JackLit: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Този проект е изпълнен от студенти, принадлежащи към партньорството между феминистките на Академията във Фремонт и курса по електроника 128 в Помона. Този проект е имал за цел да интегрира технологията на шестнадесетината в забавно яке, което осветява в ритъм с музика. Нашият “JackLit” може да чува музика чрез микрофон и използва код за бързо преобразуване на Фурие, за да сортира честотите в музиката, които могат да се определят количествено и да се използват за разграничаване на определени групи осветление на якето. При това групите електролуминесцентни панели, свързани паралелно, осветяват с ритъма на всяка песен въз основа на диапазона от честоти, които микрофонът чува. Използването на този проект е да осигури забавно яке, което може да светне в ритъма на всяка песен. Може да се носи на социални събития или да се прилага върху различни дрехи. Технологията може да се използва в обувки, панталони, шапки и пр. Тя може да се използва и за настройка на осветление на представления и концерти.

Стъпка 1: Материали

Всички материали могат да бъдат намерени на adafruit.com и amazon.com.

• 10cmX10cm бял електролуминесцентен панел (x3)
• 10cmX10cm син електролуминесцентен панел (x4)
• 10cmX10cm aqua електролуминесцентен панел (x3)
• 20cmX15cm aqua електролуминесцентен панел (x2)
• 100 см зелена електролуминесцентна лента (x3)
• 100 см червена електролуминесцентна лента (x4)
• 100 см синя електролуминесцентна лента (x2)
• 100 см бяла електролуминесцентна лента (x1)
• 12 -волтов инвертор (x4)
• SainSmart 4 -канален релеен модул (x1)
• 9 -волтова батерия (x5)
• 9 -волтов конектор (x5)
• Много проводници
• HexWear

Стъпка 2: Софтуер на Arduino

Преди да започнете да изграждате JackLit, трябва да имате правилните инструменти за програмиране, за да го контролирате. Първо, трябва да отидете на уебсайта на Arduino и да изтеглите Arduino IDE. След като това стане, ето стъпките, които трябва да изпълните, за да се настроите да програмирате вашия Hex.

1. (Само за Windows, потребителите на Mac могат да пропуснат тази стъпка) Инсталирайте драйвера, като посетите https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Изтеглете и инсталирайте драйвера (.exe файлът, посочен на Стъпка 2 в в горната част на свързаната страница RedGerbera).
2. Инсталирайте необходимата библиотека за Hexware. Отворете Arduino IDE. Под „Файл“изберете „Предпочитания“. В предвиденото място за допълнителни URL адреси на мениджъри на дъски поставете https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/…. След това кликнете върху „OK“. Отидете на Инструменти -> Борд: -> Управител на борда. От менюто в горния ляв ъгъл изберете „Принос“. Потърсете и след това щракнете върху Gerbera Boards и щракнете върху Install. Затворете и отворете отново Arduino IDE. За да се уверите, че библиотеката е инсталирана правилно, отидете на Инструменти -> Борд и превъртете до дъното на менюто. Трябва да видите раздел, озаглавен „Табла Gerbera“, под който поне трябва да се появи HexWear (ако не и повече дъски като mini-HexWear).

Стъпка 3: Оформление на инвертора

Тази диаграма илюстрира веригата, свързваща 9 -волтовите батерии успоредно на инверторите и след това към кожуха. Имайте предвид, че двойката проводници, излизащи от всеки инвертор, носят променлив ток и е важно кабелите, свързани паралелно, идващи от инверторите, да са във фаза, в противен случай нетната печалба няма да бъде 1.

Стъпка 4: Оформление на релето

Това е последващият компонент на веригата от стъпка 3, обозначена с „към превключватели“, която свързва Hex към превключвателите (релеен модул).

Стъпка 5: Изградете

Свържете 9 -волтовите батерии и инверторите, както е показано на Фигура 1. Пет 9 -волтови трябва да са паралелни и да се свържат към четири инвертора също паралелно. Изходните проводници от инверторите трябва да бъдат свързани паралелно и фазово. След това трябва да се отдели един от изходните паралелни проводници на инвертора, за да се свърже направо с електролуминесцентните панели на кожуха. Другият ще бъде свързан към релейния модул. Обърнете внимание, че кой отива къде е произволен, защото имаме работа с променливотокова верига. Както е показано на Стъпка 4, трябва да разделите паралелните проводници на три, всеки от които да се свърже с един от четирите превключвателя. Един превключвател ще остане неизползван. Вижте инструкциите на adafruit.com или amazon.com, за да знаете къде вашите кабели трябва да се свързват с превключвателите. Друг проводник трябва да бъде свързан към всеки превключвател, който ще бъде отделен за свързване към електролуминесцентните панели на кожуха. Уверете се, че сте свързали релейния модул към Hex, както е показано в стъпка 4 и по -горе.

