Təhlükəli səs -küy səviyyəsi xəbərdarlıq sistemi: 11 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Oshman Mühəndislik Dizayn Mətbəxi (OEDK), Rice Universitetinin bütün tələbələrinə real problemlərin həlli üçün dizayn və prototip hazırlamağa imkan verən ən böyük istehsalçıdır. Bu məqsədlə OEDK yüksək, potensial təhlükəli səslər çıxaran bir çox elektrik alətinə və böyük maşınlara malikdir. OEDK, göz qoruması və əlcək ətrafında təhlükəsizlik mədəniyyətini uğurla qursa da, istifadəçilərin eşitmə qorumasının nə vaxt lazım olacağından əmin olmadıqları üçün eşitmə mühafizəsi ilə eyni təhlükəsizlik mədəniyyətini qura bilməmişlər.

Ring the Decibels qrupumuz, OEDK istifadəçilərinə təhlükəli səs səviyyələrində uyğun eşitmə qoruması taxmağı tövsiyə edən bir xəbərdarlıq sistemi hazırlayaraq, quraraq və tətbiq edərək bu problemi həll etməyi hədəfləyir.

Addım 1: Baxış

Bu cihaz Arduino Uno mikro nəzarətçisindən istifadə edir. Analoq səs məlumatları bir Gravity Sound Level Meter -dən alınır, ortalanır və sonra rəqəmsal LED şeridi çıxışını tetiklemek üçün istifadə olunur. Vizual displeylər, ortalama desibel səviyyəsini davamlı olaraq göstərən bir gradient və əvvəlcədən təyin edilmiş bir desibel həddinə çatdıqda qırmızı yanıb -sönən bir qulaqlıq dəsti daxildir.

Korpus, alüminium dayaqlar ilə ayrılmış iki dairəvi kontrplak lövhə ilə ayrılmış iki kontrplak lövhədən hazırlanmışdır. Gradient və qulaqlıqların ekranları buzlu akril ilə yaradılmışdır. Bütün elektron komponentlər arxa plakaya quraşdırılmışdır.

Xammaldan duvara montaja qədər bu cihazın tamamlanması cəmi 2 saatdan az çəkir. Bu layihə sayəsində məlumatların hamarlaşdırılması və LED şeritlərinin idarə edilməsi haqqında çox şey öyrəndik və inşallah onu qurmaqdan zövq alacağınızı ümid edirik!

Addım 2: Ehtiyac duyulan komponentlər və alətlər

Bu cihaz üçün materialların ümumi dəyəri 100 dollardan bir qədər aşağıdır. Komandamız bu cihazı kütləvi şəkildə qurduğundan, xərcləri azaltmaq üçün bəzi materialları toplu olaraq ala bildik. Ayrıca, bu cihazı bir mühəndislik məkanı üçün qurduğumuz üçün artıq bir çox komponentə və vasitəyə daxil olduq.

Aşağıda sadalanan komponentlərin miqdarı bir cihaz üçündür.

Komponentlər

• USB kabel ilə 1x Arduino Uno (və ya oxşar mikro nəzarətçi)
• 1x Prototipləşdirmə Breadboard
• 1x Perfboard (isteğe bağlı)
• 2x Qırmızı Kişi-Kişi Jumper Telləri
• 2x Qırmızı Kişi-Qadın Jumper Telləri
• 2x Qara Kişi-Kişi Jumper Telləri
• 2x Qara Kişi-Qadın Jumper Telləri
• 3x Mavi Kişi-Kişi Jumper Telləri
• 2x Mavi Kişi-Qadın Jumper Telləri
• 1x 5V 1A güc adapteri
• 1x Cazibə qüvvəsi Analog Səs Səviyyəsi Ölçən
• 1x Fərdi Ünvanlı RGB LED WS2812B Şeridi (ən azı 20 LED)
• 6x Kişi-Kişi Başlıq Pinləri
• 2x 330 Ohm rezistorlar
• 24 "x 12" 1/4 "Huş Kontrplak
• 7 "x 9" 1/4 "Akrilik
• 1/8 "akrilik 9" x 9 "(eni dəyişə bilər)
• 3x 1/4 "Altıbucaqlı / 2" 6-32 Qadın-Qadın Alüminium Müqavilələri
• 6x 1/4 "Altıbucaqlı/1 1/4" 6-32 Qadın-Qadın Alüminium dayaqları
• 18x 3/4 "6-32 Düz Başlı Vintlər
• 18x No. 6 Yuyucular
• 8x 10mm M2.5 Qadın-Dişi Neylon Ayaqüstü
• 4x 25mm M2.5 Qadın-Dişi Neylondan çıxmalar
• 4x18mm M2.5 Kişi-Dişi Neylondan çıxmalar
• 24x 6mm M2.5 vintlər

