Еквалайзер за водни високоговорители: 13 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

В първия си Instructable ще премина през стъпките, необходими за създаването на водни говорители, които действат като еквалайзер.

Говорителите за вода от магазина са чудесни за гледане, но чувствах, че могат да направят повече. преди толкова много години бях променил набор, който да показва честотата на възпроизвеждане на музика. По времето, когато използвах Color Organ Triple Deluxe II, комбиниран с набор от фотоелементи, потенциометри и транзистори, успях да получа комплект от 3 високоговорителя за функциониране.

Тогава преди няколко години бях чувал за IC MSGEQ7, който има способността да разделя аудио на 7 стойности на данни, за да може arduino да чете. Използвам arduino mega 2560 в този проект, защото има необходимия брой PWM щифтове за задвижване на пет водонапорни кули.

Този проект използва умения за запояване на перфорирана дъска, Bluetooth модул, arduino и високоговорители за вода. В рамките на проекта всъщност забелязвам няколко неща, които трябваше да направя различно, така че със сигурност ще ги посоча.

Да започваме

Стъпка 1: Части

В този проект са използвани доста части. Много части имах около бюрото, други части бяха закупени от местен магазин за части.

Ще имаш нужда:

ЗАБЕЛЕЖКА: Количеството на частите в скоби

(1) Arduino Mega 2560

(1) USB Bluetooth модул

(1) 8 -пинов DIP контакт

(1) MSGEQ7 - Препоръчвам да закупите това от Sparkfun Electronics, тъй като ebay е пълен с фалшиви версии на тази интегрална схема

(1) Гнездо за жак за слушалки

(1) Кабел за слушалки с женски край

(1) стандартен USB гнездо с прилична дължина на кабела

(5) 3 жичен конектор (двойки) обикновено се продава като 3 жичен конектор за ws2812b LED ленти (вижте изображението)

(10) FQP30N06L N-канал MOSFET адрес

(5) 1N4001 стандартен блокиращ диод

(4) 3 мм червен светодиод

(4) 3 мм жълт светодиод

(4) 3 мм бял светодиод

(4) 3 мм зелен светодиод

(4) 3 мм син светодиод

(10) 10k резистори 1/4 вата

(8) 100 OHM резистора

(8) 150 OHM резистора

(5) 500 OHM потенциометъра

(5) 2k OHM потенциометри

(5) 27 OHM 5 ватови резистора

(2) 100k OHM резистори

(2) 100nF кондензатори

(1) 33pF кондензатор - Трябва да е тази стойност; Сложих няколко кондензатора успоредно, за да достигна тази стойност

(1) 10nF кондензатор

(1) Включен - Включен превключвател (монтажният отвор беше 3 мм, обикновено е посочен като мини превключвател в eBay)

(4) Болтове 1/8 "x 1 1/2" (моите бяха обозначени като болтове за печки от Home Depot, 3d файлът е настроен за гайка и болт с този размер)

(2) приблизително 12 дължини на Ethernet кабел

3D отпечатаните части, ако не притежавате принтер уебсайтове като 3dhubs.com са чудесен ресурс.

Горещо лепило

Припой + поялник

Мъжки щифтове за заглавки

Стъпка 2: Демонтирайте Bluetooth адаптера

Първоначално щях да използвам USB мъжки кабел, но гнездото беше счупено, след това реших да демонтирам адаптера и да премахна USB порта. С помощта на мултиметър успях да намеря земята, като тествах щифтовете към външната обвивка на USB порта. (те са свързани)

ЗАБЕЛЕЖКА: Всъщност трябваше да сменя този адаптер отчасти по време на проекта, тъй като причиняваше високочестотен шум на аудио порта, те също не са 100% по -добри. но имам различен приемник, който работи, но той има собствена батерия и превключвател за включване/изключване, което прави високоговорителите не толкова включи и пусни. докато тези приемници са евтини, плащат повече, не винаги означава, че получавате високо качество.

