Elektrische Drossel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Fusion 360-Projekte »

Als ich am späten Abend auf dem Deck saß, war ich wirklich erstaunt über den resonanten Ruf eines winzigen Vogels, der auf einem kahlen Zweig in der Spitze einer fernen Birke saß. Der Ruf ist erstaunlich stark für das Ohr. Es gehört zu einer Familie einzigartiger Sänger – Drosseln. Dieser war eine Einsiedlerdrossel. Ihre Lieder wurden als "die Stimme der kühlen, dunklen, friedlichen Einsamkeit, die der Vogel zu seinem Zuhause wählt" bezeichnet. Diese Gruppe umfasst: Varied, Wood, Hermit und Swainsons. Oben in Alaska wird er an der Nordwestküste als Salmonberry Bird bezeichnet, wenn er während der Beerensaison erscheint.

Die einzigartigen Organe, die es einem so kleinen Vogel ermöglichen, seine Stimme bisher auszustrahlen, sind erstaunlich. In jüngerer Zeit wurde der lauteste jemals aufgezeichnete Vogelruf – vergleichbar mit einem Pfahltreiber oder Brüllaffen – als Paarungsruf des Weißen Glockenvogels dokumentiert. Einem elektronischen Faksimile dieser Stimme gerecht zu werden, ist der Ursprung dieses Projekts. Diese solarbetriebene elektrische Drossel verwendet eine SD-Karte mit Vogelrufen aus dem Cornell Lab of Ornithology als. WAV-Dateien und spielt sie nach dem Zufallsprinzip ab, wenn ein PIR-Sensor etwas Warmes mit den Ohren erkennt.

Schritt 1: Sammeln Sie Ihre Materialien

Sonnenkollektoren, Verstärker und etwas, das WAV-Dateien abspielt, sind Ihre Grundbausteine. Mit diesem 3D-Druck können Sie alle anderen Größen und Einrichtungsarbeiten ersetzen.

1. Uxcell 2Pcs 6V 180mA Poly Mini Solarzellenmodul DIY für Licht Spielzeug Ladegerät 133mm x 73mm $8

2. Audioverstärkerplatine, DROK 5W + 5W Mini-Verstärkerplatine PAM8406 DC 5V Digital Stereo Endstufe 2.0 Dual Channel Class D Verstärkermodul für Lautsprecher-Soundsystem DIY $ 13

