Zorzal eléctrico: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

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Sentado en la terraza a última hora de la noche, estaba realmente asombrado por la llamada resonante de un pájaro diminuto posado en una ramita desnuda en la cima de un abedul distante. La llamada es increíblemente potente para el oído. Pertenece a una familia de cantantes únicos: tordos. Éste era un zorzal ermitaño. Sus cantos se han caracterizado como "la voz de la soledad fresca, oscura y pacífica que el pájaro elige para su hogar". Este grupo incluye: Varied, Wood, Hermit y Swainsons. En Alaska, se le llama Salmonberry Bird en la costa noroeste cuando aparece durante la temporada de bayas.

Los órganos únicos que permiten a un pájaro tan diminuto transmitir su voz hasta ahora son asombrosos. Más recientemente, la llamada de pájaro más fuerte jamás registrada, comparable en intensidad a la de un martinete o un mono aullador, se ha documentado como la llamada de apareamiento del pájaro campana blanco. Hacer justicia a un facsímil electrónico de esta voz es el origen de este proyecto. Este zorzal eléctrico alimentado por energía solar utiliza una tarjeta SD de cantos de pájaros del Laboratorio de Ornitología de Cornell como archivos. WAV y los reproduce aleatoriamente cuando un sensor PIR detecta algo cálido con los oídos pasando.

Paso 1: reúna sus materiales

Los paneles solares, los amplificadores y algo que pueda reproducir archivos WAV son sus bloques de construcción básicos. Puede sustituir todos y cada uno de estos tamaños y trabajos de configuración con esta impresión 3D.

1. Uxcell 2Pcs 6V 180mA Poly Mini módulo de panel de células solares DIY para juguetes ligeros Cargador 133 mm x 73 mm $ 8

2. Placa de amplificador de audio, DROK 5W + 5W Mini placa de amplificador PAM8406 DC 5V Amplificador de potencia estéreo digital 2.0 Módulo de amplificación de clase D de doble canal para sistema de sonido de altavoz DIY $ 13

3. AIYIMA 2pcs Subwoofer 2 pulgadas 4ohm 5w Altavoz de rango completo Mini altavoz de subwoofer de audio DIY $ 6

4. DIYmall HC-SR501 Pir Motion Módulo de cuerpo del sensor de infrarrojos infrarrojos para Arduino $ 2

5. Adafruit Music Maker FeatherWing - Reproductor de sintetizador MIDI MP3 OGG WAV $ 19

6. Adafruit Feather 32u4 Basic Proto $ 19

7. Batería 18650 $ 4

8. TP4056 - cargador $ 1

9. Interruptor de encendido / apagado de metal resistente con anillo LED verde - Encendido / apagado verde de 16 mm $ 5

10. Icstation 1S 3.7V Indicador del probador de voltaje de la batería de iones de litio 4 secciones Pantalla LED azul $ 2

11. Pulsador - genérico $ 1

12. Ala de pluma de relé sin enclavamiento de Adafruit $ 8

Paso 2: imprímelo en 3D

Todos los diseños se realizaron en Fusion 360. Las dimensiones del cono del altavoz se extrajeron de un análisis del diseño de la bocina que encontré en la web: https://audiojudgement.com/folded-horn-speaker-design/ La física parecía complicada y el tamaño de la bocina está determinado por las frecuencias que desea ilícitamente. Simplemente ignoré todo eso y tomé el perfil de bocina que puede agrandar o reducir según el tamaño del objeto que puede manejar su impresora 3D. Usé una Creality CR10 cargada con PLA y se ha mantenido bien con Alaska bastante fría. Para cualquier otro lugar, usaría PETG para mayor resistencia al calor, especialmente si lo pintas de negro o el cuerno comenzará a verse como un sombrero de mago viejo … lo cual puede estar bien. La cavidad del altavoz está diseñada para estos bonitos altavoces de 2 pulgadas con un tono increíblemente bueno. Hay altavoces de 4 pulgadas de la misma empresa que es posible que desee utilizar, pero tendrá que modificar las dimensiones de la carcasa del altavoz para ellos. No necesitará soportes en ninguno de los objetos impresos. La razón por la que se divide de manera tan extraña es para permitir que permanezca plano. Pinté el cuerno con una pintura negra estilo "Chalk" para darle textura a la forma impresa. El soporte trasero con la electrónica está pintado con pintura texturizada Rock. No pinte la sangría donde se unen los cuernos, ya que esto comprometerá el accesorio.

