Tordo elettrico: 6 passaggi (con immagini)

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

Progetti Fusion 360 »

Seduto sul ponte a tarda sera sono rimasto davvero stupito dal richiamo risonante di un uccellino seduto su un ramoscello nudo in cima a una lontana betulla. La chiamata è incredibilmente potente per l'orecchio. Appartiene a una famiglia di cantanti unici: i tordi. Questo era un tordo eremita. Le loro canzoni sono state caratterizzate come "la voce della solitudine fresca, oscura e pacifica che l'uccello sceglie per la sua casa". Questo gruppo include: Varied, Wood, Hermit e Swainson. In Alaska è stato chiamato Salmonberry Bird sulla costa nord-occidentale quando appare durante la stagione delle bacche.

Gli organi unici che consentono a un uccello così piccolo di trasmettere la sua voce finora sono sorprendenti. Più di recente, il richiamo di un uccello più forte mai registrato - paragonabile per intensità a un battipalo o a una scimmia urlatrice - è stato documentato come il richiamo dell'accoppiamento del White Bellbird. Rendere giustizia a un facsimile elettronico di questa voce è l'origine di questo progetto. Questo tordo elettrico a energia solare utilizza una scheda SD di richiami di uccelli dal Cornell Lab of Ornithology come file. WAV e li riproduce casualmente quando un sensore PIR rileva qualcosa di caldo con le orecchie che passano.

Passaggio 1: raccogli i tuoi materiali

Pannelli solari, amplificatori e qualcosa che riproduca file wav sono i tuoi elementi costitutivi di base. Puoi sostituire qualsiasi dimensione e configurazione tranne queste con questa stampa 3D.

1. Uxcell 2Pcs 6V 180mA Poly Mini Modulo pannello a celle solari fai da te per giocattoli leggeri Caricatore 133 mm x 73 mm $ 8

2. Scheda amplificatore audio, DROK 5W + 5W Mini scheda amplificatore PAM8406 DC 5V Amplificatore di potenza stereo digitale 2.0 Modulo di amplificazione classe D a doppio canale per sistema audio di altoparlanti Fai da te $ 13

3. AIYIMA 2 pz Subwoofer 2 pollici 4ohm 5w Altoparlante Full Range Mini altoparlante subwoofer audio fai da te $ 6

4. DIYmall HC-SR501 Pir Motion IR Sensor Body Module infrarossi per Arduino $ 2

5. Adafruit Music Maker FeatherWing - Sintetizzatore MIDI MP3 OGG WAV $ 19

6. Adafruit Feather 32u4 Proto base $ 19

7. Batteria 18650 $ 4

8. TP4056--caricatore $1

9. Interruttore on/off in metallo robusto con anello LED verde - 16mm verde on/off $ 5

10. Indicatore del tester di tensione della batteria agli ioni di litio da 3,7 V Icstation 1S Display a LED blu a 4 sezioni $ 2

11. Pulsante -- generico $1

12. Adafruit Mini relè non a scatto FeatherWing $ 8

Passaggio 2: stampalo in 3D

Tutti i progetti sono stati realizzati in Fusion 360. Le dimensioni per il cono dell'altoparlante sono state tratte da un'analisi del design del corno che ho trovato sul web: https://audiojudgement.com/folded-horn-speaker-design/ La fisica sembrava complicata e la dimensione del corno è determinata da quali frequenze si voleva illecite. Ho semplicemente ignorato tutto ciò e ho preso il profilo del corno che puoi ingrandire o ridurre di quanto grande può gestire un oggetto la tua stampante 3D. Ho usato un Creality CR10 caricato con PLA e ha retto bene con l'Alaska che fa abbastanza freddo. Per qualsiasi altro luogo userei il PETG per una maggiore resistenza al calore, specialmente se lo dipingi di nero o il corno comincerà a sembrare un vecchio cappello da mago … il che potrebbe andare bene. La cavità dell'altoparlante è progettata per questi altoparlanti da 2 pollici davvero belli con un suono incredibilmente buono. Ci sono altoparlanti da 4 pollici della stessa azienda che potresti voler usare, ma dovrai modificare le dimensioni dell'alloggiamento dell'altoparlante per loro. Non avrai bisogno di supporti su nessuno degli oggetti stampati. Il motivo per cui è diviso in modo così strano è per consentirgli di rimanere piatto. Ho dipinto il corno con una vernice nera in stile "gessetto" per la consistenza sulla forma stampata. Il supporto posteriore con l'elettronica è verniciato con la vernice testurizzata Rock. Non dipingere la rientranza dove si uniscono le corna in quanto ciò comprometterebbe l'attacco.

