ध्वनि मीटर - Arduino: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

इस निर्देशयोग्य में मैं दिखाऊंगा कि कैसे एक Arduino और कुछ और घटकों का उपयोग करके ध्वनि मीटर बनाया जाता है।

यह एक स्कूल प्रोजेक्ट है जिसे मैंने हाल ही में पूरा किया था, जिसे पूरा करने में मुझे एक साल का समय लगा, यह एक साउंड मीटर के निर्माण पर आधारित है जो डेसिबल में ध्वनि के स्तर को दर्ज करता है। इसका उद्देश्य ध्वनि प्रदूषण पर प्रकाश डालना था, एक प्रकार का प्रदूषण जो कम ज्ञात है, लेकिन जो हमारे दैनिक जीवन में लगातार हमें प्रभावित करता है।

चरण 1: आपूर्ति

इलेक्ट्रॉनिक्स:

• 1 - अरुडिनो मेगा 2560
• 1 - स्पार्कफन साउंड डिटेक्टर
• 1 - माइक्रोएसडी कार्ड मॉड्यूल
• 1 - मानक प्रोटोबार्ड
• 1 - नियोपिक्सल एलईडी पट्टी
• 1 - एलसीडी (20X4)
• 1 - आरटीसी DS3231 (रियल टीएमई क्लॉक)
• 1 - सेवन डिगमेंट डिस्प्ले
• 2 - 9वी बैटरी
• 1 - बक कनवर्टर
• 12 - 220 प्रतिरोधी
• 1 - 470 प्रतिरोधी
• केबल
• 2 - स्विच
• 1 - 1000 μF संधारित्र

3 डी प्रिंटिग:

• एनेट ए8
• बीक्यू ब्लैक पीएलए

विधानसभा/उपकरण:

• गर्म गोंद + गर्म गोंद बंदूक
• सुपर गोंद
• पेंच 3 मिमी x विभिन्न लंबाई
• दो तरफा टेप
• सोल्डरिंग आयरन + हीट-सिकुड़ ट्यूब
• पेंचकस
• विद्युत टेप

चरण 2: सर्किट आरेख

इस तस्वीर में आप फ्रिट्ज़िंग में किए गए सर्किट का आरेख देख सकते हैं। मैंने एक योजनाबद्ध सर्किट आरेख बनाने की कोशिश की, लेकिन मैंने इसे थोड़ा गड़बड़ कर दिया, इसलिए मैंने इसे और अधिक "दृश्य" बना दिया, हालांकि मैं इसे एक और कोशिश देना चाहता हूं।

मैं इसे समझाने की कोशिश करूंगा।

सबसे पहले, Arduino MEGA साउंड मीटर का दिमाग है, इसमें कोड होता है जो हर घटक को नियंत्रित करता है। लाल पीसीबी स्पार्कफन साउंड डिटेक्टर है जो तरंगों के आयाम को पढ़ता है, बाद में डीबी में परिवर्तित हो जाता है। यह उपाय माइक्रोएसडी कार्ड में दिन के साथ-साथ संग्रहीत होते हैं और उन्हें किस समय (आरटीसी मॉड्यूल) लिया गया था, साथ ही वे सात खंड डिस्प्ले में प्रदर्शित होते हैं।

हमारे पास एक नियोपिक्सल एलईडी पट्टी भी है, जिसमें 37 व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित एलईडी शामिल हैं, जो डेसिबल रीडिंग के आधार पर विभिन्न रंगों में प्रकाश करते हैं, जिसे एलसीडी में समझाया गया है (ऊपर चित्र देखें)।

• लाल: 120 डीबी से ऊपर जो दर्द की दहलीज है।
• पीला: 65 और 120 डीबी के बीच।
• हरा: 30 डीबी से ऊपर, जो न्यूनतम ध्वनि मीटर का पता लगा सकता है।

यह एक ट्रैफिक लाइट के समान डिजाइन किया गया था और मूल रूप से केवल 3 एल ई डी होने की योजना थी (मैंने एक आरजीबी एलईडी के बारे में भी सोचा था लेकिन यह सौंदर्यपूर्ण रूप से सुखद नहीं था)। यह Neopixel LED स्ट्रिप 9V बैटरी द्वारा संचालित होती है, लेकिन चूंकि इसे केवल 5V की आवश्यकता होती है, इसलिए मैंने 1000 μF कैपेसिटर के साथ वोल्टेज कम करने के लिए बक कन्वर्टर का उपयोग किया और एलईडी को जलाने के लिए 470 रेसिस्टर का उपयोग नहीं किया।

Arduino सहित बाकी घटकों को एक और 9V बैटरी द्वारा संचालित किया गया था।

दो स्विच भी हैं: एक मुख्य इलेक्ट्रॉनिक्स (Arduino, आदि) के लिए और दूसरा केवल LED स्ट्रिप के लिए, अगर मैं नहीं चाहता कि वे प्रकाश करें।

