Musiqi Reaktiv Fiber Optik Ulduz Tavan Quraşdırması: 11 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Evinizdə qalaktikadan bir parça istəyirsiniz? Aşağıda necə edildiyini öyrənin!

İllərdir xəyalımdakı layihə idi və nəhayət bitdi. Tamamlanması xeyli vaxt aldı, amma son nəticə o qədər məmnun idi ki, buna dəyər olduğuna əminəm.

Bir az layihə haqqında. Tam yaradıcılıq azadlığı əldə etməyimə imkan verən bu işlə tam DIY etdim. Nəticə - miqyaslı şimal səma bürcləri, İQ uzaqdan idarəetmə (parlaqlıq və rəng) ilə ulduz qruplarının fərdi nəzarəti, musiqiyə reaktivlik, tam idarə olunan koy işıqlandırması və ən əsası - bu layihədə demək olar ki, hər şeyi yeniləmək imkanı. Bütün bunlara nail olmaq üçün proqramlaşdırma haqqında bir az məlumatım olduğu üçün layihə üçün bir platforma olaraq Arduino'yu seçdim. Musiqi reaktivliyi üçün MSQ7EQ çipi hiylə etdi, bunun üçün onlayn bir çox qaynaq var. Ünsiyyət üçün NRF24L01 çox istifadə olunur və bir neçə ehtiyat hissəm olduğu üçün istifadə etdim. Çox sayda LED idarə etmək üçün PCA9685 servo nəzarətçi əla işləyir. Bu layihənin daha ucuz və daha asan bir versiyasına üstünlük verirsinizsə, amazonda ulduz tavan dəstləri axtara bilərsiniz, ancaq bu layihə ilə mənim kimi tam DIY hazırlamaq qərarına gəlsəniz, bu bacarıqlar tələb olunur: · Arduino proqramlaşdırma sahəsində bəzi biliklər; · Dövrə dizaynı və lehimləmə bacarığı; · AC ilə necə işləmək olar.

Bir çoxunuz layihənin qiymətini soruşdunuz, bunun üçün bir çox materialım olduğu üçün bir nömrə vermək mənim üçün çətindir və bunu özünüz etməyinizə nə qədər qərar verdiyiniz, layihənin ölçüsü, və s., amma bu amillərdən asılı olaraq bir neçə yüz qədər aşağı və ya 1000 $ kimi yüksək ola biləcəyini düşünürəm. Hər həftə sonu işləyərkən bu layihəni bitirməyim bir il çəkdi.

Addım 1: Planlaşdırma

Birincisi, elektron hissəni özü etmək və ya bir dəst almaq istəsə qərar verilməlidir. Dövrələr qurmaq üçün Arduino və əsas elektronikada bəzi məlumatlara ehtiyac var, eyni zamanda bir şeyin səhv olma ehtimalı daha yüksəkdir. Amazonda "Fiber Optik Ulduz Tavan dəsti" və ya başqa bir yerdə axtarış edərək bir çox dəsti tapa bilərsiniz, bir çox variant var. Ancaq kimsə tam yaradıcı azadlıq və layihəyə nəzarət etmək istəyirsə, tam DIY bir yoldur.

İndi elektronika ilə bağlı qərar verildikdə, tavan quruluşu, ulduz xəritəsinin ölçüsü və ulduzların sayı barədə düşünməlisiniz. Daha əvvəl qeyd olunan səbəblərə görə tipik asma gips tavanı ilə getdim. Mənim vəziyyətimdə fiber optik qurmaq çətin olduğundan (aşağı tavan) nisbətən az sayda ulduz ~ 1200 ilə getməyə qərar verdim, amma son nəticə hələ də heyrətləndiricidir, burada peşman deyiləm.

İndi ulduz modelini seçmək haqqında. Mən şimal yarımkürəsində yaşayıram, buna görə də səmanın burada görünən hissəsini seçdim. Bürclərin şəklini çəkmək üçün bir çox tətbiq var, Celestia-nı məşhur "Ulduz-Xəritədə" göstərişli olduğu kimi istifadə etdim. Əlbəttə ki, naxışın real və miqyaslı olması lazım deyil, burada tam yaradıcılıq azadlığına sahib olmaqdan çekinmeyin, nümunələr üçün internetdə çox gözəl fikirlər tapa bilərsiniz.

Fərqli rəng dairələri ilə işarələnmiş ulduzlar, bir qədər oxşar parlaqlığa malik ulduz qruplarını fərqləndirmək üçündür. Bu hissədə çox səy göstərmədim, buna görə çox dəqiq deyil..

Addım 2: Materiallar

İndi hər şey planlaşdırıldığı üçün materialları sifariş etmək olar.

