Lampu Desktop Reaktif Musik Arduino: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Halo semua!

Dalam build ini, kita akan membuat lampu desktop LED reaktif menggunakan komponen sederhana dan beberapa pemrograman dasar Arduino. Itu membuat efek yang mengesankan di mana cahaya akan menari untuk semua suara dan musik. Saya menyelesaikan proyek ini dengan rekan satu tim.

Apa yang menginspirasi saya untuk melakukan ini? Selama salah satu tutorial modul saya, kami diberi kesempatan untuk mempelajari cara kerja Arduino dan sejak itu saya terpesona oleh kemungkinan yang tak terhitung jumlahnya, ditambah dengan fakta bahwa itu adalah perangkat keras open source. Ditugaskan untuk membuat dan menyempurnakan Artefak Digital, saya ingin menggunakan komputasi sebagai alat dan media untuk mengekspresikan Seni dan Budaya melalui Artefak Digital fisik ini. Selain itu, saya selalu memiliki sesuatu terhadap objek yang mengandung LED karena saya merasa bahwa strip LED mengatur berbagai kemungkinan - dari cara disatukan dengan objek, hingga kontrol warna. Itu bisa membuat objek sederhana tampak hebat dan interaktif. Apa yang lebih baik adalah jika kita bisa menjadikannya objek yang dapat dipakai. Saya yakin sebagian besar dari Anda pasti sudah tahu tentang DJ marshmello dan tutup kepala ikoniknya. Konsep awal saya adalah menyempurnakan helm marshmello yang dapat dipakai, menggabungkan lampu LED - yang ditenagai oleh Arduino dan sensor gerak akselerometer, ke dalamnya (akan lebih banyak menyentuh ini di pemikiran akhir). Namun, karena anggaran (biaya LED mahal..) dan pertimbangan proyek praktis pada saat itu, kami mengubah ide menjadi lampu LED marshmello reaktif suara ini. Itu pasti dapat dilihat sebagai media yang menampilkan budaya pop, dan menjadi lampu reaktif suara, tampaknya menjadi seni digital.

Ini adalah versi proyek kami. Semua kredit untuk "Natural Nerd" youtuber, kami mengikuti berdasarkan apa yang telah mereka lakukan dan ingin berterima kasih kepada mereka karena memberi kami detail tentang cara melakukan proyek. (Kutu Buku Alami)

Langkah 1: PERSEDIAAN UTAMA

Hal pertama yang pertama: ini adalah persediaan yang kita butuhkan. Mereka sebagian besar opsional - atas dasar bahwa Anda dapat dengan mudah membuat improvisasi dan kustomisasi Anda sendiri untuk proyek Anda. Meski begitu, beberapa item kunci diperlukan jika Anda ingin mengikuti panduan ini:

• Arduino Uno (atau jenis Arduino yang sama kecilnya)
• Modul Detektor Suara
• Catu daya eksternal
• Strip LED yang dapat dialamatkan secara individual 60 leds per meter
• Kabel jumper
• Papan tempat memotong roti

Tergantung pada tampilan yang ingin Anda capai, Anda mungkin ingin mengatur strip secara berbeda atau memancarkan cahaya dengan cara lain. Untuk pendekatan saya, saya menggunakan item berikut:

• Stoples kaca daur ulang (atau toples lain yang sesuai dengan ukuran Anda)
• Kertas kartu hitam
• Papan busa
• Cat semprot (digunakan untuk melapisi toples)

Semua barang utama dibeli dari Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), strip LED sejauh ini merupakan bagian yang paling mahal seharga SGD 18 untuk 1 meter - kami menggunakan 2 meter. Barang-barang lainnya adalah bahan daur ulang atau dibeli dari toko swalayan/perangkat keras di lingkungan sekitar.

Langkah 2: MEMILIKI KOMPONEN

Saya menggunakan catu daya eksternal seperti sumber daya AC ke DC - orang di konter menyarankan untuk catu daya eksternal karena akan lebih baik untuk menyalakan strip LED 2 meter, dan tidak membakar port USB. Jika Anda menggunakan 1 meter atau kurang, Anda melakukannya tanpa catu daya eksternal dan cukup menggunakan kabel USB Arduino Uno dan langsung tancapkan ke pc.

Komponen utama dari proyek ini adalah modul pendeteksi suara. Ini akan memberikan sinyal analog (input) ke Arduino, yang digunakan untuk menyalakan lampu RGB (output). Catu daya eksternal akan memberi daya pada ketiga komponen - Arduino, modul pendeteksi suara, dan lampu LED. Hubungkan VIN (atau 5V) pada Arduino dan VCC pada papan pendeteksi suara ke input positif. Kemudian hubungkan GND pada Arduino dan detektor ke negatif. Ini diilustrasikan pada skema terlampir. Kita juga perlu menghubungkan input 5V dan GND pada strip LED ke sumber listrik.

Kami menggunakan papan tempat memotong roti sebagai perantara untuk koneksi ini. Catu daya akan mengalir ke papan tempat memotong roti dari sumber daya eksternal, yang kemudian akan memberi daya pada tiga komponen seperti yang disebutkan.

