instructables Spectrum Analyzer με Steampunk Nixie Look

Εντολή

Αυτή είναι η δική μου εκδοχή ενός αναλυτή φάσματος που μοιάζει με σωλήνα NIXIE. Δημιούργησα τους δικούς μου σωλήνες χρησιμοποιώντας δοκιμαστικούς σωλήνες, ύφασμα οθόνης !y και PixelLed όπως το WS2812b Μετά την κατασκευή των σωλήνων, χρησιμοποιώ έναν κόφτη λέιζερ για να δημιουργήσω ξύλινα πάνελ για ένα περίβλημα για να τοποθετήσω τους σωλήνες. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένας αναλυτής φάσματος 10 καναλιών με όψη αντίκα που μπορεί εύκολα να τροποποιηθεί σεampunk θέμα. Αν και τα σωληνάρια που δημιούργησα μοιάζουν με αυτά της Nixie Tube (IN-9/IN-13), είναι μεγαλύτερα σε μέγεθος και μπορούν να εμφανίζουν πολλά χρώματα. Τι ωραίο είναι αυτό! Τα Pixelled ελέγχονται από ένα ESP32. Ξέρω ότι αυτή η πλακέτα είναι πολύ έξυπνη και έχει ισχύ επεξεργαστή πέρα ​​από αυτό που χρειάζεται για αυτό το έργο. Επομένως, συμπεριέλαβα επίσης ένα IoT webδιακομιστή για να εμφανίσει το αποτέλεσμα του αναλυτή. Επιπλέον, ο προγραμματισμός του ESP32 μπορεί να γίνει με το γνωστό Arduino IDE.

Προμήθειες

• ESP32, χρησιμοποίησα DOIT devkit 1.0 αλλά οι περισσότερες πλακέτες ESP32 θα κάνουν τη δουλειά.
• Λωρίδες pixel με 144 led ανά μέτρο. Χρειαζόμαστε μόνο αρκετά για 10 σωλήνες..
• Εναλλακτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνοι σας ένα pcb και συγκόλληση στα pixel. ( Προτιμότερη επιλογή! )
• Μπορείτε να το αγοράσετε: https://www.tindie.com/products/markdonners/pcb-tubebar-set/
• 3 γραμμικά ποτενσιόμετρα που ήταν αντίσταση μεταξύ 1Κ και 20Κ
• 2 διακόπτες αφής για πρόσβαση σε όλες τις διαθέσιμες λειτουργίες
• 2 υποδοχές Tulp/cinch για την είσοδο ήχου
• 1 διακόπτης τροφοδοσίας
• 1 Υποδοχή εισόδου ρεύματος
• Εναλλακτικά, μπορείτε να τα τροφοδοτήσετε όλα χωρίς διακόπτη και είσοδο ρεύματος χρησιμοποιώντας την είσοδο usb στο ESP32
• Στέγαση (αγοράστε ή, όπως εγώ, δημιουργήστε το δικό σας)
• Μερικά καλώδια
• Υποδοχή 10 Din με τουλάχιστον 4 ακίδες, χρησιμοποίησα την έκδοση 7 ακίδων
• 10 βύσμα Din με τουλάχιστον 4 ακίδες, που είναι στις πρίζες, χρησιμοποίησα έκδοση 7 ακίδων
• Μικρό κενό καλώδιο του βύσματος για τη σύνδεση του ledstrip/led pcb με τον συνδετήρα din
• Κόλλα 2 συστατικών σε ,ξατίστε τους συνδετήρες din στους δοκιμαστικούς σωλήνες
• 10 γυάλινοι δοκιμαστικοί σωλήνες (αναζητήστε εργαστηριακή εργασία γυαλιού)
• PCB με ηλεκτρονικά. Μπορείτε να το αγοράσετε εδώ: ΑΓΟΡΑ PCB

Βήμα 1: Προετοιμασία των Led PCB ή των Ledstrips

Αν αγοράσατε ledstrip, θα πρέπει να το κόψετε στο μήκος, ώστε να πέσει στους δοκιμαστικούς σωλήνες. ΑΝ αγοράσατε ένα LED PCB (ΑΓΟΡΑΣΤΕ το ΕΔΩ, θα χρειαστείτε 5 σετ) τότε πρέπει πρώτα να κολλήσετε όλα τα LED WS2812.

