Lanterna LED Active Music Party e altoparlante Bluetooth con PLA Glow in the Dark: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Ciao e grazie per esserti sintonizzato sul mio Instructable

Ogni anno faccio un progetto interessante con mio figlio che ora ha 14 anni. Abbiamo costruito un quadricottero, un orologio per il nuoto (che è anche un Instructable), un banco di recinzione CNC e Fidget Spinners.

Con l'inverno alle porte e un paio di viaggi in campeggio in arrivo, abbiamo pensato che sarebbe stato divertente realizzare una divertente lanterna da campeggio, ma volevamo portarla al livello successivo, quindi abbiamo deciso di aggiungere un paio di extra. Un altoparlante Bluetooth per la musica e alcune diverse modalità di illuminazione per feste. Ha anche una porta USB di ricarica per il tuo telefono:)

È piuttosto grande a 14 pollici di altezza, 5 pollici di larghezza e ha 90 LED nella sezione della lampada della lanterna. La maggior parte del peso è nella parte inferiore, quindi si adatta bene e la maniglia in alto lo rende facile da trasportare. Anche il top in PLA Glow in the Dark è un bel tocco.

La Lanterna ha 6 modalità e la parte interessante è che puoi anche programmare la tua. Se ti viene in mente qualcosa di interessante, fammelo sapere così possiamo incorporarlo nel nostro!

Ci sono due video allegati, il primo sono solo io che fischietto per mostrare le luci reattive, sembra molto più bello con la musica effettiva ma per motivi di copyright non posso mostrarlo con la musica … L'altro video mostra la modalità di ciclo del colore e il video non non rendergli giustizia neanche.

Se ti piace questo tutorial, votalo nei concorsi a cui abbiamo partecipato

Ecco le diverse modalità che abbiamo creato per la nostra Lanterna:

1. Luce RGB al 100%
2. 50% di luce RGB
3. 25% di luce RGB
4. Ciclismo a colori
5. Modalità festa attiva 1- Aumenta i colori con 3 cambi di livello di colori (blu a basso volume, verde a metà e rosso ad alto)
6. Active Party Mode 2 - Aumenta i colori in base all'ampiezza dell'audio.

Elenco delle parti:

• Un altoparlante bluetooth che puoi smontare. Il nostro è stato vinto come premio dal concorso Instructables Microcontroller. È un altoparlante Bluetooth mono da 3 W e include una porta per caricabatterie USB. Ecco un link al sito web dove puoi acquistarne uno ma sono piuttosto costosi. Sulla taglia plus se lo usi si adatterà perfettamente alla build. La qualità del suono non è eccezionale ed è per questo che abbiamo deciso di utilizzarlo. Se l'avessimo rovinato non ci saremmo arrabbiati, smontalo con cura, prima rimuovi tutte le viti, poi usa con cura un dremel tool per tagliare l'elettronica dal resto del case.
• Striscia LED 5050 impermeabile:
• Arduino Uno:
• Amplificatore per microfono elettrete Adafruit:
• Batteria 3S 4000mAh 11.1v ad alta capacità: https://www.amazon.com/gp/product/B0087Y7V3U Avrai anche bisogno di un caricabatterie per questo… L'uso originale per la batteria era nel quadricottero che abbiamo costruito un paio di anni fa.
• 3 transistor MOSFET:
• 20 viti:
• Interruttore di alimentazione LED:
• 2 interruttori momentanei:
• Glow in the Dark PLA:
• Connettori a proiettile per batteria
• resistenza 1k
• Filo
• Tagliere e Ponticelli per il test

Elenco strumenti:

• Stampante 3D e filamento PLA
• Cacciavite a croce (piccolo con gambo lungo)
• Saldatore e Saldatore
• Strumento Dremel
• super colla
• Trapano con punta grande

Passaggio 1: stampa 3D della custodia

Abbiamo stampato i componenti della custodia in PLA con 2 diverse bobine di materiale. PLA rosso per gli strati inferiore e intermedio e per i pezzi interni, esterni, superiori e del manico della lanterna abbiamo usato PLA fluorescente al buio. Le luci infondono il bagliore nel materiale scuro con molta luce in modo che risplenda bene dopo aver spento le luci.

