Applousmeter: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Sedert êrens rondom die jaar 2001 het ek tromlesse begin neem. Na tien jaar, in 2011, het ek by my eerste konsertband aangesluit en ek was verslaaf. Saam musiek maak en by 'n konsert speel, is opwindend. Nou is ek al meer as 5 jaar by 'n ander konsertorkes. Ons het twee konserte per jaar en verskeie kommissies aan die kant.

As tema van ons nuwejaarskonsert wou ons 'n prysuitdeling hou vir die beste liedjies wat ons gespeel het. Die opset was dat ons twee liedjies in elke kategorie gespeel het. Byvoorbeeld "Ice versus fire" waarvoor ons 'n medley van "Frozen" gespeel het en een van "How to train your dragon". Die gehoor moet dan stem vir die beste liedjie, wat dan 'n persoonlike 3D -gedrukte toekenning ontvang.

Tydens 'n dinkskrum tydens die voorbereidings het ons baie idees gehad oor hoe ons die gehoor kan laat stem, van papierstemme tot programme. Maar al hierdie voorstelle vereis dat die vertoning vir elke toekenning gestaak word, terwyl dit die gehoor ernstig aflei. Toe 'n applousmeter voorgestel word, het ons almal geweet ons slaan goud. Maar sommige soektogte aanlyn het geen werklike gereed-vir-weg-oplossing geopenbaar nie. Dus het ek dapper opgestaan, myself as 'n beginnermaker verklaar en beweer dat ek maklik een van nuuts af kon bou vir 'n redelik klein begroting.

O seun, ek was nie voorbereid op die konyngat waarin ek sou val nie.

Voorrade

Gereedskap

• Jou gunsteling koordlose boor
• Sirkelboor en ander bisse
• skroewedraaiers
• 3D -drukker (opsioneel)

Saak

• Laaghout. (Ek kies 8mm multiplex, maar agterna moes ek 12mm of selfs dikker gewees het)
• 4 X magnetiese deurklap (opsioneel agterna)
• Skroewe

Elektronika (5V)

• Arduino Nano
• Electret mikrofoon versterker - MAX4466 met verstelbare versterking (of soortgelyk, wat ook al u behoeftes pas)
• 2 x 5V 8 kanaal aflosmodule
• 220V tot 5V transformator
• drade, baie kortes, en een vierstrengs draad van etlike meters vir die 'afstandsbediening'
• twee skakelaars

Elektronika (220V)

• standaard elektriese kabels (oorblyfsels van huisbou is ideaal, maar die beste buigsaam)
• Gesmette wisselstroomaansluiting (opsioneel, maar word sterk aanbeveel)
• Gloeilampe van u keuse
• Gloeilampe

Stap 1: 5V -stroombaan: Arduino

Daar is drie hoofonderdele vir hierdie konstruksie: (1) die 5V -elektronika wat 'hard dink' sal doen: luister en besluit wanneer en watter ligte om aan te skakel; (2) die omhulsel om alles mooi in te pas, verberg al die 'misdade' en (3) die 220V -stroombaan wat deur die 5V -stroombane beheer word.

Laat ons begin met die 5V -stroombane, aangesien ons dit op klein skaal kan bou.

Dit was nie 'n maklike taak om aanlynbronne te vind nie. Ek het tien ligte voorgestel, wat volgens die luide applous aangesteek het, maar dit lyk asof niemand dit voorheen gedoen het nie. So, ek het klein begin; Op tinkerCAD bou ek 'n aanlyn simulasie van hoe ek wou hê dat die 5V elektroniese dele moet lyk. U kan my baie rudimentêre ontwerp met kode hier vind: https://www.tinkercad.com/things/8mnCXXKIs9M of hieronder op hierdie bladsy as 'Applause_1.0.ino' lêer.

Deur 'n konsepweergawe aanlyn te maak en verskeie Arduino -kodes op hierdie simulasie te toets, het ek regtig gehelp om 'n beter beeld te kry van wat nodig is vir hierdie konstruksie. Op hierdie manier het ek geëksperimenteer met die toevoeging van 'n manier om die gedrag van die program te beheer: ek het twee skakelaars gekry. Een skakelaar skakel die meting aan en uit, die ander stel die telling terug na 0/10.