Alətlər

• Arduino IDE
• Lehim ilə Lehimləmə Dəmiri (HAKKO FM-204)
• Rosin Flux
• Lazer kəsici (EPILOG Fusion M2 40)
• Akril yapışqan
• Sandblaster (isteğe bağlı)
• Zımpara
• 2 hissəli epoksi
• Simsiz Matkap
• 5/32 "qazma ucu
• 1/8 "qazma ucu
• 1/2 "82º Havşa Uç
• Qazma maşını
• #5 Counterbore Bit
• Tornavidalar
• Yapışqan çubuqlu isti yapışqan tabancası

Addım 3: LEDləri hazırlayın

Şeridin üzərindəki işarələrdə ayrı -ayrı ünvanlı LED şeritlərin iki zolağını kəsin. İstədiyiniz sayda LED-i kəsə bilərsiniz, sadəcə koddakı LED sayını yenidən başladığınızdan əmin olun. Şerit başına 10 LED istifadə etdik.

Lehim başlığı, LED şeridindən hər 3 bağlantının hər birinə bərkidilir. Məlumat girişinin (DI) ucunu lehimlədiyinizə əmin olun. Digər LED şeridi üçün təkrarlayın. Lehim işini asanlaşdırmaq üçün LED şerit konnektorlarına bir az rozin axını tətbiq etdik.

LED şeridlərindən birini, qradiyent parçasının əyrisinə uyğun olaraq qövsə bənzər bir forma bükün və qatlayın. LED əyrisi üzərində əyilə bilən dalğalı bir model yaratmaqla buna nail olduq. Eyni texnikanı istifadə edərək, digər LED şeridini qulaqlıq hissəsinin əyrisinə uyğun olaraq düzəldin.

Addım 4: Dövrəni yığın

Arduino 5V pinini çörək taxtasındakı elektrik rayına bağlayaraq başlayın. Sonra, Arduino qrup pinini çörək taxtasındakı yer rayına bağlayın.

LED şeritlərinin bağlanması

Arduino rəqəmsal pin 5 -i bir LED şeridindəki məlumat girişi (DI) konnektoruna qoşun, pin 5 ilə DI konnektoru arasında 330 Ohm müqavimət əlavə edin. Çörək lövhəsindəki çörək taxtası elektrik rayını LED şeridindəki 5V bağlayıcı pinə bağlayın və çörək taxtasının yer rayını LED şeridindəki GND konnektoruna qoşun. Bu, gradient ekran üçün LED şeridi olacaq.

Arduino rəqəmsal pin 6 -nı digər LED şeridindəki DI konnektoruna bağlayın, pin 6 ilə DI konnektoru arasında 330 Ohm müqavimət əlavə edin. Çörək lövhəsindəki çörək taxtası elektrik rayını LED şeridindəki 5V bağlayıcı pinə bağlayın və çörək taxtasının yer rayını LED şeridindəki GND konnektoruna qoşun. Bu, qulaqlıq ekranı üçün LED şeridi olacaq.

Cazibə qüvvəsi Səs Səviyyəsi Ölçerini (mikrofon) bağlamaq

Arduino analog pinini A0 Gravity Sound Level Meter -dəki analog porta qoşun. Çörək taxtasındakı çörək taxtası elektrik rayını Gravity lövhəsindəki VCC portuna və çörək taxtası yer rayını Gravity lövhəsindəki GND portuna bağlayın.

Dövrü Mükəmməl lövhəyə köçürmək (isteğe bağlı)

Bütün elektron komponentləri daha uzun müddət yerində saxlamaq üçün komandamız dövrəmizi mükəmməl bir lövhəyə köçürməyə qərar verdi. Dövrümüz çox mürəkkəb deyil, buna görə də 4 sm x 6 sm ölçülü bir lövhəni 4 sm x 3 sm ölçülü bir lövhəyə kəsmək üçün bir mişar maşını istifadə etdik və 1/8 bit ilə yeni montaj delikləri qazdıq. Bu addım tamamilə isteğe bağlıdır.

Addım 5: Kodu redaktə edin və yükləyin

Kodu yükləyin və Arduino IDE -də açın.

Hər bir şeriddə (NUM_LEDS_1 və NUM_LEDS_2) LED sayına görə təyin olunan dəyərin birinci LED şeridi (qradiyent) və ikinci LED şeridi (qulaqlıq) üçün kəsdiyiniz LEDlərin sayına uyğun olub olmadığını yoxlayın. Bu dəyərlər uyğun gəlmirsə, koddakı nömrəni dəyişdirin.

Kodu doğrulayın və Arduino lövhəsinə yükləyin.

