Rok Equalizer Reaktif Suara yang Dapat Dipakai: 21 Langkah (dengan Gambar)

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

Untuk sementara, saya ingin mendesain karya yang berinteraksi dengan suara. Rok Equalizer memiliki elektronik terintegrasi yang bereaksi terhadap tingkat kebisingan di lingkungannya. LED terintegrasi diatur sebagai bilah equalizer untuk menonjolkan perilaku suara-reaktif. Tergantung pada intensitas suara, hanya beberapa atau semua LED yang menyala.

Mengintegrasikan barang elektronik yang tepat tanpa membuatnya terlihat tidak terlalu mudah karena roknya pas di kulit. Saya juga ingin Rok Equalizer terlihat seperti rok biasa tanpa lubang di dalamnya setiap kali lampu mati. Butuh beberapa waktu bagi saya untuk menemukan LED dan metode yang tepat, karena strip LED atau untaian LED yang dibuat sebelumnya terlalu besar dan tidak cukup fleksibel untuk rok.

Menggunakan benang konduktif biasanya merupakan cara mudah untuk mengintegrasikan elektronik. Namun, ketika harus menghubungkan beberapa LED RGB ke strip, resistansi ulir konduktif terlalu tinggi. LED harus dijahit cukup berdekatan jika tidak mereka akan mulai berkedip dan/atau menunjukkan warna yang salah.

Dalam instruksi ini, saya akan menunjukkan kepada Anda cara membuat strip LED yang dibuat khusus, sangat tipis dan fleksibel serta cara menghubungkan elektronik dan mengintegrasikan lampu ke dalam kulit.

Langkah 1: Desain

Rok kulit ini memiliki 5 kolom dengan masing-masing 3 hingga 6 lampu dan total 20 LED. LED dan elektronik terpasang di bagian dalam rok. Lampu bersinar melalui lubang di lapisan atas yang diamankan dengan lubang tali dan lem panas. Karena lubang talinya terlihat seperti kancing kecil, roknya tetap terlihat bagus meskipun lampu dimatikan.

Langkah 2: Persediaan

Bahan:

• Kulit
• Lapisan
• Ritsleting
• atau dapatkan rok
• 20 x RGB LED [ketik WS2812B] dari SparkFun
• Mikrokontroler [Flora] dari Adafruit
• Amplifier Mikrofon dari Adafruit atau SparkFun
• Baterai 3,7 - 5 V dari SparkFun atau Amazon
• Kawat fleksibel [dilapisi silikon atau PVC] dari Adafruit
• panas menyusut
• 3 x Kabel jumper pria
• 3 x Kabel jumper wanita
• Velcro dengan penyangga lengket 10 cm
• 20 x” mata ikan

Peralatan:

• Besi solder
• Kawat Solder
• Kit alat lubang
• Palu
• Pistol lem panas + lem
• Pita pengukur
• Penggaris
• Gunting
• Kapur kain atau pena
• jarum & benang
• Mesin jahit
• Komputer & kabel USB

Opsional:

• Alat bantu solder
• Buaya terkunci
• Alat penjepit kawat

Langkah 3: LED RGB WS2812B

Pada gambar di atas Anda dapat melihat 'telanjang' WS2812B RGB - SMD LED. Setiap LED berukuran kecil 5 x 5 mm dan memiliki LED merah (R), hijau (G), dan biru (B), serta chip driver kecil. LED WS2812B dapat dialamatkan yang berarti Anda dapat mengontrol warna dan kecerahan setiap LED individu. Oleh karena itu, hampir setiap pola yang dapat dibayangkan dapat diprogram.

Setiap LED memiliki empat kontak solder: satu untuk ground, satu untuk daya, dan satu untuk input data dan satu untuk output data. Pin ground ditandai dengan tepi terpotong di atas LED, di sebelah pin ground adalah pin input data. Diagonal di seberang input data adalah output data, yang akan dihubungkan ke pin input data LED berikutnya. Pin terakhir adalah pin power. Pin data diperlukan untuk mentransmisikan informasi tentang seberapa terang dan warna LED yang seharusnya.

Jika Anda memerlukan informasi lebih lanjut, buka halaman produk Sparkfun di mana Anda dapat menemukan lembar data, panduan hookup, dan tutorial LED.

Langkah 4: Penguat Mikrofon

Papan Amplifier Mikrofon Electret dari Adafruit dilengkapi dengan mikrofon electret 20-20KHz serta 3 pin solder untuk menghubungkannya ke mikrokontroler. OUT perlu dihubungkan dengan pin mikrokontroler yang ditentukan dalam kode, GND akan dihubungkan ke ground dan VCC ke sumber daya antara 2,4 - 5 V. Gunakan catu daya "paling tenang" yang tersedia di papan. Pada Flora ini akan menjadi pin 3,3 V.

