Как да направите честотен аудио визуализатор за костюм (проект Arduino): 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

В този Instuctable ще дам съвети, планове и кодове, за да направя вълнуващ аудио визуализатор, вграден в костюм от пяна от фибростъкло. По пътя ще споделя полезни стъпки и допълнителни кодове, които някои, които искат да внедрят arduino FFT библиотеки в своите проекти, биха могли да бъдат ценни.

Стъпка 1: Материали и цени

Преди да направя костюм от пяна, първо направих масив, за да науча как да накарам FFT библиотеката да работи. Необходимите материали са:

1. 2x 30 неопикселови ленти WS2812B …………………………………………………………………. $ 3.22 на лента
2. Arduino uno (използван китайски) ……………………………………………………………………… Вече притежаван
3. Свържете проводници …………………………………………………………………………………………. Също притежавани
4. Външно захранване ……………………………………………………………………………
5. Монтажна повърхност (използван картон) …………………………………………………………… Вече притежаван
6. Модул за аудио усилвател LM386 …………………………………………………………….. $ 8,98 за 5 единици
7. 3,5 мм стерео аудио мъжки към AV 3-винтов терминален женски конектор ………. $ 6,50 за 5 единици
8. 3,5 мм стерео жак женски към женски ………………………………………………….. $ 5,99 за 6 единици
9. Платформа ……………………………………………………………………………………………… Вече притежавана

За евентуално приемане на настройката за костюм с микрофон е необходимо следното:

1. 19 неопикселова лента ……………………………………………………………………………… Изрежете от 5 м от 300 светодиода за 26,67 долара
2. 5 неопикселова лента ……………………………………………………………………………….. Изрязана от една и съща ролка
3. Arduino nano (използван китайски) ………………………………………………………. $ 3.00 (5 за $ 15)
4. Свържете проводници ……………………………………………………………………………
5. Акумулаторна литиево-йонна батерия Talentcell 6000mAh ……………………………. $ 29,99
6. 3,5 мм стерео аудио мъж към AV 3-винтов терминален женски конектор ….. $ 6,50 за 5 единици
7. 3,5 мм стерео жак женски към женски ………………………………………….. $ 5,99 за 6 единици
8. Превключватели ……………………………………………………………………………………. Изваден от счупена кола
9. Костюм …………………………………………………………………………………. $ 50 за различни артикули

Стъпка 2: Монтаж и окабеляване

Започнете с две ленти от 30 WS2812 LED ленти и ги изрежете на 5 LED дължини на ленти по режещите линии. Залепете тези ленти към равна повърхност. В моя пример използвах картон. След това свържете компонентите заедно, както е показано. Уверете се, че е отделено достатъчно време за осигуряване на добри точки на спойка. За да сте сигурни, че всички те работят правилно, използвайте примерите в библиотеката Neopixel на Adafruit (примерът "Straintest" работи чудесно).

Стъпка 3: Arduino код

За този проект са необходими само две библиотеки.

За FFT използвах ArduinoFFT на Open Music Lab https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Не забравяйте да следвате точно инструкциите им за инсталиране, в противен случай няма да работи. След като го инсталирах правилно, все пак ще получавам съобщения за грешка относно „невалидна библиотека“, но все пак всичко работеше при мен. Коментирайте, ако установите какво съм пропуснал. За неопикселите използвах библиотеката на NeoPixel на Adafruit (както бе споменато по -горе). Препоръчвам да използвате библиотечния мениджър в рамките на софтуера arduino за инсталиране.

Файлът SuitFFT е кодът, работещ на Suit с всички допълнителни входове от моя контролер. LightShowFFT е за допълнителен вход 60 LED масив.

И двата кода могат да бъдат накарани да работят по -бързо, като се намали N. N в моите примери е 256 и е установено, че е повече от подходящ за моите проекти. Експериментално установих, че целият аудио спектър работи далеч над 9 kHz, както се вижда на следващата стъпка!

Стъпка 4: Какво прави FFT

FFT или Fast Fourier Transform приема сигнал и го трансформира в честотната област. Това, което всяка от светлините показва, е честотна лента. Тъй като FFT е математически сложно изчисление, може да се направи кодът да работи по -бързо, като се ограничи броят на пробите. Въпреки това честотната разделителна способност ще пострада. Поради липса на думи, FFT в Arduino е балансиращ акт между: честота на дискретизация, брой проби, време на цикъл и др. Насърчавам другите да играят с настройките, за да намерят най -доброто за своя собствен проект.