Ek beskik oor al die nodige komponente: 'n paar LED's, weerstande, 'n Arduino en die belangrikste 'n Arduino -versoenbare mikrofoon.

Ek bou die kring en toets alles tydens die volgende repetisie, net om te besef dat die mikrofoon wat ek gekoop het, te sensitief was vir my gebruik. Net een klap in 'n redelike nabyheid, of net die band wat speel, sal die mikrofoon versadig en 'n 10/10 telling kry. Dit het my gedryf om na 'n mikrofoon met veranderlike versterking te soek. Ek het uiteindelik besluit op die Electret -mikrofoonversterker - MAX4466. Dit het 'n baie klein skroef aan die agterkant waarmee u die versterking kan stel. (kanttekening: ek het ook sonder spesiale rede die Arduino uno vir 'n Arduino Nano verander).

Die MAX4466 het beter presteer, maar het ook die maksimum bereik as hy naby klap, daarom het ek besluit om ook clap-time op te neem as 'n veranderlike van die formule in plaas van slegs die luidheid van die applous. Ek het ook 'n bietjie meer 'n elegante kode vir hierdie weergawe 2.0 van die sagteware geskryf (selfs al sê ek dit self). As 'n hardheidsdrempel oorskry word, gaan slegs die eerste lig aan, gevolg deur 'n kort pouse waartydens geen ligte kan brand nie. Nadat hy gewag het, luister die Arduino as die geluid nog steeds hard genoeg is vir die tweede lig om aan te gaan, as dit die geval is, dan brand die lig en sal die volgende wagperiode begin. Die wagtyd sal toeneem elke keer as 'n nuwe lig aangaan. 'N Applous sal 22,5 sekondes op volle volume moet duur voordat die ligte 10/10 kan wys. U kan die kode op tinkerCAD https://www.tinkercad.com/things/lKgWlueZDE3 of hieronder vind as 'Applause_2.0.ino' lêer

'N Vinnige toets met die aflosmodules wat in plaas van die LED's gekoppel is, het my geleer dat die aflosse AAN was wanneer die sein LAAG en AF was wanneer die sein HOOG was. Geen probleem nie, net 'n paar AAN en UIT in die kode, en ons was gereed.

Met dit alles uitgesorteer. Ek kon begin om alles saam te soldeer. Maar ek moes weet hoe lank al die verbindings in die boks moet wees. Laat ons dus eers die buitekas bou en al die komponente daarin rangskik.

Stap 2: Ontwerp die boks

'N Tweede aspek van hierdie konstruksie was die estetika daarvan. Die applousmeter sou in die middel van die aandag wees, sodat dit ten minste goed moes lyk. Ek het gekies om 'n houtkas te bou, aangesien ek die basiese gereedskap daarvoor het, en dit is relatief maklik.

Nadat ek op tinkerCAD geleer het dat eksperimentering in die digitale wêreld uiters opvoedkundig is, het ek ook die applousmeter in die gewilde 3D-CAD-program Fusion360 ontwerp voordat ek enige van die nodige materiaal gekoop het.

In die loop van verskeie herhalings het ek uiteindelik besluit oor hierdie ontwerp (sien foto's). Dit is 'n eenvoudige reghoekige boks met die ligte wat uit sirkelvormige gate in die voorpaneel steek.

Lelike skroewe in die voorpaneel is vermy deur 'n paar steunstawe aan die binnekant van die voorpaneel by te voeg, waarna later magnetiese deurknipsels vasgeskroef sou word. Die magnetiese sluitstelsel is agterna meer 'n veiligheidsfunksie as 'n werklik noodsaaklike, aangesien die tralies die voorplaat alleen deur wrywing vasgehou het.

Ek het ook die elektronika by my digitale ontwerp gevoeg. Dit het 'n paar dinge verander, en dit het al vrugte afgewerp dat ek dit eers in Fusion360 ontwerp het. Die boks moes byvoorbeeld 'n bietjie wyer as die aanvanklike 15 cm wees, sodat die relais sywaarts kon pas. Ek het ook plastiekhouers vir die ligkaste wat die ligte op hul beurt sou hou, modelleer en 3D-druk plastiekhouers. Dit was vir my die opsie wat my genoeg 'wiggle-room' sou gee vir toekomstige foute. (Ek weet dat hierdie houers ook as sodanig gekoop kan word, maar dit het my drie keer meer gekos en ek was op 'n begroting)

Ek het die F360 -lêer van my finale ontwerp hier bygevoeg om na te verwys en mee te speel.

