ต้นคริสต์มาสที่ไวต่อระดับเสียงแวดล้อม: 5 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ต้องการต้นคริสต์มาสที่ตอบสนองต่อระดับเสียงรอบข้างในห้องนั่งเล่นของคุณหรือไม่? แล้วเพลงที่สว่างไสวด้วยจังหวะของเพลงคริสต์มาสที่คุณชื่นชอบโดยไม่จำเป็นต้องใช้อินพุตเสียงไปที่ต้นไม้ล่ะ? แล้วต้นไม้ที่ตอบสนองทันเวลากับการสนทนาที่เกิดขึ้นรอบๆ ต้นไม้ล่ะ? นี่คือต้นไม้ของคุณ!

ต้นไม้นี้ทำหน้าที่เป็น "มิเตอร์ VU" เช่นเดียวกับอีควอไลเซอร์กราฟิกของเครื่องรับบางตัว หรือเหมือนกล่องเสียงของ KITT ในซีรีส์ทีวี Knight Rider มันใช้ไมโครโฟนอิเล็กเตรตแบบเก่าธรรมดาเป็นอินพุตขับบอร์ดโซลิดสเตตรีเลย์ มีการปรับความไวซึ่งจะช่วยให้คุณปรับแต่งวงจรสำหรับการตั้งค่าเฉพาะของคุณ และมีสวิตช์บายพาสเมื่อคุณต้องการให้ไฟสว่างเต็มที่ ฉันขนานนามว่า "ครอบครัวของฉันป่วยจากการเปลี่ยน"

บิลวัสดุ

บอร์ดโซลิดสเตตรีเลย์ (SSR)

• โปรโตบอร์ด
• MOC3041 (หรือเทียบเท่า) ออปโตคัปเปลอร์ x 6
• BT136-600 (หรือเทียบเท่า) ไตรแอก x 6
• ตัวต้านทาน 150Ω x 6
• ตัวต้านทาน330Ω x 6
• ขั้วต่อบอร์ดพีซี 2 ขั้ว x 8
• สายต่อขยาย 6 ฟุต x 6 (ต้นดอลลาร์มีสิ่งเหล่านี้ที่ $1 ต่ออัน)
• ถั่วลวด

บอร์ดไดรเวอร์ VU

• AN6884 VU มิเตอร์ IC
• LM324 ไอซีออปแอมป์รูปสี่เหลี่ยม
• 2N3906 ทรานซิสเตอร์ PNP x 5
• ตัวเก็บประจุ 2.2uf
• ตัวเก็บประจุ 0.1uf
• ตัวต้านทาน 10kΩ x 2
• ตัวต้านทาน4.7kΩ
• ตัวต้านทาน 100kΩ
• ตัวต้านทาน330kΩ (และอาจเป็นค่าอื่นในช่วง 40-500kΩ)
• โพเทนชิออมิเตอร์ 10kΩ (ตัวต้านทานผันแปร)

อื่น ๆ

• บานพับตู้พลาสติก
• แม่แรงบาร์เรล
• สวิตซ์เลื่อน SPDT
• แหล่งจ่ายไฟ 9V

ขั้นตอนที่ 1: บอร์ดโซลิดสเตตรีเลย์

ส่วนนี้ของโครงการนำมาจากไฟคริสต์มาสที่ขับเคลื่อนด้วย Arduino ที่ยอดเยี่ยมนี้สอนได้ คำแนะนำโดยละเอียดและแผนผังสามารถพบได้ที่นั่น ฉันใช้ไทรแอกอ้วนเพียงเพราะฉันมีมันในถังอะไหล่ คุณสามารถใช้ไตรแอกที่มีขนาดเล็กกว่าและราคาไม่แพงได้อย่างแน่นอนหากมีให้คุณ เช่นเดียวกับออปโตคัปเปลอร์ ฉันใช้ออปโตคัปเปลอร์ MOC3041 เพราะฉันมี พวกมันมีน้ำหนักมากสำหรับออปโตคัปเปลอร์และคุณสามารถใช้อันที่ราคาไม่แพงได้หากต้องการ คุณแค่ขับประตูของไทรแอกกับพวกมัน

