Sinkronisering van vuur, musiek en ligte: 10 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Ons weet almal dat elektronika gebruik word vir baie belangrike take in hospitale, skole, fabrieke. Waarom nie ook 'n bietjie pret daarmee nie.

In hierdie instruksies maak ek vuur en ligte (LED's) wat op musiek reageer om musiek 'n bietjie meer pret te maak.

Ons gebruik isopropylalkohol as die hoofkomponent van 'n ontsmettingsmiddel wat baie vinnig verdamp en nie so 'n kragtige reuk agterlaat in vergelyking met ander brandstowwe nie, en die lug is na slegs 'n minuut of twee skoon.

Die servo aktiveer 'n spuitbottel gevul met isopropyl om 'n vuur/vlam te veroorsaak wat veroorsaak word deur 'n spuit met 'n spuit wat butaan vloei.

Stap 1: materiaal benodig

Versamel 'n paar servo's, Led Strips en ander elektronika om aan die gang te kom met hierdie konstruksie, om presies te wees, al die komponente wat benodig word

1. MG995 180 grade servo's* 8

2. Arduino Nano *1

3, Stm32

4. Spuit bottels *4

5. Wood Strips

6. Sirkelvormige/ reghoekige laaghout

7. Metaalstawe vir ondersteuning

8. Akwariumpype

9. Broodbord

10. PCA9685 Servo Driver

11. Perf bord

12. Man -tot -man -kopdrade

13. Broodbordkragbron

14. 5 Amp Kragtoevoer 5-12 Volt

15. Injectiespuit

16. IRFZ44N Mosfet *3

17. Visdraad

18. DRV8825

19. NEMA 17 Stepper Motor

Stap 2: Servo's

Kom ons stem saam dat die servo die hoofkomponent van die projek is, aangesien dit die afvuur of die uitbarsting van vuur veroorsaak. Om 'n MG995 -servo te gebruik As u dit in 'n arduino -aansluiting aansluit, kan u oor die algemeen baie verwysings vind om 'n servo met arduino te beheer. Benewens die servo's gebruik ons 'n PCA9685 Servo Driver om die beheer makliker, vinniger en doeltreffender te maak.

Aangesien Two Servo's Actuate One -bottel hulle beide gelyktydig beheer met dieselfde kontrole/pwm (polswydte modulasie) sein doeltreffender is, bied dit 'n probleem wat beide kloksgewys of antikloksgewys op dieselfde tyd draai. Om dit te oorkom, moet ons alle servo's van die regte kant verander.

Dit kan gedoen word deur die servo oop te maak en die drade wat na die motor lei, en die uiterste linker en regter leidings van die potensiometer om te keer. Dit mislei die servo deur dit met die kloksgewys te laat beweeg vir 'n gegewe sein teen die kloksgewys en omgekeerd.

Beide die servo's vir 'n gegewe bottel draai met die kloksgewys en die ander kloksgewys om die spuitbottel se sneller deur 'n sterk vislyn te druk.

Stap 3: Monteer die servo's

Die Servo's na suksesvolle verandering (4 uit die 8) moet nou gemonteer word. Ek het dit maklik gevind om gate te sny met 'n boormasjien met 'n sirkelsaagboorpunt daarby. Die servo -rand is ongeveer 2 cm, en dit is dus die doeltreffendste om dit met 'n sirkelsaagboor te sny. Maak seker dat daar 'n gaping van 8-10 cm tussen elke servo is, sodat die bottel maklik kan in- en uitgemaak word. Nadat ek die gate gesny het, het ek dit die beste gevind om die bokant van die servo met 'n goeie gomgeweer vas te plak en die rand van die servo in die snykant te skuif. Hierdie sny- en monteerproses is 'n bietjie afhanklike/ proef- en foutproses.

Die geel papier merk die kolle waar die gat moet sny sodat die servo se rande kan gly. Die geboorde geheel kan gladder gemaak word met 'n gewone klein boor.

Stap 4: Makeshift Perf Board Servo Shield

Deur hierdie servoskerm te maak, is die bedrading en die aansluiting baie makliker en ook maklik om op te los.

Neem agt stelle van 3 koppenne en soldeer dit op 'n klein bordjie, en sorg dat daar tussenin dieselfde ruimte is. Maak die spanning kort en maak dit deur middel van drade of klein metaalpenne vir die hele Agt Servo's. Kort 2-2-2-2 stelle PWM-penne op 'n manier dat die eerste 2 servo's dieselfde PWM-sein ontvang, die volgende twee ensovoorts.

Dit is ook baie belangrik om hierdie perf board te maak, want hoewel die PCA9685 Servo -bestuurder uitstekende IO bied vir die koppeling van die servo's, is die bestuurder beperk tot 5V en het vermoedelik huidige beperkings. Om dit te oorkom, is hierdie perf board board/PCB 'n baie goeie opsie. Die ander rede is ook dat die servo's wat in hierdie projek werk, op hul maksimum spanningsvermoë werk vir 'n hoër wringkrag en 'n skoon spuitbottelpers, daarom bied ons 8V deur hierdie tydelike servo -skild. Voeg ook 'n manlike kopdraad by die eerste stel servo's, ensovoorts, om dit later aan die bestuurder te koppel.

