Ekvalizér vodního reproduktoru: 13 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Ve svém prvním Instructable projdu kroky potřebné k vytvoření reproduktorů vody, které fungují jako ekvalizér.

Vodní reproduktory z obchodu je skvělé sledovat, ale cítil jsem, že dokážou víc. před mnoha lety jsem upravil sadu tak, aby zobrazovala frekvenci přehrávání hudby. V té době, kdy jsem používal Color Organ Triple Deluxe II, v kombinaci se sadou potenciometrů fotobuněk a tranzistorů, jsem mohl získat sadu 3 reproduktorů, které budou fungovat.

Pak jsem před několika lety slyšel o IC MSGEQ7, který má schopnost rozdělit zvuk na 7 datových hodnot pro čtení arduina. V tomto projektu používám arduino mega 2560, protože má požadovaný počet pinů PWM k pohonu pěti vodních věží.

Tento projekt využívá schopnosti pájení na perfboardu, modulu Bluetooth, arduino a mimo běžné vodní reproduktory. Během celého projektu jsem si všiml několika věcí, které jsem měl udělat jinak, takže na ně určitě upozorním.

Začněme

Krok 1: Díly

V tomto projektu je použito poměrně dost dílů. Mnoho dílů jsem měl kolem stolu, další díly byly zakoupeny v místním obchodě s náhradními díly.

Budete potřebovat:

POZNÁMKA: množství dílů v závorkách

(1) Arduino Mega 2560

(1) USB Bluetooth modul

(1) 8kolíková zásuvka DIP

(1) MSGEQ7 - doporučuji koupit u Sparkfun Electronics, protože ebay je plný falešných verzí tohoto IC

(1) Zásuvka pro sluchátka

(1) Kabel sluchátek s koncovkou samice

(1) standardní USB zásuvka se slušnou délkou kabelu

(5) 3vodičový konektor (páry) obvykle prodávaný jako 3vodičový konektor pro LED pásy ws2812b (viz obrázek)

(10) N-kanálový mosfet FQP30N06L

(5) 1N4001 standardní blokovací dioda

(4) 3 mm červená LED

(4) 3 mm žlutá LED

(4) 3 mm bílá LED

(4) 3 mm zelená LED

(4) 3 mm modrá LED

(10) 10k odpory 1/4 watt

(8) 100 OHM odpory

(8) 150 OHM odpory

(5) 500 OHM potenciometry

(5) 2k OHM potenciometry

(5) 27 ohmů 5 wattové odpory

(2) 100k OHM odpory

(2) 100nF kondenzátory

(1) 33pF kondenzátor - musí být tato hodnota; Abych dosáhl této hodnoty, dal jsem paralelně více kondenzátorů

(1) 10nF kondenzátor

(1) Přepínač ON - ON (montážní otvor byl 3 mm, obvykle uveden jako mini přepínač na ebay)

(4) Šrouby 1/8 "x 1 1/2" (moje byly označeny jako šrouby kamen od Home Depot, pro tuto velikost matice a šroub je nastaven 3D soubor)

(2) zhruba 12 palců délky ethernetového kabelu

3D tištěné díly, pokud nevlastníte webové stránky tiskárny, jako je 3dhubs.com, jsou skvělým zdrojem.

Horké lepidlo

Páječka + páječka

Samčí kolíkové hlavičky

Krok 2: Demontujte adaptér Bluetooth

Původně jsem se chystal použít USB samčí kabel, ale na něm byla rozbitá zásuvka, poté jsem se rozhodl adaptér rozebrat a vyjmout USB port. Pomocí multimetru jsem dokázal najít zem testováním kolíků na vnějším plášti portu USB. (jsou připojeni)

POZNÁMKA: Ve skutečnosti jsem musel tento adaptér částečně změnit v průběhu projektu, protože způsoboval vysokofrekvenční šum na zvukovém portu, nový také není o 100% lepší. ale mám jiný přijímač, který funguje, ale má vlastní baterii a vypínač, takže vodní reproduktory nejsou tak plug and play. Zatímco tyto přijímače jsou levné a platí více, neznamená to vždy, že získáte vysokou kvalitu.

Krok 3: Nastavení IC na Perfboardu

V tomto kroku zahájíme pájení perboardu IC DIP zásuvky.

