สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58
โปรเจ็กต์นี้เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรของฉันในชั้นเรียน Principles of Engineering กับคุณ Berbawy เธอจัดสรรงบประมาณให้เราคนละ 50 ดอลลาร์เพื่อเสนอข้อเสนอโครงการที่สมเหตุสมผล ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำได้ แต่ท้าทายความสามารถของเรา
โครงการนี้ใช้โมเดลนี้จาก MakeMagezine.com มันวัดค่าการนำไฟฟ้าของของเหลวและเล่นเสียงตามการนำไฟฟ้า ยิ่งเสียงดังน้ำยิ่งบริสุทธิ์ ขึ้นอยู่กับแนวคิดของตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า ยิ่งตัวอย่างเป็นสื่อกระแสไฟฟ้ามากเท่าใด แรงดันไฟก็จะยิ่งพุ่งเข้าหาส่วนบนของวงจรโดยอยู่ห่างจากลำโพงมากขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้ลำโพงได้รับแรงดันไฟฟ้าน้อยลงโดยลดความดังของเสียงที่ผลิต
Arduino ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางระหว่างวงจรและคอมพิวเตอร์ที่อ่านค่าได้ โปรเจ็กต์นี้ได้รับแรงบันดาลใจจากโปรเจ็กต์ล่าสุดที่ฉันทำในชั้นเรียนที่เป็นการแนะนำ Arduino และการขึ้นเครื่อง ในการก้าวไปข้างหน้าเพื่อท้าทายตัวเองและใช้แนวคิดที่ฉันได้เรียนรู้ ฉันพยายามทำให้โครงการนี้ซับซ้อนมากขึ้น
เสบียง
1. เขียงหั่นขนมรถบัสคู่
2. Arduino UNO
3. สายจัมเปอร์
4. ชุดชิป LM741
5. 555 ชิปจับเวลา
6. ลำโพง 2-3 นิ้ว
7. โพเทนชิโอมิเตอร์ 10K โอห์ม
8. LED
9. สายแพทช์พร้อมคลิปจระเข้
10. กระดาษแข็ง (สำหรับทำกล่อง)
11. เพนนี (ขั้วไฟฟ้าทองแดง)
ขั้นตอนที่ 1: สร้างวงจร
ขั้นตอนแรกคือการสร้างวงจร วงจรที่ใช้สำหรับโครงสร้างนี้ในตอนแรกค่อนข้างน่ากลัวสำหรับฉันเนื่องจากความซับซ้อนของมัน ก่อนที่จะสัมผัสวงจรทางกายภาพ จะดีกว่าถ้าคุณสามารถสร้างแบบจำลองหรือการทำแผนที่ส่วนประกอบของคุณบนเขียงหั่นขนมเสมือน ซึ่งจะทำให้ง่ายต่อการสร้างวงจรทางกายภาพ เพื่อจุดประสงค์นี้ ฉันใช้ TinkerCAD วิธีที่ง่ายที่สุดในการแยกวงจรคือโดยแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลัก: ส่วนบนรอบๆ ชิป LM741 และส่วนล่างรอบๆ ตัวจับเวลา 555 และลำโพง เริ่มแรกใช้สายจัมเปอร์ชั่วคราวในโครงการเนื่องจากง่ายต่อการเคลื่อนย้ายและจัดการ สิ่งเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยสายจัมเปอร์ตรงในโครงการสุดท้าย ทำให้ง่ายต่อการแก้ไขปัญหาและติดตามองค์ประกอบในวงจร ระยะนี้ใช้เวลานานที่สุด และไม่แล้วเสร็จจนเกือบสิ้นสุดโครงการ
ขั้นตอนที่ 2: การปรับวงจร (ปรับละเอียด)
เมื่อวงจรพื้นฐานเสร็จสิ้นแล้ว ยังต้องปรับปรุงอีกมาก โพเทนชิออมิเตอร์จำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบเพื่อให้เสียงที่ผลิตโดยลำโพงไม่จางหรือดังเกินไป ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ นี่คือขั้นตอนที่สายไฟชั่วคราวถูกเปลี่ยนเป็นสายไฟถาวรซึ่งมีอยู่ในวงจรสุดท้าย ใช้เวลาค่อนข้างนานเนื่องจากมีการใช้สายไฟจำนวนมาก สายไฟไปยังลำโพงยังถูกหนีบเพื่อให้อุปกรณ์เชื่อมต่อลำโพงกับเขียงหั่นขนมมีขนาดเล็กที่สุด นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงความสวยงามของวงจร รวมทั้งลดความเป็นไปได้ที่ตัวต้านทานจะแตกหักและ LED ถูกตัด
มีแผนที่จะรวมเซ็นเซอร์ความดังเพื่อวัดความดังของเสียงที่เกิดจากลำโพงด้วย เดิมเซ็นเซอร์จะเชื่อมต่อกับพอร์ต Arduino Analogue จากนั้นโปรแกรม Arduino จะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เซ็นเซอร์รับค่าที่อ่านได้ แนวคิดนี้ถูกลบในภายหลังเนื่องจากเซ็นเซอร์ไม่ทำงานตามที่ตั้งใจไว้และถูกแทนที่ด้วยคอมพิวเตอร์ที่จะอ่านค่าผ่านไมโครโฟน ไม่เหมาะ เนื่องจากคอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่และเทอะทะ แต่ก็เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
ขั้นตอนที่ 3: ขั้นตอนการทดสอบ
นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในชีวิตของโปรเจ็กต์ใดๆ และในบางครั้งอาจเป็นเรื่องที่น่ารำคาญมาก การระบุปัญหาในวงจรแบบนี้อาจใช้เวลานานและน่าหงุดหงิด ในสถานการณ์สมมตินี้ การใช้ LED จะมีประโยชน์มาก การนำไฟ LED มาใส่ในองค์ประกอบแต่ละชุดสามารถใช้เพื่อทดสอบว่ากระแสไหลผ่านส่วนนั้นของวงจรหรือไม่
ระยะนี้เป็นช่วงที่เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในโปรเจ็กต์ การเปลี่ยนแปลงเช่นการรวมอินพุต 5V แทนอินพุต 9V เป็นหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระหว่างขั้นตอนนี้ อินพุตของ 9V ทำให้เกิดเสียงดังมากจากลำโพง ด้วยการเปลี่ยนอินพุตของพลังงานเป็น 5V จาก Arduino ทำงานได้ดีขึ้นมาก
ขั้นตอนที่ 4: กล่อง
ส่วนนี้ของโครงการมีไว้เพื่อความสวยงามและเพื่อให้มีขนาดกะทัดรัดและง่ายต่อการจัดการ ขั้นตอนนี้ไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของโครงการแต่อย่างใด กล่องสร้างจากกระดาษแข็ง โดยด้านบนและด้านใดด้านหนึ่งเปิดทิ้งไว้เพื่อเลื่อนส่วนประกอบเข้าและออกอย่างง่ายดาย สิ่งนี้ทำขึ้นโดยคำนึงถึงว่าสายเคเบิล Arduino จะต้องสามารถต่อเข้ากับวงจรได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้การออกแบบนี้ยังทำให้วงจรดูน่าดึงดูดยิ่งขึ้น ฉันน่าจะทำกล่องตัดด้วยเลเซอร์จากไม้ แต่หมดเวลาในห้องเรียนเพราะโควิด-19
ขั้นตอนที่ 5: เครดิต
โครงการนี้จะเกิดขึ้นไม่ได้หากไม่มีคุณเบอร์บาวีผู้จัดหาเงินทุนและวัสดุสำหรับโครงการนี้ให้เกิดขึ้น ฉันรู้สึกขอบคุณ Sven และ David อีกมากที่ช่วยฉันในการทำโครงงานโดยให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์และแนะนำฉันเกี่ยวกับวิธีการทำงานบางส่วน