Addım 6: Taxta korpus hazırlayın

Taxta lazer kəsmə faylını yükləyin.

Lazer kəsicinizdəki uyğun parametrləri istifadə edərək ön və arxa lövhələri və 1/4 düymlük kontrplakdan 6 ədəd LED dəstəyi lazerlə kəsin. Ön plakadakı rasterli loqotipi istədiyiniz dizaynda dəyişdirməkdən çəkinməyin.

Lazer kəsicimizdə (EPILOG Fusion M2 40) aşağıdakı parametrlərdən istifadə etdik:

• 4 sürət, 100 güc, vektor kəsmə üçün 10 tezlik
• Raster-oymağa 50 sürət, 100 güc, 300 DPI

OEDK-də bir məlumat əldə edə bildiyimiz üçün lazer kəsici istifadə etdik, ancaq parçaları CNC router və ya şeritlə kəsmək üçün kontur kimi istifadə etmək üçün faylları da yükləyə bilərsiniz.

Şəkildə qırmızı X -lərin göstərdiyi yerlərdə ön plakaya 5/32 ölçülü 3 delik qazın. Qradiyentlə qulaqlıq arasında, biri sağ qulaqlığın altında, biri də loqotipin altında bir çuxur olmalıdır. bu deşiklər öndən. Bu deşiklər 2 düymlük qarşıdurmalar üçün olacaq.

Ön lövhəni arxa plakanın üstünə qoyun ki, hər ikisi də lazer kəsmə sənədində göründüyü kimi istiqamətlənsin. Qələmlə, gradient və qulaqlıq boşluqlarının konturunu, mikrofon çuxurunu və ön lövhədə arxa plakaya qazılmış 3 dəliyi yüngülcə izləyin.

Ön plakadan yeni köçürülən yerlərdə, arxa plakaya 5/32 ölçülü 3 delik qazın. Bu delikləri arxadan batırın.

Addım 7: Akrilik parçaları hazırlayın

1/4 "akril lazer kəsmə faylını və 1/8" lazer kəsmə faylını yükləyin.

Lazer kəsicinizdəki uyğun parametrləri istifadə edərək ön hissəni 1/4 "akrilikdən və arxa hissələri 1/8" akrildən lazerlə kəsin. Lazer kəsicimizdə (EPILOG Fusion M2 40) aşağıdakı parametrlərdən istifadə etdik:

• 1/4 "akril üçün 2 sürət, 100 güc, 100 tezlik
• 1/8 "akril üçün 4 sürət, 100 güc, 100 tezlik

OEDK üzərindəki bir cihaza sahib olduğumuz üçün bir lazer kəsici istifadə etdik, ancaq parçaları CNC router və ya şeritlə kəsmək üçün kontur olaraq istifadə etmək üçün faylları da yükləyə bilərsiniz. Əlavə olaraq, dəstək parçaları istənilən genişlikdəki akrildən kəsilə bilər, ancaq çəki azaldaraq taxta yapışdırmaq üçün 1/8 və ya tinerin kifayət qədər yaxşı işlədiyini gördük.

Hər bir akril dayaq parçasını akril yapışqan ilə müvafiq ön hissəyə yapışdırın ki, ön hissə hissələri ön lövhəyə yerləşdirildikdə, dəstək parçalarındakı çıxıntılar ön üzün arxası ilə eyni səviyyədə olsun.

Yapışqan qurulduqdan sonra (ən azı 30 dəqiqə), işığı daha yaxşı yaymaq üçün birləşdirilmiş akril parçaların ön və arxa hissələrini dondurun. Bunun üçün bir qum təmizləyicisi istifadə etdik, amma incə zımpara (600 dənə və ya daha yüksək) və bir az dirsək yağı da işləyəcək.

Addım 8: Akrilik parçaları taxta korpusa yapışdırın

Ön lövhəni üzü aşağı qoyun və akril parçaları uyğun yerlərə qurudun. Akrilik parçaların uyğunlaşma problemi varsa, akril parçalar uyğun olana qədər ön lövhənin daxili kənarlarını zımpara edin.

Yaxşı bir uyğunlaşma əldə edildikdən sonra, akril parçaları ön plakadan çıxarın və taxtaya toxunan arxa hissələrin çıxıntılarının üzünə iki hissəli bir epoksi tətbiq edin. Akrilik parçaları boşluqlarına qoyun, aşağı bastırın və epoksi tamamilə qurudun.

Addım 9: Elektron lövhələri taxta korpusa quraşdırın

Arxa plakadakı mikrofon çuxurunun izlənilmiş konturundan istifadə edərək, cazibə qüvvəsi səs səviyyəsi ölçmə cihazını arxa plakaya qoyun ki, mikrofon konturuna uyğun olsun. Gravity lövhəsindəki dörd montaj çuxurunun arxa plakada olduğunu qeyd edin.

