RGB Matrix + Spectrum Analyzer: 10 βήματα (με εικόνες)

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

Λατρεύετε τα LED; Και εγώ!

Γι 'αυτό, σε αυτό το Instructable, θα σας δείξω πώς να φτιάξετε ένα φοβερό RGB LED Matrix, που μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε Spectrum Analyzer με το πάτημα ενός κουμπιού.

Μετά την ανάγνωση, αν νομίζετε ότι το Instructable το κέρδισε, ψηφίστε το στο διαγωνισμό LED.

Και χωρίς καμία άλλη κουβέντα, ας ξεκινήσουμε.

Βήμα 1: Δείτε το βίντεο

Το βίντεο παρουσιάζει κάθε βήμα λεπτομερώς και θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε σωστά το έργο. Έτσι, παρακολουθήστε το προτού προχωρήσετε στο επόμενο βήμα.

Βήμα 2: Αποκτήστε τα ανταλλακτικά σας

Arduino: INDIA - https://amzn.to/2iCal5uUS - https://amzn.to/2zZC1IUUK -

Λωρίδες WS2812B (30 LED/μέτρο): ΗΠΑ - https://amzn.to/2zUvOjwUK -

MSGEQ7 IC: US - https://amzn.to/2zSV4qKUK -

Ακρυλικό φύλλο: ΙΝΔΙΑ - https://amzn.to/2zZJSWLUS - https://amzn.to/2zZJSWLUK -

Τροφοδοσία: ΙΝΔΙΑ - https://amzn.to/2hQWuuTUS - https://amzn.to/2hQWuuTUK -

1x 200K Resistor1x 33 pF Cap1x 100 nF Cap1x 10 nF Cap

Βήμα 3: Πρωτοτυπία

Κατεβάστε και προσθέστε αυτές τις Βιβλιοθήκες Arduino: FastLED - https://github.com/FastLED/FastLEDAadafruit NeoPixel Library -

Δοκιμάστε τη λωρίδα LED WS2812B χρησιμοποιώντας το σκίτσο FirstLight από παραδείγματα βιβλιοθήκης FastLED. Επεξεργαστείτε την καρφίτσα δεδομένων και τον αριθμό των LED και μετά τη μεταφόρτωση των LED πρέπει να ανάβουν λευκά το ένα μετά το άλλο δείχνοντας ότι τα LED λειτουργούν καλά.

Τώρα δημιουργήστε το κύκλωμα δοκιμής χρησιμοποιώντας το διάγραμμα κυκλώματος που είναι προσαρτημένο σε αυτό το βήμα χωρίς δέκτη IR. Ανεβάστε το σκίτσο, που επισυνάπτεται επίσης σε αυτό το βήμα. Θα χρειαστείτε 21 LED. Το MSGEQ7 χώρισε το φάσμα ήχου σε 7 ζώνες συχνοτήτων. Έτσι, έχοντας αυτό υπόψη, το σκίτσο χωρίζει 21 LED σε 7 σετ, κάθε σετ έχει 3 LED, το πρώτο LED θα είναι πάντα σβηστό και τα υπόλοιπα δύο LED θα ανάψουν ανάλογα με την ένταση του ήχου στη συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων. Προσέξτε τις αναλογικές τιμές και των επτά ζωνών στο Serial Monitor για εντοπισμό σφαλμάτων και βεβαιωθείτε ότι όλα φαίνονται καλά. Όταν λειτουργεί σωστά, ολοκληρώστε την προτυποποίηση προσθέτοντας τον δέκτη IR.

Τώρα προσθέστε τον δέκτη υπερύθρων και ανεβάστε το δεύτερο συνημμένο που έχω επισυνάψει, το οποίο θα ανάψει 2 σετ με 7 LED το καθένα ανάλογα με την ένταση του ηχητικού σήματος από οποιαδήποτε δύο ζώνη που μπορείτε να επεξεργαστείτε στο σκίτσο. Θα σας προτείνω να επιλέξετε τις ζώνες 3 και 4. Τώρα καθορίστε τον εξαγωνικό κωδικό οποιουδήποτε από τα κουμπιά στο τηλεχειριστήριο IR που χρησιμοποιείτε. Για να μάθετε πώς να το κάνετε αυτό, κάντε κλικ εδώ: https://www.instructables.com/id/ Control-AC-Applia.. Επεξεργαστείτε αυτόν τον εξάγωνο κώδικα στο σκίτσο και ανεβάστε τον. Τώρα, όταν πατάτε το κουμπί, οι λυχνίες LED θα εμφανίζουν κίνηση και όταν πατάτε ξανά το ίδιο κουμπί, θα επιστρέψει στη λειτουργία ανάλυσης φάσματος.

Και το πρωτότυπο είναι πλήρες.

Βήμα 4: Συγκόλληση

Αποκτήστε όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που απαιτούνται για το έργο.

