От, музыка жана жарык синхрондоштуруу: 10 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Баарыбыз билебиз, электроника ооруканаларда, мектептерде, фабрикаларда көптөгөн маанилүү иштер үчүн колдонулат. Эмнеге алар менен да бир аз көңүл ачпаш керек.

Бул Нускоодо мен музыканы тажрыйбаны бир аз кызыктуу кылуу үчүн музыкага реакция кылган от менен жарыкты (Led) жасайм.

Биз изопропил спиртин өтө тез бууланып кетүүчү дезинфекциялоонун негизги компоненти катары колдонобуз жана башка күйүүчү майларга салыштырмалуу мындай күчтүү жытты артта калтырбайт жана аба бир -эки мүнөттөн кийин калдыктардан тазаланат.

Сервонун изопропил менен толтурулган чачыратуучу бөтөлкөсүн күйгүзүү үчүн, бутан агымы бар инъекциялык шприцтин жардамы менен от/жалын жарылат.

1 -кадам: Керектүү материалдар

Бул конструкцияны баштоо үчүн кээ бир серволорду, жол чырактарын жана башка электроникаларды чогултуп алыңыз, зарыл болгон бардык компоненттер так болушу керек.

1. MG995 180 Degree Servo's* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Спрей бөтөлкөлөрү *4

5. Жыгач тилкелери

6. Тегерек/ Тик бурчтуу фанера

7. Колдоо үчүн металл таякчалар

8. Аквариум түтүктөрү

9. Нан тактасы

10. PCA9685 Servo Driver

11. Perf board

12. Эркектен Эркектин баш зымдары

13. Breadboard Power Supply

14. 5 Amp Power Supply 5-12 Volts

15. Инъекциялык шприцтер

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Балык кармоочу жип

18. DRV8825

19. NEMA 17 Step Motor

2 -кадам: Сервонун

Келгиле, серво - бул долбоордун негизги компоненти, анткени ал ок чыгарууну же өрттүн чыгышын шарттайт. MG995 сервосун колдонуу үчүн аны ардуиного туташтыруу жалпысынан иштейт, сиз arduino аркылуу сервону көзөмөлдөө үчүн көптөгөн шилтемелерди таба аласыз. Биз көзөмөлдү оңой, ылдам жана эффективдүү кылуу үчүн серводон тышкары PCA9685 Servo Driver колдонобуз.

Эки Серванын Бир Бөтөлкөсү Ошондуктан экөөнү бирдей башкаруу/pwm (импульстун туурасы модуляциясы) сигналы менен бир убакта башкарып туруу эффективдүү болгондуктан, бул экөө тең бир убакта сааттын жебесине же сааттын жебесине каршы айланат. Андыктан муну жеңүү үчүн биз бардык оң тараптуу серволорду өзгөртүүбүз керек.

Муну servo менен ачуу жана моторуна баруучу зымдарды артка буруу жана потенциометрдин өтө сол жана оң жетектери аркылуу жасаса болот. Бул сервону алдап, сааттын жебесине каршы берилген сигнал үчүн жана тескерисинче.

Берилген бөтөлкөдөгү серверлер экөө тең сааттын жебеси боюнча, экинчиси сааттын жебесине каршы күчтүү балык линиясынан чачыратуучу бөтөлкөнүн триггерин басуу үчүн айланат.

3 -кадам: Кызматты монтаждоо

Ийгиликтүү өзгөртүүдөн кийин Сервонун (8 ичинен 4) азыр орнотулушу керек. Дөңгөлөк араа бургулагы бар бургулоочу машина менен тешиктерди кесүү оңой болду. Серво жагы болжол менен 2 смди түзөт, андыктан аны тегерек араа бургу менен кесүү эң эффективдүү. Бөтөлкөнү оңой сайып, иштетип жана жайгаштыруу үчүн ар бир сервонун ортосунда 8-10 см боштук бар экенине ишениңиз. Эми, тешиктерди кесип алгандан кийин, мен эң жакшы тапанчаны сервонун үстүнө желим мылтыктын жардамы менен чаптап, сервонун четин кесилген четине жылдырууну эң жакшы көрдүм. Бул кесүү жана орнотуу процесси бир аз көз каранды/ Сыноо жана ката процесси.

