяасан зүйл бол компьютерийн хувьд хэцүү ажил мэт санагддаг
• Илүү олон дүрслэл зохиож, хэрэгжүүлэх боломжтой.
• Мэдээжийн хэрэг, төхөөрөмжийг UI ашиглан утасгүй удирдахын тулд Апп бичиж болно.