Drozd elektryczny: 6 kroków (ze zdjęciami)

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

Projekty Fusion 360 »

Siedząc na pokładzie późnym wieczorem byłem naprawdę zdumiony dźwięcznym wołaniem malutkiego ptaszka siedzącego na gołej gałązce na szczycie odległej brzozy. Wezwanie jest niesamowicie silne dla ucha. Należy do rodziny wyjątkowych śpiewaków – drozdów. Ten był drozdem pustelnikiem. Ich piosenki zostały scharakteryzowane jako „głos chłodnej, mrocznej, spokojnej samotności, którą ptak wybiera na swój dom”. Ta grupa obejmuje: Varied, Wood, Hermit i Swainsons. Na Alasce na północno-zachodnim wybrzeżu nazywano go Łososiowym Ptakiem, gdy pojawia się w sezonie jagodowym.

Unikalne organy, które do tej pory pozwalają tak małemu ptakowi na nadawanie głosu, są niesamowite. Niedawno najgłośniejszy nagrany głos ptaka – porównywalny z intensywnością do kafara lub wyjce – został udokumentowany jako śpiew godowy Białego Dzwonnika. Oddanie sprawiedliwości elektronicznemu faksymile tego głosu jest początkiem tego projektu. Ten zasilany energią słoneczną drozd elektryczny wykorzystuje kartę SD z odgłosami ptaków z Cornell Lab of Ornitology jako pliki. WAV i odtwarza je losowo, gdy czujnik PIR wykryje coś ciepłego w uszach.

Krok 1: Zbierz swoje materiały

Panele słoneczne, wzmacniacze i coś, co będzie odtwarzać pliki wav, to twoje podstawowe elementy konstrukcyjne. Z tym drukiem 3D możesz zastąpić dowolne i wszystkie poza tymi rozmiarami i konfiguracją.

1. Uxcell 2 szt. 6V 180mA Poly Mini panel ogniw słonecznych DIY do lekkich zabawek ładowarka 133mm x 73mm $8

2. Płytka wzmacniacza audio, DROK 5W + 5W mini płyta wzmacniacza PAM8406 DC 5V cyfrowy wzmacniacz stereofoniczny 2.0 dwukanałowy moduł wzmacniający klasy D dla nagłośnienie głośnika DIY

