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LED-Tanz-Raum

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LED-Tanz-Raum

Dies ist ein Leitfaden für den Aufbau einer Arduino-basierte LED-Musik Visualizer, AKA ein total süßer digitaler Tanzraum.

Es gibt verschiedene Führungen um instructables über reine Schaltungsvisualisierer, aber diese sind im allgemeinen irgendeine Art von Verstärker, um die Lichterimpulse zu erzeugen und die Intensität in Abhängigkeit von der Leistung zu ändern, die in dem Audiosignal übertragen wird. Ich wollte etwas mehr entlang der Linie der mehrere Blitze reagiert auf verschiedene Frequenzen der Musik. Das Endergebnis ist die Mutante Stiefkind dies und dies und ein wenig von diesem , aber es ist sehr lohnenswert.

Das eigentliche Audiosignal wird von der Mikrofonbuchse des Computers eingelesen, so dass es entweder seinen eigenen Sound zurückgeben kann, oder den Sound von einem iPod / Rockband / Karaoke / was auch immer Sie verrückte Kinder träumen können.

Yay neue Musik! Mit freundlicher Genehmigung von DoKashiteru und der Creative Commons, ich bringe euch eine unzensierte Video des Systems in Aktion:

Schritt 1: Teile / Werkzeuge

LED-Tanz-Raum

Teile:
LEDs - Offensichtlich. Ich kaufte wirklich helle 10mm diejenigen in verschiedenen Farben in der Masse von eBay, aber Sie können sie auf Digikey oder Mouser finden. Höhere millicandela Bewertungen sind besser, besonders wenn Sie wollen, dass diese alles beleuchten und nicht nur ein Ort der Farbe. Shop rund um ein gutes Geschäft zu finden.

Widerstände - Eins für jede LED. Mine benötigt 470 Ohm, aber stellen Sie sicher überprüfen Sie die Bewertungen auf Ihren LEDs, so dass Sie so viel Licht wie möglich erhalten, ohne sie zu verbrennen.

Solderless breadboad - Für alle Schaltung.

Arduino - Die Computer- / Schaltungsschnittstelle. Ein ehrfürchtiges kleines Brett. Kaufen Sie es online.

Draht - Viele Festkerndrähte. Ich brauchte viel, schnell, so dass ich am Ende meiner lokalen Radio Shack der Reinigung aus diesem Zeug, aber man sollte es billiger viel finden können. Nachdem zwei Stränge zusammengehalten werden, wie dies ist äußerst nützlich, wie Sie später sehen werden.

Computer - Wo die eigentliche Berechnung erfolgt. Ja, das kann etwas Overkill sein, um ein paar Lichter zu blinken, aber da wir unweigerlich am Ende spielen unsere Tanzmusik von einem Laptop sowieso funktionierte es ganz gut.

Spg.Versorgungsteil - Die LEDs ziehen wahrscheinlich mehr Energie auf, als das arduino zur Verfügung stellen kann, also wir sind, sie extern zu versorgen und sie mit Transistoren zu schalten. Sie sollten ein paar haben diese um von der alten Elektronik liegen, oder Sie können sie in Second Hand Läden finden. Sehen Sie auf der Planungsseite nach, welche Spannung / Stromstärke Sie benötigen.

NPN-Transistoren - Wir verwenden diese als Stromverstärker / Schalter. Ein wenig Strom aus dem arduino steuert eine Menge Strom aus der Stromversorgung, die durch die LEDs läuft gezogen. Finden Sie sie online oder bei RadioShack.

Lötkolben - ziemlich selbsterklärend.

Lautsprecher / Audio - Splitter / Stecker-Stecker Audio - Kabel - Lautsprecher für Ton, Splitter und Kabel das Signal aus dem Kopfhörer - Ausgang an die Lautsprecher und Mikrofonanschluss zu versorgen.

Software:
Arduino - aus dem Arduino - Software - Umgebung herunterladen hier .

Verarbeitung -. Gespräche auch mit Arduino Verarbeitung und hat einige fantastische Bibliotheken gebaut Laden Sie es von hier . Stellen Sie sicher , dass Sie die neueste Version der Minim Audioverarbeitungs - Bibliothek aus haben hier . Sie können auch die "Arduino" Bibliothek erhalten müssen , um sie zu bekommen , um zu kommunizieren - es kommen von hier und halten Sie es in Ihrer Verarbeitung / Bibliotheken - Ordner.