Schéma ukazuje, jak budou všechny části zapojeny, ovládací kolík mosfetu je označen „PWM“, protože jsem je připojil přímo ke kolíku na Arduinu, protože jsem mohl z kódu změnit, co každý pin ovládá.

Začal jsem umístěním zásuvky DIP blízko jedné strany desky blízko středu desky.

TIP: lepivá lepivost pomáhá držet součásti na místě při pájení.

Poté jsem přidal 100nF kondenzátor na piny 1 a 2 a poté použil dva 100k OHM odpory k připojení na pin 8. Potom jsem použil 4 kondenzátory paralelně a přidal 100nF na pin 6. Poté byl přidán zvukový kabel a zapojen do 10nF kondenzátor. Zem ze zvukového kabelu byla svázána se zemí.

Vložil jsem obrázek zadní strany perfboardu, také jsem přidal štítky na spodní stranu, aby bylo snazší pochopit, kde byly části zapojeny.

Krok 4: Přidání MOSFETů

Dalším krokem, který jsem udělal, bylo přidání mosfetů, protože když jsem přidával mosfety, používal jsem chladiče k nastavení maxima, později se ukázalo, že se neohřívají natolik, aby vyžadovaly přidání chladičů.

Začal bych pouhou aplikací pájky na prostřední kolík umožňující úpravy.

Jakmile byly mosfety na místě, začal jsem přidávat 10k OHM stahovací rezistory, pomocí nožiček rezistoru jsem přemostil mezi potřebné piny.

Krok 5: Umístění diod a 5W rezistorů

V době tohoto kroku jsem stále čekal, až mi budou dodány 5W odpory, takže jsem zachránil rezistor z předchozí verze vodních reproduktorů, abych mohl zajistit rozteč potřebnou pro umístění diod.

Poté, co byly umístěny diody, jsem začal odizolovat pevný vodič 18AWG, aby působil jako pozitivní a negativní sběrnice

Pevný vodič AWG byl umístěn na kladnou stranu diod a poté veden na pin 1 na zásuvce IC.

byl použit další kus zboží z negativní strany kondenzátoru 33pF a smyček kolem mosfetů. Další menší kus byl smyčkován z negativu kondenzátorů 33pF na pin 2 na zásuvce IC.

Krok 6: Přidání panelového konektoru a Bluetooth a potenciometrů

Pomocí nějakého lankového propojovacího kabelu 20AWG připojte konektor panelu ke stejným konektorům jako audio kabel samec. Poté jsem přidal vodiče pro napájení a uzemnění pro adaptér Bluetooth pomocí pevné přípojnice AWG na spodní straně.

Poté jsem přidal potenciometry 500 OHM, které umožňují extra ovládání jasu LED (ty jsou nutné, ale zjistil jsem, že některé barvy LED mohou přemoci jiné, takže jsem je přidal, abych upravil jejich jas)

Použil jsem přebytečný kov z ořezaných kondenzátorových vodičů, abych překlenul vzdálenost od potenciometru ke středovému kolíku mosfetů

Krok 7: Příprava vodních reproduktorů

Začal jsem pomocí malého šroubováku k odstranění malých šroubů v zadní části pouzdra reproduktoru vody, po vyjmutí desky s obvody jsem lokalizoval vodiče pro motor. pomocí splachovacích řezaček jsem je nastříhal co nejblíže k desce s obvody.

POZNÁMKA: vodiče na motorech jsou nefunkční, takže příliš mnoho chyb při řezání a odizolování konců může zničit motor/dráty

Potom jsem pomocí malých jehlových kleští odstranil obvodovou desku pomocí LED. Rozhodl jsem se mít jednu barvu na vodní pouzdro vs 4 barvy, které jsou použity z produktu obchodu.

Potom ohnu kladné vodiče LED téměř v jedné rovině, aby se navzájem překřížily, začnu ohýbáním výstupních diod LED tak, aby se LED diody úrovně rozpínaly od konce do konce. Pomocí lepivé příchytky držte LED diody na místě; Potom ohnu dvě vnitřní LED diody, ale oříznu jejich vývody, protože nemusí být tak dlouhé. S diodami LED drženými lepivou lepivostí nemohu spojit kladné vodiče dohromady.

