Fire, Music and Lights Sync: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Vi vet alla att elektronik används för många viktiga uppgifter på sjukhus, skolor, fabriker. Varför inte ha lite kul med dem också.

I denna instruerbara kommer jag att göra skott av eld och ljus (LED) som reagerar på musik för att göra musik lite roligare av en upplevelse.

Vi kommer att använda isopropylalkohol som huvudkomponent i ett desinfektionsmedel som avdunstar mycket snabbt och inte lämnar en så kraftfull lukt bakom jämfört med andra bränslen och luften är fri från rester efter bara en minut eller två.

Servon aktiverar en sprayflaska fylld med isopropyl för att göra en brand/flamma som utlöses av en injektionsspruta som har butanflöde som kommer ut ur den.

Steg 1: Material som krävs

Samla ihop några Servos, Led Strips och annan elektronik för att komma igång med denna konstruktion för att vara exakt alla komponenter som behövs

1. MG995 180 graders servo* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. sprayflaskor *4

5. träband

6. Cirkulär/ rektangulär plywood

7. Metallstavar för stöd

8. Akvariumrör

9. Brödbräda

10. PCA9685 Servodrivrutin

11. Perf -bräda

12. Huvudtrådar från man till man

13. Strömförsörjning för brödbräda

14. 5 Amp strömförsörjning 5-12 volt

15. Injektionsspruta

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Fisketråd

18. DRV8825

19. NEMA 17 Stegmotor

Steg 2: Servos

Låt oss komma överens om att servon är huvudkomponenten i projektet, eftersom det är det som aktiverar avfyrningen eller producerar eldskott. Att använda en MG995 -servo Att koppla in den i ett arduino fungerar i allmänhet kan du hitta många referenser för att styra en servo med hjälp av arduino. Vi kommer att använda en PCA9685 Servodrivrutin förutom servon för att göra kontrollen enklare, snabbare och effektivare.

Eftersom Two Servo's Actuate One -flaskan därför styr dem båda samtidigt med samma kontroll/pwm (pulsbreddsmodulering) -signal är mer effektiv, är detta ett problem som både roterar medurs eller moturs samtidigt. Så för att övervinna detta måste vi ändra alla rättsidiga servon.

Detta kan göras genom att öppna servon och vända ledningarna som leder upp till dess motor och potentiometern extrem vänster och höger ledning. Detta lurar servon till att få den att röra sig medurs för en given signal motsols och vice versa.

Nu roterar både servon för en given flaska medurs och den andra moturs för att trycka på sprayflaskans avtryckare genom en stark fiskelinje.

Steg 3: Montering av servon

Servon efter framgångsrik modifiering (4 av 8) måste nu monteras. Jag tyckte att det var lätt att skära hål med en borrmaskin med en cirkelsågborr. Servokanten är cirka 2 cm, varför skärning med en cirkelsågborr är den mest effektiva. Se till att det finns ett mellanrum på 8-10 cm mellan varje servo så att det blir lätt att trä, trigga och placera flaskan. Nu, efter att ha klippt hålen tyckte jag att det var bäst att limma pistolens ovansida med en bra limpistolskiva och skjuta in kanten på servon i skärkanten. Denna skär- och monteringsprocess är lite beroende/ test- och felprocess.

Det gula pappret markerar de fläckar där hålet måste skäras så att servokanterna glider in. Den borrade helheten kan göras jämnare med en vanlig liten borr.

Steg 4: Makeshift Perf Board Servo Shield

Att göra denna servosköld gör kablarna och strömförsörjningen mycket enklare och lätt att felsöka.

Ta åtta, uppsättningar med 3 huvudnålar och löd dem på en liten perfbräda och se till att ge lika stort utrymme däremellan. Kortslut spänningen och slipa genom trådar eller små metallpinnar för hela åtta servon. Korta 2-2-2-2 uppsättningar av PWM-stiften på ett sätt så att de två första servon tar emot samma PWM-signal de två nästa och så vidare.

Att göra denna perf board är också avgörande för även om PCA9685 Servo -drivrutinen ger utmärkt IO för anslutning av servon är drivrutinen begränsad till 5V och förmodligen har nuvarande begränsningar. För att övervinna detta är denna perf board sköld/PCB ett mycket bra alternativ. Den andra anledningen är också att servon som arbetar i detta projekt fungerar med sin maximala spänningskapacitet för högre vridmoment och ren sprayflaskpressning, därför kommer vi att tillhandahålla 8V genom detta provisoriska servosköld. Lägg också till / anslut en manlig huvudtråd till den första uppsättningen servon och så vidare för att ansluta den till drivrutinen senare.

