Lámpara de escritorio Arduino Music Reactive: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

¡Hola a todos!

En esta compilación, haremos una lámpara de escritorio LED reactiva utilizando componentes simples y algo de programación básica de Arduino. Hace un efecto impresionante donde la luz bailará con todos los sonidos y música. Completé este proyecto con un compañero de equipo.

¿Qué me inspiró a hacer esto? Durante uno de los tutoriales de mi módulo, se nos dio la oportunidad de aprender cómo funciona un Arduino y desde entonces me fascinaron las innumerables posibilidades del mismo, junto con el hecho de que es un hardware de código abierto. Habiendo tenido la tarea de crear y refinar un Artefacto Digital, quería usar la computación como una herramienta y un medio para expresar Arte y Cultura a través de este Artefacto Digital físico. Además, siempre me han gustado los objetos que contienen LED, ya que siento que las tiras de LED gobiernan una amplia gama de posibilidades, desde la forma en que se ensambla con el objeto hasta el control del color. Podría hacer que un objeto simple se vea genial e interactivo. Qué mejor es si pudiéramos convertirlo en un objeto portátil. Estoy seguro de que la mayoría de ustedes habrán sabido sobre el DJ marshmello y su icónico tocado. Mi concepto original era refinar el casco marshmello portátil, incorporar luces LED, alimentadas por Arduino y el sensor de movimiento del acelerómetro (tocaremos más sobre esto en los pensamientos finales). Sin embargo, debido al presupuesto (el costo del LED es caro …) y las consideraciones prácticas del proyecto en ese momento, modificamos la idea en esta lámpara LED marshmello con reactividad al sonido. Definitivamente puede verse como un medio que muestra la cultura pop y, al ser una lámpara de sonido reactivo, parece ser un arte digital.

Esta es nuestra versión del proyecto. Todos los créditos al "Natural Nerd" del youtuber, los seguimos basándonos en lo que habían hecho y nos gustaría agradecerles por brindarnos detalles sobre cómo hacer el proyecto. (Nerd natural)

Paso 1: SUMINISTROS PRINCIPALES

Lo primero es lo primero: estos son los suministros que necesitamos. Son en gran parte opcionales, sobre la base de que puede hacer fácilmente su propia improvisación y personalización para su proyecto. Aun así, se necesitan algunos elementos clave si desea seguir esta guía:

• Arduino Uno (o cualquier tipo de Arduino igualmente pequeño)
• Módulo detector de sonido
• Fuente de alimentación externa
• Tiras de LED direccionables individualmente 60 leds por metro
• Cables de puente
• Tablero de circuitos

Dependiendo del aspecto que desee lograr, es posible que desee organizar las tiras de manera diferente o irradiar la luz de otra manera. Para mi enfoque, utilicé los siguientes elementos:

• Un frasco de vidrio reciclado (o cualquier otro frasco que se adapte a su dimensión)
• Una cartulina negra
• Tablero de espuma
• Pintura en aerosol (usada para cubrir el frasco)

Todos los artículos clave se compraron en Continental Electronic (B1-25 Sim Lim Tower), las tiras de LED eran, con mucho, la parte más cara que costaba SGD 18 por 1 metro; nosotros usamos 2 metros. El resto de los artículos fueron materiales reciclados o se compraron en la ferretería / conveniencia del vecindario.

Paso 2: ALIMENTACIÓN DE LOS COMPONENTES

Utilicé una fuente de alimentación externa, como una fuente de alimentación de CA a CC; el tipo del mostrador sugirió una fuente de alimentación externa, ya que sería mejor alimentar una tira de LED de 2 metros y no quemar el puerto USB. Si está usando 1 metro o menos, prescinde de la fuente de alimentación externa y simplemente use el cable USB del Arduino Uno y conéctelo directamente a la PC.

El componente principal del proyecto es el módulo detector de sonido. Proporcionará una señal analógica (entrada) al Arduino, que se utiliza para encender las luces RGB (salida). La fuente de alimentación externa alimentará los tres componentes: Arduino, módulo detector de sonido y luces LED. Conecte el VIN (o 5V) en el Arduino y VCC en la placa del detector de sonido a la entrada positiva. Luego conecte el GND en el Arduino y el detector al negativo. Esto se ilustra en el esquema adjunto. También necesitamos conectar la entrada de 5V y GND en la tira de LED a la fuente de alimentación.