3. AIYIMA 2pcs Subwoofer 2 Zoll 4 Ohm 5 Watt Breitbandlautsprecher Mini DIY Audio Subwoofer Lautsprecher $ 6

4. DIYmall HC-SR501 Pir Motion IR-Sensorkörpermodul Infrarot für Arduino $ 2

5. Adafruit Music Maker FeatherWing - MP3 OGG WAV MIDI Synth Player $ 19

6. Adafruit Feather 32u4 Basic Proto $ 19

7. 18650 Batterie $4

8. TP4056--Ladegerät $1

9. Schalten Sie den robusten Metall-Ein / Aus-Schalter mit grünem LED-Ring - 16 mm Grün ein / aus $ 5

10. Icstation 1S 3,7 V Lithium-Ionen-Batteriespannungstester-Anzeige 4 Abschnitte blaue LED-Anzeige $ 2

11. Druckknopf - generisch 1

12. Adafruit Non-Latching Mini Relay FeatherWing $8

Schritt 2: 3D-Drucken Sie es

Alle Designs wurden in Fusion 360 erstellt. Die Abmessungen für den Lautsprecherkonus wurden aus einer Analyse des Horndesigns abgeleitet, die ich im Internet gefunden habe: https://audiojudgement.com/folded-horn-speaker-design/ Die Physik schien kompliziert und die Größe des Horns wird durch die Frequenzen bestimmt, die Sie sperren wollten. Ich habe das alles einfach ignoriert und das Hornprofil genommen, das Sie vergrößern oder verkleinern können, um die Größe eines Objekts, das Ihr 3D-Drucker verarbeiten kann. Ich habe einen mit PLA geladenen Creality CR10 verwendet und er hat sich in Alaska als ziemlich kalt gehalten. Für jeden anderen Veranstaltungsort würde ich PETG für zusätzliche Hitzebeständigkeit verwenden, besonders wenn Sie es schwarz lackieren oder das Horn beginnt, wie ein alter Zaubererhut auszusehen … was in Ordnung sein kann. Die Lautsprecherkavität ist für diese wirklich schönen 2-Zoll-Lautsprecher mit erstaunlich gutem Klang ausgelegt. Es gibt 4-Zoll-Lautsprecher von derselben Firma, die Sie möglicherweise verwenden möchten, aber Sie müssen die Abmessungen des Lautsprechergehäuses dafür ändern. Sie benötigen keine Stützen für alle gedruckten Objekte. Der Grund, warum seine Aufteilung so seltsam ist, ist, dass es flach liegen kann. Ich habe das Horn mit einer schwarzen Farbe im "Chalk" -Stil bemalt, um eine Textur über der gedruckten Form zu erzielen. Die hintere Halterung mit der Elektronik ist mit der Rock Strukturlackierung lackiert. Malen Sie nicht die Einkerbung, wo die Hörner zusammenkommen, da dies die Befestigung beeinträchtigt.

Schritt 3: Verdrahten Sie es

Das Gerät arbeitet, indem es die PIR-Einheit und die Relaiseinheit jederzeit mit Strom von der 18650-Batterie versorgt. Wenn der PIR eine Bewegung erkennt, sendet er für einen einstellbaren Zeitraum für den Song ein zeitgesteuertes High-Signal an das nicht selbsthaltende Relais, das sowohl den Verstärker als auch den Computer hochfährt, um die zufällige Songauswahl von einer SD-Karte voller WAV-Dateien zu initiieren. Der Timer schaltet dann das Relais ab und das Gerät geht in den Standby-Modus bis zum nächsten PIR-Anruf. Die Verwendung des Feather-Ansatzes machte dies ziemlich einfach. Ich habe zuerst versucht, das eigenständige Soundboard von Adafruit zu verwenden, aber leider war die zufällige Dateiauswahl nicht wirklich zufällig und es wiederholte sich einfach die gleiche Sequenz. Der Music Maker Federschutz ermöglicht es Ihnen, eine austauschbare SD-Karte zu verwenden, wenn Sie auf Windspielgeräusche oder Schnarchen umschalten möchten. Es lässt sich einfach mit Kopfstiften an der Oberseite der 32U-Basiseinheit montieren. Sie möchten die Relaiseinheit getrennt halten, um sie mit eigener Stromversorgung zu versorgen, die immer eingeschaltet ist. Der Netzschalter versorgt den PIR mit Strom. Die Batteriestandsanzeige ist über einen Druckknopf verdrahtet, um nur bei Bedarf zu überprüfen. Der Verstärker ist ziemlich bullig und erfordert eine große direkte dicke Drahtversorgung von der Batterie durch das Relais. Sparen Sie nicht an dieser Drahtstärke. Das Ladegerät ist das übliche TP-Setup mit den Sonnenkollektoren, die an der Eingangsseite des Geräts angebracht sind. Verwenden Sie viel Heißkleber, um die Verkabelung vor der Montage zu verfestigen.

Schritt 4: Programmieren Sie es

Verwenden Sie das wunderbare Programm Audacity, um Sound aus dem Repository von Cornell Lab herunterzuladen und im WAV-Format neu aufzunehmen. Ich verwende bei diesen Aufnahmen nur einen Kanal. Dies ist ein wenig knifflig und beinhaltet das Ändern Ihrer Eingabe- und Ausgabeeinstellungen in Audacity. Es gibt viele Webbeschreibungen, die von Ihrem Computer zu Hause abhängen. Leider erlaubt das Labor keinen direkten Download von WAV-Dateien, aber Sie können hervorragende Ergebnisse erzielen, wenn Sie Audacity verwenden, um sie aufzunehmen. Verwenden Sie diese Ressource, um sicherzustellen, dass Ihre Dateien für die Geschwindigkeit von Mikrocontrollern in Ordnung sind: https://learn.adafruit.com/microcontroller-compatible-audio-file-conversion. Verwenden Sie diese Ressource für Hintergrundinformationen zur Verwendung dieser Board-Kombination: https://learn.adafruit.com/daily-cheer-automaton/overview. Die oben genannten Dateien funktionieren gut, aber Sie können Ihre eigenen verwenden und in diesem Fall einfach das gleiche Nummerierungssystem verwenden und so viele Dateien hinzufügen, wie Sie möchten. Sie müssen die maximale Anzahl der in der Software aufgelisteten Dateien ändern, damit sie bis zu dieser Anzahl zufällig wird.