Nyní mohu oříznout záporné vývody LED a oříznout také odpory. (Rozhodl jsem se umístit LED diody tak, aby všechny jejich barevné pásy směřovaly stejným směrem; toto bylo čistě kosmetické) Pomocí vodičů rezistorů je ohnu stejným způsobem, jako jsem udělal kladné vodiče LED.

Pomocí horkého lepidla jsem držel LED diody na místě. Poté připojte 3vodičový konektor. Motor a LED diody sdílejí společné pozitivum. odpovídající konektory jsou pak připojeny k perfboardu, kladný na jedné straně diody a záporný na motoru na druhé straně diody. Zápor LED diod je připojen k noze na potenciometru.

Červená a žlutá LED měla odpor 150 OHM

Bílé, zelené a modré LED diody měly odpor 100 OHM

Tyto hodnoty odporu by měly umožnit každému LED svítit na 20mA

Krok 8: Přidání vodičů Arduino

Použil jsem dvě délky ethernetového kabelu, zhruba asi 12 palců kabelu (x 2) Použil jsem celkem 15 vodičů (1 náhradní)

Použil jsem část drátu s pevným jádrem, který strčil kabel, aby pomohl zajistit kabel k perfboardu, nakonec jsem potřeboval také horké lepidlo, abych ho udržel na místě. Zapínání na zip v rohu pomohlo nasměrovat drát na arduino, které by bylo při vložení do pouzdra umístěno vedle perfboardu.

Dráty byly náhodně rozmístěny, ale já jsem se ujistil, že dosáhnou na místo, které potřebovali, některé byly delší než jiné, příliš dlouhé byly ořezány na velikost. Pomocí hlaviček jsem byl schopen připájet ostatní konce drátu k pinům, což mi umožňuje rozebrat arduino, kdybych potřeboval. Nakonec jsem přidal horké lepidlo, abych zajistil, že dráty nebudou přerušovat kolíky, ale dělám to po otestování všech funkcí.

Přidal jsem vodiče pro ovládání IC a vodič pro 5 V+ a uzemnění.

Poté, co jsem to udělal, udělal jsem test, abych zjistil, zda světla a IC fungují správně, protože jsem stále čekal na 5w odpory v poště.

Krok 9: Rezistory a potenciometry motoru

Přidal jsem 5W odpory mezi diodu a středový kolík mosfetu. K překlenutí mezery používám vývody ohýbané odporem.

Zjistil jsem, že motory reagují rychleji na pulzy a ovládání, když už voda pomalu teče. Zde vstupuje do hry potenciometr 2k. Potenciometr je připojen pomocí 20AWG připojovacího vodiče k 5W rezistoru (tento vodič nepřipojujte před 5W odpor, protože potenciometr nezvládá výkon motoru)

Další noha potenciometru je ohnutá a pomocí dalšího kusu pevného drátu 18AWG mohu připojit jediný pin ze všech potenciometrů k zemi.

POZNÁMKA: Původně jsem se snažil nepoužívat potenciometry, ale zjistil jsem, že použití PWM na těchto motorech způsobuje strašnou vysokofrekvenční zpětnou vazbu, která způsobuje rušení IC

Krok 10: 3D tisk

Vytiskl jsem celkem 3 části, horní, spodní a zadní panel. Soubory STL, které jsem přidal, jsou však pouze dvě části (horní a dolní), které někomu usnadní sledování. Udělal jsem to, když jsem zjistil, že se pokouším přidat panel poté, co skutečnost nevypadá tak dobře. Vyrábím hlavně zadní panel, protože jsem si nebyl jistý, co chci na zadní straně. V mém případě jsem se rozhodl přidat vypínač.

Celkem se podíváte na 36 hodin 3D tisku. Ve své tiskárně používám ABS, protože je pro mě opravdu snadné malovat a brousit, a navíc, když dělám sestavy, mohu použít aceton ke svařování dílů dohromady.