Stap 3: Bou die boks

Met die afhandeling van die digitale ontwerp, was dit tyd om na die hardewarewinkel te gaan, 'n groot laag laaghout te koop en te begin sny. Omdat ek nie regtig sulke 'fyn' gereedskap besit nie, het ek een naweek na my ouerhuis gegaan en die hout daar op maat gesny.

My ontwerp het egter 'n redelik eksotiese snyblad gelewer:

• 2 keer 16.6x150cm vir voor en agter
• 2 keer 16,6 x 10,2 cm vir die bokant en onderkant
• 2 keer 10.2x148.4cm vir die sye

Die ondersteuningsstawe aan die binnekant van die voorpaneel was oorskiet en is as sodanig gebruik, anders sou die lengte 134 cm en 12 cm lank gewees het.

Eers by die huis het ek al die dele op die vloer neergelê en met behulp van 'n paar (leen) hoekklemme begin om gate voor te boor en die planke aanmekaar te skroef. Onthou dat skroewe slegs bo, onder en agter op die meter kom vir suiwer estetiese reaksies.

Die loods om die gate te boor en alle planke aanmekaar te skroef, was 'n moeilike taak omdat die laaghout slegs 8 mm dun was, ek het myself dikwels vervloek omdat ek gedink het dat 8 mm dik genoeg sou wees.

Die voorpaneel het 'n paar gate van ongeveer 5 cm in deursnee nodig. Ek het die middellyn van die voorkant gemerk en van die een kant af begin. Die middel van die eerste gat was 8 mm (die materiaal dikte) + 75 mm (die helfte van 150 mm) van die rand van die bord. Alle ander gate is 150 mm uitmekaar. Uiteindelik was ek eers 2 mm af toe ek die tiende putjie gemerk het … dit was 'n goeie dag!

Die enigste sirkelboor wat ek kon leen, was 51 mm, meer as naby genoeg sodat ek gelukkig kon begin boor.

Die voorplaatgidse is met eenvoudige houtgom aan die binnekant van die voorplaat vasgeplak.

Stap 4: Installeer die voetstukke in die boks

Die eerste komponente wat in ons nuutgeboude boks aangebring word, is die houers met ligte voetstukke. Die rede hiervoor is dat die houers in die middel van elke gat in die voorplaat gesentreer moet wees. Omdat die houer die gloeilampe in posisie hou, wat op hul beurt die gloeilampe aan hulle vasskroef, en die gloeilampe letterlik die enigste ding is wat uit die voorpaneel steek en dus die enigste ding is wat nie kan verskuif word nie 'n ander posisie in ons boks. Aangesien hul posisie vas is, moet hulle eers ingaan om seker te maak dat ek nie later 'n dom fout maak nie.

Soos ek vroeër genoem het, is daar ligte voetstukke in die handel met 'n geïntegreerde houer om dit loodreg op 'n muur te monteer, maar dit kos 4 keer meer as die eenvoudige wat gemaak word om net aan die plafon te hang sonder om eers 'n swak poging aan te wend lyk mooi. Ek het dus 'n goedkoop en 3D-gedrukte houer vir die voetstukke gekies. (STL lêer hieronder). By die maak van die 3D -ontwerp het ek seker gemaak dat daar genoeg 'wiggle' -kamer is om die voetstukke op verskillende dieptes te plaas.

Ek het net een houer gedruk om die ontwerp te verifieer. Daarna het ek 9 houers gelyktydig gedruk, al my boubord heeltemal volgemaak en uiteindelik meer as 50 uur geduur.

Ek het willekeurig die bokant en onderkant van die voorkant en die boks gemerk (onthou ek het 'n groot afwyking van 2 mm tussen digitale ontwerp en werklikheid). Toe begin ek met die vervelige proses om een houer met die deksel in die middel te sentreer, die voorkant versigtig op te lig, sy posisie met potlood te merk en na die volgende houer te beweeg. Toe alles klaar was, het ek elke posisie nagegaan voordat ek dit uiteindelik in die agterplaat vasgeskroef het.