Usamos un tablero como intermediario para estas conexiones. La fuente de alimentación irá a la placa de pruebas desde la fuente de alimentación externa, que luego alimentará los tres componentes como se mencionó.

Nota: nuestro tutor sugirió el uso de una resistencia para las conexiones entre la energía y el módulo detector de sonido, de manera que no toda la energía irá al módulo, lo que permite una mejor entrada.

Paso 3: DETECTOR Y TIRAS

Después de conectar los tres componentes a la alimentación, debemos conectarlos entre sí.

El módulo detector de sonido se comunicará con el Arduino a través de los pines de entrada analógica; usaré el pin A0.

Las tiras de LED necesitan un pulso digital para comprender qué LED deben direccionarse. Por lo tanto, el pin de salida digital DI debe estar conectado al Arduino. Usaré el pin 6 en el Arduino. Llegamos a la tienda donde compramos la electrónica para soldar todo el cableado de puente para la tira de LED. Por lo tanto, no se requirió ningún trabajo de soldadura para el nuestro, ahorrándonos la molestia de eso. Lo que faltaba era simplemente conectarle un cable macho-hembra.

Del mismo modo, puede seguir el diagrama esquemático proporcionado para obtener una descripción general de las conexiones.

Paso 4: CARGA DEL CÓDIGO

Esta es posiblemente la parte más importante del proyecto. Puede encontrar la fuente del código que utilicé aquí (enlace) o mi versión (archivo adjunto). El principio principal es mapear el valor analógico obtenido del sensor con la cantidad de LED que se mostrarán.

Para comenzar cada vez, queremos asegurarnos de que todas las luces funcionen como se espera. Podemos hacer esto usando la función de matriz, que le permitirá encender todos los LED individuales.

Luego, pasamos a la función principal para visualizar los sonidos en la lámpara. Podemos hacer esto usando la función de mapa. Esto nos permitirá mostrar un cierto número de LED dada la entrada variable cuantificable. Para mi enfoque, decidí aumentar la cantidad de LED en la configuración (180 definidos en el código en lugar de los 120 LED que tengo). Probé varias configuraciones, incluido el ajuste de la sensibilidad en el módulo detector de sonido, variaciones del valor bajo y máximo del micrófono, etc. Sin embargo, no pude lograr una visualización deseable hasta haber aumentado el número de LED. También hay una segunda capa de procedimiento. El código permitirá un seguimiento más avanzado de la intensidad del sonido en función de los promedios, para permitir que la luz cambie de color cuando la canción entre en un pico: 'modo ALTO'.

Dependiendo del aspecto que desee lograr, es posible que desee realizar ajustes en el código utilizado. Este video (enlace) explica los códigos en detalle.

Paso 5: PREPARACIÓN DE LA VIVIENDA

Primero, enrollé el papel de cartulina negro aproximadamente del mismo diámetro y circular que la abertura del frasco de vidrio. No tenía las herramientas de medición adecuadas. Por lo tanto, improviso básicamente enrollando todo el papel negro en el frasco. Después de medir la longitud de papel de cartulina negro que necesito usar, lo corto con cuidado siguiendo la marca que proporcioné. Luego pegué los extremos con cinta adhesiva para formar un tubo cilíndrico. La longitud y la altura de la carcasa dependen de la dimensión de su frasco. Puede utilizar la longitud que desee.

A continuación, envuelvo la carcasa que había hecho con la tira de LED a su alrededor, enmascarando toda la superficie de la carcasa. Esto se hizo solo con el adhesivo en la parte posterior de la tira. Me aseguro de cortar una pequeña hendidura para permitir que el cable sobrante se deslice dentro de la carcasa para una gestión más ordenada del cable y no obstruya la superficie al ras.

En tercer lugar, el tubo cilíndrico hueco se utiliza como una ventaja al rellenar la electrónica en el interior. Para empezar, aseguré las conexiones de cables en el Arduino y la placa de pruebas, usando tachuela azul. Luego, pegué el exceso de cable con cinta adhesiva 3M normal. Este paso es una medida de precaución para evitar que los cables se desconecten fácilmente en el proceso de montaje.