Passaggio 3: collegalo

L'unità funziona fornendo energia dalla batteria 18650 all'unità PIR e all'unità relè in ogni momento. Quando il PIR rileva un movimento, invia un segnale alto temporizzato al relè non autobloccante per un periodo impostabile per il brano che accende sia l'amplificatore che il computer per avviare la selezione casuale del brano da una scheda SD piena di file WAV. Il timer quindi spegne il relè e l'unità va in standby fino alla successiva chiamata PIR. L'uso dell'approccio Feather ha reso questo abbastanza facile. Per prima cosa ho tentato di utilizzare la scheda audio stand alone di Adafruit, ma sfortunatamente la selezione casuale dei file non è stata veramente casuale e ha semplicemente ripetuto la stessa sequenza. Lo scudo in piuma per il creatore di musica ti consente di utilizzare una scheda SD sostituibile se desideri cambiare i rumori del campanello del vento o russare. Si monta facilmente sulla parte superiore dell'unità base 32U con perni di intestazione. Si desidera mantenere l'unità relè separata per fornire la propria alimentazione che è sempre attiva. Il pulsante di accensione fornisce alimentazione al PIR. L'indicatore del livello della batteria è cablato tramite un pulsante per controllare solo quando è necessario. L'amplificatore è piuttosto robusto e richiede una grande alimentazione diretta di filo spesso dalla batteria attraverso il relè. Non lesinare su questa dimensione del filo. Il caricabatterie è la solita configurazione TP con i pannelli solari collegati al lato di ingresso dell'unità. Utilizzare molta colla a caldo per solidificare il cablaggio prima del montaggio.

Passaggio 4: programmalo

Usa il meraviglioso programma Audacity per scaricare i suoni dal repository di Cornell Lab e registrarli nuovamente in formato WAV. Uso solo un canale in queste registrazioni. Questo è un po' complicato e comporta la modifica delle impostazioni di input e output su Audacity e ci sono molte descrizioni web a seconda del computer di casa. Sfortunatamente il laboratorio non consente il download diretto di file WAV ma puoi ottenere ottimi risultati utilizzando Audacity per registrarli. Usa questa risorsa per assicurarti che i tuoi file siano ok per la velocità dei microcontrollori: https://learn.adafruit.com/microcontroller-compatible-audio-file-conversion. Usa questa risorsa per informazioni sull'utilizzo di questa combinazione di schede: https://learn.adafruit.com/daily-cheer-automaton/overview. I file sopra funzionano bene, ma potresti voler usare il tuo e in tal caso continuare a utilizzare lo stesso sistema di numerazione aggiungendo tutti i file che desideri. Dovrai modificare il numero massimo di file elencati nel software in modo che venga randomizzato fino a quel numero.

Passaggio 5: costruiscilo

Incolla l'altoparlante nell'alloggiamento dell'altoparlante. Ci sono quattro fori per i bulloni, ma ho trovato più semplice incollarlo in posizione con E6000. I cavi degli altoparlanti devono essere sufficientemente lunghi da estendersi attorno all'apertura dell'altoparlante e fino a un foro di uscita nell'area di montaggio della tromba e giù nella scatola di controllo. Anche altri tre fili che collegano il PIR devono estendere l'intero percorso. Incolla il sensore PIR nella sua apertura. Orientare il PIR in modo che i controlli per Sensibilità e Tempo siano accessibili. Collegare i cavi di alimentazione, terra e dati al PIR. Guarda lo schema elettrico in linea per assicurarti che sia alimentazione, dati e massa. Controlla dove si accoppiano il clacson e il supporto: sarà orientato correttamente quando l'altoparlante pende direttamente verso il basso. Praticare un foro da 1/4 di pollice sia nel corno che nella montatura all'incirca nello stesso punto. Fai passare i cavi PIR e i cavi degli altoparlanti attraverso il foro del corno che hai praticato. Usando la colla Gel-Super incollare l'alloggiamento dell'altoparlante al corno. Incolla i pannelli solari sul supporto usando la colla E6000 e fai passare i fili da questi pannelli nell'alloggiamento principale sul supporto. Dovrai praticare dei fori nel supporto per navigare tra questi fili. Questi pannelli producono oltre 6 volt, quindi collegali in parallelo per fornire più capacità. Riempi lentamente la scatola di controllo con i componenti iniziando dalla batteria, seguita dallo stack e dal relè Feather e per ultimo l'amplificatore ingombrante. L'ON/OFF è imbullonato alla piastra di controllo insieme al controllo della batteria, al pulsante e infine la scheda di ricarica è montata sulla piastra che allinea la porta micro USB fino alla porta di ricarica sulla porta. Quattro viti n. 6 vengono utilizzate per fissare la porta dopo aver preforato i fori contrassegnati e il montaggio a caldo con 4 inserti in ottone zigrinato. Regolare il tempo e i potenziometri di sensibilità sul PIR dopo averlo acceso per vedere per quanto tempo si desidera riprodurre i brani (minimo 15 secondi) e quanto sensibile ai segnali di calore. Infine, usa la colla super gel per sigillare la piastra PIR sull'alloggiamento dell'altoparlante e fissa la tromba alla piastra posteriore.

Passaggio 6: utilizzo

La macchina può essere caricata solare o funzionare attraverso la sua porta di ricarica micro USB. Lo spegnimento dell'interruttore principale consente comunque di caricarlo tramite i pannelli solari e la micro USB. Il tester di carica della batteria si accende solo quando si preme il pulsante di accensione/spegnimento sul pannello di controllo per risparmiare energia. Il mio è in funzione da un po' di tempo e tiene facilmente il passo con la richiesta di energia solo tramite il solare. Il suono attraverso il corno è notevolmente forte e ha ottime qualità tonali. Non sono sicuro della fisica del motivo per cui funziona, ma lo fa. Quando mi stufo dei versi degli uccelli, ho intenzione di riempire la scheda con una varietà di rumori "shushhhhhhhh" e di donarla a una biblioteca locale.

Secondo Premio nell'Audio Challenge 2020