ดงไฟฟ้า: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โครงการฟิวชั่น 360 »

การได้นั่งบนดาดฟ้าเรือในยามค่ำ ข้าพเจ้ารู้สึกทึ่งกับเสียงนกร้องอันก้องกังวานของนกตัวเล็กๆ นั่งอยู่บนกิ่งไม้เปล่าบนต้นเบิร์ชที่อยู่ไกลออกไป การโทรนั้นมีพลังอย่างน่าอัศจรรย์ต่อหู มันเป็นของครอบครัวนักร้องที่มีเอกลักษณ์ - นักร้องหญิงอาชีพ อันนี้เป็นฤาษีฤาษี เพลงของพวกเขามีลักษณะเป็น "เสียงแห่งความสันโดษที่เยือกเย็น มืดมิด และเงียบสงบ ซึ่งนกเลือกให้เป็นบ้านของมัน" กลุ่มนี้ประกอบด้วย: Varied, Wood, Hermit และ Swainsons ในอลาสก้า มันถูกเรียกว่า Salmonberry Bird บนชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือ เมื่อปรากฏในฤดูเบอร์รี่

อวัยวะที่มีเอกลักษณ์เฉพาะที่ทำให้นกตัวเล็ก ๆ ตัวนี้สามารถเปล่งเสียงได้นั้นน่าทึ่งมาก ไม่นานมานี้ เสียงนกร้องที่ดังที่สุดที่เคยบันทึกไว้ เทียบได้กับเสียงนกหวีดหรือลิงฮาวเลอร์ที่มีความรุนแรง ได้รับการบันทึกว่าเป็นเสียงเรียกผสมพันธุ์ของนก White Bellbird การสร้างความยุติธรรมให้กับเครื่องโทรสารอิเล็กทรอนิกส์ของเสียงนี้เป็นที่มาของโครงการนี้ Electric Thrush ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์นี้ใช้การ์ด SD ของนกร้องจาก Cornell Lab of Ornithology เป็นไฟล์. WAV และสุ่มเล่นเมื่อเซ็นเซอร์ PIR ตรวจพบสิ่งที่อุ่นขณะหูไหล

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุของคุณ

แผงโซลาร์เซลล์ แอมป์ และสิ่งที่จะเล่นไฟล์ wav เป็นหน่วยการสร้างพื้นฐานของคุณ คุณสามารถใช้แทนขนาดใดก็ได้ ยกเว้นขนาดเหล่านี้และการตั้งค่าที่ใช้ได้กับการพิมพ์ 3 มิตินี้

1. Uxcell 2 ชิ้น 6 โวลต์ 180mA โพลีมินิแผงเซลล์แสงอาทิตย์แผง DIY สำหรับของเล่นเบาที่ชาร์จ 133 มม. x 73 มม. $8

2. บอร์ดขยายเสียง, DROK 5W + 5W Mini Amplifier Board PAM8406 DC 5V Digital Stereo Power Amp 2.0 Dual Channel Class D Amplify Module for Speaker Sound System DIY $13

3. AIYIMA 2 ชิ้นซับวูฟเฟอร์ 2 นิ้ว 4ohm 5 วัตต์ Full Range ลำโพงมินิ DIY ซับวูฟเฟอร์เสียงลำโพง $6

4. DIYmall HC-SR501 Pir Motion IR Sensor Body Module Infrared for Arduino $2. ราคา

5. Adafruit Music Maker FeatherWing - เครื่องเล่น MP3 OGG WAV MIDI Synth $ 19

6. Adafruit Feather 32u4 Basic Proto $19

7. แบตเตอรี่ 18650 $4

8. TP4056 - ที่ชาร์จ $1

9. สลับสวิตช์เปิด/ปิดโลหะที่ทนทานพร้อมวงแหวน LED สีเขียว - เปิด/ปิดสีเขียว 16 มม. $5

10. Icstation 1S 3.7V เครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้าลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ 4 ส่วนจอแสดงผล LED สีฟ้า $2

11. ปุ่มกด -- ทั่วไป $1

12. Adafruit Non-Latching มินิรีเลย์ FeatherWing $8

ขั้นตอนที่ 2: 3D Print It

การออกแบบทั้งหมดทำใน Fusion 360 ขนาดของกรวยลำโพงดึงมาจากการวิเคราะห์การออกแบบแตรที่ฉันพบบนเว็บ:https://audiojudgement.com/folded-horn-speaker-design/ ฟิสิกส์ของมันดูซับซ้อน และขนาดของแตรจะถูกกำหนดโดยความถี่ที่คุณต้องการผิดกฎหมาย ฉันแค่เพิกเฉยต่อสิ่งเหล่านั้นและเอาโปรไฟล์เสียงแตรซึ่งคุณสามารถขยายหรือย่อตามขนาดของวัตถุที่เครื่องพิมพ์ 3D ของคุณสามารถจัดการได้ ฉันใช้ Creality CR10 ที่บรรจุ PLA และมันก็โอเคที่อลาสก้าค่อนข้างเย็น สำหรับสถานที่อื่น ๆ ฉันจะใช้ PETG เพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณทาสีดำหรือแตรจะเริ่มดูเหมือนหมวกพ่อมดเก่า … ซึ่งอาจจะโอเค ช่องลำโพงถูกออกแบบมาสำหรับลำโพงขนาด 2 นิ้วที่ดีจริงๆ พร้อมโทนเสียงที่ดีอย่างน่าอัศจรรย์ มีลำโพงขนาด 4 นิ้วจากบริษัทเดียวกันที่คุณอาจต้องการใช้ แต่คุณจะต้องปรับเปลี่ยนขนาดของตัวเรือนลำโพงสำหรับลำโพงเหล่านั้น คุณไม่จำเป็นต้องมีตัวรองรับบนวัตถุที่พิมพ์ออกมา เหตุผลที่มันแยกออกอย่างผิดปกติคือปล่อยให้มันนอนราบ ฉันทาสีเขาวงกตด้วยสีดำสไตล์ "ชอล์ก" สำหรับพื้นผิวบนแบบฟอร์มที่พิมพ์ ที่ยึดด้านหลังพร้อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทาสีด้วยสีพื้นผิวแบบร็อค อย่าทาสีรอยเว้าตรงที่มีเขาเขาเชื่อมกัน เพราะจะทำให้สิ่งที่แนบมาประนีประนอม

ขั้นตอนที่ 3: วางสาย

เครื่องทำงานโดยการจ่ายพลังงานจากแบตเตอรี่ 18650 ไปยังหน่วย PIR และหน่วยรีเลย์ตลอดเวลา เมื่อ PIR ตรวจพบการเคลื่อนไหว เครื่องจะส่งสัญญาณสูงตามกำหนดเวลาไปยังรีเลย์ที่ไม่มีสลักสำหรับช่วงเวลาที่กำหนดได้สำหรับเพลงซึ่งจะเปิดเครื่องทั้งแอมป์และคอมพิวเตอร์เพื่อเริ่มการเลือกเพลงแบบสุ่มจากการ์ด SD ที่เต็มไปด้วยไฟล์ WAV ตัวจับเวลาจะปิดรีเลย์และเครื่องจะเข้าสู่โหมดสแตนด์บายจนกว่าจะมีการโทร PIR ครั้งถัดไป การใช้วิธี Feather ทำให้สิ่งนี้ค่อนข้างง่าย ครั้งแรกที่ฉันพยายามใช้บอร์ดเสียงแบบสแตนด์อะโลนจาก Adafruit แต่น่าเสียดายที่การเลือกไฟล์แบบสุ่มไม่ได้สุ่มจริงๆ และมันก็ทำซ้ำในลำดับเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำอีก Feather Shield ของผู้ผลิตเพลงช่วยให้คุณใช้การ์ด SD ที่ถอดเปลี่ยนได้หากต้องการเปลี่ยนเป็นเสียงลมตีระฆังหรือกรน ติดตั้งกับด้านบนของยูนิตฐาน 32U ได้อย่างง่ายดายด้วยหมุดส่วนหัว คุณต้องการแยกหน่วยรีเลย์แยกกันเพื่อให้มีพลังงานในตัวมันเองซึ่งเปิดอยู่ตลอดเวลา ปุ่มเปิดปิดจะให้พลังงานแก่ PIR ตัวแสดงระดับแบตเตอรี่จะต่อสายผ่านปุ่มกดเพื่อตรวจสอบเฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น แอมป์ค่อนข้างหนักและต้องใช้สายไฟขนาดใหญ่โดยตรงจากแบตเตอรี่ผ่านรีเลย์ อย่าหวงลวดขนาดนี้ ที่ชาร์จคือการตั้งค่า TP ตามปกติโดยมีแผงโซลาร์เซลล์ติดอยู่ที่ด้านอินพุตของเครื่อง ใช้กาวร้อนจำนวนมากเพื่อทำให้สายไฟแข็งตัวก่อนประกอบ

ขั้นตอนที่ 4: โปรแกรม It

ใช้โปรแกรม Audacity ที่ยอดเยี่ยมเพื่อดาวน์โหลดเสียงจากที่เก็บที่ Cornell Lab และบันทึกใหม่ในรูปแบบ WAV ฉันใช้ช่องเดียวในการบันทึกเหล่านี้ นี่เป็นเรื่องยุ่งยากเล็กน้อยและเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนการตั้งค่าอินพุตและเอาต์พุตของคุณบน Audacity และมีคำอธิบายเว็บมากมายขึ้นอยู่กับคอมพิวเตอร์ของคุณที่บ้าน น่าเสียดายที่แล็บไม่อนุญาตให้ดาวน์โหลดไฟล์ WAV โดยตรง แต่คุณสามารถได้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมโดยใช้ Audacity เพื่อบันทึก ใช้แหล่งข้อมูลนี้เพื่อให้แน่ใจว่าไฟล์ของคุณใช้ได้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ความเร็ว: https://learn.adafruit.com/microcontroller-compatible-audio-file-conversion ใช้แหล่งข้อมูลนี้เพื่อเป็นข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการใช้ชุดค่าผสมของบอร์ดนี้: https://learn.adafruit.com/daily-cheer-automaton/overview ไฟล์ด้านบนทำงานได้ดี แต่คุณอาจต้องการใช้ไฟล์ของคุณเอง และในกรณีนั้น ให้ใช้ระบบหมายเลขเดิมต่อไปโดยเพิ่มไฟล์ได้มากเท่าที่คุณต้องการ คุณจะต้องเปลี่ยนจำนวนไฟล์สูงสุดที่ระบุไว้ในซอฟต์แวร์เพื่อให้สุ่มได้ถึงจำนวนนั้น

ขั้นตอนที่ 5: สร้างมัน

กาวลำโพงเข้ากับตัวเครื่องลำโพง มีรูสลักสี่รู แต่ฉันพบว่าติดกาวในตำแหน่ง E6000 ได้ง่ายขึ้น ต้องทำให้สายลำโพงยาวพอที่จะขยายรอบช่องเปิดลำโพงและจนถึงรูทางออกในพื้นที่ติดตั้งของแตรและลงไปในกล่องควบคุม สายไฟอีกสามเส้นที่เชื่อมต่อ PIR จะต้องขยายเส้นทางทั้งหมดด้วย กาวเซ็นเซอร์ PIR ลงในช่องเปิด ปรับทิศทาง PIR เพื่อให้สามารถเข้าถึงการควบคุมความไวและเวลาได้ เชื่อมต่อสายไฟ สายดิน และสายข้อมูลเข้ากับ PIR ดูแผนภาพการเดินสายในบรรทัดเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนใดเป็นกำลัง ข้อมูล และกราวด์ ตรวจสอบว่าฮอร์นและเมาท์เมทอยู่ที่ใด - โดยจะปรับทิศทางให้ถูกต้องเมื่อลำโพงห้อยลงมาโดยตรง เจาะรูขนาด 1/4 นิ้วทั้งที่แตรและที่ยึดที่จุดเดียวกัน เรียกใช้สาย PIR และสายลำโพงผ่านรูแตรที่คุณเจาะ ใช้เจล-ซุปเปอร์กลูทากาวที่ตัวเรือนลำโพงกับแตร กาวแผงโซลาร์เซลล์กับฐานติดตั้งโดยใช้กาว E6000 และต่อสายไฟจากแผงเหล่านี้เข้ากับตัวเรือนหลักบนตัวยึด คุณจะต้องเจาะรูในที่ยึดเพื่อนำทางสายไฟเหล่านี้ แผงเหล่านี้ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า 6 โวลต์ ดังนั้นให้เชื่อมต่อแบบขนานเพื่อเพิ่มความจุ ค่อยๆ เติมกล่องควบคุมด้วยส่วนประกอบที่ขึ้นต้นด้วยแบตเตอรี่ ตามด้วยสแต็ค Feather และรีเลย์ และสุดท้ายคือแอมป์ขนาดใหญ่ ปุ่มเปิด/ปิดถูกยึดเข้ากับแผ่นควบคุมพร้อมกับตัวตรวจสอบแบตเตอรี่ ปุ่มกด และสุดท้ายแผงชาร์จจะติดตั้งเข้ากับเพลตที่ต่อพอร์ต micro USB เข้ากับพอร์ตชาร์จที่ประตู ใช้สกรู # 6 สี่ตัวเพื่อยึดประตูหลังจากเจาะรูที่ทำเครื่องหมายไว้ล่วงหน้าและแผ่นทองเหลือง 4 knurled ที่ติดตั้งด้วยความร้อน ปรับเวลาและโพเทนชิโอมิเตอร์ความไวของ PIR หลังจากที่คุณเปิดใช้งานเพื่อดูว่าคุณต้องการให้เล่นเพลงนานแค่ไหน (ขั้นต่ำ 15 วินาที) และความไวต่อสัญญาณความร้อน สุดท้าย ใช้เจลซูเปอร์กลูเพื่อผนึกเพลท PIR เข้ากับตัวลำโพงและติดแตรเข้ากับแผ่นรองหลัง

ขั้นตอนที่ 6: การใช้มัน

เครื่องสามารถชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์หรือวิ่งผ่านพอร์ตชาร์จ micro USB การปิดสวิตช์หลักยังคงทำให้สามารถชาร์จผ่านแผงโซลาร์เซลล์และไมโคร USB ได้ เครื่องทดสอบพลังงานแบตเตอรี่จะทำงานเมื่อคุณกดปุ่มเปิด/ปิดบนแผงควบคุมเพื่อประหยัดพลังงานเท่านั้น เหมืองได้ดำเนินการมาระยะหนึ่งแล้วและติดตามความต้องการพลังงานได้อย่างง่ายดายผ่านพลังงานแสงอาทิตย์เท่านั้น เสียงที่ผ่านฮอร์นนั้นดังอย่างน่าทึ่งและมีโทนเสียงที่ดีมาก ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับฟิสิกส์ว่าทำไมมันถึงได้ผล แต่มันใช้ได้ เมื่อฉันเบื่อกับเสียงนก ฉันกำลังวางแผนที่จะเติมเสียง "ชู่ๆๆ" ต่างๆ ในการ์ดและบริจาคให้ห้องสมุดท้องถิ่น

รางวัลรองชนะเลิศในการประกวด Audio Challenge 2020