خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / آموزش ساخت : یک رقص نور با قابلیت کنترل حرکت بسازید

آموزش ساخت : یک رقص نور با قابلیت کنترل حرکت بسازید

در این پست ساختنی طرز ساخت یک رقص نور را می آموزید که قابلیت کنترل حرکت هم دارد و می توانید هر طوری می خواهید آن را کنترل کنید. ساخت رقص نور کمی طولانی است زیرا از چند قطعه اصلی تشکیل می شود که باید هرکدام از آنها را بصورت جداگانه بسازید. این رقص نور براساس یک ارگان رنگ ساخته شده است و پیچیدگی ها و ویژگی های دیگری هم به آن اضافه شده است. محصول نهایی این ساختنی یک رقص نو با قابلیت کنترل حرکت است که با یک منبع صدا همگام سازی شده است.

در ساخت این رقص نور فقط به ایجاد رنگ های ساده توجه نشده است و کاملاً شبیه به نمونه های تجاری حرفه ای طراحی شده است. برای ساخت این رقص نور نیاز به مهارت های لحیم کاری، برنامه ریزی آردوینو و ساخت مدار نیاز دارید. دقت کنید که در حین ساخت رقص نور نباید به LED ها نگاه کنید.

گام اول : وسایل موردنیاز

قطعات موردنیاز برای ساخت رقص نور
قطعات موردنیاز برای ساخت رقص نور

در ادامه لیست قطعات و ابزار مورد نیاز برای مراحل مختلف را می خوانید. فراموش نکنید که می توانید از قطعات الکترونیکی دستگاه های قدیمی هم استفاده کنید.

قطعات موردنیاز برای ساخت رقص نور

  • مدار ارگان رنگ (برای تبدیل صدا به سیگنال های نور آنالوگ)
  • آپ آمپ یا تقویت کننده عملیاتی 4 تایی
  • سوکت DIP 14پین
  • 3 عدد مقاومت متغیر 200K
  • 3 عدد ترانزیستور NPN
  • 3 عدد LED به رنگ دلخواه (ممکن است لازم باشد بعد از چک کردن مدار رنگ ها را عوض کنید)
  • 3 عدد مقاومت محدود کننده جریان (مقاومتی را انتخاب کنید که با منبع تغذیه و LED ها کار کند)
  • 3 عدد دیود معمولی
  • سیم رابط هدفون
  • پرف برد
  • پین هدرها : هدر نر سه پین، هدر نر دو پین، هدر ماده دو پین، هدر ماده چهار پین (می توانید تمام هدرها را از یک هدر بزرگتر ببرید)
  • سیم در رنگ های مختلف
  • مقاومت ها : 8 عدد مقاومت 1 MOhms (قهوه ای – مشکی – سبز)، سه عدد مقاومت 100 KOhms (قهوه ای – مشکی – زرد)، سه عدد مقاومت 33 KOhms (نارنجی – نارنجی – نارنجی)، یک عدد مقاومت 4.7 Kohms (زرد – زرشکی – نارنجی)، سه عدد مقاومت ) 1 KOhmsقهوه ای – مشکی – قرمز)
  • خازن های الکترولیتی قطبی : یک خازن 47 uF ، یک خازن 4.7 uF ، سه عدد خازن 10 uF ، یک عدد خازن 0.22 uF ، یک عدد خازن 0.1 uF
  • خازن های سرامیکی : یک خازن .1 uF (104) ، دو عدد خازن .01 uF (103) ، دو عدد خازن .0022 uF (222) ، دو عدد خازن .047 uF (473)

قطعات موردنیاز برای نور چشمک زن LED های پاور

  • تایمر 555
  • تریمر 200k
  • ترانزیستور 2N2222
  • ماسفت کانالN
  • خازن سرامیکی 0.01 uF
  • خازن الکترولیتی 10 uF
  • مقاومت ها(4k ، 1K ، 100K ، 1Ohm 1/2 watt)
  • درایورهای LED های پاور
  • سوئیچ آنالوگ 4 کاناله CD4066
  • 9 عدد ماسفت کانال N IRFZ44
  • 9 عدد ترانزیستور NPN 2N2222
  • 9 عدد ترانزیستور PNP 2N2907
  • 9 عدد مقاومت Ohm 1/2 watt 2.2 (حتماً باید نیم وات باشند چون در غیر اینصورت مدار خواهد سوخت)
  • 9 عدد مقاومت K Ohm 10 (این مقاومت ها میتوانند 4/1 وات باشند)
  • 9 عدد مقاومت 1M
  • پین هدرهای نر و ماده
  • پرف بورد
  • 9 عدد RGB LED های پاور (بهتر است از LED های 6 پایه استفاده کنید تا دست تان در طراحی باز باشد)
  • 9 عدد هیت سینک آلومینیومی برای LED
  • 9 عدد لوله و سرپوش مسی یک و نیم سانتیمتری (به عنوان هیت سینک اضافی)
  • چسب الکتریکی
  • یک رول سیم استاندارد (این رول به سیم ها اجازه می دهد همراه با حرکت چراغ ها حرکت کنند)
در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : سیم پیچ تسلا GU-81 بسازید