Catatan: tutor kami menyarankan penggunaan resistor untuk koneksi antara daya dan modul detektor suara, sehingga tidak semua daya akan masuk ke modul, memungkinkan input yang lebih baik.

Langkah 3: DETEKTOR DAN STRIP

Setelah menghubungkan ketiga komponen ke daya, kita perlu menghubungkannya satu sama lain.

Modul pendeteksi suara akan berkomunikasi dengan Arduino melalui pin input analog - saya akan menggunakan pin A0.

Strip LED membutuhkan pulsa digital untuk memahami LED mana yang harus ditangani. Dengan demikian, pin keluaran digital DI perlu dihubungkan ke Arduino. Saya akan menggunakan pin 6 pada Arduino. Kami mendapat toko tempat kami membeli elektronik untuk menyolder semua kabel jumper untuk strip LED. Oleh karena itu, tidak ada pekerjaan menyolder yang diperlukan untuk pekerjaan kami sendiri, menghemat kerumitan itu. Yang tersisa hanyalah menghubungkan kabel pria-wanita ke sana.

Demikian pula, Anda bisa mengikuti diagram skematik yang disediakan untuk mendapatkan gambaran umum tentang koneksi.

Langkah 4: UPLOAD KODE

Ini bisa dibilang bagian terpenting dari proyek ini. Anda dapat menemukan sumber kode yang saya gunakan di sini (tautan) atau versi saya (file terlampir). Prinsip utamanya adalah memetakan nilai analog yang diperoleh dari sensor, ke jumlah LED yang akan ditampilkan.

Untuk memulai setiap saat, kami ingin memastikan bahwa semua lampu berfungsi seperti yang diharapkan. Kita dapat melakukan ini dengan menggunakan fungsi array, yang memungkinkan Anda untuk menyalakan semua LED individual.

Kemudian, kita beralih ke fungsi utama untuk memvisualisasikan suara di lampu. Kita dapat melakukan ini dengan menggunakan fungsi peta. Ini akan memungkinkan kami menampilkan sejumlah LED tertentu dengan input variabel yang dapat diukur. Untuk pendekatan saya, saya memutuskan untuk meningkatkan jumlah LED di set up (180 didefinisikan dalam kode yang bertentangan dengan 120 led yang saya miliki). Saya mencoba berbagai pengaturan - termasuk penyesuaian sensitivitas pada modul detektor suara, variasi nilai mikrofon rendah dan maksimal, dll. Namun, saya tidak dapat mencapai visualisasi yang diinginkan sampai jumlah LED yang dipompa. Ada juga prosedur lapisan kedua. Kode akan memungkinkan pelacakan lebih lanjut dari intensitas suara berdasarkan rata-rata, untuk membiarkan cahaya berubah warna saat lagu memasuki puncak - 'mode TINGGI'.

Bergantung pada tampilan yang ingin Anda capai, Anda mungkin ingin membuat penyesuaian pada kode yang digunakan. Video ini (tautan) menjelaskan kode secara rinci.

Langkah 5: MEMPERSIAPKAN PERUMAHAN

Pertama, saya menggulung kertas kartu hitam menjadi lingkaran dan diameter yang kira-kira sama dengan bukaan toples kaca. Saya tidak memiliki alat ukur yang tepat. Oleh karena itu, saya berimprovisasi dengan menggulung seluruh kertas kartu hitam ke dalam toples. Setelah mengukur panjang kertas kartu hitam yang harus saya gunakan, saya memotongnya dengan hati-hati dengan mengikuti tanda yang saya berikan. Saya kemudian merekatkan ujung-ujungnya untuk membentuk tabung silinder. Panjang dan tinggi wadah tergantung pada ukuran toples Anda. Anda dapat menggunakan panjang apa pun yang Anda inginkan.

Selanjutnya, saya membungkus housing yang telah saya lakukan dengan strip LED di sekelilingnya, menutupi seluruh permukaan housing. Ini dilakukan hanya dengan perekat di bagian belakang strip. Saya memastikan bahwa celah kecil dipotong untuk memungkinkan kelebihan panjang kawat digeser ke dalam rumahan untuk manajemen kawat yang lebih rapi, dan tidak menghalangi permukaan rata.

Ketiga, Tabung silinder berongga digunakan sebagai keuntungan dengan mengisi elektronik di bagian dalam. Sebagai permulaan, saya mengamankan koneksi kabel di Arduino dan papan tempat memotong roti, menggunakan taktik biru. Kemudian, saya merekatkan kelebihan panjang kabel menggunakan pita 3M normal. Langkah ini merupakan tindakan pencegahan agar kabel tidak mudah lepas dalam proses perakitan.

