Lampa Arduino z butelką sody - wrażliwa na dźwięk: 3 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Miałem kilka indywidualnie adresowanych diod LED z innego projektu i chciałem stworzyć kolejne dość łatwe, ale zabawne wyzwanie na zajęcia z projektowania produktów na poziomie 10 (wiek 13-15). Ten projekt wykorzystuje pustą butelkę po sodzie (lub napój gazowany, jeśli jesteś z NZ!), Arduino Nano, czujnik poziomu dźwięku KY-037, pasek 10 diod LED, papier do kserokopiarki, karton, gorący klej, ładowarkę do telefonu komórkowego, przełącznik plus zwykły sprzęt do łączenia.

Możesz też zrobić to bez czujnika KY-037 i po prostu mieć ciekawą sekwencję świateł, zmieniając kod Arduino.

Kieszonkowe dzieci

Arduino Nano

Czujnik dźwięku kompatybilny z Arduino KY-037

Taśma LED RGB (diody indywidualnie adresowalne), 5V, WS2812

Butelka sody (zawartość do picia opcjonalnie!)

Papier do kserokopiarek

Karton

Nożyce

Hobby nóż

Pistolet do klejenia na gorąco i kleje w sztyfcie

Przewód elektryczny

Lutownica i lut elektryczny

Przełącznik suwakowy lub kołyskowy

Ładowarka do telefonu komórkowego i kabel USB - dowolne

Nagłówki męskie - ewentualnie użyj części zamiennych z Arduino Nano

Farba do dekoracji

Krok 1: Spraw, aby Twoje diody LED działały

Poniższe jest skopiowane z mojego innego instruktażowego „Niebezpiecznego miernika poziomu hałasu”, ponieważ jest to ta sama procedura. Pomiń bit czujnika KY-037, jeśli tego nie dodajesz:

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 oznaczające wyjście danych i wejście danych. To pozwoliło mi podłączyć pasek do płytki stykowej wraz z zworami do Arduino. Na zdjęciu większa płytka Arduino Uno, ale piny na Nano są takie same. 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: https://github.com/FastLED/FastLED. 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 2: Rozpocznij tworzenie korpusu lampy

Ta część jest fajna. Najpierw odetnij butelkę po napojach na obwodzie nieco w dół od zakrętki, aby umożliwić włożenie zwiniętego kawałka papieru do ksero. Po upuszczeniu rozłoży się na bokach butelki. Przytnij go trochę, aby pasował do butelki. Działa to jak cień, dzięki czemu diody LED nie są zbyt jasne, aby na nie patrzeć.

Użyłem tekturowej rolki folii samoprzylepnej (Glad Wrap, jeśli jesteś z NZ), aby zejść na środek butelki (możesz też po prostu użyć zwiniętego arkusza papieru do kopiowania). Na tym owinąłem taśmę 10 LED w spiralę, przymocowaną gorącym klejem. Upewnij się, że lutowany koniec pinu paska LED jest u góry i dostępny. Przyklej tę papierową lub tekturową tubę do dna butelki. Następnie wykonaj tekturowe kółko, aby przejść przez górną część butelki i papierowej/kartonowej tuby, z wycięciem, aby przepuścić przewody LED. Następnie możesz podłączyć to do Nano i przykleić Nano na miejscu (patrz zdjęcia).

Będziesz musiał spojrzeć na schemat okablowania, który zamieściłem i zrobić kilka własnych obliczeń. Zasadniczo chcesz, aby pin + z czujnika dźwięku KY-037 i zacisk +5V z paska LED były połączone z pinem 5V w Nano. Piny GND z obu idą do GND na Nano. Tutaj użyłem zlutowanych ze sobą zapasowych nagłówków. Z tych kołków łączysz dwa przewody przechodzące przez środek tekturowej tuby i wychodzące do kabla USB, który łączy się z ładowarką telefonu komórkowego. Upewnij się, że pasujesz +ve i -ve.

Przed dalszą jazdą jeszcze raz przetestowałem taśmę LED, aby upewnić się, że nadal świeci (brak zerwanych połączeń), zasilana zarówno z USB do komputera jak i z 5V i GND.

Przewody zasilające poprowadziłem przez środek tekturowej tuby i wyszedłem przez dno butelki. Przełącznik schodzi w dół - aby był przyklejony na gorąco do podstawy w kształcie stożka - więc pozostaw wystarczająco dużo drutu do tej operacji. Następnie przeciąłem zapasowy kabel USB Arduino / drukarki na pół, podłączając jeden koniec do przewodów zasilających Nano. Drugi koniec trafia do ładowarki mobilnej. Kabel ma czarny i czerwony przewód oraz inne przewody danych. Użyj czarnego (ujemny/GND) i czerwonego (+5V).

Krok 3: Wykańczanie rzeczy

Na zdjęciach zobaczysz, że użyłem kartonu do ukształtowania cylindrycznego blatu mojej lampy - to pomaga ukryć płytkę Nano i przewody. Zwróć uwagę, że pozostawiłem dostępne gniazdo USB, aby móc dalej zaprogramować Nano do korzystania z czujnika dźwięku. Zrobię to, jak pozwoli na to czas.

Podstawą mojej lampy jest stożek. To jest trudniejsze do osiągnięcia. Istnieje jednak bardzo przydatna strona internetowa, która pozwala stworzyć stożek, PDF go i wydrukować szablon rożka, który można przetłumaczyć na tekturę. Wystarczy zmierzyć żądane średnice i wysokość. Oto link: https://www.blocklayer.com/cone-patterns.aspx Kopalnia miała 167mm x 93mm x 40mm wysokości.

Na razie zostawię to tutaj. Moja lampa nadal wymaga wykończenia i pomalowania, a także dodania bardziej wyrafinowanego kodu, aby reagowała na czujnik dźwięku - ale to można dodać w niedalekiej przyszłości.

Mam nadzieję, że spodoba ci się ten projekt tak samo jak ja. Nie mogę się doczekać wypróbowania go w klasie.