Sinkronisasi Api, Musik, dan Lampu: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Kita Semua Tahu Elektronik Digunakan Untuk Banyak Tugas Penting di Rumah Sakit, Sekolah, Pabrik. Mengapa Tidak Bersenang-senang Sedikit Dengan Mereka Juga.

Dalam Instruksi ini Saya Akan Membuat Semburan Api dan Lampu (Led) Yang Bereaksi Terhadap Musik untuk Membuat Musik Sedikit Lebih Menyenangkan Dari Sebuah Pengalaman.

Kami Akan Menggunakan Isopropil Alkohol sebagai Komponen Utama Pembersih yang Menguap Sangat Cepat dan tidak meninggalkan bau yang begitu menyengat dibandingkan dengan bahan bakar lain dan udara bersih dari sisa-sisa setelah hanya satu atau dua menit.

Servo menggerakkan botol semprot berisi isopropil untuk membuat semburan api/api yang dipicu oleh jarum suntik injeksi yang mengeluarkan aliran butana.

Langkah 1: Bahan yang Dibutuhkan

Kumpulkan Beberapa Servo, Strip Led, Dan Elektronik Lainnya untuk memulai pembuatan ini tepatnya semua komponen yang dibutuhkan adalah

1. MG995 180 Derajat Servo* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Botol Semprot * 4

5. Potongan Kayu

6. Kayu Lapis Melingkar / Persegi Panjang

7. Batang Logam untuk Dukungan

8. Pipa Akuarium

9. Papan tempat memotong roti

10. Driver Servo PCA9685

11. Papan kinerja

12. Kabel Header Pria ke Pria

13. Catu Daya Papan Tempat memotong roti

14. Catu Daya 5 Amp 5-12 Volt

15. Jarum Suntik Injeksi

16. MOSFET IRFZ44N *3

17. Benang pancing

18. DRV8825

19. Motor Stepper NEMA 17

Langkah 2: Servo's

Mari kita sepakati bahwa servo adalah komponen utama proyek karena inilah yang menggerakkan penembakan atau menghasilkan semburan api. Untuk Menggunakan Servo MG995 Memasukkannya ke arduino bekerja secara umum Anda dapat menemukan banyak referensi untuk mengontrol servo menggunakan arduino. Kami akan menggunakan Driver Servo PCA9685 selain servo untuk membuat pengendalian Lebih Mudah, Lebih Cepat dan Efisien.

Karena Botol Actuate One dari Dua Servo maka mengendalikan keduanya sekaligus dengan sinyal kontrol/pwm (modulasi lebar pulsa) yang sama lebih efisien sehingga ini menimbulkan masalah yang keduanya berputar searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam pada waktu yang sama. Jadi untuk mengatasinya kita perlu memodifikasi semua servo sisi kanan.

Ini dapat dilakukan dengan membuka oleh servo dan membalikkan kabel yang mengarah ke motornya dan potensiometer sadapan kiri dan kanan ekstrem. Trik ini servo untuk membuatnya bergerak searah jarum jam untuk sinyal yang diberikan berlawanan arah jarum jam dan sebaliknya.

Sekarang, Kedua servo untuk botol yang diberikan berputar searah jarum jam dan yang lainnya berlawanan arah jarum jam sehingga menekan pemicu botol semprot melalui tali pancing yang kuat.

Langkah 3: Memasang Servo

Servo setelah modifikasi berhasil (4 dari 8) sekarang perlu dipasang. Saya merasa mudah untuk memotong lubang dengan mesin bor dengan mata bor gergaji yang terpasang. Tepi servo sekitar 2 cm sehingga memotongnya dengan mata bor gergaji bundar adalah yang paling efisien. Pastikan ada jarak 8-10 cm di antara masing-masing servo agar mudah memasang, memicu, dan menempatkan botol. Sekarang, Setelah memotong lubang, saya menemukan yang terbaik untuk merekatkan pistol bagian atas servo dengan olesan lem yang bagus dan geser tepi servo ke tepi yang dipotong. Proses pemotongan dan pemasangan ini sedikit tergantung / proses Trial And error.