Keempat, papan rakitan kemudian siap untuk dimasukkan ke dalam housing. Karena elektronik "tersembunyi" di dalam rumahan, tata letak bangunan harus sedemikian rupa sehingga memungkinkan pengguna untuk memiliki akses mudah ke USB Arduino. Tidak hanya itu, modul pendeteksi suara juga harus menghadap ke bawah agar modul mudah menangkap input suara di sekitarnya. Oleh karena itu, papan rakitan sedang diatur secara vertikal untuk memungkinkan hal itu. Beberapa papan busa digunakan untuk menahan papan rakitan ke rumah. Selama langkah ini, strip LED akan terhubung (dengan kabel lompat merah, oranye, kuning) mengikuti penempatan elektronik. Semua koneksi dilakukan hingga titik ini, kecuali yang ke sumber daya eksternal - kabel merah dan hitam.

Langkah 6: CASING ITU SENDIRI

Karena saya mendasarkan lampu desktop untuk menjadi replika kepala marshmello, saya harus melapisi seluruh toples kaca - kecuali bagian mata dan mulutnya yang harus berwarna hitam, dengan cat semprot putih. Stensil mata dan mulut dipotong dan ditempelkan di toples sebelum semprotan bekerja. Guci dibiarkan kering sebelum penempatan mata dan mulut dari dalam toples. Ini dilakukan dengan menggunakan kertas kartu hitam yang tersisa (awalnya saya pikir hanya mengecatnya hitam saja). Efeknya ternyata bagus karena sepertinya lapisan mata dan mulut benar-benar terpotong.

Tutup logam harus memiliki bukaan tengah untuk akses ke USB Arduino, modul pendeteksi suara, dan catu daya seperti yang disebutkan. Saya berhasil melakukan pemotongan di bengkel di sekolah.

Langkah 7: SELESAI

Sekarang ini adalah perakitan terakhir dari bangunan.

Strip LED diperiksa terlebih dahulu untuk memastikan bahwa lampu benar-benar berfungsi, dan semua sambungan sudah benar. Setelah memastikan bahwa komponen berfungsi, Anda dapat melanjutkan untuk memasukkan rumah ke dalam wadah tabung yang Anda buat. Anda dapat melihat melalui lubang (bahkan setelah penempatan tutupnya), dan penempatan komponen elektronik, Anda dapat menjangkau antarmuka USB Arduino dan input daya dari bawah. Modul pendeteksi suara juga sedikit menonjol ke luar, untuk pengambilan suara yang lebih baik. Untuk kaki, saya menggunakan kubus yang dipotong dari papan busa, dan dicat hitam. Idealnya, Anda dapat menggunakan beberapa dudukan kayu yang bagus untuk lampu desktop Anda.

Catatan: pengecatan awalnya sangat buruk seperti yang terlihat dari tanda air pada prototipe pertama, oleh karena itu, saya harus mengikis seluruh lapisan menggunakan pengencer kemudian, disemprot ulang. Ini pasti membutuhkan upaya ekstra yang dapat Anda hindari.

Dan akhirnya, saya menyelesaikan proyek tersebut. Pasti butuh percobaan dan kesalahan berulang - baik untuk menjalankan kode, atau berkaitan dengan perubahan proses perakitan, tetapi saya senang dengan apa yang dicapai.

Langkah 8: SELESAI

Ini adalah proyek yang hebat dan saya bersenang-senang melakukannya. Selain itu, ini sangat bagus karena sangat dapat disesuaikan dan memungkinkan pembaruan setiap saat di masa mendatang. Kode dapat dikerjakan ulang kapan saja, dan pada dasarnya Anda mendapatkan lampu 'baru' setiap kali.

PERBAIKAN MASA DEPAN

Namun, ada lebih banyak peningkatan dan/atau variasi yang dapat dilakukan pada build.

Anda dapat menambahkan berbagai input tombol yang terhubung ke Arduino. Dengan ini, Anda dapat mengubah mode untuk menerapkan fitur lampu umum, misalnya, denyut umum. Ini memungkinkan peralihan antara mode reaktif suara saat ini, dan mode denyut gradien umum. Tombol lain dapat diterapkan bagi Anda untuk mengubah set warna lampu yang memancar (set 1 - biru menjadi kuning, set 2 - merah menjadi ungu, dll). Atau bahkan lebih, Anda dapat memiliki 3 lapisan prosedur di mana ada lebih banyak mode untuk pelacakan lanjutan intensitas suara berdasarkan rata-rata - 'RENDAH', 'NORMAL', 'TINGGI'. Dengan begitu, Anda akan mencapai rentang gelombang warna yang lebih luas.

Saya juga ingin kembali ke konsep awal saya, kepala LED marshmello yang dapat dipakai. Ini akan tampak seperti build yang lebih berani, yang menggabungkan penggunaan modul pendeteksi suara dan modul gerak akselerometer. Modul pendeteksi suara akan menggeneralisasi visualisasi pulsa dari lampu LED, sedangkan modul gerak accelerometer akan mengubah warna lampu sesuai dengan input yang dibacanya - derajat gerakan oleh pengguna.

Pada dasarnya, idenya di sini adalah bahwa keterbatasan tidak terbatas, dan hanya dibatasi oleh visi Anda. Terima kasih telah menonton / membaca dan bersenang-senang dengan Arduino Anda!