قطعات موردنیاز برای ساخت مدار رهاساز سروو

  • آپ آمپ LM358 (میتوانید از هر نوع آپ آمپ دیگری هم استفاده کنید)
  • دو عدد مقاومت 10K
  • خازن 10 uF
  • مقاومت متغیر (اختیاری – برای تنظیم حساسیت مدار بدون تغییر کدها)

آردوینو و شیلد سروو

  • آردوینو Uno
  • شیلد سروو Renbotics (اگر مشکلی با تغییر کدها ندارید، از سروو شیلد Adafruit 16 کانال PWM استفاده کنید)
  • سیم اتصال در اندازه های مختلف

ابزار موردنیاز برای ساخت رقص نور

ابزار موردنیاز برای ساخت رقص نور
ابزار موردنیاز برای ساخت رقص نور
  • بردبورد بدون لحیم
  • دم باریک
  • چاقو
  • کاتر
  • دستگاه لحیم
  • هیت شرینک
  • پیچ گوشتی یکسو (برای تنظیم مقاومت متغیر)
  • دریل و مته
  • سیم لخت کن

گام دوم : کابل های کانکتور را بسازید

ساخت رقص نور را با ساخت کابل ها شروع می کنیم. باید راهی پیدا کنید تا منبع صوتی را وارد مدار کنید و در عین حال اسپیکرهایتان متصل بمانند. راه های زیادی برای اینکار وجود دارد؛ می توانید از کانکتورهای جک صوتی و یک کابل نر به نر استفاده کنید. میتوانید از جک های RCA و کابل استفاده کنید. ما برای اینکار از سیم رابط هدفون استفاده کرده ایم.

کابل را از وسط ببرید . سیم چپ، راست و زمین را پیدا کنید. اگر از یک سیم رابط استاندارد استفاده کنید، سیم راست قرمز، سیم چپ خاکستری و سیم زمین مشکی خواهد بود. سر سیم های بریده شده را به هم وصل کنید و یک تکه هیت شرینک را از کابل رد کنید. همه سیم ها را لخت کنید، کمی هیت شرینک اضافه کنید و سیم زمین را به وسط هدر نر سه پین و سیم راست و چپ را به پین های کناری لحیم کنید. کارتان را با حرارت دادن به هیت شرینک تمام کنید.

یک سر این کابل به منبع صوتی (آیپد، کامپیوتر و …) و سر دیگر آن به آمپلی فایر متصل می شود. اگر از منبع صوتی یا آمپلی فایر متفاوتی استفاده می کنید، احتمالاً باید از یک نوع کابل دیگر استفاده کنید.

در ساختنی بخوانید :  آینده تکنولوژی به کجا می رود؟ - (قسمت اول)

گام سوم : مدار ارگان رنگ را تنظیم کنید

دقت داشته باشید که مدار ارگان رنگ با یک آداپتور دیواری 12 ولتی که خروجی آن حدود 16 ولت است، ساخته و امتحان شده است. قطعاتی که استفاده می کنید باید این ولتاژ همخوانی داشته باشد. لیست قطعات هم در گام اول آمده است.

با استفاده از شماتیک و دیاگرامی که در تصویر می بینید، قطعات را روی بردبورد قرار دهید. کانال سمت راست یا چپ را به عنوان ورودی انتخاب کنید و پین وسطی (زمین) را به زمین بردبورد وصل کنید. قطعات الکترونیکی بالا را روی این برد قرار دهید. با تغییر مقاومت های متغیر و سایر قطعات مدار کارایی آن را چک کنید. کمی وقت هم روی خازن ها بگذارید و با تغییر آنها سعی کنید بهترین چینش و وضعیت را برای آنها ایجاد کنید.

وقتی به نتیجه دلخواهتان رسیدید، نسخه نهایی مدار را روی پرف بورد پیاده کنید.

گام چهارم : نور چشمک زن (اختیاری)

با ساخت مدار نور چشمک زن می توانید افکت چشمک را هم به رقص نور اضافه کنید. ساخت این مدار بسیار ساده است و وقت زیادی نمی برد. اگر الان برای ساخت این مدار وقت ندارید می توانید هر وقت بخواهید این مدار را به رقص نور اضافه کنید. برای لیست قطعات به گام اول مراجعه کنید.