Bu hissədə tavanın özü üçün lazım olan materialları sadalamayacağam, çünki istifadə olunan sistemdən və digər amillərdən asılıdır. Knauf tərəfindən tavan sistemindən istifadə etdim. Alətlər üçün də eyni şeydir, çünki tavanın quraşdırılması üçün çoxlu alət lazımdır. Ulduzların və elektronikanın quraşdırılması üçün o qədər də ehtiyac yoxdur, aşağıdakı siyahıya baxın. Yerli elektronika mağazalarından aldığım hissələrin çoxu AliExpress -də istirahət edirəm, çünki orada çox ucuzdur və keyfiyyəti əksər hallarda yaxşıdır.

Ulduzlar və elektronika üçün hissələr:

· LED şeritləri üçün enerji təchizatı uzunluğundan asılıdır, xüsusi olaraq LED şeridi enerji təchizatı seçmək üçün onlayn olaraq həqiqətən yaxşı mənbələr var. Mənim vəziyyətimdə, bəlkə də 15 metr zolaq üçün 12V / 30A / 350W keçid enerji təchizatı var idi. Şeritler 14.4W/m idi, buna görə ehtiyat üçün çox şeyim var idi. · 3W LED diodları üçün enerji təchizatı. Yenə də, neçə LED istifadə olunduğundan asılıdır, amma mənim vəziyyətimdə 15 LED və Arduino üçün 5V / 7A / 35W enerji təchizatı idi. 5 mm standart RGB LED -ləri seçməyə qərar verərsinizsə, bu enerji təchizatı əhəmiyyətli dərəcədə daha az güclü ola bilər və dövrə daha sadə olacaq, amma ulduzlar daha az parlaqdır.). Tək LED bir ulduz qrupunu idarə etmək üçündür, buna görə də miqdar ayrı -ayrı idarə etmək istədiyiniz neçə ulduzdan asılıdır. · 12V RGB LED şeritləri · Fiber optik. Balıqçılıq xətti işləmir. Nə qədər ehtiyacınız ulduzların sayından / tavanın ölçüsündən / dövrə olduğu yerdən asılıdır. Daha çox təsir üçün bir neçə fərqli qalınlıq lifindən istifadə etdim. · PCA9685 lövhələri. Tək lövhə ilə 5 RGB LED diod idarə oluna bilər. · 2x Arduino Uno/Mega. · 2x NRF24L01. · Arduino üçün USB kabeli. 1 ədəd tək rəngli tək LED şeridi üçündür. Şerit uzunluğu ~ 5 metr olduğunu unutmayın, daha çox ehtiyacınız varsa, ayrı zolaqlara ehtiyacınız olacaq. Uzun zolaqları birləşdirmək, ehtiyac olarsa soruşmaq və ya google -a getmək üçün həll yolları da var. · 2N2222 tranzistorları (və ya digər NPN -lər). Hər 3W LED rəngində ayrıca tranzistor lazımdır. Mənim vəziyyətimdə 15x3. · Rezistorlar: hər 3W LED -in R G B üçün 2W 10R/2W 6R8/2W 6R8. Aşağı çəkmək üçün 5-10k, 0.25W ola bilər. · NRF24L01 ayırmaq üçün 10 uF kondansatör. · 3W LED fiksasiya və soyutma üçün bir növ alüminium lövhə. · Dövrlər üçün PCB lər., tipik atelyedə tapa biləcəyiniz yapışqan lent və digər əşyalar. · Müxtəlif qalınlıqlarda çoxlu tellər. PWM siqnalı üçün bu tellər vasitəsilə çoxlu amper axını olmayan sadə çörək taxtası telləri istifadə edilə bilər, ancaq LED şeritləri üçün qalınlığı LED şeridindən dövrə qədər olan məsafədən asılı olaraq hesablanmalıdır, 3W LED -lər üçün də eynidir.

Uzaqdan idarəetmə qutusu və spektr analizatoru üçün hissələr:

· 1x MSGEQ7; · Rezistorlar: 1x 470 Ω / 1x 180k Ω / 1x 33k ·. · Kondansatörler: 1x 33 pF / 1x 0.01 µF / 1x 0.1 µF. Çörək taxtası telləri və ya malik olduğunuz hər hansı bir incə tel. · Kiçik PCB. PROTO SHIELD istifadə etdim. · Arduino UNO və dövrə üçün kiçik qutu. Kiçik bir lazer kəsmə qutusu istifadə etdim. · Əsas dövrə ilə paylaşılan digər hissələr var. Miqdarı əsas dövrə siyahısına daxil edilir.

Ulduz quraşdırma və dövrə yaratmaq üçün vasitələr:

· Optik lifləri həll etməyən şəffaf yapışqan. Əsas kağızdan yapışqan istifadə etdim. · Lehimləmə texnikası. · Multimetr bu layihə üçün faydalıdır. · Tornavida · Pense. Fiber optiklə eyni qalınlığa malik olmalıdır.

