Niebezpieczny miernik lub znak poziomu hałasu: 4 kroki (ze zdjęciami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

Uwielbiam patrzeć na kreatywne projekty ludzi. Nowoczesne narzędzia i technologia dają nam tak wiele kreatywnych możliwości. Uczę twardych materiałów uczniów szkół średnich w liceum w Nowej Zelandii, więc zawsze rozwijam i testuję nowe rzeczy. W tym roku (2020) moja szkoła przeniosła się do nowoczesnego budynku otwartego środowiska uczenia się, więc chciałem wiedzieć, jakie są poziomy dźwięku, szczególnie w przestrzeniach technologicznych. Idealnie byłoby mieć napis LED, który pokazuje, czy jest to bezpieczne, czy wszyscy musimy nosić nauszniki.

Kupuję dużo tanich artykułów elektronicznych z Aliexpress, więc najpierw kupiłem kilka czujników dźwięku. Okazuje się, że były tylko cyfrowe, dając tylko moc high-low, czyli świeci się zielona lub czerwona dioda. Wracając więc do Aliexpress i tym razem dostałem czujniki cyfrowe i analogowe KY-037.

Istnieje bardzo dobry program Instructable wykonany przez Rice University o nazwie „System ostrzegania o niebezpiecznym poziomie hałasu”. To dało mi pomysły na zbudowanie własnego systemu. Możesz sprawdzić ich pracę tutaj: https://www.instructables.com/id/Unsafe-Noise-Level-Alert-System/. Jednak ich projekt był dla mnie trochę zbyt skomplikowany, zwłaszcza kod. Moje szczególne wymagania to:

Musi być dobrze widoczny w warsztacie

Musi zamontować na ścianie

Musi wyglądać jak nauszniki, czyli znak

Musi być zasilany przez ładowarkę do telefonu komórkowego

Musi być solidny i zamknięty, aby bezczynne palce nie mogły uszkodzić

Kieszonkowe dzieci

Odpadki ze sklejki o grubości około 10 mm

Wyczyść pasty ze starego pudełka na lunch

Przełącznik włączania/wyłączania suwaka

Czujnik poziomu dźwięku kompatybilny z Arduino KY-037

Arduino Uno

Deska do krojenia chleba

Przewody połączeniowe

Taśma LED RGB (indywidualnie adresowalne diody LED)

Lutownica

Lutować

Karton

biały papier

Pistolet do klejenia na gorąco i kleje w sztyfcie

Farba - podkład i warstwa nawierzchniowa (akrylowa)

Kabel drukarki do podłączenia i zasilania Arduino

Ładowarka do telefonu komórkowego

Komputer z zainstalowanym Arduino - należy również pobrać i zainstalować FastLED.h do katalogu Arduino Library z Github

Krok 1: Krok 1: Wykonanie przedniej i tylnej płyty

Średnica płyty czołowej u mnie wynosi 230mm. Tylna płyta ma 3 ucha lub zaczepy, dzięki czemu mogę później wywiercić i zamontować miernik na ścianie. Wytnij kawałki za pomocą piły do przewijania, a następnie użyj prawdziwych nauszników osadzonych na przedniej płycie, aby zaznaczyć ich kształt. Następnie wywierć otwór, przez który przełoży się brzeszczot. Następnie wytnij kształt nauszników i wyszlifuj krawędzie na gładko.

Po tym zaznacz gdzie chcesz czujnik i włącznik - u mnie był w prawym dolnym rogu. Aby uzyskać odpowiedni kształt, potrzeba trochę manipulowania wiertłami i piłą do radzenia sobie. Wyciąłem również wgłębienie z tyłu płyty czołowej na piny, aby czujnik KY-037 leżał płasko na powierzchni. Dodatkowo zagłębiłem otwór czujnika z przodu, aby dźwięk był odbierany jak najlepiej ze wszystkich kątów.

Krok 2: Krok 2: Uruchomienie paska RGB

Warto poćwiczyć oświetlenie paska RGB. Do miernika użyłem 10 diod, więc z tym ćwiczyłem. Przecinasz pasek na miedzianym połączeniu - wiadomo gdzie. Na końcu przylutowałem małą 3-pinową listwę, którą miałem z zestawu startowego Arduino. Lutowanie do miedzianych styków paska RGB jest dość kłopotliwe, więc powodzenia! Zwróć uwagę na strzałki na pasku RGB - musisz podłączyć tak, aby sygnał zasilania i danych podążał za strzałkami. Zobaczysz litery DO i Din, które oznaczają dane wyjściowe i dane wejściowe.

