JackLit: 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү төслийг Fremont Academy Femineers болон Pomona College Electronics 128 курс хоорондын түншлэлийн оюутнууд гүйцэтгэсэн. Энэхүү төсөл нь хөгжмийн хэмнэлээр гэрэлтдэг хөгжилтэй хүрэмтэй зургаан өнцөгт техникийг нэгтгэх зорилготой байв. Манай "JackLit" нь микрофоноор хөгжим сонсох чадвартай бөгөөд хүрэм дээрх гэрэлтүүлгийн бүлгийг ялгахад ашиглаж болох хөгжмийн давтамжийг ялгахын тулд Fast Fourier хувиргах кодыг ашигладаг. Ингэхдээ зэрэгцээ утастай цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтангийн бүлгүүд микрофоны сонсдог давтамжийн мужид үндэслэн ямар ч дууны хэмнэлээр гэрэлтдэг. Энэхүү төслийн ашиглалт нь ямар ч дууны хэмнэлийг гэрэлтүүлж чадах зугаатай хүрэм өгөх явдал юм. Үүнийг олон нийтийн арга хэмжээнд өмсөж эсвэл янз бүрийн хувцас өмсөж болно. Энэхүү технологийг гутал, өмд, малгай гэх мэт зүйлд ашиглаж болох бөгөөд үүнийг шоу, концерт дээр гэрэлтүүлэг тохируулахад ашиглаж болно.

Алхам 1: Материал

Бүх материалыг adafruit.com болон amazon.com дээрээс авах боломжтой.

• 10cmX10cm цагаан цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтан (x3)
• 10cmX10cm цэнхэр цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтан (x4)
• 10cmX10cm усан цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтан (x3)
• 20cmX15cm усан цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтан (x2)
• 100 см ногоон цахилгаан гэрэлтүүлэгч соронзон хальс (x3)
• 100 см улаан цахилгаан гэрэлтүүлэгч соронзон хальс (x4)
• 100 см хэмжээтэй цэнхэр өнгийн цахилгаан гэрэлтүүлэгч соронзон хальс (x2)
• 100 см цагаан цахилгаан гэрэлтүүлэгч соронзон хальс (x1)
• 12 вольтын инвертер (x4)
• SainSmart 4 сувгийн буухиа модуль (x1)
• 9 вольтын батерей (x5)
• 9 вольтын холбогч (x5)
• Маш олон утас
• HexWear

Алхам 2: Arduino програм хангамж

JackLit -ийг бүтээж эхлэхээсээ өмнө үүнийг хянахын тулд програмчлалын зөв багаж хэрэгсэлтэй байх шаардлагатай. Нэгдүгээрт, та Arduino вэбсайт руу орж Arduino IDE татаж авах хэрэгтэй. Үүнийг хийсний дараа таны Hex програмыг тохируулахын тулд дараах алхмуудыг хийх хэрэгтэй.

1. (Зөвхөн Windows, Mac хэрэглэгчид энэ алхамыг алгасах боломжтой) https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… хаягаар орж драйверийг суулгаарай. Драйверийг татаж аваад 2-р алхам дээр жагсаагдсан.exe файлыг суулгаарай. холбосон RedGerbera хуудасны дээд талд).
2. Hexware -д шаардлагатай номын санг суулгана уу. Arduino IDE -ийг нээнэ үү. "Файл" хэсэгт "Тохиргоо" -г сонгоно уу. Нэмэлт самбар удирдах менежерийн URL-д заасан зайнд https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… оруулна уу. Дараа нь "OK" дээр дарна уу. Tools -> Board: -> Board Manager руу очно уу. Зүүн дээд булангийн цэснээс "Хувь нэмэр оруулсан" -г сонгоно уу. Хайлт хийж, дараа нь Gerbera Boards дээр дарж, Install дээр дарна уу. Arduino IDE -г орхиж, дахин нээнэ үү. Номын санг зөв суулгасан эсэхийг шалгахын тулд Tools -> Board руу очоод цэсийн доод хэсэгт гүйлгэнэ үү. Та "Gerbera Boards" гэсэн хэсгийг харах ёстой бөгөөд доор нь дор хаяж HexWear гарч ирэх ёстой (хэрэв мини-HexWear шиг самбар байхгүй бол).

Алхам 3: Inverter -ийн зохион байгуулалт

Энэхүү диаграммд 9 вольтын батерейг инвертертэй зэрэгцээ холбож, дараа нь хүрэм рүү холбосон хэлхээг харуулав. Хөрвүүлэгч бүрээс гарч буй хос утас нь хувьсах гүйдэл дамжуулдаг бөгөөд инвертерээс зэрэгцээ холбогдсон утаснууд үе шаттай байх нь чухал бөгөөд ингэснээр цэвэр ашиг 1 биш болно.

Алхам 4: Релений зохион байгуулалт

Энэ бол Hex -ийг унтраалгатай холбосон "реле модуль" гэсэн 3 -р алхамаас "унтраалга руу" гэсэн хэлхээний дараагийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Алхам 5: Бүтээх

9 вольтын батерей ба инвертерийг Зураг 1 -д үзүүлсэн шиг холбоно уу. Таван 9 вольт зэрэгцээ байх ёстой бөгөөд дөрвөн инвертерт зэрэгцээ залгах ёстой. Инвертерээс гаралтын утсыг зэрэгцээ ба фазаар холбох ёстой. Инвертерийн гаралтын зэрэгцээ утаснуудын нэгийг хүрэм дээрх цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтан руу шууд холбохын тулд хойшлуулна. Нөгөө нь буухиа модульд холбогдсон байх болно. Аль нь хаашаа явах нь дур зоргоороо байдгийг анхаарна уу, учир нь бид AC хэлхээтэй ажилладаг. 4 -р алхамд үзүүлсэн шиг та зэрэгцээ утсыг гурван хэсэгт хуваах ёстой бөгөөд тус бүр нь дөрвөн унтраалгын аль нэгэнд холбогддог. Нэг унтраалга ашиглагдахгүй болно. Adafruit.com эсвэл amazon.com дээрх зааврыг үзээд таны утаснууд унтраалгатай хаана холбогдох ёстойг олж мэдээрэй. Хүрэм дээрх цахилгаан гэрэлтүүлэгчтэй хавтанг холбохын тулд салгах унтраалга бүрт өөр утас холбох хэрэгтэй. 4 ба түүнээс дээш алхам дээр үзүүлсэн шиг реле модулийг Hex -тэй зохих ёсоор холбосон эсэхийг шалгаарай.

Хүрэмд нэгдсэн хэлхээ рүү шилжиж байна. Одоо бид инвертерт холбогддог гурван утастай, унтраалга руу холбосон өөр гурван утас байна. Бид хүрэм дээр 3 ширхэг цахилгаан гүйдлийн хавтантай параллель цахилгаан хэлхээтэй байдаг. Цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтанг хүрэм дээр халуунаар наалдуулж, утсыг гадна талаас нь харуулахгүйн тулд нүхийг хайчилж ав. Дараагийн алхам бол хамгийн энгийн боловч хамгийн их уйтгартай зүйл юм, учир нь бүх цахилгаан гэрэлтүүлэгч хавтан. Аль самбарыг нэгэн зэрэг гэрэлтүүлэхийг хүсч байгаагаа сонгоно уу. Та гурван бүлэг самбар хуваарилж болох бөгөөд тус бүрийг зэрэгцээ холбосон байх ёстой. Эерэг оролтын утас зэрэгцээ, сөрөг оролтын утас байх ёстой, гэхдээ энэ нь хувьсах гүйдлийн хэлхээ учраас эерэг ба сөрөг нь дур зоргоороо байдаг. Инвертерээс ирж буй гурван утасны нэгийг гурван цахилгаан гэрэлтүүлэгч параллель гэрэлтүүлгийн бүлэг тус бүрт холбоно. Дараа нь унтраалгаас ирж буй гурван утаснуудын нэгийг гурван цахилгаан гэрэлтүүлэгч параллель гэрэлтүүлгийн бүлэг тус бүрт холбоно. Нээлттэй утсыг таглаж байгаарай, учир нь тэдгээр нь танд хөнгөн цохилт өгөх болно.

