Үн өлчөгүч - Arduino: 10 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Бул Нускамада мен Arduino жана башка компоненттерди колдонуу менен үн өлчөгүчтү кантип жасоону көрсөтөм.

Бул жакында мен жасаган мектеп долбоору, аны бүтүрүүгө бир жыл убакыт кетти, ал үндүн децибелинде катталган үн ченегичтин курулушуна негизделген. Максаты - ызы -чуунун булганышы, анча белгилүү эмес, бирок күнүмдүк жашообузда бизге дайыма таасир этүүчү булганыштын өзгөчөлүгүн белгилөө.

1 -кадам: Берилиштер

Электроника:

• 1 - Arduino MEGA 2560
• 1 - SparkFun үн детектору
• 1 - MicroSD карт модулу
• 1 - Стандарттык протокол
• 1 - Neopixel LED тилкеси
• 1 - ЖК (20X4)
• 1 - RTC DS3231 (Реал Tme Сааты)
• 1 - Жети degment дисплей
• 2 - 9В батареялары
• 1 - Бак Конвертер
• 12 - 220 Ω Резистор
• 1 - 470 Ω Резистор
• Кабелдер
• 2 - Коммутаторлор
• 1 - 1000 μF Конденсатор

3D басып чыгаруу:

• Anet A8
• Bq Black PLA

Курал/куралдар:

• Ысык желим + Ысык желим тапанча
• Супер клей
• Бурамалар 3 мм х ар кандай узундукта
• Эки тараптуу скотч
• Паяльник + Жылуулукту кыскартуучу түтүктөр
• Screwdriver
• Электр лента

2 -кадам: Райондук диаграмма

Бул сүрөттө сиз Fritzingде жасалган схеманын схемасын көрө аласыз. Мен схемалык схеманы түзүүгө аракет кылдым, бирок мен аны бир аз бузуп койдум, бирок мен аны дагы "визуалдык" кылып бүтүрдүм, бирок мен дагы бир жолу аракет кылгым келет.

Мен аны түшүндүрүүгө аракет кылам.

Биринчиден, Arduino MEGA - үн ченегичтин мээси, анын ар бир компонентин башкаруучу коду бар. Кызыл ПКБ - бул SparkFun үн детектору, ал толкундардын амплитудасын окуйт, кийинчерээк дБга айландырылат. Бул чаралар MicroSD картасында күн жана кайсы убакта кабыл алынгандыгы менен бирге сакталат (RTC модулу), ошондой эле алар жети сегменттүү дисплейде көрсөтүлөт.

Бизде ЖКда түшүндүрүлгөн децибелдик көрсөткүчтөргө жараша ар кандай түстөрдө күйүүчү 37 жеке башкарылуучу LEDдан турган Neopixel LED тилкеси бар (жогорудагы сүрөттү караңыз).

• Кызыл: оорунун босогосу болгон 120 дБдан жогору.
• Сары: 65 жана 120 дБ ортосунда.
• Жашыл: 30 дБдан жогору, бул Sound Meter аныктай турган минималдуу көрсөткүч.

Бул светофорго окшош дизайн болчу жана башында 3 эле светодиод болуп пландаштырылган (мен бир эле RGB диодун ойлогом, бирок эстетикалык жактан жагымдуу эмес болчу). Бул Neopixel LED Strip 9V батарейкасы менен иштейт, бирок 5Вга гана муктаж болгондуктан, мен чыңалууну 1000 мкФ конденсатор жана 470 Ω каршылыгы менен LEDлерди күйгүзбөө үчүн Бак Converter колдондум.

Калган компоненттер, анын ичинде Arduino дагы 9В батарея менен иштейт.

Ошондой эле эки өчүргүч бар: бирөө негизги электроника үчүн (Arduino ж. Б.), Экинчиси LED тилкеси үчүн, эгер мен алардын күйүшүн каалабасам.

ЭСКЕРТҮҮ: Диаграммада конекцияны көрүүнү жеңилдетүү үчүн кичинекей протобоард бар, бирок курууда мен аны колдонгон жокмун.

3 -кадам: код

"loading =" жалкоо"

Мен 4 жылдай менин Anet A8 алдым (мен аны жакшы көрөм) жана мен ар дайым TinkerCADты колдончумун, бул каалаган онлайнды бекер CAD программасы, ал каалаган жериңди түзүүгө мүмкүндүк берет! Бул абдан интуитивдүү жана мен чукулап үйрөндүм (Интернет - бул абдан сонун маалымат, мен Arduino менен анын укмуштуудай Arduino форумунун жардамы менен коддорду түзүүнү жана долбоорлорду жасоону үйрөндүм. Бирок мен азыр 3D принтерлерден бардык нерселерди жасагам. Бул пост жана менин тажрыйбам менен бөлүшүү).

Бул долбоор үчүн мен Fusion 360ка которулдум, анткени TinkerCADда дизайн чектөөлөрү бар, башында мен Fusionту долбоор жөнүндө ойлонуудан мурун алдым, анткени аны хоббистер үчүн ала аласың (эгер кичинекей чыгармаларыңды жасоо үчүн анда -санда гана колдонсоң сонун болот), Мен үн өлчөгүчтү түзүүнү чечкенге чейин аны колдонгон эмесмин.

Мурунку TinkerCAD укмуштуу окуяларымдан алган негизги билимимдин аркасында мен негиздерди тез үйрөнүп, иштин биринчи версиясын түздүм (биринчи сүрөттү караңыз), мага жакты, мен аны Sound Meter кандай иштегенин жана кээ бир эксперименттерди көрүү үчүн колдондум (сыноо жана ката). Бирок мен жакшыраак окшоштура алам деп ойлоп, 2 -версиясын (жана акыркы вариантын), кара жана ийри корпусту түздүм.

Бул акыркы дизайнда мен аны функционалдуу жана кооз кылуу үчүн бир нече нерсени жакшырттым:

• Өлчөмү кыскарды
• Neopixel LED тилкеси
• Жакшыраак уюштуруу
• Knurl үстүн оңой тартып алуу үчүн.
• Кара жип (дагы көрктүү;))

Экөө тең Anet A8 керебетине батыш үчүн бөлүнөт. 2 -версияда 26 даана бар, жана сиз үстүн чечип, машинанын ичегисин көрө аласыз, мен аны компьютерге туташтырып жатканда Arduino -ны ачып салбоо үчүн иштелип чыккан.

Чоо -жайы

Бул дизайнда мен белгилегим келген кээ бир деталдар бар:

1. Knurl дизайны Көбүрөөк кармоо жана үстүнкү бөлүктү көтөрүүгө жардам берүү үчүн (3 -сүрөт). Мен ошондой эле электр лента менен жабылган LED кабелдердин кире беришин жашырдым.
2. SD карта, аны алууну жеңилдетүү үчүн оюгу бар (4 -сүрөт).
3. Колдонмо Үстүнкү бөлүктү ордунда сактоого жардам берүү үчүн, мен үч бурчтуу гид түздүм (5 -сүрөт).
4. Силикон жабышчаак шишиги астыңкы бөлүктүн астында токтойт.

5 -кадам: 3D басып чыгаруу

Эки версия тең басып чыгарууга көп убакытты талап кылган.

Мен акыркы версия жөнүндө сүйлөшөм. Мен Cura кескичти колдондум жана менин параметрлерим:

• Көпчүлүк бөлүктөр колдоого муктаж эмес
• Кээ бирлерине төшөккө жабышуу үчүн узун же кичинекей болгондуктан юбка колдондум.
• Температура = 205º
• Төшөк = 60º
• Күйөрман Ооба
• 0,2 мм
• Ылдамдык = 35 мм/сек. (чыгармадан көз каранды). Биринчи катмар 30 м/с болсо да.
• Толтуруу 10 - 15% (Бул да кесимге жараша болот).

Сүрөттөрдүн биринде кээ бир бөлүктөрү көрсөтүлгөн.

6 -кадам: Ассамблея

Сүрөттөрдө оргинизацияга байланыштуу айырмачылыкты байкаса болот.

Адаттагыдай эле мен акыркы вариантка, кара версияга басым жасайм. Тилекке каршы, менде курулуштун сүрөттөрү жок, бирок бул сүрөттөр анын кантип орнотулганын көрсөтөт деп үмүттөнөм.

Эки батарейканын эки компартмени бар, аларды кармоо жана алмаштырууну жеңилдетүү үчүн, мен аларды эки тараптуу скотч менен чаптадым. Мен дагы JTS коннекторлорун колдондум (менин оюмча, бул универсалдуу ат, себеби ар кандай түрлөрү бар, бирок мен колдонгондордун сүрөтүн да кошуп койгом) алар батарейкаларды чыгарууну жеңилдетет.

Мен бардык жерлерди каптадым, жылытуучу түтүктөр менен ширетилди.