Сары кагаз тешикти кесүү керек болгон жерлерди белгилейт, ошондо сервонун четтери жылып кетет. Бургуланган бүтүндү кадимки кичинекей машык менен жылмакай кылып жасаса болот.

4 -кадам: Makeshift Perf Board Servo Shield

Бул серво калканын жасоо зымдарды жана кубаттуулукту бир топ жеңилдетет, ошондой эле көйгөйлөрдү чечүүнү оңой кылат.

Сегизди алыңыз, 3 баш төөнөгүчтү чогултуп, ортосунда бирдей боштукту камсыз кылуу үчүн аларды кичинекей тактага салыңыз. Бардык сегиз сервонун зымдары же кичинекей темир казыктары аркылуу чыңалууну кыскартуу. PWM казыктарынын кыска 2-2-2-2 топтомдору, биринчи 2 сервос кийинки PWM сигналын кийинки эки ж.

Бул такты жасоо да өтө маанилүү, анткени PCA9685 Servo драйвери сервону кошуу үчүн мыкты IO камсыз кылса да, драйвери 5V менен чектелген жана азыркы чектөөлөрү бар окшойт. Муну жеңүү үчүн бул такта калканы/ПХБ абдан жакшы вариант. Дагы бир себеби, бул долбоордо иштеген сервонун максималдуу чыңалуусунда иштеп жаткандыгында, бул жогорку момент жана таза спрей бөтөлкөсүн басуу, ошондуктан биз бул убактылуу Servo Shield аркылуу 8В менен камсыз кылабыз. Ошондой эле Эркек баш зымын Биринчи серволорго кошуп / туташтырыңыз жана кийинчерээк драйверге туташтыруу үчүн.

5 -кадам: Бутан жалыны

Изопропилди күйгүзүү үчүн бөтөлкөнүн алдында кичинекей жалын керек. Мен алкоголду иштетүү үчүн нихром менен эксперимент жүргүзүүгө аракет кылдым, бирок, тилекке каршы, ал иштебейт, ал тургай, менде аны менен байланышкан көйгөйлөр болгон. Бутан идеясына өтүү үчүн бизге төрт кичинекей шприц жана аквариум түтүктөрү керек. Атайын адаптерлер / түтүктөрдүн фитингдери аркылуу төртөөнү бир түтүккө туташтырыңыз. Сол жактагы бөлүк бутанды кармап турат, газ шприцтерге агат. Муну ишке ашыруу үчүн мен жыгачтан жасалган кутуча/ корпус жасадым, ошондо саймалуу винти/ таягы бар тепкичтүү мотор бутанды түртүп, газдын агып турушун камсыздайт.

Өлчөмү боюнча 1.25 эсе чоңдуктагы эки фанера баракчасын кесиңиз, астындагы кошумча жыгач банканы түртүп турган тепкич мотор менен таяк үчүн. Бутан идишинин диаметри жөнүндө эки кичинекей фанераны алыңыз жана буран бургулаңыз/ мыкка салыңыз, бутан мурда алынган фанеранын барактарынын арасына батып кетет. Эми идиштин астыңкы бөлүгүнө бутан негизи өлчөмүндөгү чарчы/ тик бурчтуу фанераны алганым жакшы болду. Ортолук бүтүндү жана герметикти /силиконду гайканы бургулаңыз, ошондо жиптүү таяк ал аркылуу өтөт. Бутан идишин Ассамблеяга жылдырыңыз жана бутандын соплосу өтүүчү / тийип кетиши үчүн борборлоштурулган бүт акрил үстүн коюңуз. Акрилдин үстүңкү бөлүгүнө шприцти же ага окшош нерсени сүртүңүз, эгер идиш ага каршы басса, анда шприцтен газ чыгат. Муну бөтөлкөлөрдүн алдына коюлган төрт башка шприцке бараткан төрт түтүккө туташтырыңыз. Корпустун астыңкы бөлүгү үчүн винттерди колдонуңуз, алар пресстен өтүп, аны жыгач түзүлүшкө туташтырат, эгерде бурама степпер менен бекемделсе, корпус тепкичке карай барат жана Бутанды оңой басат.