Βήμα 2: Συμπλήρωση των δοκιμαστικών σωλήνων

• Αποσυναρμολογήστε την υποδοχή ήχου DIN και απορρίψτε όλα εκτός από την πραγματική υποδοχή (τις ακίδες στο, xure της)
• Εκτυπώστε τον αποχυτήρα σε ένα τυπικό χαρτί και κόψτε το στο μέγεθος.
• Κόψτε το λαβύρινθο στο μέγεθος, τόσο ο λαβύρινθος όσο και το χαρτί πρέπει να καλύπτουν ολόκληρο το εσωτερικό του PCB (επιτρέπεται μια μικρή σχισμή στο πίσω μέρος του PCB.
• Τοποθετήστε το λαβύρινθο και το χαρτί μέσα στο σωλήνα
• Για καλύτερη εξουδετέρωση του φωτός. βάλτε ένα στρογγυλό χτύπημα πάνω από κάθε pcb για να μην ακουμπάει το ποτήρι.
• Συνδέστε το βύσμα Din στο PCB LED χρησιμοποιώντας ισχυρό καλώδιο ή ακίδες από μια γωνιακή κεφαλίδα.
• Τοποθετήστε το PCB στο σωλήνα και κολλήστε το μεταξύ τους
• Βάψτε με σπρέι τις άκρες κάθε σωλήνα αν θέλετε.

Βήμα 3: Η στέγαση

1.  Σχεδίασα ένα περίβλημα που έφτιαξα από κόντρα πλακέ 6 χιλιοστών και χρησιμοποίησα έναν κόφτη λέιζερ για να το κόψω όλο.
2.  Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το σχέδιό μου ή να δημιουργήσετε το δικό σας. Εξαρτάται εντελώς από εσάς.

Βήμα 4: Σύνδεση των καλωδίων

Η καλωδίωση δεν είναι τόσο δύσκολη. Χρησιμοποίησα θωρακισμένο καλώδιο για να συνδέσω το μικρόφωνο και την είσοδο ήχου και χρησιμοποίησα κάποιο γενικό καλώδιο για όλα τα άλλα. Δώστε λίγη επιπλέον προσοχή στα καλώδια ρεύματος που τροφοδοτούν τις ταινίες LED. Πρέπει να συνδέσετε τις γραμμές δεδομένων σε σειρά, πράγμα που σημαίνει ότι τα δεδομένα από τη μία λωρίδα θα συνδεθούν με τα δεδομένα της επόμενης. Κλπ. Μπορείτε επίσης να το κάνετε αυτό με τα καλώδια ρεύματος. Στις φωτογραφίες θα δείτε τι μπορεί να μοιάζει με κάποια χαοτική καλωδίωση. Βεβαιωθείτε ότι τα δένετε καλά χρησιμοποιώντας μερικά Tyraps ή simular.
Η καλωδίωση είναι ευθεία:

• Εξουσία
• Είσοδος ήχου
• Μικρόφωνο στο
• Ledstrip για λογότυπο
• Ledmatrix/ Ledstrips
• Μπροστινός πίνακας λειτουργίας στο κύριο PCB

Βήμα 5: Προετοιμασία Arduino IDE για ESP32

Χρησιμοποίησα το Arduino IDE. Διατίθεται δωρεάν στο διαδίκτυο και κάνει τη δουλειά. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το Visual Studio ή κάποιο άλλο εξαιρετικό IDE. Ωστόσο, είναι σημαντική η σωστή βιβλιοθήκη και είναι καλύτερο να μην εγκαταστήσετε αυτό που δεν χρειάζεστε, καθώς μπορεί να σας δώσει σφάλματα κατά τη μεταγλώττιση. Βεβαιωθείτε ότι το Arduino IDE έχει ρυθμιστεί για χρήση του ESP32. Αν δεν ξέρετε πώς να το κάνετε, ψάξτε στο google ή δείτε ένα βίντεο στο youtube. Υπάρχουν μερικές πολύ σαφείς οδηγίες και η ρύθμιση του IDE δεν είναι δύσκολη. Μπορείς να το κάνεις! Σε ένα
με λίγα λόγια, καταλήγει σε αυτό:

• Στο παράθυρο Προτιμήσεις Ide, αναζητήστε τη γραμμή: Additional Boards Manager και προσθέστε την ακόλουθη γραμμή.
• Πηγαίνετε στον διαχειριστή του σκάφους σας και αναζητήστε το ESP32 και εγκαταστήστε το ESP32 από την Espressif Systems.
• Επιλέξτε τον σωστό πίνακα πριν από τη μεταγλώττιση και είστε έτοιμοι

Όταν το Arduino IDE (ή οτιδήποτε άλλο χρησιμοποιείτε) είναι έτοιμο, ξεκινήστε… μπορείτε να συνεχίσετε τη μεταγλώττιση του σκίτσου. Όταν η μεταγλώττιση γίνει χωρίς σφάλμα, μπορείτε να ανεβάσετε το σκίτσο στο ESP32 σας. Εάν δεν μπορείτε να το μεταφορτώσετε ενώ το USB έχει ρυθμιστεί σωστά, δοκιμάστε να βγάλετε το ESP32 από την υποδοχή του και δοκιμάστε ξανά (χρησιμοποιήσατε υποδοχές όταν το κολλούσατε στο PCB, σωστά;) Εάν δεν μπορείτε να το κάνετε μεταγλώττιση στην πρώτη τοποθετήστε, προσπαθήστε να δείτε εάν λείπει κάποια από τις βιβλιοθήκες και εγκαταστήστε τις εάν χρειάζεται. Χρησιμοποίησα τις παρακάτω βιβλιοθήκες:

• FastLED_NeoMatrix στην έκδοση 1.1
• FramebuLer_GFX στην έκδοση 1.0
• FastLED στην έκδοση 3.4.0
• Adafruit_GFX_Library στην έκδοση 1.10.4
• EasyButton στην έκδοση 2.0.1
• WiFi στην έκδοση 1.0
• WebΔιακομιστής στην έκδοση 1.0
• WebΥποδοχές στην έκδοση 2.1.4
• WiFiClientSecure στην έκδοση 1.0
• Ticker στην έκδοση 1.1
• WiFiManager στην έκδοση 2.0.5-beta
• Ενημέρωση στην έκδοση 1.0
• DNSServer στην έκδοση 1.1.0
• Adafruit_BusIO στην έκδοση 1.7.1
• Wire στην έκδοση 1.0.1
• SPI στην έκδοση 1.0
• FS στην έκδοση 1.0

Παρατήρηση: Είχα κάποιο πρόβλημα με τη μεταγλώττιση όταν ξεκίνησα. Αποδείχθηκε ότι το Arduino IDE είχε ενεργοποιημένες πολλές βιβλιοθήκες και αποφάσισε να επιλέξει τις λάθος όποτε έπρεπε να επιλέξει μεταξύ βιβλιοθηκών. Το έλυσα απεγκαθιστώντας το Arduino IDE και εγκαθιστώντας το ξανά από την αρχή. Επίσης, επειδή ορισμένες βιβλιοθήκες περιλαμβάνονται με άλλες, ίσως αυτό να βοηθήσει. Προσπάθησε να μείνεις σε αυτά, πρώτα:

• #περιλαμβάνω
• #περιλαμβάνω
• #περιλαμβάνω
• #περιλαμβάνω
• #περιλαμβάνω
• #περιλαμβάνωWebΔιακομιστής.h>
• #περιλαμβάνωWebSocketsServer.h>
• #περιλαμβάνω
• #περιλαμβάνω

Βήμα 6: Προγραμματισμός του ESP32

denk aan βιβλιοθήκες

Βήμα 7: Λειτουργία του μετρητή VU

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το μικρόφωνο για να συνδέσετε ένα μικρό πυκνωτικό μικρόφωνο ή μπορείτε να συνδέσετε τη συσκευή ήχου σας στις υποδοχές εισόδου γραμμής. Αν και το σήμα από το μικρόφωνο είναι ampli,ed on the PCB, it might not be strong enough. Depending on your microphone, you can adjust resistor R52; decreasing it’s value will ampενεργοποιήστε περισσότερο το σήμα. Στο πρωτότυπο μου το αντικατέστησα με αντίσταση 0 Ohm (το βραχυκυκλώσα). Ωστόσο, όταν χρησιμοποιούσα ένα μικρόφωνο diLerent, έπρεπε να το αυξήσω ξανά στα 20K. Όλα εξαρτώνται λοιπόν από το μικρόφωνό σας.

Κουμπί λειτουργίας
Το κουμπί λειτουργίας έχει 3 λειτουργίες:

• Σύντομο πάτημα: αλλαγή μοτίβου (λειτουργία), υπάρχουν 12 διαθέσιμα μοτίβα από τα οποία το τελευταίο είναι μια προφύλαξη οθόνης.
• Γρήγορο τριπλό πάτημα: Ο μετρητής VU που εμφανίζεται στην επάνω σειρά μπορεί να απενεργοποιηθεί/ενεργοποιηθεί
• Πιέστε/ κρατήστε πατημένο κατά την εκκίνηση: Αυτό θα επαναφέρει τις αποθηκευμένες ρυθμίσεις WIFI. Σε περίπτωση που χρειαστεί να αλλάξετε τις ρυθμίσεις WIFI ή σε περίπτωση που το σύστημά σας συνεχίσει να κάνει επανεκκίνηση, από εδώ πρέπει να ξεκινήσετε!

Επιλέξτε Κουμπί
Το κουμπί επιλογής έχει 3 λειτουργίες:

• Σύντομο πάτημα: Εναλλαγή μεταξύ γραμμής εισόδου και εισόδου μικροφώνου.
• Παρατεταμένο πάτημα: Πατήστε για 3 δευτερόλεπτα για εναλλαγή της λειτουργίας "αυτόματη αλλαγή μοτίβων". Όταν είναι ενεργοποιημένο, το μοτίβο που εμφανίζεται αλλάζει κάθε λίγα δευτερόλεπτα. Επίσης, όταν πατηθεί αρκετά το κουμπί, θα εμφανιστεί η εθνική σημαία της Ολλανδίας. Έτσι ξέρεις ότι έχεις πατήσει αρκετά!
• Διπλό πάτημα: Η κατεύθυνση της πτώσης της κορυφής θα αλλάξει.

Φωτεινότητα Ποτόμετρο
Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να ρυθμίσετε τη συνολική φωτεινότητα όλων των led/οθόνης. ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό για να ταιριάζει με το ρεύμα για τη φωτεινότητα που έχετε ορίσει. Σίγουρα, ο ενσωματωμένος ρυθμιστής ESP32 δεν μπορεί να χειριστεί όλα τα led σε πλήρη φωτεινότητα. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα εξωτερικό τροφοδοτικό που μπορεί να χειριστεί 4 έως 6 A. Εάν χρησιμοποιείτε το καλώδιο USB που είναι συνδεδεμένο στο ESP32, μπορεί να καταλήξετε με μια αίσθηση καψίματος που προέρχεται από την πλακέτα ESP32.

Ποτόμετρο με καθυστέρηση αιχμής
Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να προσαρμόσετε το χρόνο που χρειάζεται για να πέσει μια κορυφή προς / να ανέβει από τη στοίβα

Ποτόμετρο ευαισθησίας
Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να προσαρμόσετε την ευαισθησία της εισόδου. Είναι σαν να αυξάνετε την ένταση του ήχου για χαμηλότερες εισόδους σήματος.

Σειριακή οθόνη
Η σειριακή οθόνη είναι φίλος σας, εμφανίζει όλες τις πληροφορίες σχετικά με την εκκίνηση, συμπεριλαμβανομένης και της δικής σας web διεύθυνση IP διακομιστή.