Arxa plakada Yerçekimi Səs Səviyyə Ölçerini buraxaraq Arduino lövhəsini və arxa lövhədə mükəmməl lövhəni düzün. Adruino lövhəsini elektrik prizinin aşağıya doğru yönəldəcəyi və hər bir lövhə arasında ən azı 1/4 boşluq buraxacaq şəkildə istiqamətləndirin. Lövhələr bir -biri ilə üst -üstə düşmədikcə bu lövhələrin dəqiq yerləşdirilməsinin xüsusi əhəmiyyəti yoxdur. gradient və qulaqlıqların konturları. Arduino lövhəsini Gravity lövhəsinin soluna və perf panelini Gravity lövhəsinin üstünə qoymağı seçdik.

Arduino üçün montaj deliklərinin harada olduğunu və arxa plakadakı perf lövhələrini qeyd edin.

Elektronikanı arxa plakadan çıxarın və yalnız 1/8 matkap ucu ilə işarələnmiş bütün delikləri qazın. M2.5 vidalarımızın arxa plaka ilə üst -üstə oturması üçün bir əks çuxura ehtiyac duyulduğundan, arxa plakanı arxa üzdən düzəldirik. qazma maşını.

M2.5 neylon dayaqları və vintləri istifadə edərək çəkmə səviyyə ölçmə cihazını arxa plakaya bağlayın. Mikrofon ön lövhəyə yaxın olmalıdır, belə ki, lövhəni mümkün qədər qaldırmaq üçün 25 mm qadın-qadın, 18 mm-lik kişi-qadın dayaqlarından istifadə etdik.

Arduino və perf lövhəsini M2.5 qadın-qadın dayaqları və vintlərdən istifadə edərək arxa plakaya yapışdırın. Bir taxta üçün istifadə edilən bütün dayanıqlıqlar eyni uzunluğa malik olduğu və lövhəni cihazın içərisində saxlamaq üçün kifayət qədər qısa olduğu müddətcə, müqavimətin uzunluğu kritik deyil. 10 mm qadın-qadın dayaqlarından istifadə etdik.

Dövrünüzdə bir taxta yerinə bir çörək taxtası istifadə olunursa, dayaq və vintlər istifadə etmək əvəzinə çörək taxtasını yapışqan dəstəyi ilə quraşdırın.

Elektronika quraşdırıldıqdan sonra dövrə bağlayın.

Addım 10: LED Dəstəklərini bağlayın

Arxa plakada, qırmızı Xs -də göstərildiyi kimi gradient üçün yüngül şəkildə çəkilmiş konturun içərisinə 3 nöqtə çəkin. Qradiyentin hər ucunda bir, ortasında isə bir çuxur olmalıdır. Qırmızı Xs -in göstərdiyi kimi bunu qulaqlıqların konturunda təkrarlayın.

6 nöqtənin çəkildiyi 5/32 "bitlik deliklər qazın. Bu delikləri arxadan havalandırın. Bu deliklər LED şeridlərini dəstəkləmək üçün 1 1/4" duruşlar üçün olacaq.

6 LED dəstəyinin hər birinin bir ucunda 5/32 ölçülü deliklər qazın. Bu delikləri havalandırın.

Qradiyent daxilində olan 6 delikdən və qulaqlıqların 1 1/4 düymlük dayaqdan istifadə edərək arxa plakasına bir LED dəstəyi bağlayın. Qalınlığın hər tərəfində taxta ilə ağac arasında bir yuyucudan istifadə edin. LED dayaqlarını hizalayın. LED şeridi dəstəyin qazılmamış ucuna yerləşdirilir, LED şeridi gradientdə və ya qulaqlıqda ortalanacaq.

Addım 11: Son Montaj və Montaj

LED şeridlərini LED dayaqlarına bağlamaq üçün isti yapışqan istifadə edin. LED şeritləri üçün giriş telləri cihazın altına doğru yönəldilməlidir.

LED şeridlərini dövrə bağlayın və 5V güc adapterini Arduino USB kabelinə qoşun.

Ön plakanı 2 düymlük dayaqları, 6-32 yuyucusu və 6-32 vintini istifadə edərək, arxa plakaya yapışdırın, yuyucunu dayaqlar ilə ağacın arasına qoyun.

Arxa plakadakı montaj çuxurundan istifadə edərək cihazı divara quraşdırın. Divarda taxta bir vida istifadə edə bilərsiniz və ya bir əmr çəngəlindən istifadə edə bilərsiniz.

Cihazı qoşun və eşitmə qoruyucunuzu əldə edin!