คำเตือนด้านความปลอดภัยอยู่ในลำดับ คุณใช้ไฟหลักที่นี่และเป็นอันตรายถึงชีวิต โปรดจำไว้ว่า หากคุณใช้ triac เช่น BT136 series แถบสำหรับติดตั้งจะเพิ่มเป็นสองเท่าของเทอร์มินัลหลัก! อย่าสัมผัสแถบโลหะเมื่อเสียบบอร์ด SSR ของคุณ และอ่านเอกสารข้อมูลทุกอย่างบนบอร์ดนี้อย่างละเอียด ฉันไม่ได้พยายามทำให้คุณตกใจ มันเป็นงานสร้างที่ปลอดภัยและสนุก แต่มันเกี่ยวข้องกับไฟหลัก

ซุปเปอร์กลูจะยึดแผงขั้วต่อสีน้ำเงินกับโปรโตบอร์ดอย่างแน่นหนาและแน่นหนา ฉันยังวางตัวต้านทานในแนวตั้งเพื่อประหยัดพื้นที่ กล่าวโดยสรุป สัญญาณบวกที่ส่งไปยังขั้วออปโตคัปเปลอร์จะกระตุ้นไตรแอก และเปิดใช้งานสิ่งใด ๆ ที่ติดอยู่กับพวกมัน ออปโตคัปเปลอร์มีไฟ LED และสัญญาณอินพุตจะต้องมีแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่าแรงดันไฟไปข้างหน้าของ LED แต่ไม่มากพอที่จะให้กระแสไฟขนาดใหญ่เกินไป ตัวต้านทาน330Ωถือว่าคุณจะจ่ายไฟได้ประมาณ 5-9V

ในที่สุด บอร์ดนี้ใช้ซ้ำได้ มันจะเชื่อมต่อกับ Arduino เช่น

ขั้นตอนที่ 2: แนบบอร์ด SSR เข้ากับกล่องและเพิ่มสายไฟ

ติดบอร์ด SSR ของคุณไว้ที่ด้านล่างของกล่องแบบบานพับ ฉันใช้ลวดเคลือบเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสายไฟหลักแม้ว่าจะถูกหุ้มฉนวนก็ตาม ก่อนอื่นฉันกดเป๊กผ่านรูโปรโตบอร์ดที่สะดวกและผ่านด้านล่างของกล่อง ฉันทำซ้ำสิ่งนี้นอกโปรโตบอร์ดแล้วป้อนลวดเคลือบรูปตัวยูผ่านรูแล้วบิดปลายที่ด้านล่างของกล่อง ฉันทำขั้นตอนนี้ซ้ำสำหรับทั้งสี่มุมของบอร์ด SSR

ตัดปลายปลั๊กไฟของสายพ่วงทั้ง 6 สาย ให้เหลือสายไฟไว้อย่างน้อยหนึ่งฟุต คุณสามารถทิ้งสายไฟไว้อีกมาก หรือแม้กระทั่งเดินโซเซตามความยาวของเชือก ไฟคริสต์มาสของคุณจะเสียบเข้ากับเต้ารับเหล่านี้ ดังนั้นคุณอาจต้องการวางแผนตอนนี้สำหรับการจัดวางบนต้นไม้ของคุณในที่สุด จองปลายปลั๊กหนึ่งอันเพื่อจ่ายไฟ

ถอดฉนวนประมาณ 1/4 นิ้วจากปลายซ็อกเก็ตทั้งหกและปลายปลั๊กที่สงวนไว้

ตัดหรือเจาะรูสำหรับสายไฟที่ด้านข้างของกล่องที่อยู่ติดกับขั้วต่อสายไฟหลัก SSR เพื่อความอุ่นใจยิ่งขึ้น ฉันเจาะรูสามด้านแล้วทิ้งแผ่นปิดไว้เพื่อปิดกล่องหุ้มให้มิดชิดที่สุด ผูกปมในแต่ละสายโดยปล่อยให้มีลวดเพียงพอสำหรับต่อกับขั้ว ปมป้องกันไม่ให้สายไฟถูกดึงผ่านโดยไม่ต้องเน้นการเชื่อมต่อที่ขั้วของบอร์ด PC

