Lampada Arduino Bottiglia di Soda - Sensibile al Suono: 3 Passaggi (con Immagini)

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

Avevo alcuni LED indirizzabili individualmente rimasti da un altro progetto e volevo creare un'altra sfida abbastanza facile ma divertente per le mie classi di Product Design di livello 10 (13-15 anni). Questo progetto utilizza una bottiglia di soda vuota (o bevanda gassata se vieni dalla Nuova Zelanda!), un Arduino Nano, un sensore di livello sonoro KY-037, una striscia di 10 LED, carta per fotocopiatrici, cartone, colla a caldo, caricabatterie per cellulare, interruttore più il consueto hardware di giunzione.

Puoi anche farlo senza il sensore KY-037 e riprodurre solo un'interessante sequenza di luci alterando il codice Arduino.

Forniture

Arduino Nano

Sensore audio compatibile KY-037 Arduino

Striscia LED RGB (LED indirizzabili individualmente), 5V, WS2812

Bottiglia di soda (contenuto facoltativo!)

Carta per fotocopiatrici

Cartone

Forbici

Coltello da hobby

Pistola per colla a caldo e stick di colla

Cavo elettrico

Saldatore e saldatura elettrica

Cursore o interruttore a bilanciere

Caricabatterie per cellulare e cavo USB - qualsiasi

Intestazioni maschili - possibilmente utilizzare i ricambi dell'Arduino Nano

Dipingi per decorare

Passaggio 1: fai funzionare i tuoi LED

Quanto segue è copiato dal mio altro "Misuratore del livello di rumore non sicuro" Instructable in quanto è la stessa procedura. Salta il bit del sensore KY-037 se non lo aggiungi:

È utile fare pratica con l'illuminazione della striscia RGB. Ho usato 10 LED per il misuratore, quindi questo è ciò con cui mi sono esercitato. Hai tagliato la tua striscia alla giunzione di rame - è ovvio dove. Ho saldato all'estremità una piccola intestazione a 3 pin che avevo da uno starter kit Arduino. Saldare i contatti in rame della striscia RGB è piuttosto complicato, quindi buona fortuna! Notare le frecce sulla striscia RGB: è necessario connettersi in modo che il segnale di alimentazione e dati segua le frecce. Vedrai le lettere DO e Din che significano Data Out e Data In. Questo mi ha permesso di collegare la striscia a una breadboard insieme ai jumper per Arduino. L'immagine mostra la scheda Arduino Uno più grande, ma i pin sul Nano sono gli stessi. Nel codice vedrai che il pin dati della striscia è collegato al pin digitale numero 6 dell'Arduino. Ho impostato il numero di LED su 10. Il ciclo vuoto fa scorrere i LED su e giù lungo la striscia, un colore dopo l'altro. Si noti che i va da 0 a 9, ovvero un totale di 10 led. Ho omesso il sensore in questa fase (a differenza della foto) per semplificare le cose: concediti un po' di successo! Una volta fatto questo, la prossima sfida è calibrare e incorporare il sensore KY-037. C'è un ottimo tutorial fatto da ElectroPeak sul sito web di Arduino che ti fornisce un semplice codice che invia i numeri al monitor seriale di Arduino, permettendoti di calibrare con la vite del potenziometro sul sensore. Ecco il link: https://create.arduino.cc/projecthub/electropeak/h…. Ho aggiunto questo file di codice a questo tutorial come vedrai. Quindi, collega la striscia LED RGB al circuito secondo lo schema circuitale che vedrai nel documento PDF allegato (parzialmente grazie a Tinkercad Circuits per questo). Dopodiché puoi caricare il codice (KY_037_sound_sensor_LEDS_v2) sul tuo Arduino Uno o su un'altra scheda che potresti utilizzare (anche un Nano funzionerebbe). Tieni presente che avrai bisogno della cartella e dei file FastLED aggiunti alla cartella della libreria Arduino che si sarà installata da sola quando hai installato Arduino sul tuo computer. La libreria potrebbe trovarsi in un percorso file come: C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries. Scaricalo da Github: https://github.com/FastLED/FastLED. Altre cose a cui prestare attenzione sono ricordarsi di scegliere la scheda corretta nel software Arduino in Strumenti…scheda e assicurarsi che la scheda parli con la porta del PC facendo clic su Strumenti…porta. Oltre a questo, dovrai apportare modifiche al potenziometro sul sensore KY-037 a seconda dell'uscita di alimentazione del telefono cellulare che hai: l'uscita degli amplificatori varierà tra i diversi caricabatterie, modificando così la risposta della striscia RGB. Calibralo in base alla tua situazione o usa un misuratore di decibel separato come faccio io per stimare la soglia di cambio colore. Ho semplificato il codice in modo che non incorpori più le conversioni dall'uscita di tensione dal sensore al livello assoluto di decibel come nel progetto della Rice University.