مطابق شماتیک بالا قطعات را روی مدار پیاده کنید و مدار را امتحان کنید. دقت کنید که هنگام امتحان مدار مستقیماً به LED ها نگاه نکنید.

گام پنجم : مدار درایور LED

ساخت این مدار هم مثل مدار مرحله قبل بسیار ساده است. به ازای هر LED باید سه تا از این مدار بسازیم؛ یعنی در مجموع 9 مدار خواهیم داشت (به ازای هر رنگ LED RGB یک مدار). بسته به ولتاژ منبع تغذیه تان، ممکن است به مدارهای بیشتری نیاز داشته باشید. می توانید به ازای هر LED یک مدار رهاساز بسازید تا پیکربندی گسترده تری داشته باشید اما در این صورت باید وقت زیادی صرف ساخت مدارها کنید. حین ساخت مدار رهاساز باید در نظر داشته باشید که ماسفت ها هیت سینک ندارند. ما LED ها را با نیم جریان کار انداخته ایم و ولتاژ منبع تغذیه مان هم با ولتاژ موردنیاز برای سری LED ها منطبق بوده است. اگر از این تنظیمات برای مدارتان استفاده نمی کنید، ممکن است نیاز باشد برای ماسفت هایتان از هیت سینک استفاده کنید. اما در این مدار هیت سینک ها هیچوقت داغ نمی شوند.

بعد از ساخت برد احتمالاً باید کمی وقت صرف اشکال یابی آن بکنید؛ مثلاً ممکن است اتصالات لحیمی تان درست برقرار نشده باشند.

در ساختنی بخوانید :  آموزش ساخت : ربات مانیتورینگ گیاه بسازید

یکی از معایب مدارهای رهاساز این است که این مدارها با خروجی PWM کار نمی کنند. به این خاطر نمی توان رنگ های دلخواه را براحتی اضافه کرد.

گام ششم : کدها را بنویسید

مدار بخوبی کنار اورگان رنگ قرار می گیرد و از کانال صدای دیگر استفاده می کند
مدار بخوبی کنار اورگان رنگ قرار می گیرد و از کانال صدای دیگر استفاده می کند

باوجود اینکه در این رقص نور از آردوینو برای کنترل سرووها استفاده می شود، وقت زیادی صرف این قسمت نخواهد شد. برای بهبود آردوینو می توانید از چند CD4053 و یک TLC5490 استفاده کنید تا آردوینو بتواند چراغ ها را خاموش و روشن کند و با تغییر سیگنال ها خروجی چراغ ها را تغییر دهد.

طرز ساخت مداری که صوت را به رهاساز برنامه تبدیل می کند در مرحله هفت آمده است. دقت کنید که باید مقاومت 10K باید بین پین 2 و زمین قرار بگیرد (این نکته در شماتیک نیامده است). بهتر است میزان حساسیت مدار و کدها را بصورت دستی تنظیم کنید اما می توانید از نرم افزار هم استفاده کنید. برای لیست قطعات به گام اول مراجعه کنید.

اگر مهارت برنامه نویسی دارید می توانید بجای آردوینو از قطعات کوچکتری استفاده کنید. می توانید از یک I2C برای شیلد سروو و یک ورودی ADC استفاده کنید.

گام هفتم : پایه رقص نور را بسازید

حالا باید سازه اصلی رقص نور را بسازید. همانطور که در تصاویر می بینید ما با استفاده از سیم مسی یک پایه فلزی درست کرده ایم. هنگام ساخت پایه سعی کنید مرکز وزن یونیت روی وسط چرخش متمرکز باشد تا لرزش به حداقل برسد. این پایه را می توانید با هر روشی که می خواهید بسازید.

یکی از کارهایی در ساخت پایه رقص نور بسیار مفید است و ما هم از آن استفاده کرده ایم، اضافه کردن دو و نیم سانتیمتر لوله سیلیکونی به ته پایه هاست تا روی زمین لیز نخورند.
اگر می خواهید مشابه این پایه را برای رقص نورتان بسازید به وسایل زیر نیاز دارید:

  • 6 سروو کوچک
  • سیم مسی
  • چسب
  • لوله سیلیکونی آکواریوم
  • چسب برق

گام هشتم : قطعات را بهم وصل کنید

قطعات را مطابق ترتیب متن بهم وصل کنید
قطعات را مطابق ترتیب متن بهم وصل کنید

برای وصلکردن قطعات بهم باید به ترتیب زیر عمل کنید:

1- ورودی صوتی را به ارگان رنگ و مدار رهاساز وصل کنید.
2- خروجی ارگان رنگ را به برد درایور و خروجی رهاساز را به پین آنالوگ آردوینو وصل کنید.
3- LED ها را به برد درایور وصل کنید.
4 سرووها را هم به شیلد سروو وصل کنید.