Schritt 2: Schaltungsentwurf

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Eine Gesamtansicht der Schaltung, die wir bauen. Die beiden Adern des Drahtes sind mit den hohen und niedrigen Spannungen verbunden, und jedes LED / Widerstand-Paar brückt sie zu leuchten. Der Niederspannungsstrang ist tatsächlich über einen Transistor mit Erde verbunden, so dass wir die Strommenge steuern können, die fließt (und daher die Helligkeit der LEDs).

Schritt 3: Planung!

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Der wichtigste Schritt ist, zu planen, welche Farben Sie wollen, und wo. Die Decken in meinem Wohnheim werden am besten als "waffelförmig" beschrieben, wobei quadratische Vertiefungen die Oberfläche verkleiden. Diese haben ein sehr natürliches Raster zum Layout der Farben, aber Sie müssen sich mit Ihrem eigenen Plan. Sie können bis zu 8 oder so LEDs zu einem einzelnen Steuerstrang, was bedeutet, dass diese 8 wird ein-und ausschalten gleichzeitig.

Mit einem Layout alle ausgearbeitet, jetzt brauchen wir Stromberechnungen. Überprüfen Sie die Datenblätter für Ihre LEDs, um herauszufinden, die Durchlassspannung und Strom. Mine haben einen Spannungsabfall von ~ 3,5 Volt und haben einen maximalen Strom von 20 Milliampere. Da ich ein 12-Volt-Netzteil liege, können wir mit dem Ohmschen Gesetz (V = IR): (12 - 3,5) = 0,02 * R -> R = 425 Ohm ein wenig einfaches Schaltungsmoment ausführen. Zur Vereinfachung runden wir das auf 470 Ohm ab. Die meisten 5mm LEDs haben Spannungsabfall um 2 Volt und Strombewertungen um 15 Milliampere, aber überprüfen Sie, damit Sie sie nicht verbrennen. Denken Sie daran: die Lichtintensität ist proportional zum Strom, also verwenden Sie einen größeren Widerstand, um den Strom zu begrenzen, wenn sie zu hell sind. Vergewissern Sie sich auch, dass die Stromversorgung alle diese Strom verarbeiten kann - einige kleine sind nur auf einige hundert Milliampere ausgelegt, dh Sie können nur 10-20 LEDs parallel schalten, wie wir sind.

Schritt 4: LEDs und Draht vorbereiten

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Es ist viel einfacher, die LEDs an den Drähten anzubringen, wenn wir sie zuerst mit den Widerständen löten. Schneiden Sie sowohl die negative (kürzere) Leitung der LED und eine Seite eines Widerstandes etwa in der Hälfte, dann löten sie zusammen. Sobald dies geschieht, biegen Sie die positive Leitung und den Widerstand nach außen, so dass die LED-Stick ein wenig. Sehen Sie das Bild für eine viel klarere Erklärung.

Als nächstes legen Sie alle Draht und stellen Sie sicher, dass Sie genug für jeden Strang zu erreichen. Messen Sie heraus und markieren Sie, wohin jede LED gehen muss. Noch einmal, die Erklärung für die tatsächliche Befestigung ist am besten durch das Bild gegeben. Löten Sie die LEDs auf den Draht, so dass die Polaritäten konsistent gehalten werden - alle positiven führt zu einem Draht, und alle negativen führt zum anderen. Sobald Sie fertig sind, testen Sie die Litzen, bevor Sie sie aufstellen - die Drähte an die Stromversorgung oder eine 9-Volt-Batterie, um sicherzustellen, dass alle Lichter einschalten.

Dann legen Sie alle Drähte hoch! In meinem Fall handelte es sich um viel und viel weißes Kleiderband und ein Stehen auf Stühlen. Stellen Sie sicher, dass die freien Enden kommen alle zusammen an einem Ort, wo wir gehen, um die Steckbrett, arduino und Computer. Ich habe auch wenig Origami Kugeln über die LEDs das Licht zu diffundieren - gerade geschnitten kleine Schlitze radial nach außen von dem Loch in den Ballon vier Registerkarten zu machen , und es wird schön rutschen auf. Siehe das Bild auf der vorherigen Seite für den Effekt. Bonuspunkte, wenn die Globen aus alten Skripten gemacht werden.