Passaggio 2: inizia a realizzare il corpo della lampada

Questa parte è divertente. Per prima cosa taglia la bottiglia di soda attorno alla sua circonferenza un po' più in basso dal tappo per consentirti di inserire un pezzo di carta per fotocopie arrotolato. Si aprirà contro i lati della bottiglia dopo averlo lasciato cadere. Taglialo un po' per adattarlo alla bottiglia. Questo funge da ombra in modo che i LED non siano troppo luminosi da guardare.

Ho usato un rotolo di cartone di pellicola trasparente (Glad Wrap se vieni dalla Nuova Zelanda) per scendere al centro della bottiglia (puoi anche usare semplicemente un foglio di carta per fotocopiatrice arrotolato). Su questa ho avvolto la striscia da 10 led a spirale, tenuta in posizione con la colla a caldo. Assicurati che l'estremità del pin saldata della striscia LED sia più in alto e accessibile. Incolla questo tubo di carta o cartone sul fondo della bottiglia. Quindi crea un cerchio di cartone per superare la parte superiore della bottiglia e del tubo di carta/cartone, con una tacca per consentire il passaggio dei cavi LED. Quindi puoi collegarlo al Nano e incollare il Nano in posizione (vedi foto).

Dovrai guardare lo schema elettrico che ho postato e fare un po' di calcoli. Fondamentalmente si desidera che il pin + del sensore sonoro KY-037 e il terminale +5V della striscia LED si colleghino al pin 5V del Nano. I pin GND di questi vanno entrambi al GND del Nano. Qui è dove ho usato alcune intestazioni di ricambio saldate insieme. Da questi pin si uniscono due fili che scendono attraverso il centro del tubo di cartone e fuori al cavo USB che si collega al caricatore del telefono cellulare. Assicurati di far corrispondere +ve e -ve.

Prima di andare oltre, ho testato ancora una volta la striscia LED per assicurarmi che si accendesse ancora (nessuna connessione interrotta), alimentata sia dall'USB a un computer che da 5V e GND.

I cavi di alimentazione li ho fatti passare attraverso il centro del tubo di cartone e fuori attraverso il fondo della bottiglia. L'interruttore scende qui - per essere incollato a caldo alla base a forma di cono - quindi lasciare abbastanza filo per questa operazione. Ho quindi tagliato a metà il mio cavo USB Arduino/stampante di riserva, collegato un'estremità ai cavi di alimentazione Nano. L'altra estremità va nel caricatore del cellulare. Il cavo ha un filo nero e uno rosso, oltre ad altri fili dati. Usa il nero (negativo/GND) e il rosso (+5V).

Passaggio 3: finire le cose

Vedrai dalle foto che ho usato il cartone per modellare una parte superiore cilindrica per la mia lampada: questo aiuta a nascondere la scheda Nano e i fili. Nota che ho lasciato accessibile la presa USB in modo da poter programmare ulteriormente il Nano per utilizzare il sensore sonoro. Lo farò quando il tempo lo consentirà.

La base della mia lampada è un cono. Questo è più difficile da ottenere. Tuttavia, esiste un sito Web molto utile che consente di creare un cono, PDF e stampare un modello di cono che può essere tradotto su cartone. Basta misurare i diametri e l'altezza che si desidera. Ecco il link: https://www.blocklayer.com/cone-patterns.aspx Il mio era alto 167 mm x 93 mm x 40 mm.

Lo lascio qui per ora. La mia lampada ha ancora bisogno di un po' di rifinitura e verniciatura, oltre all'aggiunta di un codice più sofisticato in modo che risponda al sensore del suono, ma questo può essere aggiunto nel prossimo futuro.

Spero che questo progetto vi piaccia tanto quanto me. Non vedo l'ora di provarlo in aula.