Αυτοματοποιημένα χριστουγεννιάτικα φώτα: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Σε αυτό το Instructable, σας δείχνω πώς να χτίζετε αυτόματα αναβοσβήνοντας τα Χριστουγεννιάτικα φώτα όταν παίζεται μουσική! Το έργο έχει 2 μέρη: το ηλεκτρικό κύκλωμα και τον κώδικα/αλγόριθμο Arduino. Το κύκλωμα λειτουργεί χρησιμοποιώντας ένα ρελέ 8 καναλιών για να κλείσει το κύκλωμα σε καθένα από τα 8 μεμονωμένα χριστουγεννιάτικα σκέλη φωτός. Ένα ηλεκτρικό μικρόφωνο καταγράφει τα ηχητικά κύματα που παίζουν σε ένα σύνολο ηχείων και το στέλνει σε ένα Arduino χρησιμοποιώντας αναλογική είσοδο.

Από εδώ υπάρχουν 2 επιλογές για εύχρηστα προγράμματα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πρότυπο χειροκίνητου κώδικα για να αναβοσβήνετε με μη αυτόματο τρόπο ορισμένα σκέλη φώτων για συγκεκριμένα μουσικά κομμάτια ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον αυτόματο κώδικα που ενεργοποιεί διαφορετικά σκέλη σύρματος με βάση τη συχνότητα που παίζεται.

Βήμα 1: Αποκτήστε υλικά

Ο κατάλογος υλικών για αυτό το έργο είναι πολύ ήπιος καθιστώντας το ένα πολύ προσιτό έργο. Η λίστα των υλικών και από όπου αγόρασα τα πάντα (σύνδεσμοι συνεργατών amazon) περιλαμβάνουν:

1x Arduino Uno

1x Breadboard

1x Ενισχυτής μικροφώνου Electret

1x Jumper Wire Bundle 65 ΤΕΜ

1x Premium Γυναικεία/Αρσενικά καλώδια άλτη - 20 x 12 https://www.adafruit.com/product/1713

1x SunFounder 8 Channel Relay

8x Vickerman Mini Christmas Lights (μπορείτε επίσης να αγοράσετε λιγότερα σκέλη)

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι τα γάντια από καουτσούκ και ένας πυροσβεστήρας συνιστώνται ιδιαίτερα εάν είστε νέοι σε τέτοιου είδους έργα. Υπάρχει επίσης μια έκδοση PDF με δυνατότητα λήψης της παρακάτω λίστας υλικών.

Βήμα 2: Ηλεκτρικό - Σύνδεση ρελέ και Χριστουγεννιάτικων φώτων

Η καρδιά του ηλεκτρικού κυκλώματος είναι το ρελέ. Ένα ρελέ είναι ένας μηχανικός διακόπτης που κλείνει όταν εφαρμόζεται πολύ μικρότερη τάση στο ρελέ. Αυτό λειτουργεί επειδή η μικρότερη τάση περνά μέσα από ένα πηνίο σύρματος, το οποίο δημιουργεί έναν ηλεκτρομαγνήτη για να κλείσει το μηχανικό διακόπτη. Ο διακόπτης συνδέεται με το ίδιο κομμένο άκρο κάθε σκέλους Χριστουγεννιάτικου Φωτός. Όταν κλείνει ο διακόπτης, η τάση της πρίζας τοίχου είναι σε θέση να περάσει μέσα από το σκέλος, δημιουργώντας φως!

Σημείωση: ΜΗΝ εργάζεστε για τα φωτιστικά των Χριστουγέννων ενώ τα φώτα είναι συνδεδεμένα!

Για να συνδέσετε τα φώτα στο ρελέ, κάντε μια μόνο κοπή στο σκέλος φωτός και απογυμνώστε το σύρμα ελαφρώς για να αποκαλύψετε μια μικρή ποσότητα χαλκού σε κάθε πλευρά της κοπής. Μόλις γίνει αυτό, συνδέστε κάθε άκρη χαλκού στα κανονικά ανοιχτά καλώδια 1 ρελέ. Κάντε το για 8 ελαφριά σκέλη.

Περισσότερα για τον τρόπο σύνδεσης του ρελέ μπορείτε να βρείτε εδώ:

Βήμα 3: Ηλεκτρικό - Μικρόφωνο και Arduino

Στη συνέχεια, πρέπει να συνδέσουμε το μικρόφωνο electret στο Arduino, ώστε να μπορέσουμε να αρχίσουμε να λαμβάνουμε ηχητικά κύματα ως αναλογική είσοδο. Οι συνδέσεις είναι αρκετά απλές με το μικρόφωνο VCC και τη γείωση που συνδέονται με το Arduino 5V και τη γείωση αντίστοιχα, η έξοδος του μικροφώνου συνδέεται απευθείας με το αναλογικό 0 ακίδιο Arduino. Οι παραπάνω εικόνες και το οπτικό κύκλωμα Fritzing παρακάτω περιγράφουν λεπτομερώς τον τρόπο σύνδεσης του μικροφώνου και της πλακέτας ρελέ στο Arduino.

Βήμα 4: Κωδικός Arduino - Αυτόματα φώτα που αναβοσβήνουν

Αφού συνδέσετε όλα τα ηλεκτρονικά, ήρθε η ώρα να ανεβάσετε κώδικα Arduino! Ο κωδικός των αυτόματων φώτων που αναβοσβήνουν θα προκαλέσει τα χριστουγεννιάτικα φώτα να αναβοσβήνουν αυτόματα με βάση τη συχνότητα του ήχου που ακούει το μικρόφωνο. Ο κώδικας λειτουργεί χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο που ονομάζεται FHT (Fast Hartley Transform) παρόμοιος με τον FFT (Fast Fourier Transform) για τη μετατροπή του ηχητικού κύματος από τον τομέα του χρόνου στον τομέα της συχνότητας.

Συνήθως δεν μου αρέσει να χρησιμοποιώ εξειδικευμένες βιβλιοθήκες όταν γράφω κώδικα, αλλά η βιβλιοθήκη στα ανοιχτά εργαστήρια μουσικής ήταν εξαιρετικά εύκολη στην εργασία και έκανε αυτό το έργο πολύ πιο γρήγορο! Ο κωδικός θα είναι διαθέσιμος στο αποθετήριο GitHub:

Βήμα 5: Κωδικός Arduino - Χειροκίνητα φώτα που αναβοσβήνουν

Το αποθετήριο μου GitHub περιέχει επίσης κώδικα για χειροκίνητα αναβοσβήνοντας φώτα. Ο χειροκίνητος κώδικας σε αυτό το αποθετήριο έχει βαθμονομηθεί προς το παρόν για το Carol of Bells, αλλά μπορείτε να αλλάξετε τον κωδικό για να αναβοσβήνει σε οποιοδήποτε τραγούδι, ακολουθώντας το ίδιο μοτίβο που χρησιμοποιώ σε αυτόν τον κώδικα! Ο κωδικός θα είναι επίσης διαθέσιμος στο GitHub:

Βήμα 6: Ρυθμίστε τα φώτα και εκτελέστε τον κώδικα

Τοποθετήστε τα φώτα σας εκεί που τα θέλετε, ανεβάστε τον κωδικό σας στον πίνακα Arduino και παρακολουθήστε την φωτεινή σας εκπομπή! Μόλις τελειώσετε και λειτουργεί, μπορείτε να τροφοδοτήσετε το Arduino με μπαταρία 9V, ώστε να μην χρειάζεται να κρατάτε το φορητό υπολογιστή σας κοντά. Απολαύστε το θέαμα!