Преминаваме към веригата, интегрирана в кожуха. Сега имаме набор от три проводника, който се свързва с инверторите, и друг набор от три проводника, който се свързва с превключвателите. Те са в комплекти от тройки, защото имаме 3 паралелни вериги от електролуминесцентни панели върху кожуха. Електролуминесцентните панели могат да се залепват горещо върху кожуха и да се нарязват отвори в тъканта, за да се нанижат проводниците, така че да не се виждат отвън. Следващата стъпка е най -простата, но най -досадна поради всички електролуминесцентни панели. Изберете кои панели искате да осветявате едновременно. Можете да зададете три групи панели, като всяка трябва да бъде свързана паралелно. Трябва да има положителни входни проводници паралелно и отрицателни входни проводници паралелно, въпреки че положителните и отрицателните са произволни, тъй като това е верига за променлив ток. Свържете един от трите проводника, идващи от инверторите, към всяка от трите електролуминесцентни паралелни осветителни групи. След това свържете един от трите проводника, идващи от превключвателите, към всяка от трите електролуминесцентни паралелни осветителни групи. Не забравяйте да покриете откритите проводници, тъй като те ще ви нанесат лек шок.

Стъпка 6: Кодиране

Нашият код използва библиотеката Arduino Fast Fourier Transform (fft) за разбиване на шума в честотите, които Hex чува. Действителната математика зад преобразуванията на Фурие е малко сложна, но самият процес не е твърде сложен. Първо, Hex чува шум, който всъщност е комбинация от много различни честоти. Hex може да слуша само известно време, преди да трябва да изчисти всички данни и отново, така че за да чуе шум, честотата на този шум трябва да бъде най -много половината от времето, което Hex слуша оттогава Hex трябва да може да го чуе два пъти, за да знае, че това е неговата собствена честота. Ако трябва да начертаем чист тон като функция от амплитудата спрямо времето, ще видим синусова вълна. Тъй като в действителност чистите тонове не са често срещани, това, което виждаме, е доста объркваща и неправилна извита линия. Можем обаче да сближим това с сума от много различни чисти тонални честоти до доста висока степен на точност. Това прави библиотеката fft: тя приема шум и го разделя на различни честоти, които чува. В този процес някои честоти, които библиотеката fft използва за приближаване на действителния шум, имат по -големи амплитуди от други; тоест някои са по -силни от други. Така че всяка честота, която Hex може да чуе, също има съответна амплитуда или сила на звука.

Нашият код прави fft, за да получи списък с амплитудите на всички честоти в диапазона, който Hex може да чуе. Той включва код, който отпечатва списък с честоти и амплитуди и ги нанася графики, така че потребителят да може да провери дали Hex всъщност чува нещо и че изглежда съответства на промените в нивото на силата на звука на каквото и да е Hex слух. Оттам, тъй като нашият проект има 3 превключвателя, ние разделихме честотните диапазони на трети: ниска, средна и висока и накарахме всяка група да съответства на превключвател. Hex преминава през честотите, които е чул и ако нещо в ниската/средната/високата група е над определен обем, тогава превключвателят, съответстващ на групата, към която принадлежи честотата, се включва и всичко това спира, за да остави светлината да остане На. Това продължава, докато не бъдат проверени всички честоти, след което Hex слуша отново и целият процес се повтаря. Тъй като имахме 3 превключвателя, по този начин разделихме честотите, но това лесно може да се мащабира до произволен брой превключватели.

Бележка за някои странности на кода. Причината, поради която при повторение през честотите, започващи от 10 -та, е, че при честота 0 амплитудата е изключително висока независимо от нивото на шума поради DC отместване, така че просто започваме след този удар.

Вижте прикачения файл за действителния код, който използвахме. Чувствайте се свободни да си поиграете с него, за да го направите повече или по -малко чувствителен, или добавете още осветителни групи, ако искате! Забавлявай се!