โปรดทราบว่าสายต่อของคุณมีลวดเรียบหนึ่งเส้นและลวดยางหนึ่งเส้น ลวดเรียบคือ "ลวดร้อน" หรือลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน นี่คือสิ่งที่เราจะเปลี่ยน คุณสามารถเปลี่ยนลวดที่เป็นกลางแบบยางและทุกอย่างจะยังคงทำงานอยู่ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนลวดร้อนจะปลอดภัยกว่า เนื่องจากเป็นการหยุดกระแสไฟก่อนที่จะเข้าสู่วงจร ดังนั้น ให้ติดปลายเรียบของซ็อกเก็ตทั้งหกของคุณเข้ากับขั้วต่อ Triac ทั้งหกตัว และต่อปลายสายเรียบของปลั๊กเข้ากับขั้วต่อ Triac ทั่วไป โปรดทราบด้วยว่าหากคุณมีสายแบบไม่มีขั้วแบบเก่า (ใบมีดทั้งสองขนาดเท่ากัน) ไม่สำคัญว่าคุณจะต่อสายแบบใด เพราะคุณสามารถเสียบได้ทั้งสองทาง!

เชื่อมต่อสายกลางทั้งหมดเข้าด้วยกันโดยใช้น็อตลวด ฉันตัดลวดเพิ่มเติมบางส่วนจากปลายปลั๊กสำรองอันใดอันหนึ่งแล้วมัดรวมกันเป็นสี่และสาม เพราะมันยากมากที่จะเชื่อมต่อสาย 7 สายเข้าด้วยกันโดยใช้น็อตลวดเส้นเดียว โปรดทราบว่าคุณสามารถรวมสาย Neutral ของซ็อกเก็ตเข้าด้วยกันแล้วต่อเข้ากับขั้วต่อฟรีบนบอร์ด SSR จากนั้นจึงต่อสาย Neutral ของปลายปลั๊กเข้ากับขั้วต่อเดียวกัน นั่นคือสิ่งที่เทอร์มินัลลอยฟรีมีไว้สำหรับ ฉันเลือกที่จะผูกมันไว้ด้วยกันกับถั่ว และปล่อยให้เทอร์มินัลนั้นไม่ได้ใช้

ยินดีด้วย. คุณรู้ไหมว่ามีปลั๊กไฟที่ควบคุมได้ 6 ช่อง หากคุณยังไม่ได้ดำเนินการ ฉันขอแนะนำให้ทดสอบบอร์ด SSR ณ จุดนี้

ขั้นตอนที่ 3: สร้างวงจรไดรเวอร์

หัวใจของวงจรนี้คือ AN6884 IC ถ้าคุณดูที่แผ่นข้อมูล คุณจะเห็นเพียง 5 ตัวเปรียบเทียบในชุดข้อมูล IC นี้ออกแบบมาสำหรับไฟ LED ไม่ได้สำหรับควบคุมวงจรอื่น นั่นเป็นเพียงสิ่งที่คุณกำลังทำอยู่ เนื่องจากออปโตคัปเปลอร์เป็นเพียงไฟ LED ที่ประกอบกับโฟโตรีซีสเตอร์ในบรรจุภัณฑ์พลาสติกเดียวกัน

ข้อแม้อย่างหนึ่งคือเราได้ตั้งค่าบอร์ด SSR ให้ทริกเกอร์สัญญาณสูง แต่ AN6884 ส่งสัญญาณต่ำ! หากเราป้อนเอาท์พุตของ AN6884 ลงในฐานของทรานซิสเตอร์ PNP 5 ตัวที่ตั้งค่าไว้ในคอนฟิกูเรชันอีซีแอลทั่วไป เราสามารถแปลงเอาต์พุตได้ สุดท้าย ใช้สำหรับทรานซิสเตอร์ PNP ทั้งหมดที่คุณไม่เคยใช้เพื่ออย่างอื่น

อินพุตของ AN6884 เป็นไมโครโฟนอิเล็กเตรต ไมโครโฟนมีอคติและกรองความถี่สูง แต่มันอ่อนแอเกินไปที่จะขับ AN6884 ดังนั้นเราจึงรันมันผ่านหนึ่งใน op-amps บนชิป LM324 quad op-amp โปรดจำไว้ว่า ระดับการขยายของแอมพลิฟายเออร์กลับด้านเช่นเดียวกับวงจรนี้ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของตัวต้านทานป้อนกลับต่อตัวต้านทานอินพุต ตัวต้านทานอินพุตของเราคือ 10kΩ ฉันทดลองที่นี่เล็กน้อย ตอนแรกฉันลองใช้ตัวต้านทานป้อนกลับ 47kΩ แต่ไม่พอใจกับความไวของวงจร ในที่สุดฉันก็ตัดสินใจใช้ตัวต้านทาน330kΩ แอมป์สั่นนิดหน่อยแต่ไม่เป็นไรครับ สุดท้ายนี้ โปรดทราบว่าความไวยังถูกควบคุมโดยโพเทนชิออมิเตอร์ 10kΩ ที่ติดอยู่กับอินพุตของ AN6884 ซึ่งจะให้การควบคุมความไวในขณะใช้งานในกรณีที่ระดับเสียงรบกวนรอบข้างเปลี่ยนแปลง หากคุณไม่ชอบการที่ไฟกะพริบที่ระดับเสียงคงที่ คุณสามารถวางตัวเก็บประจุบางตัวไว้ที่ตัวต้านทานป้อนกลับและตัวต้านทานอินพุต คุณจะต้องการให้แน่ใจว่าพวกมันมีความสมดุลอย่างเหมาะสม