3. AIYIMA 2 szt. Subwoofer 2 cal 4ohm 5w głośnik pełnozakresowy Mini DIY Audio głośnik niskotonowy 6 USD

4. DIYmall HC-SR501 Pir Motion Moduł czujnika podczerwieni na podczerwień dla Arduino $2

5. Adafruit Music Maker FeatherWing - MP3 OGG WAV MIDI Synth Player 19 zł

6. Adafruit Feather 32u4 Basic Proto 19 USD

7. 18650 Bateria 4 USD

8. TP4056-ładowarka $1

9. Włącz wytrzymały metalowy włącznik/wyłącznik z zielonym pierścieniem LED - zielony włącznik/wyłącznik 16 mm $5

10. Icstation 1S 3.7V wskaźnik testera napięcia akumulatora litowo-jonowego 4 sekcje Niebieski wyświetlacz LED $2

11. Przycisk - ogólny $1

12. Adafruit Non-Latching Mini Relay FeatherWing 8 USD

Krok 2: Wydrukuj w 3D

Wszystkie projekty zostały wykonane w Fusion 360. Wymiary stożka głośnika zostały zaczerpnięte z analizy konstrukcji tuby, którą znalazłem w Internecie: https://audiojudgement.com/folded-horn-speaker-design/ Fizyka wydawała się skomplikowana a wielkość klaksonu zależy od częstotliwości, które chciałeś zabronić. Po prostu zignorowałem to wszystko i wziąłem profil klaksonu, który można powiększyć lub zmniejszyć o to, jak duży obiekt może obsłużyć twoja drukarka 3D. Użyłem Creality CR10 załadowanego PLA i wytrzymał dobrze, gdy Alaska jest dość zimna. W każdym innym miejscu użyłbym PETG w celu zwiększenia odporności na ciepło, zwłaszcza jeśli pomalujesz go na czarno lub róg zacznie wyglądać jak stary kapelusz czarodzieja… co może być w porządku. Wnęka głośnika została zaprojektowana dla tych naprawdę ładnych 2-calowych głośników o niesamowicie dobrym brzmieniu. Istnieją 4-calowe głośniki tej samej firmy, których możesz chcieć użyć, ale będziesz musiał zmienić dla nich wymiary obudowy głośnika. Nie będziesz potrzebować podpór na żadnym z drukowanych obiektów. Powodem, dla którego tak dziwnie się rozszczepia, jest to, że pozwala mu leżeć płasko. Pomalowałem róg czarną farbą w stylu „Kreda”, aby uzyskać teksturę na wydrukowanej formie. Tylny uchwyt z elektroniką pomalowany jest teksturą Rock. Nie maluj wcięcia, w którym łączą się rogi, ponieważ może to zagrozić mocowaniu.

Krok 3: Podłącz to

Urządzenie działa poprzez ciągłe dostarczanie energii z akumulatora 18650 do modułu PIR i modułu przekaźnika. Gdy czujnik PIR wykryje ruch, wysyła czasowy sygnał o wysokim poziomie do przekaźnika bez blokowania przez określony czas dla utworu, który zasila zarówno wzmacniacz, jak i komputer, aby zainicjować losowy wybór utworu z karty SD pełnej plików WAV. Zegar następnie wyłącza przekaźnik, a urządzenie przechodzi w stan gotowości do następnego wywołania PIR. Użycie podejścia Feather sprawiło, że było to dość łatwe. Najpierw próbowałem użyć samodzielnej płyty dźwiękowej Adafruit, ale niestety losowy wybór plików nie był naprawdę losowy i po prostu powtórzył tę samą sekwencję od nowa. Osłona piórkowa do tworzenia muzyki umożliwia użycie wymiennej karty SD, jeśli chcesz zmienić się na dzwonki wiatru lub chrapanie. Łatwo montuje się go na górze jednostki bazowej 32U za pomocą pinów nagłówka. Chcesz trzymać jednostkę przekaźnika oddzielnie, aby zapewnić jej własne zasilanie, które jest zawsze włączone. Przycisk zasilania zapewnia zasilanie PIR. Wskaźnik poziomu baterii jest podłączony za pomocą przycisku, aby sprawdzić tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Wzmacniacz jest dość mocny i wymaga dużego bezpośredniego zasilania grubym drutem z akumulatora przez przekaźnik. Nie oszczędzaj na tym rozmiarze drutu. Ładowarka jest zwykłą konfiguracją TP z panelami słonecznymi podłączonymi do wejściowej strony urządzenia. Użyj dużej ilości gorącego kleju, aby zestalić okablowanie przed montażem.

Krok 4: Zaprogramuj to

Użyj wspaniałego programu Audacity, aby pobrać dźwięk z repozytorium w Cornell Lab i nagrać go ponownie w formacie WAV. W tych nagraniach używam tylko jednego kanału. Jest to trochę trudne i wymaga zmiany ustawień wejścia i wyjścia w Audacity, a istnieje wiele opisów internetowych w zależności od komputera w domu. Niestety laboratorium nie pozwala na bezpośrednie pobieranie plików WAV, ale możesz uzyskać doskonałe wyniki, używając Audacity do ich nagrywania. Skorzystaj z tego zasobu, aby upewnić się, że Twoje pliki są odpowiednie dla szybkości mikrokontrolerów: https://learn.adafruit.com/microcontroller-compatible-audio-file-conversion. Skorzystaj z tego zasobu, aby uzyskać informacje na temat korzystania z tej kombinacji tablic: https://learn.adafruit.com/daily-cheer-automaton/overview. Powyższe pliki działają dobrze, ale możesz użyć własnego, a w takim przypadku po prostu kontynuuj korzystanie z tego samego systemu numeracji, dodając tyle plików, ile chcesz. Będziesz musiał zmienić maksymalną liczbę plików wymienionych w oprogramowaniu, aby losowo się do tej liczby.