'N Opmerking oor skroewe: my houerontwerp het 'n redelik dik basis; dit word doelbewus gedoen om seker te maak dat my 16 mm lange skroewe nie aan die agterkant van my 8 mm -agterplaat steek nie. Nog 'n rede om 'n dikker laaghout te kies. (Vergeet "leef, lief, lag", dit is "leef, lief en leer").

In elk geval, die ligkaste was volgende. Ek het die gewenste hoogte gekies wat ek wou hê dat die gloeilampe bo die voorpaneel moet uitsteek, en dan die diepte waarop die voetstukke moet wees, gemeet, deur alles noukeurig te plaas terwyl die voorkant toe is, dit op te lig en te meet. 'N Klein detail: ek moes eers 'n stuk van die kabeluiteinde van al die voetstukke wat vir die kabels gedraai het, losskroef en afbreek, maar ek het dit in pasgemaakte gedrukte houers gemonteer, hulle het vir my glad nie 'n funksie gedien nie. Nog erger, die trekontlasting het veroorsaak dat die kabels weerstaan in die noue buiging waarin ek hulle gedwing het, en sodoende sy werk perfek verrig het … so die trekontlasting moes uitgeskakel word sodat die voetstukke in die houers kon pas soos ek wou.

Ek het al die voetstukke in die houers vasgeplak en laat oornag stol met rekkies wat druk hou. Natuurlik het ek vergeet dat ek 9 normale gloeilampe en een vet vir die tiende lig gekoop het; hierdie groter lig is meer sferies in plaas van 'n peervorm, en benodig 'n sok wat nader aan die voorkant van die boks geplaas word as alle ander ligte.(Lewe en leer)

Ek moes dus die gom breek (slegs my 3D-druk effens breek) om die houer vry te maak en te herposisioneer. Nadat u meer gom aan die houer vasgemaak het en dit op die regte hoogte by die houer vasgemaak het, is die voetstukke gemonteer.

Ek het ook die verbindings van die ligkaste aan een van die kante van die agterplaat vasgeskroef.

Stap 5: Soldeer die laespanning-elektronika

Die volgende orde is om al die lae spanning elektronika in die boks droog te pas om 'n idee te kry van hoe lank die gesoldeerde verbindings tussen die dele moet wees.

Ek het begin deur die Arduino in die middel tussen lig 5 en 6 te plaas en die relais op die aangrensende plekke bo en onder te rangskik.

Ek het besef dat daar geen houtskroewe deur die gate in die Arduino nano sou pas nie. Dit word vinnig opgelos deur 'n paar vroulike koppe op 'n soldeerbare broodbord te soldeer. Die kopstukke hou die Arduino vas en 'n paar boorgate in die printplaat sal die houtskroewe sonder klagtes aanvaar. Hierdie soldeerbare bord bevat ook die koppe vir die mikrofoon wat verbind moet word, die verbindings (met kabels) om na die aflosse te gaan en die lang kabel vir die afstandsbedieningsboks.

Oor die afgeleë boks; Ek het twee skakelaars nodig aan die einde van 'n baie lang kabel. Ek is heel agter in die verhoog as perkussiespeler, terwyl die meter heel voor in die verhoog is. Ek het 20 m 4 gestrande draad gekoop wat gewoonlik gebruik word om LED -stroke te soldeer. Om die twee skakelaars te huisves, het ek 'n eenvoudige boks ontwerp (3D STL- en F360-lêers hieronder ontwerp) en gedruk, maar enige reghoekige boks met 'n paar uitsparings vir die komponente en drade sal die werk doen.

Nadat ek die afstand tussen die komponente gemeet en 'n groot hoeveelheid op die afstand geneem het, het ek die soldeerbout verhit en begin soldeer.

Om alle verbindings te soldeer, verg geduld, en veral konsentrasie om dit reg te doen. Ek het die bedradingskema ingesluit wat ek gebruik het om alle verbindings te maak, maar wees bewus daarvan dat u bedrading 'n bietjie anders kan wees as u verskillende komponente gebruik. (Of as ek 'n fout in my diagram gemaak het)

Uiteindelik het my bedrading gelyk asof 'n voël daar wou nes maak. Tog is daar wonderbaarlik geen foute gemaak nie en niks het begin rook toe die krag aangeskakel is nie.

