Pohon Natal Sensitif Tingkat Suara Sekitar: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Ingin pohon Natal yang bereaksi terhadap tingkat suara sekitar di ruang tamu Anda? Bagaimana dengan yang menyala dengan irama lagu Natal favorit Anda tanpa perlu menjalankan input audio ke pohon itu sendiri? Bagaimana dengan pohon yang bereaksi tepat waktu dengan percakapan yang terjadi di sekitarnya? Ini adalah pohon Anda!

Pohon ini berfungsi sebagai "VU meter", seperti yang ada di equalizer grafis beberapa receiver, atau seperti kotak suara KITT di serial TV Knight Rider. Ini menggunakan mikrofon electret tua biasa sebagai input yang menggerakkan papan relai solid state. Ada penyesuaian sensitivitas yang akan memungkinkan Anda untuk menyesuaikan sirkuit untuk pengaturan khusus Anda, dan ada saklar bypass ketika Anda lebih suka menyalakan lampu sepenuhnya. Saya menjulukinya "Keluarga Saya Sakit Beralih".

Bill of material

Papan Solid State Relay (SSR)

• Protoboard
• MOC3041 (atau setara) optocoupler x 6
• BT136-600 (atau setara) triac x 6
• 150Ω resistor x 6
• 330Ω resistor x 6
• 2 konektor papan PC terminal x 8
• Kabel ekstensi 6 kaki x 6 (Dollar Tree memilikinya masing-masing seharga $1)
• Kacang kawat

papan driver VU

• AN6884 VU meter IC
• IC op-amp quad LM324
• Transistor PNP 2N3906 x 5
• 2.2uf kapasitor
• kapasitor 0.1uf
• 10kΩ resistor x 2
• 4.7kΩ resistor
• resistor 100kΩ
• resistor 330kΩ (dan mungkin beberapa nilai alternatif dalam kisaran 40-500kΩ)
• Potensiometer 10kΩ (resistor variabel)

Lain-lain

• Kandang plastik berengsel
• Dongkrak barel
• Sakelar geser SPDT
• catu daya 9V

Langkah 1: Papan Relay Solid State

Bagian dari proyek ini diambil dari lampu Natal yang digerakkan oleh Arduino yang dapat diinstruksikan. Instruksi rinci dan skema dapat ditemukan di sana. Saya menggunakan triac gemuk hanya karena saya memilikinya di tempat sampah saya. Anda tentu dapat menggunakan triac yang lebih kecil dan lebih murah jika tersedia untuk Anda. Begitu juga dengan optocoupler. Saya menggunakan optocoupler MOC3041 karena saya memilikinya. Mereka gemuk untuk optocoupler, dan Anda dapat menggunakan yang lebih murah jika diinginkan. Anda hanya mengemudi gerbang triac dengan mereka.

Peringatan keselamatan sudah disiapkan. Anda menggunakan daya listrik di sini, dan itu mematikan. Perlu diingat jika Anda menggunakan triac seperti seri BT136, tab pemasangan berfungsi ganda sebagai terminal utama! Jangan sentuh tab logam saat papan SSR Anda dicolokkan, dan baca dengan cermat lembar data untuk semua yang ada di papan ini. Saya tidak mencoba menakut-nakuti Anda - ini adalah bangunan yang aman dan menyenangkan, tetapi itu melibatkan listrik.

Sebagai tip, superglue akan dengan sangat baik dan kuat mengamankan blok terminal biru ke protoboard. Saya juga menempatkan resistor saya secara vertikal untuk menghemat ruang. Singkatnya, sinyal positif ke terminal optocoupler akan memicu triac, dan mengaktifkan apa pun yang melekat padanya. Optocoupler berisi LED, dan sinyal input harus memiliki tegangan lebih besar dari tegangan maju LED, tetapi tidak terlalu besar untuk memberikan arus yang terlalu besar. Resistor 330Ω mengasumsikan Anda akan menyediakan sekitar 5-9V.

Akhirnya, papan ini dapat digunakan kembali. Ini akan berinteraksi dengan baik dengan Arduino, misalnya.