Сега е време да си направите костюма.

Стъпка 5: Съвети за костюми

Моят костюм беше направен от пяна, където много други публикувани инструкции са по -добре обхванали темата. Разликата с моята беше, че направих допълнителни стъпки за бондо, фибростъкло и боя. Съветите за това са следните.

• Направете чудесна подготвителна работа (записване, маскиране и т.н.), тъй като това прави огромна разлика във времето по -късно
• Винаги смесвайте бондо и фибростъкло в малки количества
• Използвайте Bondo, за да запълните празнотите
• Използвайте смола от фибростъкло за уплътняване и укрепване
• Използвайте кърпа от фибростъкло, за да стегнете по -добре слабите места
• Отделете време и бъдете търпеливи в работата си

• За шлайфане

  • Зърно 40-100 за отстраняване на материал
  • 100-400 зърна за подготовка на грунд
  • 400-1000 зърно за шлайфане на грунд
  • 1000-3000 зърно за шлайфане на боя

За да монтирам неопикселовите ленти, използвах горещо лепило, за да фиксирам лентите на място. Няколко предизвикателства сега са да се осигури захранване с батерия, сензор за микрофон, управление с контролер и др.

Стъпка 6: Изработка или избор на контролер, свързване към него и код

Може да се използва всеки превключвател или превключватели. За моя проект открих, че контролите за прозорци на Honda Prelude 96 работят отлично. След като извадих превключвателите от корпуса им, използвах мултиметров набор в режим на непрекъснатост, за да намеря кой проводник какво е направил, след като превключвателите са натиснати (имайте предвид, че понякога превключвателите нарушават непрекъснатостта). Реших да направя превключваното заключване на прозореца, да заключва контролите от случайни удари, прозорец нагоре и надолу за контрол на яркостта и последния превключвател за „светлинни режими“.

За да работят превключвателите правилно, са необходими резистори надолу. Обикновено резисторите 50-100 kΩ ще работят, но няколко превключвателя трябваше да използват много по-нисък резистор (някои около 300 Ω), за да променят достатъчно напрежение, за да може Arduino да прекъсне правилно цифровия вход (приблизително по-малко от 0,3*Vcc за ниски и по-високи от 0,6*Vcc за високи). Всеки, който прави това, трябва да премине превключвател по превключвател, за предпочитане първо с дъска за хляб, за да се увери, че контролерът работи правилно.

След като разбрах превключвателя, споявах компонентите заедно, като използвах показаната диаграма. Използвайте печатна платка, за да фиксирате по -добре компонентите. Вижте снимката за подробен поглед. 19 -те светодиодни матрици слизат по гръбнака на костюма ми, а другият отпред като индикатор за случващото се.

За да фиксирам контролера към костюма, използвах горещо лепило, за да го поставя. След това направих по -малки клинове от пяна и ги залепих горещо, за да поддържам контролера.

Стъпка 7: Последни щрихи

За да завършите, изрежете прорезите в пяната, за да прокарате проводника. Закрепете проводниците с горещо лепило. За допълнителни щрихи също си купих няколко допълнителни артикула, за да „запечатам сделката“. Реших … ако ще излезеш да изглеждаш нелепо в светъл костюм, направи още една стъпка!

Стъпка 8: Това е! (Плюс съвети за отстраняване на проблеми)

Благодаря ви, че посетихте моя институт и се забавлявайте вие, сами!

Съвети за отстраняване на проблеми от опита на проекта:

• Ако светлините действат странно (мигаща светлина, не всички работят правилно, необичайни цветове)

  • Лошо захранване на светлините

    • Множество захранвания
    • Не нанизвайте, така че неопикселите могат да бъдат заедно
    • Прокарайте допълнителни електропроводи към ленти

  • Проблем с кода

    • Проверете дали светлините са правилни
    • Проверете дали кодът показва правилно светлините и честотните полета

  • Лошо захранване на Arduino

    Увеличете захранването

  • Изключено напрежение от Arduino до неопиксели

    Използвайте едно и също захранване, за да захранвате и двете

• Светва, но няма FFT

  • Проверете проводника от усилвателя и мощността на усилвателя, земята и входа
  • Увеличете/намалете усилването на усилвателя
  • Слаба мощност на светлините