Kertas Kuning Menandai Bintik-bintik di mana lubang perlu dipotong sehingga tepi servo masuk. Keseluruhan yang dibor dapat dibuat lebih halus dengan bor kecil biasa.

Langkah 4: Perisai Servo Papan Perf Sementara

Membuat pelindung servo ini membuat pengkabelan dan pemberian daya jauh lebih mudah dan juga mudah untuk memecahkan masalah.

Ambil delapan, set 3 pin header dan solder pada papan kinerja kecil memastikan untuk memberikan ruang yang sama di antaranya. Pendekkan Tegangan dan arde melalui kabel atau pin logam kecil untuk seluruh Delapan Servo. Pendek 2-2-2-2 set pin PWM sedemikian rupa sehingga 2 servo pertama menerima sinyal PWM yang sama pada dua berikutnya dan seterusnya.

Membuat papan perf ini juga sangat penting karena meskipun driver Servo PCA9685 menyediakan IO yang sangat baik untuk menghubungkan servo, Driver terbatas pada 5V Dan seharusnya memiliki batasan saat ini. Untuk mengatasi hal ini perf board shield/PCB adalah pilihan yang sangat baik. Juga alasan lainnya adalah bahwa servo yang beroperasi dalam proyek ini beroperasi pada kapasitas tegangan maksimumnya untuk torsi yang lebih tinggi dan pengepresan botol semprotan bersih maka Kami akan menyediakan 8V Melalui Perisai Servo darurat ini. Juga Tambahkan / Hubungkan Kabel Header Pria ke Set servo pertama dan seterusnya untuk menghubungkannya ke driver nanti.

Langkah 5: Api Butana

Untuk menyalakan Isopropil diperlukan nyala api kecil tepat di depan botol. Saya mencoba bereksperimen dengan nichrome untuk memicu alkohol tetapi sayangnya itu tidak berhasil dan bahkan jika itu berhasil, ada masalah yang saya alami dengannya. Pindah dengan ide butana kita membutuhkan empat jarum suntik kecil dan pipa akuarium. Hubungkan keempatnya ke satu pipa melalui adaptor khusus / Fitting pipa. Bagian Kiri sekarang Memegang butana sedemikian rupa sehingga gas mengalir ke dalam jarum suntik. Untuk menyelesaikan ini saya telah membuat kotak kayu / Perumahan sehingga motor stepper dengan sekrup / batang berulir dapat mendorong butana dan menjaga aliran gas.

Potong dua lembar Kayu Lapis dengan ukuran 1,25 Kali Ukuran kaleng butana Anda, kayu ekstra di bawah ini untuk motor dan batang stepper yang akan mendorong kaleng. Ambil dua buah triplek kecil kira-kira diameter kaleng butana dan bor/paku agar butana bisa pas di antara lembaran kayu lapis yang diambil sebelumnya. Sekarang untuk bagian bawah kaleng, saya menemukan yang terbaik untuk mengambil sepotong kayu lapis persegi / persegi panjang ukuran dasar butana. Bor seluruh bagian tengah dan sealant / silikon mur sehingga batang berulir melewatinya. Geser kaleng butana ke dalam rakitan dan letakkan juga bagian atas akrilik dengan bor utuh di tengah sehingga nosel kaleng butana akan lewat / menyentuhnya. Geser Jarum Suntik atau sejenisnya di bagian atas akrilik sehingga jika kaleng menekannya keluar gas dari jarum suntik. Hubungkan ini ke empat pipa menuju ke empat jarum suntik berbeda yang ditempatkan di depan botol. Untuk bagian bawah housing gunakan sekrup yang melewati pegas dan hubungkan ke rakitan kayu sehingga jika sekrup dikencangkan oleh stepper maka housing akan menuju stepper dan membuat penekanan Butana Bisa Mudah.