Schritt 5: Erstellen Sie es

Kleben Sie den Lautsprecher in das Lautsprechergehäuse. Es gibt vier Schraubenlöcher, aber ich fand es einfacher, es mit E6000 in Position zu kleben. Die Lautsprecherkabel müssen so lang sein, dass sie um die Lautsprecheröffnung herum bis zu einer Austrittsöffnung im Montagebereich des Horns und nach unten in den Schaltkasten reichen. Drei zusätzliche Drähte, die den PIR verbinden, müssen diese gesamte Strecke ebenfalls verlängern. Kleben Sie den PIR-Sensor in seine Öffnung. Richten Sie den PIR so aus, dass die Bedienelemente für Empfindlichkeit und Zeit zugänglich sind. Verbinden Sie die Strom-, Masse- und Datenkabel mit dem PIR. Sehen Sie sich den Online-Schaltplan an, um sicherzustellen, dass es sich um Strom, Daten und Masse handelt. Überprüfen Sie, wo das Horn und die Halterung zusammenpassen - es ist richtig ausgerichtet, wenn der Lautsprecher direkt nach unten hängt. Bohren Sie ein 1/4-Zoll-Loch in das Horn und die Halterung ungefähr an der gleichen Stelle. Führen Sie die PIR-Kabel und die Lautsprecherkabel durch das Hornloch, das Sie gebohrt haben. Kleben Sie das Lautsprechergehäuse mit Gel-Sekundenkleber auf das Horn. Kleben Sie die Solarmodule mit E6000-Kleber auf die Halterung und führen Sie die Drähte von diesen Panels in das Hauptgehäuse der Halterung. Sie müssen Löcher in die Halterung bohren, um diese Drähte zu navigieren. Diese Panels produzieren über 6 Volt, also verbinden Sie sie parallel, um mehr Kapazität zu bieten. Füllen Sie die Kontrollbox langsam mit den Komponenten, beginnend mit der Batterie, gefolgt von dem Federstapel und dem Relais und zuletzt dem sperrigen Verstärker. Der ON/OFF wird zusammen mit dem Batterieprüfer und dem Druckknopf an der Bedienplatte verschraubt und schließlich wird die Ladeplatine an der Platte montiert, die den Micro-USB-Anschluss bis zum Ladeanschluss an der Tür ausrichtet. Vier # 6 Schrauben werden verwendet, um die Tür nach dem Vorbohren der markierten Löcher und der Wärmemontage von 4 gerändelten Messingeinsätzen zu befestigen. Stellen Sie die Zeit und die Empfindlichkeits-Potentiometer am PIR ein, nachdem Sie ihn laufen lassen, um zu sehen, wie lange die Songs abgespielt werden sollen (mindestens 15 Sekunden) und wie empfindlich auf Wärmesignale. Verwenden Sie abschließend Gel Super Glue, um die PIR-Platte mit dem Lautsprechergehäuse zu versiegeln und das Horn an der Rückplatte zu befestigen.

Schritt 6: Verwenden Sie es

Die Maschine kann entweder solar aufgeladen werden oder über den Micro-USB-Ladeanschluss betrieben werden. Das Ausschalten des Hauptschalters ermöglicht weiterhin das Aufladen über die Sonnenkollektoren und den Micro-USB. Der Batterietester schaltet sich nur ein, wenn Sie die Ein-/Aus-Taste auf dem Bedienfeld drücken, um Energie zu sparen. Meins läuft jetzt schon eine Weile und kann den Strombedarf nur durch Solar problemlos decken. Der Klang durch das Horn ist bemerkenswert laut und hat sehr gute klangliche Eigenschaften. Ich bin mir der Physik nicht sicher, warum es funktioniert, aber es funktioniert. Wenn mir die Vogelgeräusche langweilig werden, plane ich, die Karte mit einer Vielzahl von "shushhhhhhhh"-Geräuschen zu füllen und sie einer örtlichen Bibliothek zu spenden.

Zweiter Preis bei der Audio Challenge 2020