Πάρτε επίσης ένα στενό διάτρητο στο οποίο θα κολλήσουμε τα εξαρτήματα του αναλυτή φάσματος, ώστε να φτιάξουμε κάτι σαν ασπίδα Arduino, που θα μας σώσει από το χάος της καλωδίωσης. Ανατρέξτε σε βίντεο και εικόνες για σαφή αντίληψη.

Χρησιμοποιώ το Arduino Uno, ώστε να μπορώ εύκολα να ανεβάζω νέα προγράμματα στο μέλλον, εάν απαιτείται, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το Arduino Nano.

Στη συνέχεια, πάρτε ένα βύσμα 3,5 mm και κολλήστε δύο καλώδια, ένα στη γείωση και ένα σε οποιοδήποτε κανάλι και το άλλο άκρο των δύο καλωδίων πηγαίνει στην ασπίδα MSGEQ7. Αφού γίνει αυτό, συνδέστε το IC στη βάση του, κολλήστε καλώδια τροφοδοσίας και δοκιμάστε την ασπίδα χρησιμοποιώντας την σειριακή οθόνη Arduino Uno όπως έκανα νωρίτερα.

Βήμα 5: Φτιάξτε την πλακέτα LED

Τώρα, πάρτε ένα MDF πάχους 3 mm και κάντε ένα τετράγωνο μεγέθους 25,2x25,2 cm και κόψτε το χρησιμοποιώντας ένα πριόνι hack. Στη συνέχεια, σχεδιάστε 49 τετράγωνα μεγέθους 3,6x3,6 cm σε αυτό. Κόψτε 7 κομμάτια λωρίδων LED, η καθεμία από τις οποίες περιέχει 7 led, καθώς θα φτιάξουμε μια μήτρα 7x7, δηλαδή 49 led. Αφού κόψετε, ξεκολλήστε την ταινία στην πλάτη της και κολλήστε την στο κομμάτι MDF. Έπρεπε να κάνω τρύπες σε δύο σημεία του MDF χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι, ώστε να περάσουν τα καλώδια, διαφορετικά θα έπρεπε να αφαιρέσω τη θερμοσυρρικνωμένη και να ξεκολλήσω τα καλώδια, κάτι που δεν ήθελα.

Λάβετε υπόψη ότι όλα τα βέλη κατεύθυνσης ροής δεδομένων στη λωρίδα πρέπει να ακολουθούν την ίδια κατεύθυνση, δηλαδή από αριστερά προς τα δεξιά

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα μικρότερο τρυπάνι, όπως 2 mm, έκανα τρεις οπές δίπλα στο Vcc, το GND και τις καρφίτσες δεδομένων σε κάθε άκρο κάθε μιας από τις 7 λωρίδες led. Κόνσερνα τα μαξιλάρια συγκόλλησης στη λωρίδα και στα δύο άκρα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο 0,75 τετραγωνικών χιλιοστών, συντομεύστε το Vcc και το GND των λωρίδων και στις επτά σειρές. Επίσης, συντομεύστε το Vcc και το GND από την τελευταία σειρά στην πρώτη σειρά (διπλή τροφοδοσία).

Συνδέστε τα δεδομένα από την πρώτη σειρά στα δεδομένα της δεύτερης σειράς, τα δεδομένα από τα δεύτερα συνολικά δεδομένα της τρίτης και ούτω καθεξής μέχρι να φτάσετε στην τελευταία σειρά. Χρησιμοποίησα ένα συμπαγές σύρμα 0,5 τετραγωνικών χιλιοστών για το σκοπό αυτό. Φροντίστε να μην βραχυκυκλώσετε αυτά τα καλώδια σε Vcc ή GND.

Όταν γίνει αυτό, ελέγξτε για συνέχεια και χρησιμοποιώντας το σκίτσο FirstLight ελέγξτε τη σύνδεση.

Βήμα 6: Κάντε το περίβλημα

Για να φτιάξω το περίβλημα χρησιμοποίησα MDF 12 mm.

Έκανα τις διαστάσεις που επισυνάπτονται σε αυτό το βήμα. Χρησιμοποιώντας τη λοξότμητη λειτουργία στο παζλ μου, έκανα πρώτα δύο λοξότμητες κοπές στα δύο άκρα των σημάνσεων. Και οι δύο περικοπές πρέπει να είναι μέσα για την κατασκευή περιβλήματος. Μετά από αυτό, έκανα τις υπόλοιπες ευθείες περικοπές.

Χρησιμοποίησα κόλλα ξύλου για να ενώσω όλα τα κομμάτια μαζί και για να τα κρατήσω στη θέση τους, χρησιμοποίησα ένα μικρό ξύλινο καρφί. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε άλλη τεχνική σας αρέσει, έχω πολύ μικρή εμπειρία με την επεξεργασία ξύλου, οπότε κάθε πρόταση είναι πραγματικά ευπρόσδεκτη.

Αφήστε την κόλλα να στεγνώσει όλη τη νύχτα.