Алхам 6: Кодлох

Манай код нь дуу чимээг Hex -ийн сонсдог давтамж болгон задлахын тулд Arduino Fast Fourier Transform (fft) номын санг ашигладаг. Фурье хувиргалтын бодит математик нь зарим талаараа төвөгтэй боловч процесс өөрөө тийм ч төвөгтэй биш юм. Нэгдүгээрт, Hex нь янз бүрийн давтамжийн хослол болох дуу чимээг сонсдог. Hex нь бүх өгөгдлийг цэвэрлэхээс өмнө тодорхой хугацаанд л сонсож чаддаг бөгөөд ингэснээр дуу чимээ сонсохын тулд дуу чимээний давтамж нь Hex -ийн сонссон хугацааны ихэнх хагасыг эзэлдэг байх ёстой. Hex нь өөрийн давтамж гэдгийг мэдэхийн тулд үүнийг хоёр удаа сонсох чадвартай байх ёстой. Хэрэв бид цэвэр аялгууг далайц ба цаг хугацааны функц гэж үзвэл синус долгион харах болно. Бодит байдал дээр цэвэр өнгө нь нийтлэг байдаггүй тул бидний харж буй зүйл бол маш ойлгомжгүй, жигд бус хөдөлгөөнтэй шугам юм. Гэсэн хэдий ч бид үүнийг олон янзын цэвэр аялгууны давтамжийн нийлбэрээр маш өндөр нарийвчлалтайгаар тооцоолж чадна. Энэ бол fft номын сангийн хийдэг зүйл юм: энэ нь чимээ шуугиан авч, сонсдог өөр өөр давтамж болгон задалдаг. Энэ процесст fft номын сангийн бодит дуу чимээг ойролцоогоор тооцоолоход ашигладаг зарим давтамж нь бусадтай харьцуулахад илүү их далайцтай байдаг; өөрөөр хэлбэл зарим нь бусдаасаа илүү чанга байдаг. Тиймээс, Hex -ийн сонсдог давтамж бүр харгалзах далайц эсвэл эзэлхүүнтэй байдаг.

Манай код нь Hex -ийн сонсох боломжтой бүх давтамжийн далайцын жагсаалтыг авахын тулд fft хийдэг. Энэ нь давтамж, далайцын жагсаалтыг хоёуланг нь хэвлэж, графикаар дүрсэлдэг кодыг агуулдаг бөгөөд ингэснээр хэрэглэгч Hex нь ямар нэг зүйлийг сонсож байгаа эсэхийг шалгах боломжтой бөгөөд энэ нь Hex -ийн дууны түвшний өөрчлөлттэй нийцэж байгаа юм шиг санагддаг. сонсгол. Тэндээс манай төсөл 3 унтраалгатай тул бид давтамжийн хүрээг бага, дунд, өндөр гэсэн гуравны нэг болгон хувааж, бүлэг бүрийг унтраалгатай тохируулсан. Hex нь сонссон давтамжуудаар дамждаг бөгөөд хэрэв бага/дунд/өндөр бүлгийн ямар нэг зүйл тодорхой хэмжээнээс хэтэрсэн бол тухайн давтамжийн хамаарах унтраалга асаж, гэрэл үлдэхийн тулд бүх зүйл түр зогсдог. дээр. Энэ нь бүх давтамжийг шалгах хүртэл үргэлжилнэ, дараа нь Hex дахин сонсоод бүх процесс давтагдана. Бид 3 унтраалгатай байсан тул давтамжийг ингэж хуваасан боловч үүнийг хүссэн тооны унтраалга руу хялбархан хуваарилах боломжтой.

Кодын зарим хачин зүйлийн талаар тэмдэглэл. Бид 10 -р давтамжаас давтамжийг давтахдаа 0 давтамжтай байх үед далайц нь дуу чимээний түвшингээс үл хамааран маш өндөр байдаг тул бид энэ цохилтын дараа л эхэлдэг.

Бидний ашигласан бодит кодыг хавсаргасан файлаас үзнэ үү. Үүнийг мэдрэмтгий болгохын тулд түүнтэй тоглохдоо чөлөөтэй байгаарай, эсвэл хүсвэл илүү олон гэрэлтүүлгийн бүлгийг нэмж оруулаарай! Хөгжилтэй байгаарай!