Met alles verbonde, kon ek elke printplaat op 3D-gedrukte afstande op die agterpaneel vasskroef. Hierdie afwykings het twee funksies: (1) dit is altyd 'n goeie idee om ruimte te skep tussen die printplate en die plaat waarop u dit monteer. En (2) het ek al gekla dat ek 16 mm skroewe en 8 mm laaghout het, en ek loop dus voortdurend die gevaar om skroewe reguit deur die hout te skroef? Ja, die afstande het ook seker gemaak dat my skroewe nie aan die ander kant van die laaghoutkas sou kom nie.

[OPMERKING] Agterna sou ek eintlik aanbeveel om 5 aflosse per aflosmodule te gebruik. My idee om twee 8-kanaals relaismodules te gebruik, was om voorsiening te maak vir 'n gebreekte relais, in hierdie geval sou ek eenvoudig die verbindings moes verander en die applousmeter weer aan die gang sou wees. Dit sou ook die 220V -verbindings 'n bietjie beter verdeel oor die twee modules, wat die kabelbestuur 'n bietjie meer … hanteerbaar maak. (Lewe en leer)

Stap 6: Koppel die 220V -komponente aan

Met al die lae spanningskomponente in plek, is dit tyd vir die ernstige werk en die installering van die hoofspanningskring.

Dit is vanselfsprekend dat terwyl u met die drade werk, u dit NIE onder enige omstandighede aan die netkonneksie moet koppel nie !!!!!

Saam met die tegnikus wat die vertoonligte vir ons komende konsert sou installeer en beheer, het ons besluit om 'n gesmelte stopcontact as kraginvoer vir die applousmeter te gebruik. Dit het verseker dat enige kabel van enige lengte in staat sou wees om krag aan ons meter te gee.

Dit sou ook 'n veiligheidslaag by ons opstelling voeg: hierdie verbindings is toegerus met 'n lont wat bo 'n sekere stroomsterkte waai, om seker te maak dat niks brand nie, as dit nie veronderstel is nie.

Vir die installering van hierdie prop het ons die presiese afmetings nodig gehad. Dit het egter 'n redelik komplekse vorm. Die eenvoudigste ding wat ek kan vind, is om die kragprop op 'n stuk karton te druk en die kontoere van die prop op te spoor. Die kontoerlyne kan dan uitgesny word, met 'n sjabloon wat na die hout oorgedra kan word.

As u die plek vir die prop merk en uitsny, moet u onthou dat daar reeds komponente aan die binnekant van die meter geïnstalleer is wat nie meer beweeg kan word nie, wat die moontlike plekke beperk waar die prop uit die boks kan steek. Dieselfde geld vir die uitgangsgat van die 20 m lange draad vir die 'afstandsbediening'.

Normaalweg sou jy die gat met 'n figuursaag sny, maar ek het nie so 'n toestel nie en ek was ongeduldig, so ek het eenvoudig gate langs die kontoere geboor en die gat net met 'n skerp lem uitgesny. Dit werk, maar ek kan dit nie aanbeveel nie, aangesien ek my vingers amper afgesny het.

Nou is dit net 'n kwessie om alles aanmekaar te sit. Ek het 'n bedradingskema van die 220v -stroombaan gemaak vir maklike verwysing. Die warm draad word parallel aan alle ligte gekoppel terwyl die neutrale draad deur die relais onderbreek word voordat dit met die ligte verbind word. Dit is so eenvoudig soos dit. Maak seker dat u die regte lig na die korrekte relais stuur, anders moet u die 5V -stuurkant of die 220v -drade weer aansluit om u fout reg te stel.