Langkah 2: Pasang Papan SSR ke Kotak dan Tambahkan Kabel

Tempelkan papan SSR Anda ke bagian bawah kotak berengsel Anda. Saya menggunakan beberapa kawat berenamel, memastikan bahwa itu tidak ada di dekat daya listrik, meskipun terisolasi. Saya pertama kali menekan paku payung melalui lubang protoboard yang nyaman dan melalui bagian bawah kotak. Saya mengulangi ini di luar protoboard, dan kemudian memasukkan sepotong kawat enamel berbentuk u melalui lubang, dan memutar ujungnya di bagian bawah kotak. Saya mengulangi proses ini untuk keempat sudut papan SSR.

Potong ujung soket dari enam kabel ekstensi Anda, sisakan setidaknya satu kaki kawat. Anda dapat meninggalkan lebih banyak, atau bahkan membuat panjang kabelnya terhuyung-huyung. Lampu Natal Anda akan dicolokkan ke soket ini, jadi Anda mungkin ingin merencanakan sekarang untuk penempatan akhirnya di pohon Anda. Cadangan satu ujung steker untuk daya.

Lepaskan sekitar 1/4 inci insulasi dari keenam ujung soket dan ujung steker yang dipesan.

Potong atau bor lubang untuk kabel di sisi kotak yang berdekatan dengan terminal daya utama SSR. Untuk menambah ketenangan pikiran, saya memotong lubang saya di tiga sisi, dan meninggalkan penutup kotak untuk menjaga penutup tetap tertutup sebaik mungkin. Ikat simpul di setiap kabel, sisakan cukup banyak kabel untuk dipasang ke terminal. Simpul mencegah kabel ditarik tanpa menekan koneksi di terminal papan PC.

Perhatikan bahwa kabel ekstensi Anda memiliki satu kabel halus dan satu kabel bergaris. Kawat halus adalah kawat "panas", atau pembawa arus. Ini adalah salah satu yang kita akan beralih. Anda dapat mengganti kabel netral bergaris, dan semuanya akan tetap berfungsi. Namun, lebih aman untuk mengganti kabel panas, karena itu menghentikan aliran arus sebelum memasuki sirkuit. Oleh karena itu, pasang ujung halus dari enam soket Anda ke enam terminal triac, dan pasang ujung halus kabel steker ke terminal triac umum. Perhatikan juga bahwa jika Anda memiliki kabel non-polarisasi yang lebih lama (kedua bilah berukuran sama), tidak masalah kabel mana yang Anda pasang, karena Anda dapat memasangnya dengan cara apa pun!

Hubungkan semua kabel netral bersama-sama menggunakan mur kawat. Saya memotong beberapa bagian kabel tambahan dari salah satu ujung steker cadangan dan menyatukannya menjadi empat dan tiga, karena sangat sulit untuk menghubungkan 7 kabel bersama-sama menggunakan mur kawat tunggal. Perhatikan bahwa Anda dapat menyatukan kabel netral soket Anda dan memasangnya ke terminal bebas pada papan SSR, dan kemudian memasang kabel netral ujung steker ke terminal yang sama. Untuk itulah terminal terapung bebas itu ada. Saya memilih untuk mengikatnya dengan mur, dan membiarkan terminal itu tidak digunakan.

Selamat. Anda tahu memiliki 6 soket listrik yang dapat dikontrol. Jika Anda belum melakukannya, saya akan sangat menyarankan untuk menguji papan SSR pada saat ini.

Langkah 3: Bangun Sirkuit Pengemudi

Jantung dari rangkaian ini adalah IC AN6884. Jika Anda melihat lembar data, Anda akan melihat bahwa hanya ada 5 pembanding secara seri. IC ini dirancang untuk menyalakan LED, bukan untuk mengendalikan sirkuit lain. Itulah yang Anda lakukan, karena optocoupler hanyalah sebuah LED yang digabungkan dengan fotoresistor dalam kemasan plastik yang sama.