Стъпка 3: Настройка на IC на Perfboard

В тази стъпка ще започнем перфорираното запояване на IC DIP гнездото.

Схемата показва как всички части ще бъдат свързани, контролния щифт на MOSFET е етикет "PWM", защото просто ги свързах директно към щифт на arduino, тъй като можех да променя това, което всеки пин контролира от кода.

Започнах с поставянето на DIP гнездото близо до едната страна на платката близо до средата на платката.

СЪВЕТ: лепкавото прилепване помага да се задържат частите на място по време на запояване.

След това добавих 100nF кондензатор към пинове 1 и 2, след което използвах двата 100k OHM резистора за свързване към щифт 8. След това използвах 4 кондензатора паралелно и добавих 100nF към щифт 6. След това мъжкият аудио кабел беше добавен и свързан към 10nF кондензатор. Земята от аудио кабела беше свързана със земята.

Включих изображение на задната страна на перфборда, добавих и етикети към долната страна, за да е по -лесно да се разбере къде са окабелени частите.

Стъпка 4: Добавяне на Mosfets

Следващата стъпка, която направих, беше добавянето на MOSFET, тъй като добавях MOSFET, които използвах радиаторите, за да задам височина, по -късно се оказа, че те не се нагряват достатъчно, за да изискват добавянето на радиаторите.

Бих започнал с просто прилагане на спойка към средния щифт, позволяващ корекции.

След като MOSFET бяха на място, започнах да добавям 10k OHM резистори за изтегляне, използвах краката на резистора за свързване между необходимите щифтове.

Стъпка 5: Поставяне на диоди и 5W резистори

По време на тази стъпка все още чаках 5W резистори да ми бъдат доставени, така че спасих резистор от предишната версия на водни високоговорители, за да мога да осигуря разстоянието, необходимо за поставяне на диодите.

След като диодите бяха поставени, започнах да свалям твърд проводник 18AWG, за да действам като положителни и отрицателни шини

Твърдият AWG проводник беше поставен от положителната страна на диодите, след което беше насочен към щифт 1 на IC гнездото.

друго парче посуда беше използвано, за да премине от отрицателната страна на 33pF кондензатора и да се завърти около MOSFET. Друго по -малко парче беше закрепено от минуса на 33pF кондензаторите към щифт 2 на IC гнездото.

Стъпка 6: Добавяне на панелен жак и Bluetooth и потенциометри

Използвайки някакъв свързан кабел от 20AWG, за да прикрепите жака на панела към същите връзки като мъжкия аудио кабел. След това добавих кабели за захранване и заземяване за Bluetooth адаптера, използвайки плътната AWG шина от долната страна.

След това добавих потенциометрите 500 OHM, които позволяват допълнителен контрол на яркостта на светодиода (те са необходими, но намирам, че някои LED цветове могат да надделят над други, затова ги добавих, за да регулирам яркостта им)

Използвах излишен метал от изрязани кондензаторни проводници, за да преодолея разстоянието от потенциометъра до централния щифт на MOSFET

Стъпка 7: Подготовка на високоговорителите

Започнах с помощта на малка отвертка, за да премахна малките винтове в задната част на корпуса на водния високоговорител, след като свалих платката, разположих проводниците за двигателя. с помощта на фрези за изрязване ги изрязах възможно най -близо до платката.

ЗАБЕЛЕЖКА: проводниците на двигателите не могат да се обслужват, което прави твърде много грешки при изрязването и отстраняването на краищата, което може да съсипе двигателя/проводниците

След това използвах малки иглени клещи за отстраняване на платката със светодиоди. Избирам да имам един цвят на корпус за вода срещу 4 -те цвята, които се използват от продукта от магазина.

След това огъвам положителните LED проводници почти изравнени, така че те да се пресичат един друг, започвам с огъване на външните светодиоди, така че светодиодите на ниво да се простират от край до край. Използване на лепкав лепило за задържане на светодиодите на място; След това огъвам двата вътрешни светодиода, но изрязвам проводниците им, тъй като не е необходимо да са толкова дълги. Със светодиодите, държани от лепкав прилеп, не мога да запоя положителните проводници заедно.