Amplifier Mikrofon Electret sangat bagus untuk perekaman audio atau proyek audio-reaktif seperti rok LED ini. Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut tentang mikrofon di lembar data Adafruit.

Langkah 5: Mikrokontroler yang Dapat Dipakai

Ada banyak mikrokontroler yang dapat dipakai untuk dipilih. Anda dapat menemukan ikhtisar papan yang berbeda di langkah 3 dari Rok Ubur-ubur yang dapat diinstruksikan. Untuk proyek ini diperlukan papan dengan daya pemrosesan dan memori lebih banyak karena kodenya sedikit rumit. Bekerja dengan papan yang lebih kecil kemungkinan besar akan lebih rumit atau tidak akan berfungsi sama sekali karena tidak ada cukup memori.

Langkah 6: Catu Daya

Menggunakan bank daya daripada baterai lithium polymer (LiPo) "telanjang" lebih aman karena baterai dilindungi dalam wadah aluminium. Bank daya juga lebih mudah diisi ulang dan berguna jika Anda ingin mengisi daya perangkat lain seperti ponsel Anda. Namun, dalam proyek ini saya bekerja dengan baterai polimer lithium "telanjang" karena saya membutuhkan baterai kecil dan datar. Karena roknya pas, tidak ada banyak ruang ekstra untuk bank daya besar.

LiPo dilengkapi dengan konektor JST 2-pin, yang dapat dicolokkan ke mikrokontroler. Baterai memiliki sekitar 4,2 V saat terisi penuh dan mati pada 3,0 V. LED harus berjalan pada catu daya 5 V tetapi mereka juga bekerja dengan baterai 3,7 V.

Menghitung waktu pengoperasian baterai Anda: Satu LED menarik arus sekitar 60 mA (miliampere). Bayangkan Anda memiliki 20 LED pada strip Anda, mereka paling banyak akan menarik total 1.200 mA. Baterai 1200mAh (milliamp hours) dapat memasok 1200mA selama satu jam; jadi jika baterai Anda memiliki kapasitas 2, 500 mAh, LED akan menyala setidaknya selama dua jam: 2, 500 mAh / 1, 200 mA = 2,08 jam

Namun, jika Anda memutuskan untuk menggunakan LiPo, lihat Tutorial Perawatan Baterai LiPo Sparkfun terlebih dahulu.

Langkah 7: Desain dan Jahit Rok

Desainnya didasarkan pada pola rok klasik dengan pinggang tinggi. Ada dua anak panah di bagian depan dan belakang. Di bagian belakang rok saya menambahkan ritsleting dan memindahkan dua (dari empat anak panah asli) ke tengah belakang. Karena strip LED mungkin sedikit gatal, saya juga merekomendasikan menjahit lapisan ke dalam rok. Saya memperpendek panjang rok menjadi 42 cm. Lihat tutorial "cara menjahit rok" ini jika Anda memerlukan bantuan.

Pada akhirnya, strip LED serta baterai, mikrofon, dan mikrokontroler akan dipasang di bagian dalam rok. Secara keseluruhan mungkin agak berat untuk bahan yang lebih lembut seperti katun dan beratnya mungkin menarik kain. Untuk rok saya, saya menggunakan kulit tipis dan tidak ada masalah.

Jika Anda tidak ingin menjahit rok Anda sendiri, lanjutkan dan gunakan yang sudah Anda miliki. Pastikan kainnya cukup tebal.

Langkah 8: Desain Tata Letak LED

Sekarang pikirkan tentang berapa banyak LED yang ingin Anda gunakan untuk rok Anda dan di mana memasangnya. Rok kulit memiliki total 20 LED. 5 kolom dengan 3 hingga 6 LED masing-masing diatur di sisi kanan rok. Karena LED akan terdengar reaktif, saya ingin mereka terlihat seperti batang equalizer.

Tandai titik LED di atas rok Anda dengan kapur kain. Nantinya semua LED akan terhubung dalam satu garis. Awal tali LED akan berada di tengah bagian depan rok.

Langkah 9: Potong Lubang Menjadi Rok

Pada langkah selanjutnya lanjutkan dan integrasikan lubang tali ke dalam lapisan atas rok [bukan lapisan]. Buat lubang kecil pada kain di setiap titik yang ditandai. Hati-hati: potong lubang kecil terlebih dahulu dan periksa apakah lubangnya pas di dalamnya. Jika lubangnya sedikit terlalu besar, lubangnya akan jatuh.

Tempatkan lubang yang lebih dalam ke lapisan atas rok, melalui lubang. Pegang lubangnya dan balikkan rok dengan hati-hati.