Paso 3: Conéctelo

La unidad funciona suministrando energía desde la batería 18650 a la unidad PIR y la unidad de relé en todo momento. Cuando el PIR detecta movimiento, envía una señal alta cronometrada al relé sin enclavamiento durante un período configurable para la canción que enciende tanto el amplificador como la computadora para iniciar la selección aleatoria de canciones desde una tarjeta SD llena de archivos WAV. Luego, el temporizador apaga el relé y la unidad entra en espera hasta la siguiente llamada PIR. Usar el enfoque Feather hizo que esto fuera bastante fácil. Primero intenté usar la placa de sonido independiente de Adafruit, pero desafortunadamente la selección aleatoria de archivos no fue realmente aleatoria y simplemente repitió la misma secuencia. El protector de plumas del fabricante de música le permite usar una tarjeta SD reemplazable si desea cambiar a ruidos de campanillas de viento o ronquidos que pueda. Se monta fácilmente en la parte superior de la unidad base de 32U con clavijas de cabezal. Desea mantener la unidad de relé separada para proporcionarle su propia energía, que siempre está encendida. El botón de encendido proporciona energía al PIR. El indicador de nivel de batería está conectado a través de un botón para verificar solo cuando sea necesario. El amplificador es bastante robusto y requiere un gran suministro directo de cable grueso desde la batería a través del relé. No escatime en este tamaño de cable. El cargador es la configuración TP habitual con los paneles solares conectados al lado de entrada de la unidad. Use mucho pegamento caliente para solidificar el cableado antes del montaje.

Paso 4: Prográmelo

Utilice el maravilloso programa Audacity para descargar sonido del repositorio de Cornell Lab y volver a grabarlo en formato WAV. Solo uso un canal en estas grabaciones. Esto es un poco complicado e implica cambiar la configuración de entrada y salida en Audacity y hay muchas descripciones web dependiendo de su computadora en casa. Desafortunadamente, el laboratorio no permite la descarga directa de archivos WAV, pero puede obtener excelentes resultados si usa Audacity para grabarlos. Utilice este recurso para asegurarse de que sus archivos estén bien para la velocidad de los microcontroladores: https://learn.adafruit.com/microcontroller-compatible-audio-file-conversion. Utilice este recurso para obtener información sobre el uso de esta combinación de placas: https://learn.adafruit.com/daily-cheer-automaton/overview. Los archivos anteriores funcionan bien, pero es posible que desee usar los suyos propios y, en ese caso, simplemente continúe usando el mismo sistema de numeración agregando tantos archivos como desee. Tendrá que cambiar el número máximo de archivos enumerados en el software para que se aleatorice hasta ese número.

Paso 5: Constrúyelo

Pegue el altavoz en la carcasa del altavoz. Hay cuatro orificios para pernos, pero me resultó más fácil pegarlo en su posición con E6000. Los cables de los altavoces deben ser lo suficientemente largos para que se extiendan alrededor de la abertura del altavoz y hasta un orificio de salida en el área de montaje de la bocina y bajen hasta la caja de control. Tres cables adicionales que conectan el PIR también deben extender toda esta ruta. Pegue el sensor PIR en su abertura. Oriente el PIR de modo que se pueda acceder a los controles de Sensibilidad y Tiempo. Conecte los cables de alimentación, tierra y datos al PIR. Mire el diagrama de cableado en línea para asegurarse de cuál es energía, datos y tierra. Compruebe dónde se acoplan la bocina y el soporte; estará orientado correctamente cuando el altavoz cuelgue directamente hacia abajo. Taladre un orificio de 1/4 de pulgada tanto en el cuerno como en la montura aproximadamente en el mismo lugar. Pasa los cables PIR y los cables de los altavoces a través del orificio de la bocina que perforaste. Usando Gel-Superglue pegue la carcasa del altavoz a la bocina. Pegue los paneles solares al soporte con pegamento E6000 y coloque los cables de estos paneles en la carcasa principal del soporte. Tendrá que perforar agujeros en el soporte para navegar por estos cables. Estos paneles producen más de 6 voltios, así que conéctelos en paralelo para proporcionar más capacidad. Llene lentamente la caja de control con los componentes comenzando con la batería, seguido por la pila y el relé Feather y por último el amplificador voluminoso. El ENCENDIDO / APAGADO se atornilla a la placa de control junto con el comprobador de batería, el botón pulsador y, finalmente, la placa de carga se monta en la placa que alinea el puerto micro USB hasta el puerto de carga en la puerta. Se utilizan cuatro tornillos n. ° 6 para asegurar la puerta después de perforar previamente los orificios marcados y montar en caliente 4 inserciones de latón moleteado. Ajuste el tiempo y los potenciómetros de sensibilidad en el PIR después de que lo tenga funcionando para ver cuánto tiempo desea que se reproduzcan las canciones (mínimo 15 segundos) y qué tan sensible a las señales de calor. Finalmente, use Gel Super Glue para sellar la placa PIR a la carcasa del altavoz y coloque la bocina en la placa posterior.

Paso 6: usándolo

La máquina puede cargarse con energía solar o funcionar a través de su puerto de carga micro USB. Apagar el interruptor principal aún permite que se cargue a través de los paneles solares y el micro USB. El probador de energía de la batería solo se enciende cuando presiona el botón de encendido / apagado en el panel de control para ahorrar energía. El mío ha estado funcionando durante un tiempo y se mantiene al día fácilmente con las demandas de energía solo a través de la energía solar. El sonido a través de la bocina es notablemente fuerte y tiene muy buenas cualidades tonales. No estoy seguro de la física de por qué funciona, pero lo hace. Cuando me aburra con los ruidos de los pájaros, planeo llenar la tarjeta con una variedad de ruidos "shushhhhhhhh" y donarla a una biblioteca local.

Segundo premio en el Audio Challenge 2020