Вече мога да изрязвам отрицателните проводници на светодиодите и да изрязвам и резисторите. (Избирам да позиционирам светодиодите така, че всичките им цветни ленти да са обърнати в една и съща посока; това беше чисто козметично) Използвайки проводниците на резисторите ги огъвам по същия начин, както направих към положителните проводници на светодиодите.

Използвах горещо лепило, за да задържа светодиодите на място. След това прикрепете 3 -проводния конектор. Моторът и светодиодите имат общ положителен ефект. съответните съединители след това се свързват към перфборда, положителният от едната страна на диода и отрицателният на двигателя от другата страна на диода. Негативът на светодиодите е свързан към крака на потенциометъра.

Червеният и жълтият светодиод имаха резистор от 150 OHM

Белите, зелените и сините светодиоди имаха резистор 100 OHM

Тези стойности на резистора трябва да позволяват на всеки светодиод да работи при 20mA

Стъпка 8: Добавяне на Arduino проводници

Използвах две дължини Ethernet кабел, приблизително около 12 инча кабел (x 2) Използвах общо 15 проводника (1 резервен)

Използвах част от жицата с плътно жило, пронизана с пестелив кабел, за да закрепя кабела към перфорираната плоча, в крайна сметка се нуждаех и от горещо лепило, за да го задържа на място. Вратовръзка с цип в ъгъла помогна за насочването на проводника към arduino, което ще бъде разположено до перфорираната дъска, когато се постави в кутията.

Проводниците бяха поставени на случаен принцип, но се уверих, че могат да достигнат мястото, където трябва, някои бяха по -дълги от други, тези, които бяха твърде дълги, бяха подрязани по размер. Използвайки заглавките, успях да запоя другите краища на проводника към щифтовете, което ми позволява да разглобявам arduino, ако е необходимо. В крайна сметка добавих горещо лепило по -късно, за да гарантирам, че проводниците няма да се откъснат от щифтовете, но правя това, след като всички функции бъдат тествани.

Добавих проводници за IC управление и проводник за 5v+ и заземяване.

След като това беше направено, направих тест, за да видя дали светлините и IC ще работят правилно, тъй като все още чаках 5w резистори по пощата.

Стъпка 9: Моторните резистори и потенциометри

Добавих 5W резистори между диода и централния щифт на MOSFET. Използвам проводниците на огъване на резистора, за да преодолея пролуката.

Намирам, че двигателите реагират по -бързо на импулсиране и задействане бързо, когато водата вече бавно тече. Това е мястото, където 2k потенциометърът влиза в игра. Потенциометърът е свързан с помощта на свързващ проводник 20AWG към 5w резистора, (не свързвайте този проводник преди 5W резистора, тъй като потенциометърът не може да се справи с мощността на двигателя)

Друг крак на потенциометъра е огънат и с помощта на друго парче твърд проводник 18AWG мога да свържа един щифт от целия потенциометър към земята.

ЗАБЕЛЕЖКА: Първоначално се опитах да не използвам потенциометрите, но открих, че използването на ШИМ на тези двигатели причинява ужасна високочестотна обратна връзка, която причинява смущения в IC

Стъпка 10: 3D печат

Отпечатах общо 3 части, горния, долния и задния панел. Добавените от мен STL файлове са само две части (отгоре и отдолу), които ще улеснят следенето на нещата. Направих това, тъй като открих, че се опитвам да добавя панела, след като фактът не изглежда толкова добре. Правя основно заден панел, защото не бях сигурен какво искам отзад. В моя случай реших да добавя превключвател за включване/изключване.

Общо гледате 36 часа 3D печат. Използвам ABS в моя принтер, тъй като ми е много лесно да боядисвам и шлайфам. Освен това, когато правя монтажи, мога да използвам ацетон за заваряване на части заедно.