Stap 5: Die butaanvlam

Om die Isopropyl aan te steek, is 'n klein vlammetjie reg voor die bottel nodig. Ek het probeer om met alkohol te eksperimenteer om die alkohol te aktiveer, maar dit werk ongelukkig nie, en selfs as dit wel gebeur het, was daar probleme wat ek ondervind het. As ons met die butaan -idee voortgaan, benodig ons vier klein spuite en akwariumpype. Koppel al vier hulle aan 'n enkele pyp deur spesiale adapters / buisbeslag. Die deel wat nou oorbly, hou die butaan vas sodat gas in die spuite vloei. Om dit te bereik, het ek 'n houtkas/ behuising gemaak sodat 'n stapmotor met 'n skroefdraad/ staaf teen die butaan kan druk en die gas kan laat vloei.

Sny twee laaghoutblaaie ongeveer 1,25 keer die grootte van u butaanblikkie, die ekstra hout hieronder is vir die stapmotor en die staaf wat teen die blikkie kan druk. Neem twee klein laaghoutjies omtrent die deursnee van die butaanblikkie en boor/ spyker dit sodat die butaanblik tussen die laaghoutblaaie wat vroeër geneem is, pas. Vir die onderste deel van die blikkie was dit die beste om 'n vierkantige/ reghoekige stuk laaghout van die grootte van die basis van die butaan te neem. Boor 'n gesentreerde geheel en 'n moer /seëlaar /moer sodat 'n draadstaaf daardeur kan trek. Skuif die butaanblik in die samestelling en plaas 'n akrielblad met 'n gesentreerde geheel, sodat die spuitstuk van die butaanblik kan verbygaan / raak daaraan. Skuif 'n spuit of iets soortgelyks in die boonste gedeelte van akriel sodat die gas uit die spuit kom as die blikkie daarteen druk. Koppel dit aan die vier pype wat na die vier verskillende spuite voor die bottels gaan. Gebruik skroewe wat in die onderste gedeelte van die behuizing deur die veer loop en verbind dit met die houtkonstruksie, sodat as die skroef deur die stepper vasgedraai word, die behuizing na die stepper gaan en die pers van die Butane Can Easy kan druk.

U vergadering hier vir die butaanblikkie is gedoen.

Nou moet ons die pype deur die laaghout wat die servo's bevat, opbring. Boor net gate in die radius van die akwariumpype, netjies en verbind die spuite. Ryg ook die vislyn van die servo's uit die bottel en af na die ander servo sodat die bottel ingedruk word wanneer die servo geaktiveer word. U kan klein bosse in die persgedeelte van die spuitbottel sny sodat die vislyn nie af en toe gly nie.

Stap 6: Ligte

Om 'n projek visueel aan te trek Aantreklike ligte is 'n deurslaggewende onderdeel: neem strokies RGB -LED's en sny vier stroke 9 -LED's, dit draai om die bottels met die isopropyl om die beoogde effek te verkry. Draai hulle in serie en bring die laaste drade uit. U het rooi, groen en blou en 'n positiewe voorsprong by u. Hulle word geaktiveer as u 12V aan die positiewe lood verskaf en die kleur wat u wil, maal. Aarding Twee kleure terselfdertyd gee aanleiding tot 'n ander kleur waarna via 'n kleurkaart op die internet oral verwys kan word.

Dit word moeilik om dit aan en uit te skakel met 'n Arduino/ STM32, aangesien die Arduino/ STM32 -mikrobeheerder nie 12 volt kan aan- en uitskakel nie. Dus gebruik ons 3 IRFZ44N Mosfet's hier om die LED's aan en af te skakel wat ooreenstem met die musiek. Neem die Mosfet en dra die middelste terminaal na die ooreenstemmende kleur en sy uiterste regterkant na die grond en sy linkerterminaal na die mikrokontroleerder. Herhaal dit ook vir die ander twee kleure.

Dit is altyd 'n goeie idee om dit een keer te toets met 'n eenvoudige arduino -skets, maar verander die speldnommer in die knipskets na die een wat u met die mosfet verbind het.

Plak die LED's van die RGB in 'n sirkelvormige vorm deur die spuitbottel as 'n inspringing te hou. Ek stel voor dat die bottel stewig toegedraai word en warm vasgemaak word op die houtbasis/laaghout. Dit maak ook 'n plek sodat die bottels nie beweeg of val as die draad druk op die bottel nie.