En cuarto lugar, la placa ensamblada está lista para ser insertada en la carcasa. Dado que la electrónica está "oculta" dentro de la carcasa, el diseño de la construcción debe ser tal que permita al usuario tener fácil acceso al USB Arduino. No solo eso, el módulo detector de sonido también tendrá que estar boca abajo para que el módulo pueda captar fácilmente la entrada de sonido circundante. Por lo tanto, la placa ensamblada se está configurando verticalmente para permitir eso. Parte del tablero de espuma se utilizó para sujetar el tablero ensamblado a la carcasa. Durante este paso, la tira de LED se conectará (con los cables de salto rojo, naranja y amarillo) después de la colocación de la electrónica. Todas las conexiones se realizan hasta este punto, excepto las de la fuente de alimentación externa: los cables rojo y negro.

Paso 6: LA MISMA CARCASA

Como baso la lámpara de escritorio para que sea una réplica de la cabeza de marshmello, tuve que cubrir todo el frasco de vidrio, excepto la parte de los ojos y la boca, que tenía que ser negra, con la pintura en aerosol blanca. Se corta una plantilla de los ojos y la boca y se pega en el frasco antes del trabajo de pulverización. El frasco se dejó secar antes de colocar los ojos y la boca desde el interior del frasco. Esto se hizo usando el papel de cartulina negro restante (inicialmente pensé en pintarlo de negro). El efecto resultó bien, ya que parece que los ojos y la capa de la boca en realidad se estaban recortando.

La tapa de metal necesitaba tener una abertura central para el acceso al Arduino USB, el módulo detector de sonido y la fuente de alimentación como se mencionó. Me las arreglé para hacer el corte en el taller de la escuela.

Paso 7: TERMINANDO

Ahora es el ensamblaje final de la construcción.

Primero se verifica la tira de LED para asegurarse de que las luces realmente funcionen y que todas las conexiones sean correctas. Una vez que se haya asegurado de que los componentes funcionen, puede continuar insertando la carcasa en la carcasa del frasco que hizo. Puede ver por el orificio (incluso después de colocar la tapa) y la ubicación de los componentes electrónicos, puede llegar tanto a la interfaz USB Arduino como a la entrada de energía desde abajo. El módulo detector de sonido también sobresale ligeramente hacia afuera, para una mejor captura de sonido. Para las piernas, utilicé cubos recortados de la tabla de espuma y los pinté de negro. Idealmente, puede usar un bonito soporte de madera para su lámpara de escritorio.

Nota: el trabajo de pintura inicialmente estaba mal hecho como se ve en las marcas de agua en el primer prototipo, por lo tanto, tuve que raspar todo el revestimiento con un disolvente y luego volver a rociarlo. Esto definitivamente requirió un esfuerzo adicional que puede evitar.

Y finalmente, completé el proyecto. Definitivamente tomó repetidas pruebas y errores, ya sea para poner en marcha el código o con respecto a la alteración del proceso de ensamblaje, pero estaba contento con lo que se logró.

Paso 8: COMPLETO

Este fue un gran proyecto y me divertí mucho haciéndolo. Además, es especialmente bueno ya que es muy personalizable y permite actualizaciones en cualquier momento en el futuro. El código se puede modificar en cualquier momento y, básicamente, se obtiene una lámpara "nueva" cada vez.

MEJORAS FUTURAS

Sin embargo, hay muchas más mejoras y / o variaciones que se pueden realizar en la construcción.

Puede agregar varias entradas de botón conectadas al Arduino. Con esto, puede cambiar el modo para implementar una función de lámpara general, con, por ejemplo, pulsación general. Esto permite cambiar entre el modo reactivo al sonido actual y el modo pulsante de gradiente general. Se puede implementar otro botón para que cambie el conjunto de colores de las luces radiantes (conjunto 1 - azul a amarillo, conjunto 2 - rojo a violeta, etc.). O incluso más, puede tener 3 capas de procedimiento donde hay más modos para el seguimiento avanzado de la intensidad del sonido en función de los promedios: 'BAJO', 'NORMAL', 'ALTO'. De esa manera, logrará una gama más amplia de ondas de color.

También me gusta volver a mi concepto original, el cabezal LED marshmello portátil. Esto parecerá una construcción más audaz, que combina el uso de un módulo detector de sonido y un módulo de movimiento del acelerómetro. El módulo detector de sonido generalizará la visualización del pulso de las luces LED, mientras que el módulo de movimiento del acelerómetro cambiará el color de las luces de acuerdo con la entrada que lea: grado de movimiento del usuario.

Básicamente, la idea aquí es que las limitaciones son infinitas y es una que solo está restringida por su visión. ¡Gracias por mirar / leer y diviértete con tu Arduino!