Addım 3: Tavanın quraşdırılması

Bu addımda ətraflı məlumat verməyəcəyəm, asma tavanın necə qurulacağına dair bir çox material var və bu mövzuda mütəxəssis deyiləm. Seçdiyim yanaşma, bir çox insanın seçdiyi ulduzlu bir yanaşmadan daha mürəkkəbdir. Ancaq bu şəkildə edərkən, gündüz işığında tamamilə normal görünən, asma tavanımız var, heç bir panel, heç nə yoxdur.

Elektronika üçün gips tavanının o qədər də görünməyən hissəsinə təmir lyuku əlavə etmək qərarına gəldim.

Doldurma və astarlama bu mərhələdə aparılır, ancaq boyalar liflər quraşdırıldıqda aparılır.

Addım 4: Fiber Optiklərin Quraşdırılması

Bu hissə gözlədiyimizdən daha çox çəkdi … Bir çox improvizasiyadan sonra, bizim vəziyyətimizdə fiber optik tel çəkməyin ən yaxşı yolunun bir balıqçılıq dirəyi və bir balıqçılıq xətti döngəsi ilə əlaqəli olduğunu başa düşdük, izah üçün şah əsərlərimə baxın. İndi bu fikrə baxdığımda gülünc görünür, amma kimin çətinliyi sevmir.

Bir neçə qeyd:

· Lifləri deliklərinə yapışdırmağı məsləhət görürəm ki, yerində qalsınlar. Yapışqan şəffaf olmalıdır və lif materialı ilə reaksiya verməməlidir. Əsas kağız yapışqan istifadə etdim.

· Qazma işlərinə ehtiyac yoxdur. Gipsdəki deliklər sadəcə bir çəngəl və ya buna bənzər bir şeylə vurula bilər, sadəcə optik lifin diametrinə uyğun olduğundan əmin olun.

· Xüsusi ulduzların tavandakı dəqiq mövqelərini tapmaq üçün köhnə məktəb ölçmə lentindən istifadə etdim. 100% dəqiq deyil, amma çox yaxındır. Ulduz xəritəsini ölçüsündə çap etmək üçün tavan çox böyük idi.

Addım 5: Tavan bitirmə: Rəsm

Optik lifləri boyadıq, buna görə istifadə edilmədikdə görünmür. Bu şəkildə etdiyiniz tipik asma tavana bənzəyir. İki təbəqədə boyadıq və liflərin parlaqlığı demək olar ki, eynidir.

Addım 6: Test Devrinin Hazırlanması

Dövrün özü o qədər də mürəkkəb deyil və mənim üçün yarasız işləmişdir, ancaq onu quraşdırmadan əvvəl sınamaq həmişə yaxşıdır və bunun içərisində çoxlu lehim var, buna görə də orada bir risk var. Bundan əlavə, gələcək yeniləmələr üçün bir dövrənin bir versiyasını sınamaq ağıllıdır, çünki əminəm ki, heç kim tavana quraşdırmaq üçün günlərlə çəkən bir şeyi qısaqapanmaq istəmir.

Test versiyası üçün bir və ya iki PCA9685 lövhəsi, NRF24L01 və Arduinoya qoşulmuş enerji təchizatı nəzərdə tutulur. Hamısı çörək lövhələrində ola bilər. Eyni şey IR uzaqdan dövrə üçün də keçərlidir, sadəcə çörək taxtasına bir şey əlavə edin, işlədiyinə baxın. Ayrıca, test üçün bir neçə 3W LED -in lehimlənməsini təklif edərdim.

Addım 7: Arduino Kodu

Kitabxanalar və digər faydalı bağlantılar üçün "Faydalı məlumatlar" bölməsinə baxın. Kodun izahı üçün koddakı şərhlərə baxın.

Bu kodu yaratmaq üçün çoxlu mənbələrdən istifadə etdim, bəziləri "Faydalı məlumatlar" bölməsində verildi, amma bu layihəni bir ildən çox əvvəl başa vurduğum üçün təlimatlı yazmağa qərar verdiyim vaxta qədər hamısını tapa bilmədim. saxladığım mənbələr və bəzi bağlantılar, təəssüf ki, artıq işləmədi. Koddan hər hansı bir yardıma ehtiyacı varsa, şərhlərdə mənə bildirin, əlimdən gələni edəcəyəm.

Kodda LEDin yanıb -sönməsi üçün olduqca mürəkkəb bir funksiya tapa bilərsiniz. Daha xoş görünməsi üçün nəfəs alma dərsliyindən istifadə etdim: https://sean.voisen.org/blog/2011/10/breathing-led-with-arduino/ İnsan gözləri işığı xətti şəkildə qəbul etmir, LED parlaqlığında xətti artım istifadə etsəniz, çox təbii görünmür.