Perakitan Anda di sini untuk kaleng butana sudah selesai.

Sekarang, Kita perlu mengangkat pipa melalui kayu lapis yang menahan servo, Cukup bor lubang seukuran jari-jari pipa akuarium, bawa mereka melalui dengan rapi dan hubungkan jarum suntik. Juga masukkan tali pancing dari servo ke atas botol dan turun ke servo lain sedemikian rupa sehingga ketika servo menggerakkan botol ditekan. Anda dapat memotong rumpun kecil di bagian tekan botol semprot agar pancing tidak tergelincir sesekali.

Langkah 6: Lampu

Untuk Membuat Proyek apa pun yang Menarik secara visual Lampu adalah bagian penting, Ambil Strip RGB Led dan Potong 4 strip 9 Led ini akan membungkus botol yang berisi isopropil sehingga membawa efek yang diinginkan. Hubungkan Mereka secara seri dan keluarkan kabel terakhir. Anda akan memiliki Merah, Hijau dan Biru dan memimpin positif Dengan Anda. Mereka menyala jika Anda memberikan 12V ke kabel positif dan membumikan warna yang Anda inginkan. Grounding Dua warna sekaligus memunculkan warna berbeda yang bisa direferensikan di mana saja melalui bagan warna di internet.

Mengaktifkan dan menonaktifkannya dengan Arduino/STM32 menjadi rumit karena mikrokontroler Arduino/STM32 tidak dapat Menghidupkan dan Mematikan 12 Volt. Jadi Kami akan menggunakan 3 MOSFET IRFZ44N di sini untuk menghidupkan dan mematikan Led yang sesuai dengan musik. Ambil MOSFET dan hubungkan terminal tengah ke warna yang sesuai dan ujung kanannya ke tanah dan terminal kirinya ke Mikrokontroler. Ulangi ini untuk Dua Warna Lainnya juga.

Mengujinya sekali dengan sketsa kedipan arduino sederhana selalu merupakan ide yang baik, cukup ubah nomor pin dalam sketsa kedip ke yang telah Anda sambungkan ke mosfet.

Rekatkan Led RGB dalam formasi melingkar dengan menjaga botol semprot sebagai indentasi. Saya sarankan bungkus rapat di sekitar botol dan lem panas ke dasar kayu / kayu lapis. Ini juga membuat tempat agar botol tidak bergerak atau jatuh saat benang digerakkan menekan botol.

Langkah 7: Elektronik dan Pengkabelan

Pengkabelannya cukup sederhana. Saya juga melampirkan diagram sirkuit di bawah untuk referensi Anda. Pada dasarnya kabel PWM dari Driver Servo terpasang ke 8 Motor servo dimana 4 di antaranya terbalik. Saya telah menggunakan arduino dan STM32 Sebagai mikrokontroler. Arduino untuk mengontrol penyemprotan dan STM32 untuk mengontrol lampu. Saya telah menggunakan STM32 sehingga Pemetaan warna untuk musik tertentu lebih baik karena STM32 memiliki spesifikasi yang lebih baik dan dapat melakukan transformasi fourier yang lebih baik sehingga menghasilkan Cahaya yang lebih baik. Menggunakan arduino juga tidak akan menimbulkan masalah tetapi mungkin terlihat sedikit buruk dibandingkan dengan menggunakan stm32 yang dapat melakukan perhitungan yang lebih baik.

Langkah 8: Kode

Sebagai Bagian dari Proyek dengan mikrokontroler, kode adalah bagian terpenting. Diberikan di bawah ini adalah kode untuk proyek ini. Jangan Ragu untuk Menyesuaikan atau Membuat Perubahan Sesuai Kebutuhan Anda. Nomor Pin Sesuai dengan kode disebutkan dalam kode itu sendiri.

