Arduino + Mp3: 12 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Amo la luce, la fisica, l'ottica, l'elettronica, la robotica e tutto ciò che riguarda la scienza. Ho iniziato a lavorare con il trasferimento dati e volevo provare il metodo Li-Fi, qualcosa di innovativo e che sta crescendo.

Conosco le elevate velocità di trasferimento dati raggiunte dal Li-Fi, quindi volevo lavorare su qualcosa relativo a questo e trovare qualcosa di utile. In questo progetto ho pensato di renderlo economico e interessante, quindi ho deciso di utilizzare qualcosa che piace a tutti, la musica.

All'inizio ho pensato che sarebbe stato qualcosa di costoso, ma poiché tutto funzionava in digitale, si è rivelato incredibilmente economico da eseguire.

Con la facilità di arduino posso generare frequenze per produrre suoni, il progetto è quello di codificare una canzone e lasciare tutto pronto in modo che le persone possano codificare altre canzoni e inviare dati tramite LED senza aver collegato la tromba direttamente ad Arduino.

Passaggio 1: progettazione

Possiamo osservare che il progetto è stato realizzato in una scheda prototipi, poiché sono in corso i test e presto verranno aggiunti degli amplificatori per migliorare il segnale. Qualcosa che ho osservato è che il segnale del clacson è molto basso, quindi devo amplificare il segnale prima di collegarmi al clacson.

Passaggio 2: cosa farai Ned

Strumenti ed equipaggiamento:

• Multimetro: almeno è necessario controllare la tensione, la polarità, la resistenza e la continuità per la risoluzione dei problemi. Go Link
• Cautín. Go Link
• Pasta.
• Collegamento Welding. Go
• Accendino.
• Pinze da taglio.

Elettronica:

• Jack: Possiamo riciclare molti oggetti audio, in questo caso ne ho trovato uno che serviva per collegare altoparlanti non funzionanti.
• Arduino: possiamo usare qualsiasi arduino, per questo scopo ho usato un arduino.
• LED: Consiglio un LED che genera luce bianca, poiché non aveva LED a luce bianca ho utilizzato un LED RGB tenendo sempre i 3 colori per generare luce bianca (Importante: con LED rosso, LED verde e LED blu non funzioneranno i nostri circuito).
• Resistore: Se usi un LED RGB ti consiglio di usare resistori da 1k Ohm, e se usi un LED bianco puoi usare resistori da 330 Ohm.
• Batteria: preferibilmente da 9V.
• Connettore per batteria 9V. Go Link
• Cavo: Per facilitare i tagli e le connessioni ho utilizzato JUMPERS. Go Link
• Fotoresistenza (cella solare)

Passaggio 3: come funziona il circuito / diagramma

Ecco come funziona il sistema:

Poiché l'occhio umano non può vedere la luce in alcuni intervalli di spettro, utilizzando la luce emessa dai LED possiamo inviare segnali tramite interruzioni di frequenza. È come accendere e spegnere la luce (come i segnali di fumo). Il circuito funziona con una batteria da 9 V che alimenta l'intero circuito.

Passaggio 4: cablaggio audio

Quando tagliamo il Jack possiamo verificare con il nostro multimetro la continuità per sapere quali cavi corrispondono a massa e segnale, ci sono jack con 2 cavi (massa e segnale) e altri con 3 cavi (massa, segnale destro, segnale sinistro). In questo caso tagliando il cavo ho ricavato un cavo argento, un cavo bianco e uno rosso. Con il multimetro ho potuto identificare che il cavo argentato corrisponde a massa e quindi il rosso e il bianco sono il segnale. Per rendere il cavo più forte, quello che ho fatto è dividere il cavo 50% -50% e lo attorciglierò in modo da avere 2 fili della stessa polarità più forti e di nuovo lo spago (questo serve per rinforzare il cavo e non so rompere facilmente).