Krok 5: Zbuduj to

Przyklej głośnik do obudowy głośnika. Są cztery otwory na śruby, ale okazało się, że po prostu łatwiej jest je przykleić na miejscu za pomocą E6000. Przewody głośnikowe muszą być wystarczająco długie, aby rozciągały się wokół otworu głośnika i do otworu wyjściowego w obszarze montażowym tuby i w dół do skrzynki kontrolnej. Dodatkowe trzy przewody łączące PIR muszą również przedłużyć tę całą trasę. Wklej czujnik PIR w jego otwór. Ustaw czujnik PIR tak, aby dostępne były elementy sterujące czułością i czasem. Podłącz przewody zasilania, uziemienia i danych do czujnika PIR. Spójrz na schemat okablowania on-line, aby upewnić się, które jest zasilanie, dane i uziemienie. Sprawdź, gdzie klakson i mocowanie pasują do siebie - będzie prawidłowo zorientowane, gdy głośnik będzie wisiał bezpośrednio w dół. Wywierć otwór 1/4 cala w tubie i uchwycie mniej więcej w tym samym miejscu. Przeprowadź przewody PIR i przewody głośnikowe przez wywiercony otwór tuby. Za pomocą kleju żelowego Superglue przyklej obudowę głośnika do tuby. Przyklej panele słoneczne do uchwytu za pomocą kleju E6000 i poprowadź przewody z tych paneli do głównej obudowy uchwytu. Będziesz musiał wywiercić otwory w uchwycie, aby poruszać się po tych przewodach. Panele te wytwarzają ponad 6 woltów, więc połącz je równolegle, aby zapewnić większą pojemność. Powoli napełniaj skrzynkę kontrolną komponentami, zaczynając od akumulatora, następnie stosu piór i przekaźnika, a na końcu nieporęcznego wzmacniacza. Włącznik/wyłącznik jest przykręcony do płyty sterującej wraz z kontrolerem baterii, przyciskiem, a na końcu płytka ładująca jest zamontowana na płycie, która wyściela port micro USB do portu ładowania na drzwiach. Cztery śruby nr 6 służą do zabezpieczenia drzwi po wstępnym nawierceniu zaznaczonych otworów i zamocowaniu na gorąco 4 mosiężnych wkładek radełkowanych. Dostosuj czas i potencjometry czułości na PIR po uruchomieniu, aby zobaczyć, jak długo chcesz odtwarzać utwory (minimum 15 sekund) i jak czułe są sygnały ciepła. Na koniec użyj kleju żelowego Super Glue, aby uszczelnić płytkę PIR do obudowy głośnika i przymocuj tubę do tylnej płyty.

Krok 6: Korzystanie z niego

Maszyna może być ładowana energią słoneczną lub działać przez port ładowania micro USB. Wyłączenie głównego wyłącznika nadal pozwala na ładowanie przez panele słoneczne i micro USB. Tester mocy akumulatora włącza się dopiero po naciśnięciu przycisku włączania/wyłączania na panelu sterowania, aby oszczędzać energię. Kopalnia działa już od jakiegoś czasu i z łatwością nadąża za zapotrzebowaniem na energię tylko dzięki energii słonecznej. Dźwięk przez tubę jest niezwykle głośny i ma bardzo dobre walory tonalne. Nie jestem pewien fizyki, dlaczego to działa, ale działa. Kiedy znudzą mi się odgłosy ptaków, planuję wypełnić kartę różnymi odgłosami „cicho” i przekazać ją lokalnej bibliotece.

II nagroda w Audio Challenge 2020