Бутан үчүн бул жерде сиздин Ассамблеяңыз жасалат.

Эми, биз түтүктөрдү сервону кармаган фанера аркылуу көтөрүшүбүз керек, Аквариум түтүктөрүнүн радиусунун чоңдугундагы тешиктерди тыкандык менен алып келип, шприцтерди туташтырыңыз. Балык кармоочу линияны бөтөлкөдөн өйдө жана башка сервого түшүрүңүз, ошондо сервону иштеткенде бөтөлкө басылат. Балык кармоочу линия маал -маалы менен тайып кетпеши үчүн, чачыратуучу бөтөлкөнүн пресс бөлүгүндө кичинекей бактарды кесип койсоңуз болот.

6 -кадам: Жарыктар

Кандайдыр бир проектти визуалдык жактан кызыктыруучу чырактар чечүүчү бөлүк болушу үчүн, RGB Ledтин тилкелерин алыңыз жана 9 Ledдин 4 тилкесин кесиңиз, бул изопропилди камтыган бөтөлкөлөргө оролуп, эффектти алып келет. Аларды сериялап туташтырып, акыркы зымдарды алып чыгыңыз. Сизде Кызыл, Жашыл жана Көк жана оң коргошун болот. Эгерде сиз позитивдүү коргошунга 12В берсеңиз жана каалаган түсүңүздү берсеңиз, алар иштейт. Бир эле учурда эки түстү бириктирүү башка түстү пайда кылат, аны интернеттеги түстөр диаграммасы аркылуу каалаган жерге кайрылса болот.

Аларды Arduino/ STM32 менен кошуу жана өчүрүү өтө татаал, анткени Arduino/ STM32 микроконтроллери 12 Вольтту күйгүзүп жана өчүрө албайт. Ошентип, биз бул жерде 3 IRFZ44N Mosfetти колдонобуз, ошону менен Led'лерди музыкага туура келет. Mosfetти алып, ортоңку терминалды тиешелүү түскө жана анын эң оң жагын жерге карай жана сол терминалын Микроконтроллерге өткөрүңүз. Муну башка эки түс үчүн да кайталаңыз.

Аларды жөнөкөй arduino blink эскизи менен текшерүү ар дайым жакшы идея, москветти туташтырган эскиздеги пин номерин өзгөртүү.

Чачыратуучу бөтөлкөнү чегинүү катары сактоо менен RGB Led'терди тегерек формада чаптаңыз. Мен бөтөлкөнү бекем ороону сунуштайм жана жыгач негизине/фанерага ысык желимделген. Бул ошондой эле жип бөтөлкөнү басканда, бөтөлкөлөр кыймылдабайт жана түшпөйт.

7 -кадам: Электроника жана зымдар

Электр өткөргүчтөрү абдан жөнөкөй, мен төмөндө сиздин схемаңыз үчүн схеманы тиркеп койгом. Негизинен PERW драйверлеринин PWM зымдары 8 сервоприводдуу моторго тиркелет, мында алардын 4ү артка кайтарылган. Мен микроконтроллер катары arduino жана STM32 колдондум. Ардуино чачууну көзөмөлдөө үчүн, ал эми STM32 жарыкты көзөмөлдөө үчүн. Мен STM32ди колдондум, ошондуктан белгилүү бир музыканын түсүн салыштыруу жакшыраак, анткени STM32 жакшыраак мүнөздөмөлөргө ээ жана жакшыраак Фурье натыйжасында жакшыртылган форьердик өзгөртүүлөрдү аткара алат. Ардуинону колдонуу да көйгөй жаратпайт, бирок жакшыраак эсептөөлөрдү жүргүзө турган stm32 колдонууга салыштырмалуу бир аз начар көрүнүшү мүмкүн.

8 -кадам: Код

Микроконтроллери бар Долбоордун каалаган бөлүгүндөй эле, код эң маанилүү бөлүгү болуп саналат. Бул долбоордун коду төмөндө келтирилген. Сиздин муктаждыктарыңызга ылайыктуу түрдө өзгөртө аласыз. PIN номеринин кодго туура келиши коддун өзүндө айтылган.