คุณสมบัติที่สำคัญอื่น ๆ ที่นี่คือสวิตช์ มันข้ามไมโครโฟนและป้อน 9V โดยตรงกับอินพุตของ AN6884 โดยเปิดเครื่องจนเต็ม นั่นเป็นคุณสมบัติที่ดีเมื่อคุณต้องการเปิดไฟหลังจากที่ความแปลกใหม่ของ VU หมดลง

ขั้นตอนที่ 4: ติดตั้งทุกอย่างในกล่อง

ฉันติดแผงไดรเวอร์ไว้ที่ด้านข้างของกล่องโดยใช้ลวดเคลือบเหมือนเมื่อก่อน ฉันเจาะรูสำหรับแม่แรงลำกล้องและสวิตช์ที่ด้านหน้ากล่อง แจ็คมาพร้อมกับน็อตเพื่อยึด ฉันติดกาวสวิตช์ให้เข้าที่ ฉันเจาะรูที่ด้านบนของกล่องสำหรับไมโครโฟน

ฉันใช้ส่วนหัวสำหรับเอาต์พุตของไดรเวอร์ อินพุตพลังงาน และสวิตช์เพื่อทำให้การประกอบและการถอดประกอบง่ายขึ้น สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในขณะที่ฉันสร้างต้นแบบและปรับแต่งทุกอย่าง

ทดสอบทุกอย่าง

ขั้นตอนที่ 5: ตั้งค่าต้นไม้ของคุณ

ฉันใช้สายไฟสั้น 50 หลอดเป็นสีขาว คุณสามารถใช้สีต่างๆ ความยาวเพิ่มเติม ฯลฯ ได้ ฉันขอแนะนำให้ใช้มินิไลท์แบบเดิมแทนไฟ LED เพราะไฟแบบเดิมจะค่อยๆ ดับลงโดยธรรมชาติ ไฟ LED จะเปิดและปิดอย่างกะทันหัน ซึ่งอาจเป็นผลดีในตัวของมันเอง

ห่อต้นไม้เป็นชั้นๆ แล้วเสียบชั้นที่ต่ำที่สุดเข้ากับเต้ารับที่ 1 เป็นต้น

คุณสามารถห่อกล่องควบคุมด้วยกระดาษเทศกาลเพื่อให้มองเห็นได้น้อยลงใต้ต้นไม้ของคุณ และคุณสามารถซ่อนไมโครโฟนไว้ในคันธนูขนาดใหญ่ได้ คุณเพียงแค่ต้องอธิบายให้แขกผู้มีสายตาเฉียบแหลมของคุณฟังว่าทำไมจึงเสียบของขวัญชิ้นหนึ่ง

"เอ๊ะ!" คุณพูด. “แล้วสายที่หกล่ะ?” ใช่. AN6884 มีเพียง 5 เอาต์พุต และบอร์ด SSR ของเรามี 6 อินพุต คุณสามารถทำสิ่งที่คุณต้องการกับหก อาจแนบอินพุตกับ 9V และมีชุดที่เปิดอยู่เสมอ หรือละเลย หรือสร้าง SSR ของคุณด้วยรีเลย์เพียง 5 ตัว ฉันรวมเฉพาะส่วนที่หกเพื่อให้สอดคล้องกับบอร์ดที่ใช้ซ้ำได้ของฉัน ฉันคิดว่าการจัดเตรียมรูปภาพของ SSR หกรายการพร้อมคำแนะนำในการสร้างสำหรับ 5 จะทำให้สับสน