Hvordan lage en frekvens lydvisualiserer for et kostyme (Arduino Project): 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

I denne Instuctable vil jeg gi tips, planer og koder for å lage en spennende lydvisualisator innebygd i en glassfiberskumdrakt. Underveis vil jeg dele nyttige trinn og ekstra koder som noen som ønsker å implementere arduino FFT -biblioteker i prosjektene sine kan finne verdifulle.

Trinn 1: Materialer og priser

Før jeg laget skumdrakten, laget jeg først en matrise for å lære hvordan man får FFT -biblioteket til å fungere. Materialene som trengs er:

1. 2x 30 neopiksler WS2812B -strimler ……………………………………………………………. $ 3,22 per stripe
2. Arduino uno (brukt kinesisk) ……………………………………………………………………… Allerede eid
3. Koble til ledninger …………………………………………………………………………………………. Er allerede eid
4. Ekstern strømforsyning ………………………………………………………………………………. Eier allerede
5. Monteringsflate (brukt papp) …………………………………………………………… Allerede eid
6. LM386 lydforsterkermodul …………………………………………………………….. $ 8,98 for 5 enheter
7. 3,5 mm Stereo Audio Male til AV 3-skrueterminal hunnkontakt … $ 6,50 for 5 enheter
8. 3,5 mm Stereokontakt Kvinne til Kvinne ………………………………………………….. $ 5,99 for 6 enheter
9. Brødbrett ……………………………………………………………………………………………… Allerede eid

For til slutt å vedta oppsettet for en dress med mikrofon, er følgende nødvendig:

1. 19 neopikselstrimmel ……………………………………………… ………
2. 5 neopikslist ………………………………………………………………
3. Arduino nano (brukt kinesisk) ………………………………………………………. $ 3,00 (5 for $ 15)
4. Koble til ledninger …………………………………………………………………………………. Eier allerede
5. Talentcell oppladbart 6000mAh Li-ion-batteri ……………………………. $ 29,99
6. 3,5 mm stereo audio hann til AV 3-skrue terminal hunkontakt … $ 6,50 for 5 enheter
7. 3,5 mm Stereokontakt Kvinne til Kvinne ………………………………………….. $ 5,99 for 6 enheter
8. Brytere …………………………………………………………………………………………. Trukket fra ødelagt bil
9. Et kostyme ………………………………………………………………………………………. $ 50 for diverse varer

Trinn 2: Montering og ledninger

Start med to strimler med 30 WS2812 LED -strimler og skjær dem til 5 LED -lengder med strimler langs skjærelinjene. Lim disse strimlene til en flat overflate. I mitt eksempel brukte jeg papp. Led deretter komponentene sammen som vist. Sørg for at det tar tilstrekkelig tid til å sikre gode loddepunkter. For å sikre at de alle fungerer som de skal, bruker du eksemplene i Adafruits Neopixel -bibliotek ("Straintest" -eksemplet fungerer bra).

Trinn 3: Arduino -kode

Bare to biblioteker kreves for dette prosjektet.

For FFT brukte jeg Open Music Labs ArduinoFFT https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Sørg for å følge deres installasjonsinstruksjoner nøyaktig, ellers fungerer det ikke. Etter å ha installert det riktig ville jeg fortsatt få feilmeldinger angående et "ugyldig bibliotek", men alt fungerte fortsatt for meg. Kommenter hvis du identifiserer hva jeg savnet. For neopikslene brukte jeg Adafruit's NeoPixel -bibliotek (som tidligere nevnt). Jeg anbefaler å bruke Library Manager i arduino -programvaren for å installere.

SuitFFT -filen er koden som kjører på drakten med alle ekstra innganger fra kontrolleren min. LightShowFFT er for aux input 60 LED array.

Begge disse kodene kan få den til å kjøre raskere ved å redusere N. N i eksemplene mine er 256 og fant ut at den er mer enn egnet for mine prosjekter. Jeg fant eksperimentelt ut at hele lydspekteret fungerte langt forbi 9 kHz, sett testet på neste trinn!

Trinn 4: Hva FFT gjør

En FFT eller Fast Fourier Transform tar et signal og transformerer det til frekvensdomenet. Det som hvert lys viser, er en frekvensbinge. Siden FFT er en matematisk kompleks beregning, kan man få koden til å kjøre raskere ved å begrense antall prøver. Imidlertid vil frekvensoppløsningen lide. På grunn av mangel på ord, er FFT i Arduino en balansegang mellom: samplingsfrekvens, antall prøver, sløyfetid og mer. Jeg oppfordrer andre til å leke med innstillingene for å finne det som fungerer best for sitt eget prosjekt.