To pozwoliło mi podłączyć listwę do płytki stykowej wraz ze zworami do Arduino. W kodzie zobaczysz, że pin danych paska jest podłączony do cyfrowego pinu numer 6 Arduino. Ustawiłem liczbę diod LED na 10. Pętla void włącza/wyłącza diody LED w górę iw dół paska, jeden kolor po drugim. Zauważ, że idę od 0 do 9, czyli łącznie 10 diod LED.

Pominąłem czujnik na tym etapie (w przeciwieństwie do zdjęcia) dla uproszczenia - daj sobie trochę sukcesu!

Gdy już to zrobisz, następnym wyzwaniem będzie kalibracja i włączenie czujnika KY-037. Na stronie Arduino znajduje się świetny samouczek wykonany przez ElectroPeak, który zawiera prosty kod, który wyświetla liczby na monitorze szeregowym Arduino, umożliwiając kalibrację za pomocą śruby potencjometru na czujniku. Oto link: https://create.arduino.cc/projecthub/electropeak/h…. Jak zobaczysz, dodałem ten plik kodu do tego samouczka.

Następnie podłącz pasek LED RGB do obwodu zgodnie ze schematem obwodu, który zobaczysz w załączonym dokumencie PDF (częściowo dzięki Tinkercad Circuits za to). Następnie możesz przesłać kod (KY_037_sound_sensor_LEDS_v2) na swój Arduino Uno lub inną płytę, której możesz używać (nano też zadziała). Pamiętaj, że będziesz potrzebować folderu i plików FastLED dodanych do folderu biblioteki Arduino, który zainstalował się sam po zainstalowaniu Arduino na komputerze. Biblioteka może znajdować się w ścieżce pliku, takiej jak: C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries. Pobierz go z takich jak Github:

Inne rzeczy, na które należy zwrócić uwagę, to pamiętać, aby wybrać odpowiednią płytkę w oprogramowaniu Arduino w menu Tools…board i upewnić się, że płyta komunikuje się z portem komputera, klikając Tools…port.

Poza tym, będziesz musiał dokonać regulacji potencjometru na czujniku KY-037 w zależności od posiadanego wyjścia zasilania telefonu komórkowego - moc wyjściowa amperów będzie się różnić w zależności od różnych ładowarek, zmieniając w ten sposób odpowiedź paska RGB. Skalibruj go do swojej sytuacji lub użyj oddzielnego miernika decybeli, tak jak ja, aby oszacować próg zmiany koloru. Uprościłem kod, aby nie uwzględniał już konwersji napięcia wyjściowego z czujnika na bezwzględny poziom decybeli, jak w projekcie Rice University.

Krok 3: Krok 3: Złóż wszystko razem

Przed montażem zagruntowałem tylną i przednią płytę, a następnie pomalowałem kilka warstw nawierzchniowych. Potrzebujesz czegoś jasnego do zamontowania diod LED, a także bariery w moim przypadku, aby powstrzymać młode palce przed odkrywaniem wewnętrznych mechanizmów. Użyłem pudełka na lunch pociętego i sklejonego klejem do budowania paznokci. Była zbyt gruba, aby ciąć nożem, więc użyłem lutownicy, aby przetopić 80%, a następnie wykończyłem nożem. Przyklej wszystko inne na gorąco. Po włączeniu taśmy LED zauważyłem, że diody LED są zbyt dużym źródłem punktowym i chciałem uzyskać bardziej rozproszony efekt, więc….

Krok 4: Krok 3+: Łączenie wszystkiego weź dwa…

Chciałem mieć dyfuzor przed diodami LED, więc potrzebne było coś nieprzejrzystego, a także dostępnego podczas ścisłej blokady koronawirusa w Nowej Zelandii. Kawałek papieru do kserokopiarki to dobry początek. Jak widać na zdjęciach, odkleiłem pasek RGB z klejem na gorąco, przyciąłem i przykleiłem papier na miejsce, a następnie ponownie przykleiłem pasek RGB.

Karton jest łatwo dostępny i mocny, gdy jest używany na krótsze odległości, więc idealnie nadawał się do połączenia okrągłego kształtu z przednią i tylną płytą. Gorący klej ładnie działa.

Na koniec zakończ malowanie, podłącz i nie zapomnij założyć swojego PPE!