Addım 8: Kablolama və LED şeritləri

İndi son naqillərin vaxtıdır! Hər şey sınanırsa və işləyirsə, çox çətin olmamalıdır, eyni hissələrin çoxlu lehimlənməsi. Dövrü düzəltmək üçün təmir lyukunun ölçüsündə kontrplak istifadə etdim, buna görə ehtiyac olarsa, bütün dövrəni tavandan asanlıqla çıxara bilərəm. Lifləri təxminən 3W LED ölçüsündə olan kiçik plastik santexnika borularına qoydum, sonra kontrplakda eyni ölçüdə deliklər qazdım və bu boruları kontrplakın içinə qoydum. Bunu etməklə, lazım olduqda LED -lərdən lifləri asanlıqla çıxara bilərəm, əlavə şəkillərə baxın.

LED şeritlərə gəldikdə, soyutma üçün alüminium profillərə yapışdırmağı təklif edirəm, çünki bu zolaqlar olduqca qızdırılır.

Addım 9: Problemlərin aradan qaldırılması və İncə Ayarlama

Dövrəni sınadınız, amma indi quraşdırıldıqda işləmir.. və ya bir şey lazım olduğu kimi işləmir. Yəqin ki, lehiminizdir, çünki sınaq dövrəsində işləsəydi, indi bir neçə istisna olmaqla işləməməsinin heç bir səbəbi yoxdur. Ümid edirəm ki, sizin üçün belə deyil, amma yaşadığım bir problemi nümunə olaraq paylaşacam.

LED şeritlərini ən aşağı qiymətə endirdiyim zaman, zolaqlar işləməyəcək və ya titrəməyə başlamışdı. Çox uzun araşdırmalardan və problemlərin aradan qaldırılmasından sonra öyrəndim ki, problem IRL540 -ın yavaş keçididir və həll yolları PCA lövhələrinin PWM tezliyini 50Hz -ə endirməkdir. Əsasən problemi həll etdi, indi yalnız alt dəyərlərdə titrəməni və ya problemləri görə bilərəm, amma bu qədər aşağı dəyərlərdən istifadə etmədiyim üçün bunun əhəmiyyəti yoxdur. Tavan çəkmək qərarına gəldiyim zaman bu problem mənə qayıtdı, çünki bu qədər aşağı tezlikdə kameralarda titrəməni görə bilərsiniz, sanki televizor çəkmək kimidir. Bu problemi həll etmək üçün yalnız çəkiliş etmək üçün IRL540 əvəzinə 2N2222 tranzistorlu kiçik bir çörək taxtası dövrəsi hazırladım. Bu tranzistorlar ilə problem həll edildi və nisbətən aşağı PWM dəyərlərində çəkildiyim üçün 2N2222s gücü idarə edə bildi. Kiminsə eyni problemi varsa, Totem - Qütb dövrəsini uyğunlaşdırmaqdan çekinmeyin, bu problemə kömək etməlidir.

Ümid edirik ki, hər şey öz yerindədir və işləyir, ulduzların parlaqlığını, musiqiyə reaktivliyini, ulduzların solma rejimlərini başqa bir şeyə uyğunlaşdıra bilərik.

Addım 10: Faydalı məlumatlar və bağlantılar

Kodu yazmaq və dövrəni yaratmaq üçün çoxlu resurslardan istifadə etdim, əksəriyyəti burada verilmişdir, amma bu layihəni bir müddət əvvəl bitirdiyim üçün, paylaşmağa qərar verdiyim vaxt bütün mənbələri tapa bilmədim. və saxladığım bəzi bağlantılar, təəssüf ki, artıq işləmədi. Beləliklə, kimsə ümumiyyətlə kod və ya layihənin özü ilə bağlı hər hansı bir yardıma ehtiyac duyarsa, şərhlərdə mənə bildirin, əlimdən gələni edəcəyəm.

MSGEQ7

www.sparkfun.com/datasheets/Components/Gen…

www.baldengineer.com/msgeq7-simple-spectru…

rheingoldheavy.com/msgeq7-arduino-tutorial…

www.instructables.com/id/How-to-build-your…

Nrf24L01

arduinoinfo.mywikis.net/wiki/Nrf24L01-2.4GH…

PCA9685

learn.adafruit.com/16-channel-pwm-servo-dr…

github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…

IR uzaqdan

github.com/z3t0/Arduino-IRremote

Addım 11: Yeniləmələr

PCA9685 RPi vasitəsilə asanlıqla idarə oluna biləcəyi üçün Raspberry PI -də OpenHAB istifadə edərək tavanı idarə etmək üçün bir tətbiq yaratmaq çox yaxşı olardı.

OpenHab və ya alternativ istifadə olunarsa, tavanı ağıllı ev sisteminə bağlamaq mümkündür.

2020 Arduino Müsabiqəsində birinci mükafat