Satu-satunya peringatan adalah bahwa kami telah mengatur papan SSR kami untuk memicu sinyal tinggi, tetapi AN6884 mengeluarkan sinyal rendah! Jika kita memasukkan output AN6884 ke basis 5 transistor PNP yang diatur dalam konfigurasi emitor bersama, kita dapat membalikkan output. Akhirnya, penggunaan untuk semua transistor PNP yang sepertinya tidak pernah Anda gunakan untuk hal lain.

Input ke AN6884 adalah mikrofon electret. Mikrofon bias dan high-pass difilter. Tapi terlalu lemah untuk menggerakkan AN6884, jadi pertama-tama kita jalankan melalui salah satu op-amp pada chip op-amp quad LM324. Ingat, tingkat amplifikasi penguat pembalik seperti yang ada di rangkaian ini ditentukan oleh rasio resistor umpan balik dengan resistor input. Resistor masukan kami adalah 10kΩ. Saya bereksperimen sedikit di sini. Saya awalnya mencoba resistor umpan balik 47kΩ, tetapi tidak puas dengan sensitivitas rangkaian. Saya akhirnya memilih resistor 330kΩ. Amp sedikit bergetar, tapi saya tidak keberatan. Akhirnya perhatikan bahwa sensitivitas juga dikendalikan oleh potensiometer 10kΩ yang terpasang pada input AN6884. Ini memberi Anda beberapa kontrol sensitivitas on-the-fly jika terjadi perubahan tingkat kebisingan sekitar. Jika Anda tidak menyukai bagaimana lampu berkedip pada tingkat volume yang stabil, Anda dapat menempatkan beberapa kapasitor di resistor umpan balik dan masukan. Anda pasti ingin memastikan mereka seimbang dengan benar.

Fitur utama lainnya di sini adalah sakelar. Ini melewati mikrofon dan memberi makan 9V langsung ke input AN6884, menyalakannya penuh. Itu fitur yang bagus ketika Anda hanya ingin lampu menyala, setelah kebaruan VU hilang.

Langkah 4: Pasang Semuanya di Kotak

Saya memasang papan driver ke sisi kotak menggunakan kawat berenamel seperti sebelumnya. Saya memotong lubang untuk jack barel dan sakelar di bagian depan kotak. Jack datang dengan mur untuk mengamankannya. Saya menempelkan sakelar di tempatnya. Saya membuat lubang di bagian atas kotak untuk mikrofon

Saya menggunakan header untuk output driver, input daya, dan sakelar untuk mempermudah perakitan dan pembongkaran. Ini sangat membantu saat saya membuat prototipe dan menyesuaikan semuanya.

Uji semuanya.

Langkah 5: Siapkan Pohon Anda

Saya menggunakan senar lampu 50 bohlam pendek berwarna putih. Anda dapat menggunakan berbagai warna, panjang tambahan, dll. Saya sarankan menggunakan minilight tradisional daripada LED karena lampu tradisional akan memudar dan mati secara alami. LED akan menyala dan mati secara tiba-tiba, yang mungkin merupakan efek yang rapi dengan sendirinya.

Bungkus pohon berlapis-lapis, dan pasang lapisan terendah ke stopkontak 1, dan seterusnya.

Anda dapat membungkus kotak kontrol dengan kertas pesta agar tidak terlalu mencolok di bawah pohon, dan Anda dapat menyembunyikan mikrofon di dalam busur besar. Anda hanya perlu menjelaskan kepada tamu Anda yang bermata tajam mengapa salah satu hadiah dicolokkan.

"AHA!" kamu bilang. "Bagaimana dengan kabel keenam?" Ya. AN6884 hanya memiliki 5 output, dan papan SSR kami memiliki enam input. Anda dapat melakukan apa yang Anda suka dengan keenam. Mungkin memasang input ke 9V dan memiliki satu set yang selalu menyala. Atau mengabaikannya. Atau bangun SSR Anda hanya dengan 5 relai. Saya hanya memasukkan yang keenam agar konsisten dengan papan saya yang dapat digunakan kembali. Saya pikir akan membingungkan untuk memberikan foto enam SSR dengan instruksi pembuatan untuk 5.