Stap 7: Elektronika en bedrading

Die bedrading is redelik eenvoudig. Ek het ook 'n stroombaan -diagram hieronder aangeheg vir u verwysing. Eintlik is PWM -drade van die Servo Driver aan die 8 servomotors vasgemaak waarin 4 van hulle omgekeer is. Ek het 'n arduino en 'n STM32 as die mikrobeheerder gebruik. Die arduino is vir die beheer van die bespuiting en die STM32 is vir die beheer van die ligte. Ek het 'n STM32 gebruik sodat die kleurtoewysings vir spesifieke musiek beter is, aangesien 'n STM32 beter spesifikasies het en beter vier transformasies kan uitvoer, wat lei tot 'n beter lig. Die gebruik van 'n arduino sou ook nie 'n probleem wees nie, maar dit lyk miskien 'n bietjie sleg in vergelyking met die gebruik van 'n stm32 wat beter berekeninge kan doen.

Stap 8: Kode

Soos enige deel van 'n projek met 'n mikrobeheerder, is die kode die belangrikste deel. Hieronder is die kode vir hierdie projek. Voel vry om aan te pas of veranderings aan te pas wat by u behoeftes pas. Speldnommer wat ooreenstem met die kode word in die kode self genoem.

Die bespuiting '' Kode '' is basies 'n Arduino wat deur 'n rekenaar geprogrammeer is om 'n bespuiting te veroorsaak wanneer iets in die Arduino se seriële monitor getik word, ons het kombinasies van '' a '' - '' p '' waar '' a '' veroorsaak een bespuiting/ vuurstorting en '' o '' veroorsaak dat alle vier bottels moet spuit, '' p '' is 'n vertraging van 500 sekondes. Die Bursts kan beheer word deur 'n string van hierdie karakters in die seriële monitor (voortdurend) te gee.

Die ander kode is vir die wissel van LED's deur die STM32. Dit voer Fourier -transformasies uit om op 'n gegewe musiek te reageer en produseer die beoogde pragtige kleurveranderende effek.

Die laaste kode is vir die Butaan -stapmotor, wat DRV 8825 -stuurstuurbestuurder gebruik om 'n skroef te draai wat teen die blikkie stoot om die gas aan te skakel. Alhoewel u ook die skroef / koppelstuk met die hand kan draai om die blikkie teen die boonste akriel te druk wat die gas veroorsaak / oopmaak na die spuite wat voor die bottels geplaas word.

Stap 9: Sukses

Ons projek is uiteindelik klaar.

Hierby is die video wat die demonstrasie toon:)

Stap 10: wenke, truuks en voorstelle

Let op: aangesien hierdie projek werklike vuur behels, sowel as die belangrikste bedoelde effek, maar ook as butaan, moet u versigtig wees. Isopropylalkohol is ook 'n gevaarlike chemikalie en moet versigtig wees.

1. Alhoewel hierdie projek op die vuur reageer, is dit eintlik nie heeltemal outomaties nie, aangesien 'n persoon 'n seriële monitor moet lewer om die vlamme te veroorsaak. Dit kan maklik verbeter word met 'n luislang/ enige algoritme wat 'n hele lied van die invoer '' a '' tot '' p '' kan uitbeeld en dit aan die Arduino kan voorlê om dit outomaties te maak.

2. Voeg 'n Kapton Heat tape by die bottels wat die Isopropyl bevat, net om te verhit dat die botteldoppe verhit word/ die spuit van die bottel beskadig.

3. 'n Soort veiligheidssensor kan by die hele gebou gevoeg word, soos die HC-SR04 of die nabyheidssensor om die vloei van gas en die spuitproses te stop as 'n persoon naby die projek staan en dit is gevaarlik om 'n vlam te veroorsaak.

4. Kragtoevoer word gebruik Kan met Buck- of Boost-omsetters tot 'n minimum beperk word om die 8V (5A) (vir die servo's), 23-40v (vir die stapmotor), 5v (vir die Arduino en die Stm32) en 12V (Vir die ligte).

5. Ek het nie die skemas van die stapmotor of die DRV8825 aangebied nie, aangesien dit 'n redelik eenvoudige bestuurder is wat die motor dryf, en daar is ook baie hulpbronne op die internet beskikbaar om dit aan die stepper en 'n mikrobeheerder te koppel. Alhoewel ek die ooreenstemmende kode verskaf het, het ek twee knoppies gebruik om die stappermotor met die kloksgewys en die kloksgewys te draai, sodat die skroef teen die blikkie gedruk word en die knoppie teen die kloksgewys gedruk kan word sodat die gas word verminder/ afsny.

6. Verseker dat die aarde goed gemonteer is om onbedoelde uitsette en hik in die konstruksie te vermy. U kan ook 'n PCB ontwerp om die mikrobeheerder en die elektronika te monteer om dit makliker te maak.

7. Hierdie projek kan ook as 'n ontsmettingsdispenser gebruik word, sowel as in die bottels isopropyl wat 'n bietjie sanitasie kan bied.

8. Die vuur moet eintlik deur 'n aansteker aangesteek word. Om dit te vermy, kan ons nichroomdraad gebruik om die beligtingsproses nog eenvoudiger te maak en die rekenaar/ mikrokontroleerder te bestuur.