Schritt 5: Bauen Sie die Schaltung

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Es gibt wirklich nicht viel mehr zu sagen. Verbinden Sie die positiven und negativen Kabel von Ihrer Stromversorgung zu den Stromschienen auf Ihrem Steckbrett und schließen Sie den arduino Erdungsstift an die gleiche negative Schiene an. Sehen Sie das Bild für ein gutes Layout-System. Testen Sie, dass alles funktioniert, indem Sie die Anschlüsse des Arduino (blau, schwarz und rot unten) entfernen und an die positive Stromschiene anschließen. Strom fließt durch die Transistoren und lassen die LEDs einschalten (wenn alles richtig angeschlossen ist). Legen Sie diese zurück, wie sie sein sollten und schließen Sie die arduino an Ihren Computer mit einem USB-Kabel.

Um das Sound-System einzurichten, stecken Sie die Lautsprecher und das männliche Kabel in den Splitter. Senden Sie das andere Ende des männlichen Kabels in die Mikrofonbuchse Ihres Computers. Auch dies ist etwas übertrieben , wenn Sie nur Ton von Ihrem Computer gehen zu spielen (vor allem , wenn Sie herausfinden können , wie man verwendet Buchse ) aber auf diese Weise kann das System zu Rock Band oder Karaoke oder irgendetwas anderes , das auf einem Ausgang blinken 3,5 mm Klinkenbuchse.

Stellen Sie sicher, dass Ihr Mikrofon funktioniert - stecken Sie den Splitter in jede Audioquelle und öffnen Sie dann ein Tonaufnahmeprogramm, um zu sehen, ob Sie ein Signal registrieren. Oft kann das Mikrofon stummgeschaltet werden, also, wenn Sie Probleme haben, das ist der erste Ort zu schauen.

Schritt 6: Code-Code-Code

Öffnen Sie die arduino-Softwareumgebung und laden Sie die StandardFirmata-Beispielskizze auf die Karte. Die Skizze ermöglicht es Ihnen, das Arduino über eine serielle Schnittstelle zu steuern, was bedeutet, dass beliebiger Code auf dem Computer die Lichter steuern kann, die wir gerade angeschlossen haben.

Der Code, der das Audiosignal tatsächlich verarbeitet, ist (bequem) eine Verarbeitungsskizze. Es ist in der rund um die ehrfürchtige BeatDetect Bibliothek basiert minim Bibliothek. Die BeatDetect Klasse berechnet die Fourier - Transformation des Audiosignals, und verfolgt den Mittelwert und die Varianz jedes der Koeffizienten für die letzten paar Sekunden. Wenn der Wert in einer der FFT-Bins die Varianz überschreitet, wird ein Beat detektiert und das mit dieser Frequenz verbundene Licht wird eingeschaltet. </ Technisch>. Das bedeutet, dass jeder Strang von LEDs einer anderen Frequenz der Musik entspricht - ein Strang blinkt zu Bass-Beats, ein anderer zu Snare-Hits, ein anderer zu hohen Vocal-Noten und so weiter für 26 verschiedene Frequenzen.

Laden Sie die beigefügte Skizze von unten herunter und ändern Sie das linePins-Array auf Zeile 10, um Ihre eigene Konfiguration wiederzugeben. Die erste Pin-Nummer entspricht den niedrigsten Frequenzen. Sobald das fertig ist, sind Sie fertig! Schließen Sie den Audio-Splitter an die Kopfhörerbuchse an, starten Sie die Skizze und starten Sie die Wiedergabe von Musik. Wenn alles wie erwartet funktioniert, wird ein Wellenform-Visualizer aufleuchten und die Lichter blinken. Genießen!

Schritt 7: Fehlerbehebung

Die Hauptprobleme, denen du begegnen wirst, bekommen Processing und das Arduino, um miteinander zu reden. Stellen Sie sicher, dass Sie die arduino Software installieren - dies bringt Ihnen alle notwendigen seriellen Bibliotheken mit. Sie können vermeiden, Probleme mit der Schaltung durch Testen, wie Sie gehen - testen Sie jede LED, dann jeder Strang, dann jeder Transistor gesetzt. Wenn alles andere scheitert, gehen Sie zurück zu diesem, um zu bestimmen, wo das Problem liegt.

Nun, da ich es geschafft habe, alle Fehler aus meinem eigenen Setup zu zerschmettern, kann ich nicht denken, was sie von der Spitze meines Kopfes waren. Post irgendwelche Probleme haben Sie, wie ich wahrscheinlich lief in sie und haben seitdem vergessen.

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