Po kilku eksperymentach autora z diodami LED i Arduino wpadł na pomysł stworzenia podświetlenia fortepianu z pasków RGB LED. Światło z diod LED odbija się od ściany za fortepianem, tworząc w ten sposób doskonały efekt świetlny. Projekt wykorzystuje również czujnik akustyczny, pod jego kontrolą taśma zmienia kolor w zależności od głośności dźwięku instrumentu.
Materiały:
- Arduino
- 2 metry taśmy LED RGB
- Tranzystory 6 szt. (2N2222)
- Rezystory 6 szt. (220 omów)
- Wzmacniacz operacyjny LM324 (można użyć LM358)
- Mikrofon elektretowy
Pierwszy krok Obwód tranzystorowy.
Tranzystory zwiększają prąd z Arduino na taśmę. Autor wykorzystuje tranzystory 2N2222, ponieważ są one zaprojektowane do prądu do 600 mA. To wystarcza do jasności miernika taśmy LED. Tak więc dla długości 2 metrów wymagane jest sześć tranzystorów (po trzy na każdy). Poniżej możesz zobaczyć zdjęcie i schemat montażu.
Krok drugi Przygotowanie paska LED.
Projekt wykorzystuje dwie taśmy RGB o długości 1 m, długość wspólnej taśmy wynosi 2 m. Prace przygotowawcze rozpoczynają się od taśmy o długości 1 metra. Druty są lutowane zgodnie z pierwszym zdjęciem, miejsce lutowania jest izolowane. Zaizolowanie drutów jak na trzecim zdjęciu pomoże połączyć je z płytką ścienną.
Krok trzeci Mikrofon elektretowy.
Najpierw musisz określić biegunowość mikrofonu, który wniosek jest pozytywny, a który negatywny. W tym celu autor wykorzystał urządzenie do kontroli integralności obwodu i dowiedział się, który z wniosków jest podłączony do zewnętrznej obudowy. Ten wniosek jest ziemią, a drugi jest pozytywny.
Przewody 15 cm są przylutowane do mikrofonu, jak pokazano na zdjęciu, widać, że zielony przewód jest używany jako przewód uziemiający, a żółty jest dodatni.
Czwarty krok. Obwód wzmocnienia mikrofonu.
Ponieważ sam mikrofon przesyła raczej słaby sygnał, do wytworzenia sygnału do Arduino potrzebny był wzmacniacz operacyjny, aby można było odczytać sygnały z jego wyjścia analogowego.
Autor wykorzystuje wzmacniacz operacyjny LM324, który ma cztery kanały, jednak tylko jeden jest używany w projekcie. Lepiej jest użyć dwukanałowego wzmacniacza LM358 z podobnym obwodem, tylko przewody zasilające różnią się. Poniżej możesz zobaczyć schemat i zdjęcia tego obwodu.
Krok piąty Połączenie z Arduino.
Do połączenia potrzebne są przewody łączące tata-tata, autor wykonał takie mostki niezależnie (drugie zdjęcie), używając kilku mostków i złącza stykowego. Płyta kontrolna jest podłączona do mikrokontrolera Arduino zgodnie ze schematem i zdjęciem.
Krok szósty Testowanie taśm
Przed kontynuowaniem pracy nad projektem autor postanowił upewnić się, że zespół jest poprawny i sprawdzić działanie taśmy RGB z obwodem głównym. Szkic dołączony do artykułu jest przesyłany do Arduino.
Uwaga od autora: jeśli używasz płytki innej niż Mega (na przykład Uno), musisz wymienić zaciski wyjściowe LED na PWM. W przypadku Uno kompatybilnymi wyjściami są 2, 3 i 4.
Siódmy krok. Testowanie obwodu mikrofonu.
Ta procedura jest wymagana do weryfikacji działania obwodu wzmocnienia mikrofonu. Do wyjścia 1 wzmacniacza autor podłączył diodę LED i monitorował zmiany jasności w zależności od głośności dźwięku.
Używanie Arduino do testu:
Jest to dokładniejsza metoda weryfikacji. Szkic analogReadSerial (Plik> Przykłady> AnalogReadSerial) jest ładowany do mikrokontrolera. Następnie otwiera się Przetwarzanie, w którym autor kopiuje kod graph_line.pde (kod w archiwum pod artykułem) i uruchamia program. Gdy Arduino wysyła wartości wyjścia A0 przez USB, program określa te wartości na swoim wykresie w zakresie od 0 do 1023. Robiąc różne szumy i zwiększając głośność, zwiększa się stromość sygnału, a wykres potwierdza to.
Krok ósmy. Kod programu
Kod z pliku piano_new_way.ino jest kopiowany do okna Arduino IDE. Autor przypomina, że na płytce innej niż mega należy zmienić wyjścia wyjścia LED na 2, 3 i 4.
Krok dziewiąty. Zainstaluj taśmy na pianinie.
Aby przymocować paski LED do tylnej części fortepianu, autor użył zwykłej i dwustronnej taśmy. Jest używany, aby nie uszkodzić powierzchni fortepianu i aby móc usunąć taśmę w przyszłości. Taśma jest zamocowana w taki sposób, że złącza przewodów dla każdego z nich są dostępne na górze narzędzia.
Krok dziesiąty Łącząca taśma LED.
Każda taśma jest podłączona do obwodu sterownika tranzystora na płycie pilśniowej, zgodnie z poniższym zdjęciem. Możesz także użyć diagramów z poprzednich kroków. Z reguły każdy kanał jest podłączony do kolektora każdego tranzystora.
Krok jedenasty. Ostatnia część.
Przewód dodatni 12 V ze źródła zasilania jest podłączony do przewodu dodatniego każdej taśmy i do „Vin” płyty Arduino. Przewód uziemiający łączy się z uziemieniem Arduino.
Zasilanie jest teraz dostarczane, a taśma RGB świeci za fortepianem w jasnym ogniu. Gra na instrumencie zmienia kolor diod LED w zależności od głośności dźwięku.
Ten projekt nie jest konieczny do użycia tylko z pianinem, nadaje się również wszędzie tam, gdzie jest muzyka, i możesz umieścić je w dowolnej części domu.
Film pokazujący zmianę kolorów podczas gry na pianinie: