Luces navideñas musicales automáticas de bricolaje (MSGEQ7 + Arduino): 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Así que todos los años digo que voy a hacer esto y nunca lo haré porque procrastino mucho. 2020 es un año de cambios, así que digo que este es el año para hacerlo. Así que espero que les guste y hagan sus propias luces navideñas musicales. Esta será una guía sencilla, pero el año que viene planeo hacer mucho más con este proyecto.

Video del proyecto completo:

Suministros

Receptor Bluetooth

Arduino Nano https://amzn.to/3piiJHb o

PRO Mini

(necesitará https://amzn.to/2WGa19q para programarlo)

MSGEQ7 IC

Módulo MSGEQ7

Escudo MSGEQ7

Resistencias

Condensadores

Relés: mecánicos https://amzn.to/3pm2WXF o

Estado sólido https://amzn.to/2KOVqFU X3

Estado sólido de 4 canales

Pantalla LED de 8x8

Placa de pruebas soldable

Kit de cables de conexión

Adaptadores JST

Conector jack estéreo de 3,5 mm

Módulo de fuente de alimentación

Fuente de alimentación de 9V 1A

Enchufe de CA, enchufes de CA y caja eléctrica de cualquier hardware local

Herramientas utilizadas (no compradas para este video, solo cosas generales que tengo):

Hierro de soldadura:

Tapete de reparación:

Alambre de soldadura sin plomo:

Manos amigas magnéticas:

Multímetro: https://amzn.to/3oQrgB5 (mi próxima compra)

Soporte de placa de circuito

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Paso 1: Cómo funciona - MSGEQ7

Entonces, el componente principal de este proyecto sería el MSGeq7. Este es un ecualizador gráfico de siete bandas IC es un chip CMOS que divide el espectro de audio en siete bandas, 63Hz, 160Hz, 400Hz, 1kHz, 2.5kHz, 6.25kHz y 16kHz. Las siete frecuencias se detectan en picos y se multiplexan a la salida para proporcionar una representación de CC de la amplitud de cada banda. No se necesitan componentes externos para seleccionar las respuestas del filtro. Solo se necesitan una resistencia y un condensador fuera del chip para seleccionar la frecuencia del oscilador del reloj en el chip. Las frecuencias centrales del filtro siguen esta frecuencia.

Hojas de datos:

Así que, en general, un IC realmente fácil de usar.

Paso 2: circuito de prueba

La hoja de datos para msgeq7 proporciona el diagrama de circuito de aplicación típico que seguí y utilicé para diseñar el circuito para este proyecto.

Tome nota de los valores de las resistencias y condensadores específicos. Tengo 2 conectores de audio estéreo de 3,5 mm para permitir que un módulo Bluetooth para la entrada de audio sea detectado por el msgeq7. Necesitaría dos resistencias de 22k y un condensador para aislar el MSG y permitir que el otro conector salga a un altavoz a través de un cable AUX.

Además, reemplacé los LED más tarde con relés (son básicamente lo mismo en el ámbito de este proyecto) para luego controlar algunas luces navideñas.

Los LED representan los "bajos" "medios" "altos" de audio. El plan es detectar las amplitudes de frecuencia y determinar un punto de activación que luego encenderá la luz.

También agregué una matriz de LED de 8x8 para brindar una buena visualización de audio de la frecuencia de audio a medida que se reproducen.

El código puede funcionar con cualquier placa Arduino, pero estoy usando nano para probar y Pro Mini en la placa de remate.

Paso 3: Código

Entonces, el código nuevamente es bastante simple.

Código completo:

El código necesita la biblioteca LedControl https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/ledc… para la pantalla 8x8 MAX7219. Aparte de eso, no se necesita ninguna otra biblioteca adicional y el código es independiente.

En el bucle, verifico las diferentes bandas del MSG y escalo los valores entre 0 y 7 para que se muestren en la matriz de 8x8. Luego almaceno los valores en una matriz para procesarlos rápidamente inmediatamente después.

Luego, estos valores de amplitud se verifican para ver si cruzan un valor establecido. Si lo hacen, enciendo la luz.

banda 0, 1, 2 = BAJOS (63Hz a 400Hz)

banda 3 = MID (400 Hz a 2500 Hz)

Banda 4, 5, 6 = ALTOS (2.5KHz a 16KHz

Esta fue más una elección personal basada en observaciones que dieron el mejor efecto de iluminación en mi opinión. Esto se puede ajustar y cambiar para adaptarse a cualquier tipo de música o espectáculo de luces.

Como terminé usando relés mecánicos porque eso es todo lo que tenía en ese momento, agregué un sistema de banderas para permitir que las repeticiones permanezcan encendidas durante un período mínimo de tiempo para no causar cambios excesivos / oscilaciones rápidas que puedan dañar los relés y afectar la iluminación musical.

Una vez que pasa el tiempo y la amplitud no se dispara nuevamente, el led se apaga y el proceso continúa.

Estoy usando millis (), no hay demoras para que esto no tenga el código bloqueado con demoras. Entonces, el código se ejecuta realmente rápido y eficiente.

Paso 4: Agregar relés

ADVERTENCIA: Tenga cuidado al tratar con voltajes de CA. Busque ayuda de un profesional / electricista si no está seguro. Tenga en cuenta que soy un técnico con licencia.

Para este proyecto, estoy usando relés mecánicos porque los relés de estado sólido que tenía son solo para voltajes de CC /

Suspiro.

Le recomiendo que obtenga un conjunto de SSR si aún no tiene relés mecánicos y planea hacer este proyecto.

Son más rápidos y, lo que es más importante, más silenciosos. Tenga en cuenta que los SSR tienen niveles de corriente más bajos que los relés mecánicos para tomar nota de la cantidad de luces que desea poner en un enchufe y medir el consumo de corriente.

Paso 5: El tablero que lo hace todo

Después de hacer que todo funcionara como quería, coloqué todo en una placa soldable.

Es el mismo diagrama de circuito que antes, esta vez utilicé un conector de audio de computadora portátil vieja para la entrada y salida de audio.

Tengo un Arduino pro mini y una fuente de alimentación de placa para que la placa se pueda alimentar desde un conector de 12v dc /

La pantalla de 8x8 está unida a uno de los orificios para tornillos.

El relé tiene un conector JST de 6 pines que suministraría Gnd, 5v y 4 GPIO para controlar los 4 relés. Para este proyecto, solo estoy usando 3 de estos relés, mientras que el enchufe 4 está cerrado normalmente y se usaría como un restablecimiento completo para el futuro y para alimentar la placa.

Paso 6: Hecho + Futuro

Video del proyecto completo:

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El año que viene quiero agregar wifi y un RTC para permitir el control remoto y de tiempo. Además, un transmisor de FM para que los automóviles puedan sintonizar el audio. Lo más importante es que cambiaría los relés por SSR. También podría cambiar el MSGEQ7 por un DSP y hacer un análisis adecuado del audio para obtener mejores efectos de iluminación.

Espero que todos tengan una gran Navidad y un próspero año nuevo.