Steg 5: Butanlågan

För att tända isopropylen krävs en liten flamma direkt framför flaskan. Jag försökte experimentera med nichrome för att utlösa alkoholen men tyvärr fungerar det inte och även om det gjorde det var det problem som jag upplevde med det. För att fortsätta med butanidén behöver vi fyra små sprutor och akvarierör. Anslut dem alla till ett enda rör genom speciella adaptrar / rördelar. Den vänstra delen håller nu i butanen så att gas rinner in i sprutor. För att uppnå detta har jag gjort en trälåda/ hölje så att en stegmotor med en gängad skruv/ stång kan trycka mot butanen och hålla gasen flödande.

Klipp två plywoodskivor i storleken 1,25 gånger storleken på din butanburk, det extra träet nedan är för stegmotorn och stången som kommer att trycka mot burken. Ta två små plywoods om butanburkens diameter och borra/ spika dem så att butanburkarna sitter tätt mellan plywoodskivorna som tagits tidigare. Nu för den nedre delen av burken, tyckte jag att det var bäst att ta en fyrkantig/ rektangulär bit plywood i storlek på butanens bas. Borra en centrerad helhet och tätningsmedel /silikon en mutter så att en gängad stav går igenom den. Skjut in butankannan i församlingen och lägg en akrylskiva med en centrerad helhet också så att butanburkens munstycke kommer att passera / vidrör den. Skjut in en spruta eller något liknande i den övre delen av akryl så att om burken trycker mot den kommer gasen ut ur sprutan. Anslut detta till de fyra rören som går till de fyra olika sprutor som placerats före flaskorna. För husets nedre del använder du skruvar som passerar genom fjädern och ansluter den till vedenheten så att om skruven dras åt av steget går huset mot steget och gör pressningen av Butan Can Easy.

Din samling här för butanburk är klar.

Nu måste vi föra rören upp genom plywooden som håller servon. Borra bara hål i storleken på radien på akvarierören och ta upp dem ordentligt och anslut sprutorna. Trä också fiskelinan från servon uppåt flaskan och ner till den andra servon så att när servon aktiveras trycks flaskan. Du kan klippa små lundar i sprutflaskans pressdel så att fiskelinan inte glider av ibland.

Steg 6: Ljus

För att göra något projekt visuellt Tilltalande lampor är en avgörande del. Ta remsor med RGB -lysdioder och skär 4 remsor med 9 LED -lampor, dessa kommer att linda runt flaskorna som innehåller isopropylen för att få den avsedda effekten. Trä ihop dem i serie och ta fram de sista ledningarna. Du har rött, grönt och blått och en positiv ledning med dig. De startar om du ger 12V till den positiva ledningen och maler den färg du vill ha. Jordning Två färger samtidigt ger upphov till en annan färg som kan refereras var som helst via ett färgtabell på internet.

Att växla dem till och från med en Arduino/ STM32 blir knepigt eftersom Arduino/ STM32 -mikrokontrollern inte kan slå på och av 12 volt. Så vi kommer att använda 3 IRFZ44N Mosfet här för att slå på och stänga av lysdioderna som motsvarar musiken. Ta Mosfet och led upp den mellersta terminalen till motsvarande färg och dess extremhöger mot marken och dess vänstra terminal till mikrokontrollen. Upprepa detta för de andra två färgerna också.

Att testa dem en gång med en enkel arduino blinkskiss är alltid en bra idé, bara ändra PIN -numret i blinkskissen till den du har anslutit mosfet.

Limma RGB: s LED: er i en cirkulär formation genom att behålla sprayflaskan som ett inslag. Jag föreslår en tät linda runt flaskan och varmlimmad på träbasen/plywood. Detta gör också en plats så att flaskorna inte rör sig eller faller när tråden aktiverar att trycka på flaskan.

