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2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56
Ich hatte einige einzeln adressierbare LEDs von einem anderen Projekt übrig und wollte eine weitere ziemlich einfache, aber unterhaltsame Herausforderung für meine Produktdesign-Klassen der 10. Klasse (Alter 13-15) erstellen. Dieses Projekt verwendet eine leere Sodaflasche (oder ein kohlensäurehaltiges Getränk, wenn Sie aus Neuseeland kommen!), einen Arduino Nano, einen KY-037-Schallpegelsensor, einen Streifen mit 10 LEDs, Kopierpapier, Pappe, Heißkleber, Handy-Ladegerät, Schalter plus die übliche Verbindungshardware.
Sie können es auch ohne den KY-037-Sensor machen und einfach eine interessante Lichtsequenz spielen, indem Sie den Arduino-Code ändern.
Lieferungen
Arduino Nano
KY-037 Arduino kompatibler Schallsensor
RGB-LED-Streifen (einzeln adressierbare LEDs), 5V, WS2812
Sodaflasche (Trinkinhalt optional!)
Kopierpapier
Karton
Schere
Hobbymesser
Heißklebepistole & Klebestifte
Elektrisches Kabel
Lötkolben & Elektrolot
Schiebe- oder Wippschalter
Handy-Ladegerät & USB-Kabel - beliebig
Stiftleisten - evtl. Ersatzteile vom Arduino Nano verwenden
Malen zum dekorieren
Schritt 1: Bringen Sie Ihre LEDs zum Laufen
Das Folgende wird von meinem anderen Instructable "Unsafe Lärmpegelmesser" kopiert, da es das gleiche Verfahren ist. Überspringen Sie das KY-037-Sensorbit, wenn Sie dies nicht hinzufügen:
Es ist nützlich, das Beleuchten Ihres RGB-Streifens zu üben. Ich habe 10 LEDs für das Messgerät verwendet, also habe ich damit geübt. Sie schneiden Ihren Streifen an der Kupferverbindung - es ist offensichtlich, wo. Ich lötete einen kleinen 3-poligen Header, den ich von einem Arduino-Starterkit hatte, an das Ende. Das Löten auf die RGB-Streifen-Kupferkontakte ist ziemlich fummelig, also viel Glück! Beachten Sie die Pfeile auf dem RGB-Streifen - Sie müssen eine Verbindung herstellen, damit Ihr Strom- und Datensignal den Pfeilen folgt. Sie werden die Buchstaben DO & Din sehen, die Data Out und Data In bedeuten. Dadurch konnte ich den Streifen zusammen mit Jumpern zum Arduino in ein Steckbrett stecken. Das Bild zeigt das größere Arduino Uno Board, aber die Pins auf dem Nano sind gleich. Im Code sehen Sie, dass der Datenpin des Streifens mit dem digitalen Pin Nummer 6 des Arduino verbunden ist. Ich setze die Anzahl der LEDs auf 10. Die Void-Schleife schaltet die LEDs auf und ab den Streifen ein / aus, eine Farbe nach der anderen. Beachten Sie, dass i von 0 bis 9 geht, d.h. insgesamt 10 LEDs. Ich habe den Sensor zu diesem Zeitpunkt (im Gegensatz zum Bild) weggelassen, um es einfach zu halten - gib dir etwas Erfolg! Sobald Sie dies getan haben, besteht die nächste Herausforderung darin, den KY-037-Sensor zu kalibrieren und zu integrieren. Es gibt ein großartiges Tutorial von ElectroPeak auf der Arduino-Website, das Ihnen einen einfachen Code bietet, der Zahlen an den seriellen Monitor des Arduino ausgibt, sodass Sie mit der Potentiometerschraube am Sensor kalibrieren können. Hier ist der Link: https://create.arduino.cc/projecthub/electropeak/h…. Ich habe diese Codedatei zu diesem Tutorial hinzugefügt, wie Sie sehen werden. Als nächstes verbinden Sie den RGB-LED-Streifen gemäß dem Schaltplan, den Sie im beigefügten PDF-Dokument sehen, in die Schaltung (teilweise dank Tinkercad Circuits dafür). Danach können Sie den Code (KY_037_sound_sensor_LEDS_v2) auf Ihr Arduino Uno oder ein anderes Board hochladen, das Sie möglicherweise verwenden (ein Nano würde auch funktionieren). Denken Sie daran, dass Sie den FastLED-Ordner und die Dateien benötigen, die zu Ihrem Arduino-Bibliotheksordner hinzugefügt wurden, die sich bei der Installation von Arduino auf Ihrem Computer selbst installiert haben. Die Bibliothek könnte sich in einem Dateipfad befinden wie: C:\Programme (x86)\Arduino\libraries. Laden Sie es von Github herunter: https://github.com/FastLED/FastLED. Andere Dinge, auf die Sie achten sollten, sind, daran zu denken, das richtige Board in der Arduino-Software unter Tools…board auszuwählen und sicherzustellen, dass das Board mit dem Port Ihres PCs kommuniziert, indem Sie auf Tools…port klicken. Abgesehen davon müssen Sie Ihren Potentiometerpotentiometer am KY-037-Sensor abhängig von der Stromversorgung Ihres Mobiltelefons anpassen - der Ampereausgang variiert zwischen verschiedenen Ladegeräten und ändert dadurch die Reaktion des RGB-Streifens. Kalibrieren Sie es auf Ihre Situation oder verwenden Sie ein separates Dezibel-Messgerät, wie ich es tue, um die Farbänderungsschwelle zu schätzen. Ich habe den Code vereinfacht, sodass er keine Umrechnungen von der Spannungsausgabe des Sensors in den absoluten Dezibelpegel mehr wie im Rice University-Projekt enthält.