Βήμα 7: Ολοκληρώστε την πλακέτα LED

Ελέγξτε αν η πλακέτα LED που φτιάξαμε νωρίτερα, ταιριάζει στο περίβλημα ή όχι. Εάν όχι, φέρτε το σε σχήμα χρησιμοποιώντας ένα αρχείο ή σμύριδα ή και τα δύο.

Από λευκό φύλλο θερμόκολλου 10 mm, κόψτε 6 τεμάχια μήκους ίσο με αυτό της σανίδας LED και πλάτους 2,4 cm. Κολλήστε τα στην οριζόντια γραμμή που φτιάξαμε στο MDF.

Αφού στεγνώσει, βάλτε το στο εσωτερικό του περιβλήματος, σημειώστε σημεία για το συνδετήρα κάννης DC και καλώδιο USB για το Arduino και στη συνέχεια τρυπήστε το. Φέρτε τα σε σχήμα χρησιμοποιώντας ένα αρχείο.

Ολοκληρώθηκαν ορισμένες υπόλοιπες συνδέσεις, όπως η προσθήκη καλωδίου για δεδομένα, η προσθήκη καλωδίων τροφοδοσίας στον σύνδεσμο της κάννης που τροφοδοτεί ολόκληρο το κύκλωμά μας, η προσθήκη του δέκτη IR και τέλος η κόλληση όλων αυτών στη θέση τους. Συνδέστε καλώδια στην τέταρτη σειρά Vcc και καλώδια γείωσης που πηγαίνουν στο Vin και τη γείωση του Arduino και το τροφοδοτούν.

Χρησιμοποιήστε θερμή κόλλα για να κάνετε όλες τις συνδέσεις ασφαλείς και επίσης για να στερεώσετε το βύσμα κάννης στη θέση του.

Βήμα 8: Ολοκληρώστε την κορυφή

Πάρτε ξανά το φύλλο θερμοκόλλου και αρχίστε να το κόβετε σε μεγέθη ίσα με το κενό μεταξύ των προηγουμένως καθορισμένων θερμοκόλλων. Μετρήστε μόνο ένα για κάθε σειρά και στη συνέχεια κόψτε το υπόλοιπο που απαιτείται χρησιμοποιώντας αυτό το κομμάτι. Δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε κόλλα καθώς θα παραμείνει στη θέση τους από μόνη της, αλλά εάν απαιτείται μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λίγη ποσότητα κόλλας.

Αφού γίνει αυτό, μετρήστε το κουτί, φέρτε το ακρυλικό φύλλο, σημειώστε τη μετρημένη διάσταση χρησιμοποιώντας ένα μαρκαδόρο και κόψτε το χρησιμοποιώντας ένα πριόνι hack. Για να το κόψετε, κάντε αρκετές περικοπές χρησιμοποιώντας ένα κουτί κουτιού και, στη συνέχεια, αφού το κρατήσετε στη γωνία ενός τραπεζιού, εφαρμόστε δύναμη προς τα κάτω και θα κοπεί σε μια τέλεια ευθεία γραμμή.

Για να στερεώσω το ακρυλικό φύλλο στην κορυφή, χρησιμοποίησα ένα μπουλόνι 2 mm καθώς δεν είχα βίδα τοποθέτησης, αλλά θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια βίδα.

Κάντε σημάδια στο ακρυλικό φύλλο και τρυπήστε τα χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι 2,5 mm. Χρησιμοποιώντας αυτό το φύλλο, κάντε σημάδια στο περίβλημα και τρυπήστε τα χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι 2 mm. Στη συνέχεια, τέλος, συνδέστε το φύλλο στο επάνω μέρος χρησιμοποιώντας τις βίδες.

Βήμα 9: Τελικό άγγιγμα

Το σκίτσο που έχω επισυνάψει στο βήμα 2 θα καθυστερήσει λίγο ενώ εργάζομαι ως αναλυτής φάσματος. Ο λόγος είναι ο αλγόριθμος. Υπάρχουν πολλοί υπολογισμοί για τον υπολογισμό του αριθμού των LED, το χρώμα των LED, πράγμα που το δείχνει πράγματι που το επιβραδύνει λίγο.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δημιούργησα έναν εντελώς νέο αλγόριθμο για το Spectrum Analyzer και λειτουργεί καλά τώρα, το σκίτσο επισυνάπτεται σε αυτό το βήμα.

Για όσους θέλουν να γνωρίζουν τι είδους αλγόριθμο, αναζητήστε έναν βρόχο "while" στο σκίτσο.

Βήμα 10: Έγινε

Αυτό είναι όλο. Απολαύστε τη δημιουργία σας και, εάν υπάρχει οποιαδήποτε ερώτηση, αφήστε ελεύθερο να το κάνετε στην ενότητα σχολίων.

Αν νομίζετε ότι το κέρδισα, ψηφίστε αυτό το διδακτικό στον Διαγωνισμό LED και εγγραφείτε επίσης στο κανάλι μας στο YouTube. Θα είναι πραγματικά χρήσιμο.

Ευχαριστώ για την ανάγνωση:).