Penyemprotan ''Kode'' Pada dasarnya adalah Arduino yang diprogram oleh komputer untuk memicu semprotan ketika sesuatu di monitor serial Arduino diketik, kami memiliki kombinasi dari ''a'' - ''p'' di mana ''a'' memicu satu semprotan/Burst of Fire dan ''o'' memicu semua Empat Botol untuk Menyemprotkan, ''p'' adalah penundaan 500 detik. Burst dapat dikontrol dengan memberikan string karakter ini di monitor serial (terus menerus).

Kode lainnya adalah untuk toggling Led oleh STM32. Ini melakukan Transformasi Fourier untuk Bereaksi terhadap Musik yang diberikan dan Menghasilkan efek perubahan warna yang indah yang diinginkan.

Kode Terakhir Untuk Motor Butana Stepper Yang Menggunakan Driver Stepper DRV 8825 Untuk Memutar Sekrup Yang Menekan Ke Atas Melawan Kaleng Untuk Menghidupkan Gas. Meskipun Anda juga dapat memutar sekrup / Coupler secara manual untuk mendorong kaleng Melawan akrilik Atas yang memicu / Membuka Gas ke jarum suntik yang ditempatkan di depan botol.

Langkah 9: Sukses

Proyek Kami Akhirnya Selesai.

Terlampir adalah Video Yang Menunjukkan Demonstrasinya:)

Langkah 10: Tips, Trik dan Saran

Perhatian: Karena proyek ini melibatkan Api sebenarnya baik sebagai efek utama yang dimaksudkan dan juga memiliki butana, harap berhati-hati. Isopropil alkohol juga merupakan bahan kimia berbahaya dan harus diwaspadai.

1. Proyek ini meskipun bereaksi terhadap Api sebenarnya tidak otomatis sepenuhnya karena seseorang harus memberikan input ke monitor serial untuk benar-benar memicu api. Ini dapat dengan mudah ditingkatkan dengan python/algoritma apa pun yang dapat memetakan seluruh lagu dari input ''a'' ke ''p'' dan menyajikannya ke Arduino untuk membuatnya otomatis.

2. Tambahkan selotip Kapton Heat pada Botol yang berisi Isopropil untuk berjaga-jaga untuk menghindari pemanasan Tutup Botol/ Merusak Semprotan Botol.

3. Beberapa Jenis Sensor Keamanan dapat ditambahkan ke seluruh bangunan Seperti HC-SR04 Atau Sensor Jarak untuk menghentikan aliran gas dan proses penyemprotan ketika seseorang berdiri di dekat Proyek dan berbahaya untuk memicu api.

4. Catu daya yang digunakan Dapat diminimalkan dengan konverter Buck atau Boost untuk memiliki 8V (5A) (Untuk Servo), 23-40v (Untuk Motor Stepper), 5v (Untuk Arduino dan Stm32) dan 12V (Untuk Lampu).

5. Saya belum menyajikan skema Motor Stepper atau DRV8825 sebagai Driver yang cukup sederhana yang menggerakkan motor dan juga banyak sumber daya di internet tersedia untuk menghubungkannya ke stepper dan mikrokontroler. Meskipun saya telah memberikan kode yang sesuai. Saya menggunakan dua tombol untuk mengontrol putaran searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam dari motor stepper sedemikian rupa sehingga menekan tombol searah jarum jam mendorong sekrup ke kaleng dan menekan tombol berlawanan arah jarum jam menurunkan kaleng di rumah sehingga gas dikurangi / Cutoff.

6. Pastikan Pembumian yang Benar di seluruh catu daya untuk menghindari keluaran dan gangguan yang tidak diinginkan dalam pembuatan, Anda juga dapat mendesain PCB untuk memasang Mikrokontroler dan Elektronik agar lebih mudah.

7. Proyek ini juga dapat digunakan sebagai dispenser Sanitizer serta botol memiliki Isopropil di dalamnya yang dapat memberikan sedikit sanitasi yang adil.

8. Api harus benar-benar dinyalakan dengan korek api, untuk menghindarinya kita dapat menggunakan kawat nichrome untuk mempermudah proses penerangan dan mengoperasikan komputer/ mikrokontroler.