Ci sono 7 componenti principali da stampare, la base inferiore, la base superiore, il cassetto della batteria, la base luminosa, l'inserto luminoso, la parte superiore luminosa e la maniglia. Un pezzo minore, che sono le clip dell'interruttore per tenere i 2 interruttori nella base della luce. Abbiamo usato una super colla su di essi senza intaccare l'interruttore, il che era un problema quando abbiamo provato a incollare l'interruttore in posizione senza le clip.

Passaggio 2: assemblare l'elettronica della base inferiore

Alcuni dei componenti devono essere assemblati all'interno della custodia e cablati in modo che tutto si adatti e sia isolato.

Nello strato inferiore mettiamo l'altoparlante Bluetooth, l'interruttore di alimentazione LED Arduino/Lighting e il microfono. Avrai bisogno di cavi lunghi e un interruttore che salderai sull'interruttore principale sull'altoparlante bluetooth in modo che possa essere eseguito fino alla base della luce. I cavi per l'interruttore di alimentazione verranno eseguiti fino alla base superiore in modo che possano connettersi alla batteria e ad Arduino. Devono anche esserci 2 fili che vanno dall'Arduino al microfono.

Nota che i prossimi tre passaggi sono in qualche modo intrecciati. Assicurati solo che i fili arrivino dove devono essere prima di saldare tutto insieme:)

Con i pin dell'interruttore di alimentazione verso la parte superiore dell'interruttore e i numeri dei pin da sinistra a destra che iniziano con 1 e terminano con 5. Nota: non ho un'immagine del cablaggio finale dell'interruttore, i fili blu e bianco nel le immagini erano temporanee prima che le codificassimo correttamente con i colori e finalizzassimo il passaggio.

Tenendo presente quanto sopra, ecco come abbiamo cablato l'interruttore di alimentazione LED:

• 1 batteria - e Arduino -
• 2 e 5 Arduino +
• 3 Batteria +

Ora puoi prendere alcune piccole viti e fissare il microfono sul lato o sul fondo della base. Abbiamo anche usato la super colla per fissare la batteria alla base della base in modo che non si muova.

Passaggio 3: assemblare la parte superiore della lanterna

In questo passaggio collegheremo le luci alla custodia interna della lanterna, quindi collegheremo la custodia esterna e salderemo i fili della luce ai MOSFET e testeremo le cose. Abbiamo testato il cablaggio di Arduino prima di questo passaggio e puoi farlo anche tu, se lo desideri. È sempre divertente vedere le cose illuminarsi prima di assemblare tutto.

Per attaccare le luci alla base interna della luce, l'abbiamo misurata prima avvolgendo le luci e ottenendo 30 segmenti (90 luci). Quindi abbiamo tagliato la striscia e rimosso il supporto. Abbiamo iniziato ad avvolgere le luci tra i montanti nella parte inferiore della base in modo che ci fosse spazio per i fili e le saldature in seguito. Poi abbiamo continuato ad avvolgerci strettamente in una spirale finché non abbiamo raggiunto la cima. Potresti voler avere un segmento in più o due per ogni evenienza e tagliarlo una volta arrivato in cima.

Dopo averlo posato in questo modo, abbiamo messo della super colla sul fondo e sulla parte superiore solo per assicurarci che rimanesse in posizione perché la colla sulle strisce luminose è notoriamente scadente. Non c'è molto spazio tra le luci e il sottile guscio esterno apposta per garantire che se la colla di supporto dovesse fallire, le luci saranno ancora adeguatamente contenute nella lanterna.

Ora metti il guscio interno con le luci all'interno del guscio esterno e usa le viti per collegarli insieme e mantenere le cose a posto.

Passaggio 4: assemblare l'elettronica della base superiore

La base superiore contiene Arduino, MOSFET e batteria.

Abbiamo cablato i MOSFET con le sincronizzazioni termiche sul retro quando ci siamo sdraiati con le gambe verso di noi. All'inizio per i test abbiamo usato una breadboard, poi le abbiamo tolte e abbiamo semplicemente saldato tutto insieme per una migliore durata.

C'è spazio per la breadboard, ma sarà una misura più stretta rispetto alla semplice saldatura di tutto insieme e poi al nastro isolante, che è quello che abbiamo fatto.

Si prega di vedere alcune delle immagini allegate in cui ho cercato di mostrare come abbiamo messo insieme le cose. Il precedente passaggio di base inferiore ha le immagini del microfono.