První část, kterou doporučuji vytisknout, je testovací soubor 3D měření. Jedná se o malý 15minutový kousek, který vám umožní zajistit, aby se vodní reproduktor hodil. Prošel jsem asi 8 iterací, dokud jsem neměl správný profil, aby se vešel do reproduktoru. Tím mi ušetří plýtvání 18hodinovým tiskem. horní část má sloty pro 1/8 "x 1 1/2", musel jsem použít malý soubor, protože přemostění na mé 3D tiskárně je trochu těsné.

Krok 11: Sestavení

Začal jsem pomocí horkého lepidla na čelní části vodičů, aby se zajistilo, že se nerozbijí. Horké lepidlo jsem přidal poté, co jsem zajistil, že motory pracují s programováním. Ve dvou rozích arduina jsem použil malé množství horkého lepidla, aby jej bylo možné v případě potřeby později odstranit. alternativně mohou být do 3D tisku navrženy distanční sloupky a závitové vložky.

Jak vidíte na fotografii, mám připojený jiný modul Bluetooth, použil jsem tento modul, zatímco jsem čekal na nový v poště. Hlavním problémem falešného spouštění reproduktorů není zcela chyba modulů Bluetooth, motory zřejmě nemají rády práci na PWM.

Vodní věže jsem přidal k hornímu dílu a zajistil horkým lepidlem. Použil jsem malé množství, protože mám v plánu později reproduktory rozebrat a poté pískovat a pak čirý lak, ale na stříkání barvy tam, kde jsem právě teď, je příliš chladno. Panelový konektor a přepínač byly poté přidány na zadní panel. Ve skutečnosti jsem připojil napájecí kabel USB dříve, ale nyní, když je 3D tisk z jednoho kusu, musí být kabel veden skrz pouzdro a poté připojen na místo, můžete vidět, kde jsem zapojený USB na fotografii, prochází skrz perfboard a připájený k pevné drátové liště AWG, Jediný rozdíl od fotografie je u přepínače, že pozitivní půjde nejprve do přepínače, pak do perfboardu.

Krok 12: Kód

Kód, který jsem přidal, je většinou přímočarý. Kód by měl fungovat tak, jak je.

Jediná věc, kterou je třeba změnit, jsou proměnné v horní části kódu. Jsou jasně označeny komentáři.

POZNÁMKA:

Na základě tipu jsem si udělal čas na učení a pokusil jsem se upravit frekvenci PWM na arduino mega. Změna frekvence sice pomohla odstranit hluk motoru, který způsoboval smyčku zpětné vazby, ale vyžadovalo to, abych změnil mnoho dalších částí kódu, bylo nutné změnit načasování a zvýšit citlivost.

Problém při změně vytvořené frekvence PWM je ten, že bylo nutné zvýšit časování, aby se kompenzovalo falešné spouštění, ke kterému začalo docházet, a musely být změněny hodnoty, čímž byly reproduktory méně citlivé. Věřím, že nejlepší v tomto okamžiku bude vyzkoušet ovladač motoru z mé předchozí iterace tohoto projektu, o které se více mluví v posledním kroku.

Krok 13: Konečný produkt

Poslední položku je opravdu zajímavé sledovat. Tuto položku je nejlepší sledovat při slabém až tmavém osvětlení místnosti. Můj současný fotoaparát bohužel nedokáže nahrávat za zhoršených světelných podmínek. Je to proto, že bych mohl pomocí dobré kamery ukázat své projekty, které jsem se zúčastnil poprvé autorské soutěže, doufám, že se lidem tento projekt líbil a rozhodnou se pro mě hlasovat.

Přidal jsem video z původní verze reproduktorů, abyste zhruba viděli, jak vypadají.

Další kroky

Chtěl bych zkusit použít původní obvod ovladače motoru, který jsem vytvořil ve verzi 1, který používá tranzistory a fotobuňky, aby zjistil, zda by umožnil motorům pracovat lépe, což by mělo odstranit problémy, které mám s frekvenčním šumem motory díky použití řídicího signálu PWM. Také bych mohl přidat některé reproduktory na stranu skříně spolu s vlastním ovládáním hlasitosti.

Můžete si také všimnout, že uvnitř vodárenských věží jsou různé barvy, původní reproduktory, které jsem měl, jsou chome, které jsem nemohl najít lokálně, takže jsem se rozhodl pro černé pro nové (přicházejí v různých barvách). všem jedné barvě, ale prodávají se za 40 $ za pár.