Hur man gör en frekvensljudvisualiserare för en kostym (Arduino -projekt): 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

I denna Instuctable kommer jag att ge tips, planer och koder för att göra en spännande ljudvisualiserare inbyggd i en glasfiberskumdräkt. Längs vägen kommer jag att dela användbara steg och extra koder som vissa som vill implementera arduino FFT -bibliotek i sina projekt kan hitta värdefulla.

Steg 1: Material och priser

Innan jag gjorde skumdräkten gjorde jag först en uppsättning för att lära mig hur man får FFT -biblioteket att fungera. Material som behövs är:

1. 2x 30 neopixel WS2812B -remsor ……………………………………………………………. $ 3,22 per remsa
2. Arduino uno (använt kinesiska) ……………………………………………………………………… Redan ägt
3. Anslutningstrådar …………………………………………………………………………………………. Redan ägs
4. Extern strömförsörjning ………………………………………………………………………………. Äger redan
5. Monteringsyta (begagnad kartong) …………………………………………………………… Redan ägd
6. LM386 Ljudförstärkarmodul …………………………………………………………….. $ 8,98 för 5 enheter
7. 3,5 mm stereoljudhane till AV 3-skruvanslutning hona-kontakt ………. $ 6,50 för 5 enheter
8. 3,5 mm Stereokontakt Kvinna till Kvinna ………………………………………………….. $ 5,99 för 6 enheter
9. Brödbräda …………………………………………………………………………………………………… Redan ägt

För att så småningom anta installationen för en kostym med en mikrofon behövs följande:

1. 19 neopixelremsa ……………………………………………… ………
2. 5 neopixelremsa ……………………………………………………………………………….. Skär ur samma rulle
3. Arduino nano (används kinesiska) ………………………………………………………. $ 3,00 (5 för $ 15)
4. Anslut kablar …………………………………………………………………………………. Äger redan
5. Talentcell uppladdningsbart 6000mAh litiumjonbatteri ……………………………. $ 29,99
6. 3,5 mm stereoljud hane till AV 3-skruvs terminal hona kontakt ….. $ 6,50 för 5 enheter
7. 3,5 mm Stereokontakt Kvinna till Kvinna ………………………………………….. $ 5,99 för 6 enheter
8. Strömställare ………………………………………………………………………………………………. Hämtad från trasig bil
9. En kostym ………………………………………………………………………………………. $ 50 för diverse föremål

Steg 2: Montering och kabeldragning

Börja med två remsor med 30 WS2812 LED -remsor och skär dem till 5 LED -längder av remsor längs skärlinjerna. Lim dessa remsor på en plan yta. I mitt exempel använde jag kartong. Koppla sedan ihop komponenterna enligt bilden. Se till att det tar tillräckligt lång tid för att försäkra bra lödpunkter. För att se till att alla fungerar korrekt använder du exemplen i Adafruits Neopixel -bibliotek ("Straintest" -exemplet fungerar utmärkt).

Steg 3: Arduino -kod

Endast två bibliotek krävs för detta projekt.

För FFT använde jag Open Music Labs ArduinoFFT https://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT. Se till att du följer deras installationsanvisningar exakt annars fungerar det inte. Efter att ha installerat det korrekt skulle jag fortfarande få felmeddelanden om ett "ogiltigt bibliotek", men allt fungerade fortfarande för mig. Kommentera om du identifierar vad jag missat. För neopixlarna använde jag Adafruit's NeoPixel -bibliotek (som tidigare nämnts). Jag rekommenderar att du använder Library Manager i arduino -programvaran för att installera.

SuitFFT -filen är koden som körs på kostymen med alla extra ingångar från min handkontroll. LightShowFFT är för aux input 60 LED array.

Båda dessa koder kan fås att köra snabbare genom att minska N. N i mina exempel är 256 och fann att det är mer än lämpligt för mina projekt. Jag fann experimentellt att hela ljudspektrumet fungerade långt över 9 kHz som sett testat i nästa steg!

Steg 4: Vad FFT gör

En FFT eller Fast Fourier Transform tar en signal och omvandlar den till frekvensdomänen. Vad var och en av lamporna visar är ett frekvensfack. Eftersom FFT är en matematiskt komplex beräkning kan man få koden att köra snabbare genom att begränsa antalet prover. Men frekvensupplösningen kommer att drabbas. I brist på ord är FFT i Arduino en balansgång mellan: samplingshastighet, antal prover, slingtid och mer. Jag uppmuntrar andra att leka med inställningarna för att hitta det som fungerar bäst för sitt eget projekt.

Nu är det dags att göra kostymen.

Steg 5: Kostymtips

Min kostym var gjord av skum där många andra publicerade Instrucatables bättre har täckt ämnet. Skillnaden med min var att jag tog extra steg för att binda, glasfiber och måla. Tips för det är följande.

• Gör ett bra förberedelsearbete (tejpning, maskering, etc.) eftersom det gör en enorm tidsskillnad senare
• Blanda alltid bondo och glasfiber i små mängder
• Använd Bondo för att fylla tomrum
• Använd glasfiberharts för att täta in och stärka
• Använd glasfiberduk för att styva svagare punkter bättre
• Ta dig tid och ha tålamod med ditt arbete

• För slipning

  • 40-100 korn till borttagningsmaterial
  • 100-400 korn för primer prep
  • 400-1000 korn för slipning av grundfärg
  • 1000-3000 korn för slipning av färg

För att montera neopixelremsorna använde jag varmt lim för att fixera remsorna på plats. Några utmaningar nu är att göra det batteri levererat, mikrofonavkänning, styrdon och mer.

Steg 6: Gör eller välj en styrenhet, koppla in den och kod

Vilka strömbrytare som helst kan användas. För mitt projekt tyckte jag att fönsterkontrollerna på en 96 Honda Prelude fungerade utmärkt. Efter att ha tagit bort omkopplarna från sitt hölje använde jag en multimätare inställd på kontinuitetsläge för att hitta vilken tråd som gjorde vad, när omkopplarna var tryckta (observera att strömbrytare ibland bryter kontinuiteten). Jag bestämde mig för att låsa fönsterlåset, låsa kontrollerna från oavsiktliga träffar, fönster upp och ner för ljusstyrka och den sista omkopplaren för "ljuslägen".

För att omkopplarna ska fungera korrekt krävs neddragningsmotstånd. Normalt fungerar 50-100 kΩ motstånd men några switchar måste använda ett mycket lägre motstånd (cirka 300 Ω) för att ändra spänningen tillräckligt för att Arduino ska kunna avbryta den digitala ingången korrekt (ungefär mindre än 0,3*Vcc för låg och högre än 0,6*Vcc för hög). Alla som gör detta måste byta för omkopplare, helst med ett brödbräda först för att se till att styrenheten fungerar korrekt.

Efter att ha kommit fram till omkopplaren, lödde jag ihop komponenterna med hjälp av diagrammet som visas. Använd ett kretskort för att fixera komponenterna bättre. Se bilden för en detaljerad titt. Den 19 LED -matrisen går ner i ryggen på min kostym och den andra på framsidan som en indikator på vad som händer.

För att fixera regulatorn till kostymen använde jag varmt lim för att placera den. Sedan gjorde jag mindre skumkilar och varmlimmade dem också för att stödja regulatorn.

Steg 7: Sista handen

För att avsluta skär du slitsar i skummet för att leda igenom tråden. Fäst trådarna med varmt lim. För extra detaljer köpte jag också några ytterligare artiklar för att "försegla affären." Jag tänkte … om du ska gå ut och se löjlig ut i en ljus kostym, gå det extra steget!

Steg 8: Det är det! (Plus felsökningstips)

Tack för att du besöker min instruktiva och ha kul ni DIY-er!

Felsökningstips från projektupplevelse:

• Om ljus fungerar konstigt (flimrande ljus, inte allt fungerar som det ska, ovanliga färger)

  • Dålig strömförsörjning till lampor

    • Flera strömförsörjningar
    • Sträng inte så kan neopixlar tillsammans
    • Kör extra kraftledningar till remsor

  • Kodproblem

    • Kontrollera att antalet lampor är rätt
    • Kontrollera om koden visar lampor och frekvensfack korrekt

  • Dålig strömförsörjning till Arduino

    Öka strömförsörjningen

  • Spänning från Arduino till neopixlar av

    Använd samma strömförsörjning för att driva båda

• Tänds men ingen FFT

  • Kontrollera kabeln från förstärkaren och förstärkarens effekt, jord och ingång
  • Öka/minska förstärkare förstärkning
  • Dålig ström till lampor