Steg 7: Elektronik och ledningar

Ledningarna är ganska enkla. Jag bifogade också ett kretsschema nedan för din referens. I grund och botten är PWM -ledningar från Servodrivrutinen anslutna till de 8 servomotorerna där fyra av dem är omvända. Jag har använt en arduino och en STM32 som mikrokontroller. Arduino är för att kontrollera sprutningen och STM32 är för att styra lamporna. Jag har använt en STM32 så att färgmappningarna för särskild musik är bättre eftersom en STM32 har bättre specifikationer och kan utföra bättre fourier -transformeringar vilket resulterar i ett bättre ljus. Att använda en arduino skulle inte heller utgöra ett problem men kan se lite dåligt ut jämfört med att använda en stm32 som kan utföra bättre beräkningar.

Steg 8: Kod

Som vilken del av ett projekt som helst med en mikrokontroller är koden den viktigaste delen. Nedan ges koder för detta projekt. Känn dig fri att justera eller göra ändringar som passar dina behov. Pin -nummer som motsvarar koden nämns i själva koden.

Sprutningen '' Kod '' Är i grunden en Arduino programmerad av en dator för att utlösa en spray när något i Arduinos seriella bildskärm skrivs in, vi har kombinationer från '' a '' - '' p '' där '' a '' utlöser en spray/ Burst of Fire och '' o '' utlöser alla fyra flaskor att spruta, '' p '' är en fördröjning på 500 sekunder. Bursts kan styras genom att ge en sträng av dessa tecken i den seriella bildskärmen (kontinuerligt).

Den andra koden är för växling av LED: er med STM32. Den utför Fourier Transforms to React på en given musik och producerar den avsedda vackra färgförändrande effekten.

Den sista koden är för Butan Stepper Motor som använder DRV 8825 Stepper driver för att vrida en skruv som trycker upp mot burken för att slå på gasen. Även om du också kan vrida skruven / kopplingen manuellt för att trycka burken mot den övre akryl som utlöser / öppnar gasen till sprutorna placerade framför flaskorna.

Steg 9: Framgång

Vårt projekt är äntligen klart.

Bifogad är videon som visar sin demonstration:)

Steg 10: Tips, tricks och förslag

Varning: Eftersom detta projekt involverar faktisk eld både som huvudsaklig avsedd effekt och också har butan, var försiktig. Isopropylalkohol är också en farlig kemikalie och måste vara försiktig.

1. Detta projekt, även om det reagerar på branden, är faktiskt inte automatiserat helt, eftersom en person måste ge input till en seriell bildskärm för att faktiskt utlösa lågorna. Detta kan enkelt förbättras med en python/ valfri algoritm som kan kartlägga en hel låt från inmatning '' a '' till '' p '' och presentera den för Arduino för att göra den automatiserad.

2. Lägg till en Kapton Heat -tejp till flaskan som innehåller isopropyl för säkerhets skull för att undvika uppvärmning av flasklocken/ skada flaskans spray.

3. En typ av säkerhetssensor kan läggas till hela byggnaden, till exempel HC-SR04 eller närhetssensorn för att stoppa gasflödet och sprutprocessen när en person står nära projektet och det är farligt att utlösa en låga.

4. Strömförsörjning används Kan minimeras med Buck- eller Boost-omvandlare för att ha 8V (5A) (för servon), 23-40v (för stegmotorn), 5v (för Arduino och Stm32) och 12V (För ljusen).

5. Jag har inte presenterat scheman för stegmotorn eller DRV8825 eftersom det är en ganska enkel drivrutin som driver motorn och det finns också gott om resurser på internet för att ansluta den till steget och en mikrokontroller. Även om jag har angett motsvarande kod. Jag använde två knappar för att styra stegvisaren medurs och moturs så att genom att trycka medurs trycker skruven mot burken och trycker på knappen moturs för att sänka burken i huset så att gas reduceras/ Cutoff.

6. Försäkra dig om korrekt jordning över strömförsörjningen för att undvika oavsiktliga utgångar och hicka i byggnaden. Du kan också utforma ett kretskort för montering av mikrokontrollern och elektroniken för att göra det enklare.

7. Detta projekt kan också användas som en desinfektionsdispenser samt flaskorna med isopropyl i dem som kan ge en hel del sanitet.

8. Elden måste faktiskt tändas av en tändare, för att undvika detta kan vi använda nikromtråd för att göra belysningsprocessen ännu enklare och dator/ mikrokontroller manövrerad.