ЖК дагы эки жактуу скотч менен өткөрүлөт. Ал эми кээ бир бөлүктөрү кичинекей тешиктери бар MicroSD модулунан башка 3мм диаметри жана ар кандай узундуктагы бурамалар менен кармалып турат, ошондуктан мен аны тегерете төшөп, туура өлчөмдө кармап тургам.

Коммутаторлор жана жети сегменттүү дисплей электр лентага оролгон, андыктан ысык желимди же супер желимди колдонуунун кажети жок болчу, анткени алар тиешелүү жерлерине жабыштырылган.

7 -кадам: Калибрлөө

Эң жакшы ыкма башка Sound Meter менен болушу мүмкүн, бирок менде жок, ошондуктан мен телефондо колдонмону колдондум. Жана бул фисиканын формуласы децибелдерди алуу үчүн.

8 -кадам: Жыйынтык

Ошентип, бул эки иштин тең жыйынтыгы. Мен экөөнүн тең сүрөттөрүн коштум, бирок биринчи версиянын бардык компоненттери акыркы вариантта, бул чыныгы акыркы жыйынтык, бирок экинчисин унуткум келбейт, анткени ал дагы жаратуу процессинин бир бөлүгү болгон.

ЭСКЕРТҮҮ: Бул дагы эле жүрүп жаткан пост, мен кээ бир нерселерди өзгөртүп коюшум мүмкүн, мисалы, калибрлөөнү түшүндүрүп берүү же анын иштегенин көрсөткөн видеону кошуу.

9 -кадам: Жыйынтык

Мен канчалык ызы -чуунун булганышы менен жашап жатканыбызды көрүү үчүн курган үн ченегич менен кээ бир жерлерди ченеп көрдүм жана Excelде кантип өзгөрүп турганын жана максималдуу жана минималдуу дБ чокуларын көрсөткөн графиктерди түздүм.

1. Бул менин мектебимдеги клазалардын өзгөрүшүндө.
2. Жаңы жыл түнү жабык кече, мен ырды алмаштырганда эң төмөн децибел экенин байкадым.
3. Кинотеатрда 1917. Мен кинонун кайсы бөлүгүндө башында децибелди жогорулатуу экенин билем, бирок мен спойлер деп ойлобойм, бирок эч нерсе айтпайм.

Эскертүү: Көрсөтүлгөн бардык чаралар COVID-19 оорусунан келип чыккан пандемиядан бир нече ай мурун жасалган

10 -кадам: Кыйынчылыктар

Бул долбоорду түзүүдө мен айткым келген көйгөйлөргө туш болдум, анткени алар ар бир жаратуучулардын жаратуусунун бир бөлүгү.

1. Neopixel LED тилкесинин коду: коддун эң чоң көйгөйү - бул LED тилкеси жана анимациянын кечигиши, бул бардык программаларга таасирин тийгизди (жети сегменттин дисплейинин жаңыртуу ылдамдыгын кошкондо). Мен миллис колдондум, бирок дагы деле баарына таасир эттим, ошондуктан калган компоненттерге таасирин тийгизбеген код менен кетүү менен аяктадым, бирок анимация биринчи светодиоддо башталган жок, ал кокусунан башталат (мен андай кылбайм) Эмнеге экенин билбейм), бирок баары бир сонун көрүнөт. Мен көп издедим жана түстүү ааруулардын көйгөйү чечилгис окшойт.
2. Бул чоң көйгөй эмес, мен сатып алган SparkFun сенсорунун баштары жок болчу, ошондуктан мен аларды сатып алып, аларды ширеттим, бирок алар сенсорду 3D басып чыгарылган корпуста жайгаштырууга тоскоол болушат. Бирок, мен ширетүүдө мыкты болбогондуктан, мен аны таштап, бир аз орунсуз калдым.
3. Акыркы корпусту жыйноодо мен тараптардын 3D басылган ийри сызыктарын туура жайгаштыруу кыйын экенин түшүндүм, ошондуктан аларды туура жайгаштыруу жана жабыштыруу үчүн дагы бир бөлүгүн ойлоп таптым.

Мен идеалистмин деп ойлойм (кээде жаман), бирок жакшыртуу үчүн көп орун бар деп ойлойм.

Мен ошондой эле ESP8266 Wi-Fi модулун кошуп, үн ченегичти өчүрүп, MicroSD картасын алуунун ордуна, окуусун көрүү үчүн телефон, компьютер ж.б. аркылуу кирүүнү ойлодум.