فراموش نکنید که باید رقص نور را به زمین وصل کنید. ما از یک منبع تغذیه 9 ولتی برای LED ها و یک منبع 5 ولتی برای آردوینو و سرووها استفاده کرده ایم. اگر همه زمین ها را بهم وصل نکنید، شاهد رفتارهای عجیبی از دستگاه تان خواهید بود.

گام نهم : رقص نور را ببندید

یک محفظه مناسب پیدا کنید و قطعات رقص نور را در آن قرار دهید
یک محفظه مناسب پیدا کنید و قطعات رقص نور را در آن قرار دهید

حالا باید یک محفظه مناسب و کمی سیم برای رقص نور پیدا کنید. ما از سیم اترنت استفاده کنیم زیرا استاندارد، ارزان، بلند است. با وصل کردن سیم های 5 ولتی و زمین سروو به یکدیگر برای هر یونیت تنها به هشت کانکتور نیاز خواهید داشت. تعداد سیم های کابل اترنت هم دقیقاً همین تعداد است. هنگام وصل کردن سیم ها یک نظم منطقی را رعایت کنید تا اشتباهی پیش نیاید و تغییر سیم ها هم آسان شود.

سیم هایی که در این مرحله به آنها نیاز دارید، عبارتند از:

  • 5 ولتی
  • زمین
  • 9 ولتی
  • سیم سیگنال سرووی افقی
  • سیم سیگنال سرووی عمودی
  • سیم زمین قرمز
  • سیم زمین آبی
  • سیم زمین سبز

از یک طرح رنگ استاندار برای سیم کشی استفاده کنید. می توانید برای راحت تر کردن کار از پین هدرهای نر و ماده استفاده کنید تا نصب و جدا کردن قطعات از هم آسان تر شود.

رقص نور آماده است

رقص نور آماده است. می توانید از این رقص نور در مهمانی هایتان استفاده کنید و مهمانی هایتان را متفاوت کنید. میتوانید نتیجه کار را در ویدیوی زیر ببینید

منبع

خلاصه مطلب
آموزش ساخت : رقص نور با قابلیت کنترل حرکت بسازید
عنوان مطلب
آموزش ساخت : رقص نور با قابلیت کنترل حرکت بسازید
توضیح کوتاه
در این پست طرز ساخت یک رقص نور با قابلیت کنترل حرکت و همگام سازی با صدا را می آموزید.
نویسنده

بیشتر بخوانید:

پروژه آردوینو : داشبورد الکترونیک دوچرخه بسازید... در این ساختنی، طرز ساخت یک داشبورد الکترونیک برای دوچرخه را می آموزید. اگر اهل دوچرخه سواری (بویژه در شب) باشید، این داشبورد برایتان بسیار مفید خواهد ...
با آردوینو لامپ چند رنگ بسازید و با اندروید کنترلش کنید... اگر تا به حال دستگاه های متصل به اندروید نساخته اید، این آموزش ساخت لامپ چند رنگ می تواند شروع خوبی باشد. در این ساختنی یاد می گیرید چطور یک لامپ چند ...
با برد آردوینو گلدان هوشمند برای گیاهانتان بسازید... اگر اهل پرورش گل و گیاه باشید، گلدان هوشمند یکی از وسایلی است که حتماً برایتان جالب خواهد بود. در این ساختنی طرز ساخت گلدان هوشمند با برد آردوینو را ی...
هوشمندسازی خانه را از ساخت پرده اتوماتیک شروع کنید... شما هم تابحال فکر کرده اید که چقدر خوب میشد اگر یک ریموت کنترل برای پرده های خانه تان داشتید؟ اینطوری دیگر مجبور نمی شدید برای کنار زدن یا کشیدن پرده ...
با برد آردوینو مترجم مورس بسازید و کدهای مورس را ترجمه کنید... در این ساختنی آموزش ساخت مداری را می خوانید که با آن می توانید کدهای مورس را به کلمات انگلیسی ترجمه کنید! این مترجم مورس به شما کمک می کند مهارت‌تان د...
دستگاه فروش اتوماتیک یا وندینگ ماشین بسازید... اگر با کارایی های برد آردوینو آشنا باشید، اصلاً تعجب نمی کنید اگر متوجه بشوید می شود با برد آردوینو دستگاه فروش اتوماتیک یا وندینگ ماشین (vending mach...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

مدار کنترل کننده موتور گیربکس دار (Geared Motor) با آردوینو

کنترل موتور گیربکس دار DC با استفاده از آردوینو و درایور L293D

در این ساختنی قصد داریم جنبه های مختلف کنترل موتور گیربکس دار (Geared Motor) توسط …

پاسخ دهید