Nå er det på tide å lage drakten.

Trinn 5: Kostymetips

Drakten min var laget av skum der mange andre publiserte instruksjonsbord bedre har dekket temaet. Forskjellen med min var at jeg tok ekstra skritt til bondo, glassfiber og maling. Tips for det er som følger.

• Gjør godt forarbeid (taping, maskering, osv.), Da det gjør en stor tidsforskjell senere
• Bland alltid bondo og glassfiber i små mengder
• Bruk Bondo til å fylle tomrom
• Bruk glassfiberharpiks for å forsegle og styrke
• Bruk glassfiberduk for bedre å stivne svake punkter
• Ta deg god tid og vær tålmodig med arbeidet ditt

• For sliping

  • 40-100 grus til fjerningsmateriale
  • 100-400 korn for primer prep
  • 400-1000 korn for sliping av grunning
  • 1000-3000 korn for sliping av maling

For å montere neopikselstrimlene brukte jeg varmt lim for å fikse stripene på plass. Noen få utfordringer nå er å få batteriet levert, mikrofonregistrering, kontrollerbetjent og mer.

Trinn 6: Lage eller velge en kontroller, koble den til og kode

Alle brytere eller brytere kan brukes. For mitt prosjekt fant jeg ut at vinduskontrollene til en 96 Honda Prelude fungerte bra. Etter å ha fjernet bryterne fra huset, brukte jeg et multimeter satt i kontinuitetsmodus for å finne hvilken ledning som gjorde hva, når bryterne var trykket (merk at brytere noen ganger bryter kontinuiteten). Jeg bestemte meg for å gjøre den skiftede vinduslåsen, låse kontrollene fra utilsiktede treff, vinduet opp og ned for lysstyrkekontroller og den siste bryteren for "lysmoduser".

For at bryterne skal fungere skikkelig, er det nødvendig å trekke ned motstander. Normalt vil 50-100 kΩ motstander fungere, men noen få brytere måtte bruke en mye lavere motstand (noen rundt 300 Ω) for å endre spenningen nok til at Arduino kunne avbryte den digitale inngangen (omtrent mindre enn 0,3*Vcc for lav og større) enn 0,6*Vcc for høy). Alle som gjør dette må bytte by switch, helst med et brødbrett først for å sikre at kontrolleren fungerer som den skal.

Etter å ha funnet ut bryteren, loddet jeg komponentene sammen ved hjelp av diagrammet som vises. Bruk et kretskort for å fikse komponentene bedre. Se bildet for et detaljert utseende. Den 19 LED -serien går nedover ryggen på dressen min og den andre på forsiden som en indikator på hva som skjer.

For å fikse kontrolleren til drakten brukte jeg varmt lim for å plassere den. Deretter lagde jeg mindre skumkiler og varmlimte dem også inn for å støtte kontrolleren.

Trinn 7: Siste berøringer

For å fullføre, kutt spalter i skummet for å føre tråden gjennom. Fest ledningene med varmt lim. For ekstra innslag kjøpte jeg også noen få ekstra ting for å "forsegle avtalen." Jeg tenkte … hvis du skal gå ut og se latterlig ut i en lys dress, gå det ekstra trinnet!

Trinn 8: Det er det! (Pluss feilsøkingstips)

Takk for at du besøker min instuctable og ha det gøy dere DIY-er!

Feilsøkingstips fra prosjekterfaring:

• Hvis lys virker merkelig (flimrende lys, ikke alt fungerer som det skal, uvanlige farger)

  • Dårlig strømforsyning til lys

    • Flere strømforsyninger
    • Ikke streng så kan neopiksler sammen
    • Kjør ekstra kraftledninger til strips

  • Kodeproblem

    • Sjekk at antallet lys er riktig
    • Sjekk om koden viser lys og frekvensbeholdere korrekt

  • Dårlig strømforsyning til Arduino

    Øk strømforsyningen

  • Spenning fra Arduino til neopiksler av

    Bruk samme strømforsyning for å drive begge

• Lyser, men ingen FFT

  • Kontroller ledningen fra forsterker og forsterkerens effekt, jord og inngang
  • Øk/reduser forsterkerforsterkning
  • Dårlig strøm til lys