Ecco come abbiamo collegato Arduino e cablato le connessioni ai vari componenti:

• Uscita microfono al pin A0
• Pulsante di selezione modalità al pin 12 -> resistenza -> Massa e pulsante pin 0
• Uscita rossa al pin 3 -> Pin sinistro Red MOSFIT
• Uscita verde al pin 5 -> Pin sinistro Green MOSFIT
• Uscita blu al pin 6 -> Pin sinistro Blue MOSFIT
• 5 volt al pin del pulsante di selezione della modalità 13,3 volt al microfono
• VIN al filo da 12 volt delle luci
• Centro MOSFIT rosso -> Cavo luce rossa
• Centro MOSFIT verde -> Cavo luce verde
• Centro MOSFIT blu -> Cavo luce blu
• Massa al microfono e al pin destro MOSFIT (ho eseguito un filo da terra per tutti e 3 e l'interruttore)
• Massa dall'interruttore di alimentazione alla massa del microfono

Abbiamo dissaldato il connettore di alimentazione sull'Arduino e saldato i nostri fili direttamente al circuito, come puoi vedere nella prima e nella penultima immagine qui.

Ora puoi attaccare il guscio di base superiore al guscio di base inferiore.

Il passo finale è prendere alcune viti corte e fissare l'Arduino al lato del guscio. C'è un posto piatto progettato proprio per questo scopo!

Se hai bisogno di ulteriore aiuto con il cablaggio, dai un'occhiata a questi link:

• Pulsante modalità:
• LED MOSFET:
• Microfono:

Passaggio 5: programma Arduino

Ora arriva la parte facile della programmazione di Arduino. Collega Arduino al PC utilizzando il cavo USB e assicurati di avere installato il software Arduino (ci sono molti tutorial su questo passaggio, quindi lo salterò qui).

Scarica lantern.ino da questa pagina e caricalo su Arduino. Sentiti libero di cambiarlo in base ai tuoi gusti/esigenze.

Ho trovato un problema con il microfono, sto campionando a 40 mhz e di tanto in tanto si blocca e non fornisce dati che potrebbero causare un picco poiché i valori minimi e massimi predefiniti sono 0-1023. Filtro per questo caso e uso solo l'ultima ampiezza quando succede, il che ha reso le modalità party molto migliori. Forse ho appena ricevuto un microfono parzialmente difettoso…

Ho anche lasciato alcune delle istruzioni di debug di Serial.print (ma commentate) in modo da poterle spostare se stai giocando con la modifica del codice.

Passaggio 6: goditi il prodotto finale

Funziona davvero bene e siamo rimasti piacevolmente sorpresi da quanto sia bello. Tutti quelli a cui l'abbiamo mostrato sono rimasti molto colpiti e speriamo che vi piaccia tanto quanto noi!

Passaggio 7: Apprendimenti…

Probabilmente vorrai abbassare il guadagno sul microfono, diventa piuttosto rumoroso nella base e abbiamo scoperto che se l'audio viene alzato oltre il 75% circa di iPhone max, il microfono impazzisce e riavvia l'Arduino. Se qualcuno sa perché o di una soluzione facile, mi piacerebbe sentirne parlare.

Il cablaggio era un po' disordinato, quindi se lo avessimo dovuto rifare, avremmo pensato di più a come far passare i cavi tra gli strati in modo che non possano interferire con l'ingresso e l'uscita della scatola della batteria. Funziona per noi, ma dobbiamo solo fare attenzione a rimuoverlo e rimontarlo.

Se dovessimo farlo di nuovo, avremmo anche usato un altoparlante bluetooth migliore e una configurazione di altoparlanti stereo. Ho esaurito il tempo per programmare le 2 modalità party e avrebbero potuto fare un po' di sintonizzazione in più. Gli effetti sono valori codificati e con più tempo avrei campionato la canzone mentre suonava e regolato gli intervalli in base ai dati di volume di quella canzone.

Avrei anche integrato una porta o bloccato il cavo in modo che la programmazione di Arduino non richiedesse di smontarlo

Ho fatto la programmazione con la luce superiore spenta e senza maniglia e le ho messe una accanto all'altra con la luce superiore capovolta. Hanno abbinato bene l'altezza, quindi è stato facile testare in questo modo.

Il bagliore nel PLA scuro per la parte superiore ha sicuramente funzionato alla grande e lo consiglierei a chiunque realizzi il progetto.