Daar is 'n instruksie oor hoe u u drade kan aansluit op die saamgesmette stopcontact wat alles beter verduidelik as wat ek ooit kon doen, so spring daar, maar onthou om terug te kom hier (https://www.instructables.com/id/Wire- Up-a-Fused-AC-Male-Power-Socket/)

[OPMERKING] Om die neutrale drade aan die relais wat sentraal geplaas is, aan te sluit, het ek een draad aan die gesmelte aansluiting gekoppel en dit in tien verdeel voordat ek dit aan die relais kon koppel. Ek was van plan om deur die neutrale kabels by die relais te gaan, en elke relaisingang parallel met mekaar te verbind. Die aflosterminale het egter nie meer as een kabel aanvaar nie, wat my gedwing het om met 'n ander oplossing vorendag te kom. Om hierdie verdeling te maak, word dit aanbeveel om 'n aansluiting van een of ander aard te gebruik. Ek het dit nie gehad nie (en ek was ongeduldig) en het net al die kabels in 'n groot knoop vasgemaak voordat ek die hel daarvan geïsoleer het. Ek beveel hierdie 'knoop' nie aan as gevolg van elektriese veiligheidsredes nie. VERAL vanweë die nabyheid aan die Arduino -bord. Dit lyk egter asof dit goed werk.

Stap 7: Magnetiese snappers (opsioneel)

Hierdie stap is heeltemal opsioneel, aangesien die gidse op die voorpaneel die voorplaat voldoende hou net deur wrywing alleen. Ek het besluit om die snappers net as 'n veiligheidsfunksie in te sluit, sodat die voorpaneel nie loskom sonder dat ek wil hê dit moet loskom nie

Ek het baie nagte wakker gelê en gedink wat die beste metode sou wees om die voorpaneel van die boks te hou waar dit hoort. Uiteindelik het ek met behulp van magnetiese deursluiters vorendag gekom. Ek twyfel of dit die amptelike term vir hierdie slim toestelle is, maar u sal dit dadelik herken. Die magnetiese snappers word meestal gebruik om kasdeure toe te hou sonder om 'n slot te gebruik.

Ek het die magnetiese deel aan die buitekant van die applousmeter vasgemaak (bo, onder, links of regs). Dit is gedoen met behulp van pasgemaakte 3D-gedrukte afstandhouer en skroewe (yadda yadda yadda, lang skroewe, dun hout, u ken die storie nou ☺)

Die metaalplate is aan die hout van die gidse vasgeskroef. Dit was ook die eerste keer dat die hout eintlik dik genoeg was om geen spasies te gebruik nie (yay). Ek het egter probleme ondervind met die bepaling van die posisie van die metaalplate. Ek het 'n oplossing gekry:

1. Bevestig die magnetiese deel aan die boks
2. plaas die metaalplaat op die magneet in sy perfekte posisie
3. Plaas 'n klein bal "Pritt-buddy" op die gate in die bord ('n soort kougom-tipe gom om plakkate aan die mure vas te sit sonder drukpenne, gewone kougom sal waarskynlik ook werk)
4. maak met 'n alkoholmerker 'n kol op die Pritt-buddy-bal op die plek waar die gate is
5. maak die deksel toe en dra 'n deel van die merkerink na die hout
6. Lig die deksel op en tadaa! U het 'n bietjie gemerk waar u skroewe moet draai
7. verwyder die maatjies en die bord en skroef dit in die regte posisie, probeer eers
8. stap 8: wins

Ek het vier magnetiese snappers in die boks geplaas: een onder, een bo, een links, een regs in die middel.

Die snappers wat ek gekies het, het 'n houvastheid van 6 kg. Met vier daarvan het hulle genoeg krag gebied om die hele boks by die voorkant alleen op te lig.

Stap 8: Wat ek anders sou doen

Terwyl ek hierdie applousmeter gemaak het, het ek my verlede dikwels vervloek omdat ek dom besluite geneem het, en ek noem die belangrikste lesse wat ek geleer het:

• GEBRUIK DIKER PLYWOOD. Om 'n boks uit laaghout van 8 mm te maak, is ernstig, maar dit bied baie uitdagings en dit dwing 'n paar kompromieë wat gemaak moet word.

  • Eerstens is die proef om alle gate vir die skroewe te boor 'n uitdaging, want daar is geen verdraagsaamheid teenoor verkeerde hoekbore nie.
  • Tweedens, die skroewe wat ek gehad het, was 16 mm (het ek dit al voorheen genoem?). Dit het my genoodsaak om 'n paar opstandings te maak wanneer ek in die hout vasskroef om te voorkom dat die skroewe aan die ander kant uitsteek, maar dit beteken terselfdertyd dat die skroewe nie diep genoeg binnedring om genoeg trekkrag te kry om sommige komponente vas te hou nie.
  • ….
  • gebruik net dikker hout