Langkah 10: Masukkan Mata Ikan

Sekarang letakkan cetakan logam (atau terkadang karet) di bawah lubang atas. Tempatkan mesin cuci di atas bagian belakang lubang. Pegang stempel di atas lubang yang lebih dalam dan dengan palu, dengan hati-hati bawa lubang dan mesin cuci ke posisi permanennya. Ulangi sampai semua lubang tali berada di rok.

Langkah 11: Solder LED Pertama Ke Ground Wire

Sekarang saatnya menyolder masing-masing lampu menjadi string LED. Pastikan untuk menggunakan kawat yang sangat fleksibel karena akan lebih mudah untuk digunakan. Potong kabel cukup panjang untuk menghubungkan semua LED. Ini akan menjadi kabel ground kontinu.

Gunakan gunting kecil untuk menghilangkan sedikit plastik di sekitar kabel arde setelah 10 cm pertama. Tempatkan LED pertama di dalam alat bantu penyolderan menghadap ke bawah. Amankan kabel ground di dalam klip yang berlawanan. Pindahkan kedua klip bersama-sama sampai bagian kabel kosong tepat di sebelah pin ground LED. Kemudian dorong besi solder panas di atas kawat dan pin ground dan panaskan selama sekitar dua detik. Ambil kawat solder dan pegang tepat di sebelah besi solder di atas pin dan kawat kosong. Kemudian tunggu sampai beberapa kawat solder meleleh dan LED telah diamankan ke kawat. Lepaskan kawat solder sebelum besi solder dan tunggu sampai sambungannya dingin.

Catatan: Sisi kabel yang lebih pendek (tambahan 10 cm) harus berada pada sisi yang sama dengan pin data IN. Jika tidak, strip LED akan terbalik dan data tidak akan dapat berjalan ke arah yang benar.

Langkah 12: Solder Lagi

Untuk LED kedua, ukur jarak antara lubang pertama dan kedua rok Anda. Gunakan gunting kecil untuk menghilangkan lapisan silikon atau PVC di sekitar kawat tempat LED kedua akan disolder. Solder LED kedua ke kabel ground dan ulangi sampai setiap lubang memiliki LED sendiri.

Langkah 13: Solder Power Wire Ke strip LED

Potong kawat sepanjang kabel ground. Kawat ini akan disolder ke pin daya (secara diagonal di seberang pin ground) dari LED. Sekali lagi lepaskan lapisan silikon atau PVC di sekitar kabel di tempat yang sama dan solder kabel ke pin daya.

Langkah 14: Solder Kawat Data di Antara LED

Sekarang lanjutkan dan solder kabel individu yang lebih pendek di antara pin data LED. Kabel data dipotong di antara setiap lampu, sehingga sinyal data akan berjalan melalui chip LED sebelum diteruskan ke LED berikutnya. Anda memerlukan kabel data pada LED pertama strip Anda (pin data IN) tetapi tidak ada kabel pada pin data out LED terakhir Anda.

Tip: Ini membantu melelehkan beberapa kawat solder di ujung kawat sebelum menyolder kabel ke pin.

Langkah 15: Unduh Arduino IDE, Instal Perpustakaan Neopixel dan Unggah Kode

Jika Anda belum pernah bekerja dengan mikrokontroler Arduino sebelumnya, Anda harus mengunduh Arduino IDE (Integrated Development Environment). Ini adalah perangkat lunak untuk menulis program dan mengunggahnya ke mikrokontroler Arduino Anda. Perpustakaan dilengkapi dengan beberapa program contoh dasar. Anda dapat mengunduh perangkat lunak dari situs web Arduino. Saat bekerja dengan Flora, ikuti langkah-langkah di situs web Adafruit untuk memodifikasi IDE Arduino Anda.

Karena tidak ada program contoh di perpustakaan Arduino untuk LED RGB, Anda harus mengunduh perpustakaan tambahan untuk digunakan. Pustaka NeoPixel Adafruit mudah dipahami dan digunakan. Unduh perpustakaan di sini. Buka Arduino IDE dan instal perpustakaan dengan masuk ke Kelola Perpustakaan. Sebuah jendela akan terbuka dan Anda harus memilih file zip Adafruit.

Sekarang buka sketsa baru dengan membuka File > New. Buka halaman Ampli-Tie LED dan salin dan tempel kode ke sketsa Anda. Dalam kode, ubah jumlah LED ke jumlah sebenarnya dari LED yang Anda gunakan dalam proyek Anda. Anda juga perlu menentukan pin yang akan dihubungkan dengan strip LED pada mikrokontroler dan pin untuk mikrofon. Sekarang pilih mikrokontroler Anda melalui Tools > Board. Setelah menghubungkan mikrokontroler Anda dengan kabel USB ke laptop Anda, klik panah di sudut kiri atas sketsa. Ini akan mengunggah program ke mikrokontroler Anda. Jika kesalahan oranye muncul di sketsa Anda, salin teks dan lakukan pencarian Google untuk menemukan solusi.