Чачыратуучу '' Code '' негизинен Arduino сериялык мониторунда бир нерсе терилгенде, чачыратманы иштетүү үчүн компьютер тарабынан программаланган Arduino, бизде '' a '' - '' p '' комбинациялары бар '' a '' бир чачыратманы/ Өрттүн жарылышын жана "о" бардык төрт бөтөлкөлөрдү чачыратууга түрткү берет, "п" 500 секундга кечигүү. Жарылууларды сериялык монитордо (үзгүлтүксүз) бул символдордун саптарын берүү менен башкарса болот.

Башка код STM32 аркылуу Led'лерди алмаштыруу үчүн. Бул Фурье трансформациясын аткарып, берилген музыкага реакция кылат жана түсүн өзгөртүүгө арналган кооз түстү жаратат.

Акыркы код - бул, бензинди басуучу мотор үчүн, ал DRV 8825 Stepper драйверин колдонуп, бураманы буруп, газды күйгүзүү үчүн идишке каршы түртөт. Буттун алдына коюлган шприцтерге газды ачуучу / ачуучу жогорку акрилге каршы банканы түртүү үчүн бураманы / кошкучту кол менен бурсаңыз болот.

9 -кадам: Ийгилик

Биздин долбоор акыры бүттү.

Анын демонстрациясын көрсөткөн видео тиркелет:)

10 -кадам: Кеңештер, амалдар жана сунуштар

Эскертүү: Бул долбоор чыныгы отту камтыгандыктан, бутан да этият болуңуз. Изопропил спирти да коркунучтуу химикат болгондуктан этият болуш керек.

1. Бул долбоор Өрткө реакция кылса да, толугу менен автоматташтырылган эмес, анткени адам жалынды туташтыруу үчүн сериялык мониторго маалымат бериши керек. Муну питон/ ар кандай алгоритм менен оңдоп койсо болот, ал бүтүндөй ырды '' a '' дан '' p '' ге чейин картага түшүрүп, аны автоматташтыруу үчүн Arduinoго сунуштай алат.

2. Бөтөлкөнүн капкактарын жылытуудан/ бөтөлкөнүн спрейине зыян келтирбөө үчүн изопропил камтыган бөтөлкөгө Каптон Хит лентасын кошуңуз.

3. Коопсуздук сенсорунун түрүн HC-SR04 же Proximity сенсору сыяктуу бүт курулушка кошууга болот, эгерде адам Долбоордун жанында турганда газдын агымын жана чачуу процессин токтотот жана жалынды тутандыруу коркунучтуу.

4. Энергия менен камсыздоонун колдонулушу 8V (5A) (Servo үчүн), 23-40v (Stepper Motor үчүн), 5v (Arduino жана Stm32 үчүн) жана 12V (5A) үчүн Buck же Boost конверторлору менен минималдаштырылышы мүмкүн. Жарыктар үчүн).

5. Мен Stepper моторунун же DRV8825тин схемаларын сунуштаган жокмун, анткени моторду башкарган айдоочу жана интернеттеги көптөгөн ресурстар аны степперге жана микроконтроллерге туташтыруу үчүн жеткиликтүү. Тиешелүү кодду бергениме карабай. Мен баскычтын моторунун сааттын жебеси менен сааттын жебесине каршы бурулушун көзөмөлдөө үчүн эки баскычты колдондум, сааттын жебеси боюнча басуу винтти банкага түртөт жана сааттын жебесине каршы баскычты басуу корпустагы идишти төмөндөтөт кыскарган/ Кесилген.

6. Курулушта күтүлбөгөн жыйынтыктарды жана хикаптарды болтурбоо үчүн, электр менен камсыздоонун туура негизделишин камсыз кылыңыз.

7. Бул долбоор дезинфекциялоочу диспенсер катары да колдонулушу мүмкүн, ошондой эле бөтөлкөлөрдө санитардык тазалыкты камсыз кыла ала турган изопропил бар.

8. Өрттү чындыгында чырак күйгүзүү керек, муну болтурбоо үчүн биз нихром зымын колдонуп, жарык берүү процессин дагы жөнөкөй кылып, компьютерди/ микроконтроллерди иштете алабыз.