Passaggio 5: cablaggio audio (continua)

Dato che il cavo è molto sottile e con l'utensile da taglio si rompe molto facilmente, consiglio di usare il fuoco, in questo caso è stato utilizzato un accendino.

Basta accendere la punta del cavo con il fuoco e quando si brucia bisogna togliere con le dita o qualche strumento il cavo mentre è caldo (Quello che stiamo rimuovendo è la plastica che copre il cavo). Ora mettiamo il filo bianco e rosso in una nodo.

Passaggio 6: fotoresistenza

In questo caso ho utilizzato un pannello solare per coprire un'area più ampia, per questa cella ho semplicemente saldato i ponticelli sui terminali positivo e negativo.

Per sapere se la nostra cella è in funzione tramite il voltmetro possiamo conoscere la tensione che fornisce se la mettiamo alla luce del sole (consiglio che sia a 2V ± 0,5)

Passaggio 7: costruzione del nostro circuito LED

Utilizzando LED RGB e con resistenza di 1k ohm possiamo ottenere il colore bianco, per il circuito nella scheda prototipi eseguiremo quanto mostrato nello schema dove avremo la batteria da 9V che alimenta il positivo del LED e la massa è collegata al segnale che invia il nostro lettore (segnale musicale). La massa del jackpot è collegata al lato negativo dei LED.

In fase di sperimentazione volevo provare un altro tipo di colore per osservare cosa succedeva e non ho ottenuto risultati con LED rosso, verde e blu.

Passaggio 8: teoria per ottenere la frequenza delle note

Un suono non è altro che una vibrazione dell'aria che un sensore può captare, nel nostro caso l'orecchio. Un suono con un certo tono dipende dalla frequenza con cui vibra l'aria.

La musica è suddivisa nelle possibili frequenze in porzioni che chiamiamo "ottave" e ogni ottava in 12 porzioni che chiamiamo note musicali. Ogni nota di un'ottava ha esattamente la metà della frequenza della stessa nota nell'ottava superiore.

Le onde sonore assomigliano molto alle onde che si verificano sulla superficie dell'acqua quando lanciamo un oggetto, la differenza è che le onde sonore fanno vibrare l'aria in tutte le direzioni dalla sua origine a meno che un ostacolo non provochi uno shock e la distorca.

In generale, una nota "n" (n = 1 per Do, n = 2 per Do # … n = 12 per Sì) dell'ottava "o" (da 0 a 10) ha una frequenza f (n, O) che possiamo calcolare in questo modo (Immagine):

Passaggio 9: programmazione Arduino

Per la programmazione prenderemo semplicemente una canzone e andremo a selezionare il tipo di nota, cosa importante sono i tempi da considerare. Innanzitutto, nel programma viene definita l'uscita del nostro altoparlante come pin 11, quindi seguire i valori float corrispondenti a ciascuna nota che andremo ad utilizzare con il suo valore di frequenza. Dobbiamo definire le note poiché i tempi tra il tipo di nota sono diversi, nel codice possiamo osservare le note principali, abbiamo un tempo bpm per aumentare o diminuire la velocità. Troverai alcuni commenti nel codice in modo che possano essere guidati.

Passaggio 10: schema di collegamento

Colleghiamo la massa di arduino alla massa del nostro cavo Jack e il positivo al positivo della batteria da 9V. Il segnale uscirà dal pin 11 che andrà collegato al negativo della batteria.

Passaggio 11: musica

Ora che abbiamo caricato il codice nel nostro arduino e tutte le connessioni, è ora di giocare! Vedremo come il nostro clacson inizia a suonare senza essere collegato al nostro arduino, stiamo semplicemente inviando segnali attraverso il LED.

Passaggio 12: considerazioni finali

Nella tromba il suono sarà molto ridotto quindi consiglio di aggiungere un circuito per amplificare il segnale. Quando si programma la canzone che ognuno desidera, dovrebbe tener conto del tempo di attesa e della pazienza poiché dovremo sintonizzare molto l'orecchio per risultati incredibili.

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