Catatan: Pin analog (A) tidak perlu memiliki nomor yang sama dengan pin digital (D). Nomor pin digital ditulis di papan tulis. Anda dapat menemukan nomor pin analog pada Diagram Pinout Flora. Pin yang ditentukan dalam kode untuk mikrofon Anda harus berupa pin analog - strip LED pin digital.

Langkah 16: Uji Anda strip LED

Pertama, siapkan mikrokontroler Anda. Anda harus memotong tiga kabel jumper perempuan dan menyoldernya ke mikrokontroler Anda. Solder kabel data ke pin yang Anda tentukan dalam kode Anda (saya menggunakan D10 dan D12 tetapi Anda harus menggunakan D6 dan D9 - pin tersebut sudah ditentukan dalam kode Ampli-Tie). Dua kabel ground dan power dapat disolder ke masing-masing satu pin. Amankan sambungan dengan lem panas.

Kemudian potong tiga kabel jumper jantan dan solder ke bagian awal strip LED Anda. Amankan sambungan dengan heat shrink. Ini akan membantu Anda menghubungkan dan memutuskan lampu Anda dari papan Anda. Ini juga lebih aman karena steker akan lepas sebelum kabel terlepas dari papan atau strip LED. Hal ini dapat dengan mudah terjadi saat memakai barang elektronik.

Sekarang Anda dapat menghubungkan strip LED Anda dengan papan dan mengujinya. Saya mengunggah strandest NeoPixel (program untuk menyalakan LED tanpa mikrofon) terlebih dahulu untuk melihat apakah semua lampu berfungsi. Anda juga perlu menghubungkan papan ke LiPo atau komputer Anda untuk catu daya. Seperti yang Anda lihat di gambar, saya menggunakan kancing buaya terlebih dahulu.

Langkah 17: Siapkan Mikrofon Anda

Solder kawat ke setiap pin. Gunakan tiga kabel jumper betina lainnya dan solder ke ujung kabel. Kemudian, unggah kode Ampli-Tie LED ke mikrokontroler Anda. Ingatlah untuk mengubah jumlah LED serta pin analog dan digital dalam kode. Hubungkan lampu dan mikrofon Anda dengan papan Anda dan ujilah.

Langkah 18: Integrasikan LED Ke Rok

Ketika semua LED berfungsi, Anda dapat melanjutkan dan mengintegrasikan LED ke dalam rok Anda. Balikkan bagian dalam rok dan beri lem panas di sekitar lubang pertama. Tempatkan LED pertama (sisi yang menyala menghadap ke bawah) ke lubang pertama di atas lem. Kemudian beri lem panas di atas LED, biarkan agak dingin dan tekan dengan jari Anda sampai dingin. Jika sambungan solder tidak cukup kuat, beri lem lagi di atasnya. Ulangi sampai semua LED terpaku pada lubang.

Langkah 19: Isi Lubang Mata

Setelah semua LED direkatkan ke lubang, putar rok ke sisi kanan lagi dan isi lubang dengan lem panas. Pegang pistol lem panas dengan hati-hati sedikit di atas lubang dan biarkan beberapa lem menetes ke lubang. Untuk permukaan yang rata dan halus, perlahan-lahan gerakkan senapan panas dalam lingkaran sambil mengisi lubangnya.

Langkah 20: Integrasikan Elektronik Ke Dalam Rok

Pada langkah terakhir, potong tiga bagian Velcro yang lengket: satu untuk mikrofon, satu untuk mikrokontroler, dan satu untuk baterai. Tempelkan bagian Velcro yang kasar ke barang elektronik Anda dan sisi lembut yang serasi di dalam rok Anda ke kulit. Ini membantu mengenakan rok dan memilih tempat yang bagus untuk elektronik sebelum menempelkan velcro ke kulit.

Langkah 21: Kenakan Rok Anda

Siap. Sekarang Anda dapat mencolokkan baterai, mikrofon, dan lampu ke mikrokontroler Anda dan menyala.

Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang LED RGB dan memprogram pola Anda sendiri, lihat perpustakaan FastLED. Untuk memetakan LED Anda dan menambahkan tombol sakelar ke proyek Anda, saya sarankan bekerja dengan perpustakaan RGBShades dari macetech.

Jika Anda memiliki pertanyaan atau sesuatu yang tidak jelas, jangan ragu untuk bertanya. Selamat memakai lampu Anda!

Hadiah Utama dalam Kontes Teknologi Wearable