Schritt 2: Beginnen Sie mit der Herstellung des Lampenkörpers
Dieser Teil macht Spaß. Schneiden Sie zuerst die Sodaflasche um den Umfang etwas von der Kappe nach unten, damit Sie ein aufgerolltes Stück Fotokopierpapier einlegen können. Es wird sich nach dem Einsetzen an den Seiten der Flasche entfalten. Schneiden Sie es ein wenig zu, damit es in Ihre Flasche passt. Dies dient als Schatten, damit die LEDs nicht zu hell sind.
Ich habe eine Frischhaltefolien-Kartonrolle (Glad Wrap, wenn Sie aus Neuseeland kommen) verwendet, um die Mitte der Flasche hinunterzugehen (Sie könnten auch einfach ein aufgerolltes Kopierpapierblatt verwenden). Darauf wickelte ich den 10 LED-Streifen in eine Spirale, die mit Heißkleber fixiert wurde. Stellen Sie sicher, dass das angelötete Stiftende des LED-Streifens oben und zugänglich ist. Kleben Sie dieses Papier- oder Papprohr auf den Boden der Flasche. Als nächstes machen Sie einen Pappkreis, um über die Oberseite der Flasche und des Papier- / Papprohrs zu gehen, mit einer Kerbe, um die LED-Drähte durchzulassen. Dann können Sie diese mit dem Nano verbinden und den Nano festkleben (siehe Bilder).
Sie müssen sich den Schaltplan ansehen, den ich gepostet habe, und einige Ihrer eigenen herausfinden. Grundsätzlich möchten Sie, dass der +-Pin des KY-037-Soundsensors und der +5V-Anschluss des LED-Streifens mit dem 5V-Pin des Nano verbunden werden. Die GND-Pins von diesen gehen beide auf GND auf dem Nano. Hier habe ich einige zusammengelötete Ersatz-Header verwendet. Von diesen Stiften verbinden Sie zwei Drähte, die durch die Mitte des Papprohrs nach unten und zum USB-Kabel führen, das mit dem Handy-Ladegerät verbunden ist. Stellen Sie sicher, dass +ve und -ve übereinstimmen.
Bevor ich weiter ging, habe ich den LED-Streifen noch einmal getestet, um sicherzustellen, dass er immer noch leuchtet (keine unterbrochenen Verbindungen), der sowohl von USB zu einem Computer als auch von 5V und GND gespeist wird.
Die Stromversorgungsdrähte habe ich durch die Mitte des Papprohrs nach unten und über den Boden der Flasche herausgeführt. Der Schalter geht hier herunter - um mit der kegelförmigen Basis heiß verklebt zu werden - also genügend Draht für diesen Vorgang bereithalten. Ich schneide dann mein Ersatz-USB-Arduino- / Druckerkabel in zwei Hälften und verband ein Ende mit den Nano-Stromversorgungsdrähten. Das andere Ende geht in das mobile Ladegerät. Das Kabel hat eine schwarze und eine rote Ader sowie weitere Datendrähte. Verwenden Sie Schwarz (negativ/GND) und Rot (+5V).
Schritt 3: Dinge beenden
Sie werden auf den Bildern sehen, dass ich Pappe verwendet habe, um eine zylindrische Oberseite für meine Lampe zu formen - dies hilft, das Nano-Board und die Drähte zu verbergen. Beachten Sie, dass ich die USB-Buchse zugänglich gelassen habe, damit ich den Nano weiter programmieren kann, um den Schallsensor zu verwenden. Ich werde dies tun, wenn es die Zeit erlaubt.
Die Basis meiner Lampe ist ein Kegel. Dies ist schwieriger zu erreichen. Es gibt jedoch eine sehr nützliche Website, auf der Sie einen Kegel erstellen, als PDF-Datei erstellen und eine Kegelvorlage drucken können, die auf Karton übersetzt werden kann. Messen Sie einfach die gewünschten Durchmesser und Höhe. Hier ist der Link: https://www.blocklayer.com/cone-patterns.aspx Meine war 167 mm x 93 mm x 40 mm hoch.
Ich lasse es vorerst hier. Meine Lampe muss noch etwas getrimmt und gestrichen werden sowie einen ausgefeilteren Code hinzufügen, damit sie auf den Schallsensor reagiert - aber das kann in naher Zukunft hinzugefügt werden.
Ich hoffe, Sie genießen dieses Projekt genauso wie ich. Ich freue mich darauf, es im Unterricht auszuprobieren.