Първата част, която препоръчвам да отпечатате, е тестовият файл за 3D измерване, това е малко 15 -минутно парче, което ви позволява да се уверите, че водният високоговорител ще се побере, преминах през около 8 повторения, докато имах подходящия профил, който да побере високоговорителя. По този начин ми се спестява загубата на 18 -часов печат. горната част има слотове за 1/8 "x 1 1/2" Трябваше да използвам малък файл, тъй като свързването на моя 3D принтер е малко стегнато.

Стъпка 11: Монтаж

Започнах с използване на горещо лепило върху щифтовете за проводници, това е за да се гарантира, че те няма да се счупят. Добавих горещото лепило, след като се уверих, че двигателите работят с програмирането. Използвах малко количество горещо лепило в два ъгъла на arduino, за да може да се отстрани по -късно, ако е необходимо. алтернативно, в 3D печат могат да бъдат проектирани стойки и вложки с резба.

Както можете да видите на снимката, имам прикачен различен Bluetooth модул, използвах този модул, докато чаках нов по пощата. Основният проблем с фалшивото задействане на високоговорителите не е изцяло грешката в Bluetooth модулите, изглежда, че двигателите не обичат да работят на ШИМ.

Добавих водонапорните кули към горната част и я закрепих с горещо лепило. Използвах малко количество, тъй като планирам да разглобя високоговорителите по -късно и да шлайфам, след това да почистя пластмасата, но е твърде студено, за да пръскам боя там, където съм в момента. След това панелният жак и превключвателят бяха добавени към задния панел, всъщност бях добавил USB захранващия кабел по -рано, но сега, когато 3D печатът е едно парче, кабелът трябва да се прекара през кутията, след което да се окаже на място, можете да видите къде свързан с USB на снимката, той прониква през перфорираната плоча и е запоен към плътната AWG телена шина.

Стъпка 12: Кодът

Кодът, който добавих, е предимно прав. Кодът трябва да работи както е.

Единственото нещо, което трябва да се промени, са променливите в горната част на кода. Те са ясно маркирани с коментари.

ЗАБЕЛЕЖКА:

Въз основа на един съвет отделих време да се науча и да се опитам да настроя ШИМ честотата на мега arduino. Докато промяната на честотата помогна за премахването на шума на двигателя, който причиняваше обратна връзка, това обаче изискваше да променя много други части на кода, трябваше да се промени времето, да се увеличи чувствителността.

Проблемът с промяната на създадената честота на ШИМ е, че времето трябваше да се увеличи, за да се компенсира фалшивото задействане, което започна да се случва, и стойностите трябваше да се променят, което прави говорителите по -малко чувствителни. Вярвам, че най -доброто нещо в този момент би било да изпробвам драйвера на мотора от предишната ми итерация на този проект, за който се говори повече в последната стъпка.

Стъпка 13: Крайният продукт

Последният артикул е наистина интригуващ за гледане. Този артикул се гледа най -добре при слабо до тъмно осветление на помещението. За съжаление настоящата ми камера не може да записва при условия на слабо осветление. Понеже бих могъл да използвам добра камера, за да покажа моите проекти, участвах за първи път в авторския конкурс, надявам се хората да се харесат на този проект и ще изберат да гласуват за мен.

Добавих видеоклип с оригиналната версия на високоговорителите, за да можете да видите приблизително как изглеждат.

Следващи стъпки

Бих искал да опитам да използвам оригиналната схема на драйвер на двигателя, която направих във версия 1, която използва транзистори и фотоклетки, за да видя дали ще позволи на двигателите да работят по -добре, това би трябвало да елиминира проблемите, които имах с честотния шум на двигателите поради използване на ШИМ контролен сигнал. Мога също да добавя някои високоговорители отстрани на кутията заедно със собствения си контрол на силата на звука.

Може също да забележите, че вътрешността на водни кули са различни цветове, оригиналните високоговорители, които имах, са chome, които не можах да намеря локално, затова избрах черното за новите (идват в различни цветове), които бих могъл да надстроя за всички един цвят, но се продават за $ 40 на чифт.