Luci d'atmosfera musicali reattive: 5 passaggi (con immagini)

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

Introduzione e sfondo

Al primo anno (primavera del 2019), volevo abbellire la mia stanza del dormitorio. Mi è venuta l'idea di costruire le mie luci d'atmosfera che reagissero alla musica che ascoltavo in cuffia. Francamente, non ho avuto un'ispirazione particolare, ho solo pensato che fossero fantastici. Nel bel mezzo della stagione delle finali, ho messo insieme un controller per strisce LED che potesse reagire all'audio. Ha funzionato, ma era solo una configurazione breadboard, lontana da qualcosa di completo o permanente. Il tempo è passato, i compiti si sono accumulati e quel progetto è sprofondato sempre più in profondità nella mia scatola di cose incompiute.

Poi è scoppiata la quarantena.

Ho guadagnato abbastanza tempo per perseguire le cose che mi piacciono e l'energia per completare i progetti dei giorni passati. Quindi, quella breadboard solitaria è stata salvata dal fondo della mia pila e questo progetto è stato finalmente (beh, per lo più) completato.

Questo non è un prodotto a tutti gli effetti, evidente dal cartone e dalla programmazione scadente, ma comunque una piccola decorazione divertente.

(Questo Instructable non è così dettagliato, principalmente a causa di quanto tempo fa è stato realizzato questo dispositivo.)

Prerequisiti

Conoscenza base dei circuiti ed esperienza nella programmazione di Arduino.

Nota per il creatore (tu):

Le luci d'atmosfera che farai quasi sicuramente non corrisponderanno a quelle che ho. Tratta questo Instructable più come un suggerimento e dai il tuo tocco personale!

Forniture

• Teensy++ 2.0 (o qualunque Arduino tu abbia)
• Vari resistori
• Vari interruttori
• Condensatori vari
• Jack da 3,5 mm (maschio o femmina)
• Potenziometri (o Encoder)
• Amplificatore audio IC
• Strisce LED indirizzabili
• Splitter per cuffie

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Passaggio 1: pianifica e breadboard

Il primo passo per qualsiasi buon progetto è impostare le tue esigenze. Questo passaggio è abbastanza aperto. Sta a te renderlo semplice o complesso come desideri.

I miei requisiti

• Controlla una striscia LED indirizzabile per l'illuminazione d'atmosfera
• Avere una modalità audio reattiva
• Avere una modalità RGB statica - quando voglio solo vedere l'illuminazione ancora
• Avere un selettore per passare da una modalità all'altra
• Avere potenziometri per il controllo della modalità RGB
• Avere un terminale a vite per collegare un'alimentazione a 5 V a

Una volta definiti i requisiti, la prossima cosa da fare è determinare di quali componenti hai bisogno e crearne il breadboard. Prendi il mio diagramma di sistema sopra come guida! Il test è un passaggio fondamentale per risolvere i bug, per garantire che i componenti funzionino insieme ed evitare errori che richiedono tempo.

Appunti:

Perché un partitore di tensione per l'ingresso audio?

Potresti aver notato che c'è un divisore di tensione sulla linea di ingresso del segnale audio. Questo per tenere conto di una delle limitazioni degli ADC di Arduino: l'ADC può leggere solo tensioni comprese tra 0 e 5V. Poiché un segnale audio è AC, avrà parti in cui diventa negativo. Ovviamente non vogliamo che questa tensione negativa raggiunga il pin di ingresso, quindi sfalsiamo il segnale con il partitore di tensione e lo manteniamo centrato a 2,5V.

Perché un amplificatore?

Ho scoperto che, quando usavo cuffie o altoparlanti con la mia configurazione breadboard, il segnale era troppo debole per essere elaborato da Arduino. L'aggiunta di un amplificatore ha risolto il problema. Come puoi vedere, testare in anticipo è importante!

Passaggio 2: programma

Questo codice fornito è quello che ho usato nelle mie luci d'atmosfera. Sicuramente non utilizzerai questo codice senza modificarlo, a causa dei diversi layout dell'hardware e della scheda. Prendilo più come esempio per vedere come vengono utilizzate le librerie.

Biblioteche utilizzate:

Fastled.h (per controllo LED indirizzabile)

fix_fft.h (Per una trasformata di Fourier ancora più veloce. Ciò era necessario poiché altre librerie di trasformazione di Fourier erano troppo lente. Il problema della velocità potrebbe essere aggirato con un microcontrollore più veloce come un ESP32.)

Step 3: Perfboard It

Se hai le conoscenze, ti consiglio vivamente di progettare un PCB invece di una perfboard. È un processo di saldatura molto meno noioso. Non posso dettagliare ogni giunto di saldatura che ho realizzato, ma ecco alcuni suggerimenti chiave:

Suggerimenti:

Disponi i componenti sulla tua perfboard per premontarli. Questo ti farà risparmiare un sacco di mal di testa.

Metti un condensatore di bypass sulla linea di alimentazione per mitigare gli effetti dei picchi nell'assorbimento di corrente.

Approfitta della lunghezza extra del cavo offerta dai condensatori e dai resistori a foro passante. Usali per collegare altri punti sulla tua scheda.

Utilizzare connettori PWM femmina e pin di intestazione maschio per una facile rimozione/montaggio dei componenti.

Usa un filo solido quando puoi. È più facile da inserire nei fori passanti.

Passaggio 4: costruire l'involucro

È il momento di costruire la custodia per il tuo nuovo perfboard/PCB. Ho usato il cartone tagliato perché era la cosa migliore che avevo a portata di mano. Se hai una stampante 3D o qualche altro metodo, va bene anche questo!

Suggerimenti:

Usa dei calibri per misurare le dimensioni della tua tavola, soprattutto se stai ricoprendo un caso.

Se usi il cartone

Lasciare sempre un po' di margine di manovra durante il taglio. Puoi sempre tagliare di più, ma non puoi mai riattaccare.

Usa un coltellino o un coltellino esatto. Una piccola lama è la chiave per realizzare fori precisi e ben adattati.

Passaggio 5: divertiti

Divertiti con le tue nuove luci d'atmosfera!

Cose su cui espandere:

Fare un caso appropriato?

Più modelli o modalità?

Un microcontrollore più veloce?