Προφύλαξη οθόνης
Όταν το σήμα εισόδου σβήσει, μια προφύλαξη οθόνης θα ενεργοποιηθεί μετά από λίγα δευτερόλεπτα και η οθόνη / τα led θα εμφανίσουν μια κινούμενη εικόνα. Μόλις επιστρέψει το σήμα εισόδου, η μονάδα επιστρέφει στην κανονική λειτουργία

Βήμα 8: Το Web Διασύνδεση

Αυτό το rmware χρησιμοποιεί α webδιεπαφή που πρέπει να διαμορφωθεί. Εάν δεν έχετε χρησιμοποιήσει το web διαχειριστής σε αυτό το ESP32 πριν και τώρα υπάρχουν ρυθμίσεις αποθηκευμένες από προηγούμενο σχέδιο στη μνήμη του, μετά την εκκίνηση, το webθα αναλάβει ο διευθυντής. Εάν συνεχίσει να κάνει επανεκκίνηση, υπάρχει μεγάλη αλλαγή στο ότι αποθηκεύονται ρυθμίσεις που δεν λειτουργούν. Ίσως από προηγούμενη έκδοση ή μήπως κάνατε ένα λάθος πληκτρολόγησης στο wi, τον κωδικό πρόσβασής σας; Μπορείτε να αναγκάσετε το ESP32 να εκκινήσει στη διαχείριση WIFI κρατώντας πατημένο το κουμπί λειτουργίας κατά την ενεργοποίηση. Μπορείτε να δείτε το web διεύθυνση στην οποία πρέπει να συνδεθείτε στον σειριακό διαχειριστή. Ωστόσο, πρώτα πρέπει να συνδεθείτε στο σημείο πρόσβασης που έχει δημιουργήσει. ESP32 δεν απαιτείται κωδικός πρόσβασης. Μπορείτε να το κάνετε αυτό χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε συσκευή με πρόγραμμα περιήγησης όπως τηλέφωνο ή τραπέζι. Μετά από αυτό, επισκεφθείτε το web διεύθυνση που δίνεται από τον αριθμό IP στη σειριακή οθόνη και ακολουθήστε τις οδηγίες για να ρυθμίσετε την πρόσβασή σας στο WIFI. Όταν τελειώσετε, επανεκκινήστε μη αυτόματα το ESP32. Μετά την εκκίνηση, η νέα διεύθυνση P θα είναι ορατή στη σειριακή οθόνη. Επισκεφτείτε αυτήν τη νέα διεύθυνση IP με το πρόγραμμα περιήγησής σας για να δείτε τον αναλυτή web διεπαφή. Εάν το wi, manager δεν εμφανίζεται μετά την εκκίνηση ή εάν πρέπει να αλλάξετε τις ρυθμίσεις WIFI, μπορείτε να πατήσετε παρατεταμένα το κουμπί λειτουργίας ενώ πατάτε το κουμπί επαναφοράς. Όταν ρυθμιστεί η σύνδεσή σας WIFI, μπορείτε να έχετε πρόσβαση webτη διεύθυνση IP του διακομιστή για να δείτε τον αναλυτή ζωντανού φάσματος. Θα σας δείξει και τα 10 κανάλια σε πραγματικό χρόνο.

Βήμα 9: Δείξτε και πείτε στους φίλους σας για την εκπληκτική κατασκευή σας

Σε αυτό το σημείο, καταφέρατε να κατασκευάσετε μια εκπληκτική συσκευή: έναν πλήρως λειτουργικό αναλυτή φάσματος. Είναι μια ωραία οθόνη στο σαλόνι σας, έτσι δεν είναι; Μην ξεχάσετε να δείξετε στους φίλους και την οικογένειά σας. Μοιραστείτε το στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης και μη διστάσετε να το κάνετε tag μου!

ΒΙΝΤΕΟ
https://www.youtube.com/watch?v=jqJDQzxXv9Y

Ας συνδεθούμε

• Webτοποθεσία
• facebook
• Instagέμβολο
• Κελάδημα

Έγγραφα / Πόροι

instructables Spectrum Analyzer με Steampunk Nixie Look [pdf] Εγχειρίδιο οδηγιών Αναλυτής φάσματος με Steampunk Nixie Look, Spectrum Analyzer, NIXIE tube Look a Like Spectrum Analyzer

Αναφορές

• Εγχειρίδιο χρήστη