नोट: आरेख में अनुमानों को देखना आसान बनाने के लिए एक छोटा प्रोटोबार्ड है, लेकिन निर्माण में मैंने एक का उपयोग नहीं किया।

चरण 3: कोड

"लोड हो रहा है = "आलसी"

मेरे पास अब लगभग 4 वर्षों के लिए मेरा एनेट ए 8 है (आई लव आईटी) और मैंने हमेशा टिंकरकैड का उपयोग किया है, जो एक ऑनलाइन मुफ्त सीएडी प्रोग्राम है जो आपको अपनी इच्छानुसार डिजाइन करने देता है! यह बहुत सहज है और मैंने टिंकरिंग से सीखा (इंटरनेट जानकारी का फ्यूयूउल है, मैंने Arduino के साथ कोड करना और प्रोजेक्ट करना सीखा है, इसके लिए धन्यवाद और अद्भुत Arduino फोरम। लेकिन अब मैं 3D प्रिंटर से सब कुछ भी करता हूं। इसलिए मैंने बनाने का फैसला किया यह पोस्ट और अपना अनुभव साझा करें)।

इस परियोजना के लिए मैंने फ़्यूज़न 360 पर स्विच किया क्योंकि टिंकरकैड की कुछ डिज़ाइन सीमाएँ हैं, मूल रूप से मुझे प्रोजेक्ट के बारे में सोचने से पहले फ़्यूज़न मिला क्योंकि आप इसे शौक़ीन लोगों के लिए प्राप्त कर सकते थे (वास्तव में अच्छा है यदि आप इसे केवल एक बार अपनी छोटी रचनाओं को डिज़ाइन करने के लिए उपयोग करते हैं), जब तक मैंने साउंड मीटर बनाने का फैसला नहीं किया, तब तक मैंने इसका इस्तेमाल नहीं किया।

अपने पिछले टिंकरकैड रोमांच से मुझे जो बुनियादी ज्ञान था, उसके लिए धन्यवाद, मैंने जल्दी से मूल बातें सीखीं और मामले का पहला संस्करण बनाया (पहली तस्वीर देखें), मुझे यह पसंद आया और मैंने इसका उपयोग यह देखने के लिए किया कि ध्वनि मीटर कैसे काम करता है और कुछ प्रयोग (परीक्षण) और त्रुटि)। लेकिन मैंने सोचा कि मैं एक बेहतर दिखने वाला डिज़ाइन कर सकता हूं, इसलिए मैंने संस्करण 2 (और अंतिम वाला), काला और सुडौल मामला बनाया।

इस आखिरी डिजाइन में मैंने इसे और अधिक कार्यात्मक और सुंदर बनाने के लिए कुछ चीजों में सुधार किया:

• आकार कम किया
• नियोपिक्सल एलईडी पट्टी
• बेहतर संगठन
• ऊपर से उतारना आसान करने के लिए नूर पैटन।
• ब्लैक फिलामेंट (अधिक सुरुचिपूर्ण;))

एनेट ए8 बेड में फिट होने के लिए दोनों को टुकड़ों में बांटा गया है। संस्करण 2 में 26 टुकड़े हैं, और आप ऊपर से उतार सकते हैं और मशीन की हिम्मत देख सकते हैं, मैंने इसे कंप्यूटर से कनेक्ट करते समय Arduino को अनस्रीच न करने के लिए भी डिज़ाइन किया है।

विवरण

इस डिज़ाइन में कुछ विवरण हैं जिन्हें मैं हाइलाइट करना चाहता हूं:

1. गाँठ का डिज़ाइन अधिक पकड़ जोड़ने के लिए और शीर्ष भाग (तीसरी तस्वीर) को उठाने में मदद करता है। मैंने एलईडी केबल के प्रवेश द्वार को भी बिजली के टेप से ढक दिया।
2. एसडी कार्ड में इसे लेने में आसान बनाने के लिए इसमें एक खांचा होता है (चौथी तस्वीर)।
3. गाइड शीर्ष भाग को यथावत रखने में मदद करने के लिए मैंने एक त्रिकोणीय गाइड (५वीं तस्वीर) तैयार की है।
4. सिलिकॉन चिपकने वाला टक्कर नीचे के टुकड़े के नीचे रुक जाता है।

चरण 5: 3डी प्रिंटिंग

दोनों संस्करणों को छापने में काफी समय लगा।

मैं अंतिम संस्करण के बारे में बात करने जा रहा हूँ। मैंने क्यूरा स्लाइसर का इस्तेमाल किया और मेरे पैरामीटर थे:

• अधिकांश टुकड़ों को समर्थन की आवश्यकता नहीं है
• मैंने उनमें से कुछ में स्कर्ट का इस्तेमाल किया क्योंकि वे लंबे या छोटे थे, ताकि उन्हें बिस्तर से चिपके रहने में मदद मिल सके।
• तापमान = 205º
• बिस्तर = 60º
• प्रशंसक हाँ
• 0.2 मिमी
• गति = ३५ मिमी/सेक लगभग। (टुकड़े पर निर्भर करता है)। हालांकि पहली परत 30 मीटर/सेकेंड है।
• इन्फिल 10 - 15% (यह टुकड़े पर भी निर्भर करता है)।

तस्वीरों में से एक कुछ टुकड़े दिखाता है।

चरण 6: विधानसभा

चित्रों में संगठन के संबंध में अंतर का अनुमान लगाया जा सकता है।

हमेशा की तरह मैं अंतिम संस्करण पर ध्यान केंद्रित करने वाला हूं, काला वाला। दुर्भाग्य से, मेरे पास बिल्ड की कोई तस्वीर नहीं है, लेकिन मुझे उम्मीद है कि ये तस्वीरें दिखाती हैं कि यह कैसे सेट है।

दोनों बैटरियों में उन्हें पकड़ने और उनके प्रतिस्थापन को आसान बनाने के लिए दो डिब्बे होते हैं, मैंने उन्हें दो तरफा टेप से चिपका दिया। मैंने जेटीएस कनेक्टर्स का भी उपयोग किया (मुझे लगता है कि यह सार्वभौमिक नाम है, क्योंकि कई प्रकार हैं, लेकिन मैंने उन लोगों की एक तस्वीर भी जोड़ी है जिनका मैंने उपयोग किया है) वे बैटरी को बाहर निकालना भी आसान बनाते हैं।

मैंने उन सभी जगहों को कवर किया जहां मुझे गर्मी-सिकुड़ने वाली ट्यूबों से मिलाया गया था।

एलसीडी को कुछ दो तरफा टेप के साथ भी रखा जाता है। और कुछ हिस्सों को माइक्रोएसडी मॉड्यूल को छोड़कर 3 मिमी व्यास और विभिन्न लंबाई के स्क्रू के साथ रखा जाता है, जिसमें छोटे छेद होते हैं इसलिए मैंने इसे कुछ जगहों पर रखा था जो मैंने चारों ओर बिछाए थे और सही आकार के थे।

स्विच और सात खंड के डिस्प्ले को बिजली के टेप में लपेटा गया था, इसलिए गर्म गोंद या सुपर गोंद का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं थी क्योंकि वे अपने-अपने स्थानों में फिट हो गए थे।

चरण 7: अंशांकन

सबसे अच्छा तरीका दूसरे साउंड मीटर के साथ हो सकता है लेकिन मेरे पास एक नहीं था इसलिए मैंने अपने फोन में एक ऐप का इस्तेमाल किया। और यह फिजिक्स फॉर्मूला डेसिबल प्राप्त करने के लिए।

चरण 8: परिणाम

तो यह दोनों मामलों का अंतिम परिणाम है। मैंने दोनों की तस्वीरें संलग्न की हैं लेकिन पहले संस्करण के सभी घटक अंतिम एक पर हैं, जो वास्तविक अंतिम परिणाम है लेकिन मैं दूसरे को नहीं भूलना चाहता क्योंकि यह भी निर्माण प्रक्रिया का एक हिस्सा था।

नोट: यह अभी भी प्रगति पर काम कर रहा है, मैं कुछ चीजों को बदल सकता हूं, जैसे कि अधिक अंशांकन की व्याख्या करना या इसे काम करते हुए एक वीडियो जोड़ना।

चरण 9: निष्कर्ष

मैंने अपने द्वारा बनाए गए ध्वनि मीटर के साथ कुछ स्थानों को मापा, यह देखने के लिए कि हम कितने ध्वनि प्रदूषण के साथ रहते हैं और मैंने एक्सेल में कुछ ग्राफिक्स बनाए हैं जो दिखाते हैं कि यह कैसे उतार-चढ़ाव करता है और अधिकतम और न्यूनतम डीबी चोटियां हैं।

1. यह मेरे विद्यालय में कक्षाओं के परिवर्तन में है।
2. नए साल की पूर्व संध्या में एक इनडोर पार्टी, मैंने देखा कि सबसे कम डेसिबल कहाँ है जब एक गीत के परिवर्तन में।
3. 1917 देखने वाले सिनेमाघर में। मुझे पता है कि फिल्म के किस हिस्से में शुरुआत में डेसिबल बढ़ रहा है, लेकिन मैं कुछ नहीं कहूंगा, हालांकि मुझे नहीं लगता कि यह एक स्पॉइलर है।

नोट: दिखाया गया हर उपाय COVID-19 बीमारी के कारण होने वाली महामारी से महीनों पहले किया गया था।

चरण 10: समस्याओं का सामना करना पड़ा

इस परियोजना के निर्माण में मुझे कुछ समस्याओं का सामना करना पड़ा जिनके बारे में मैं बात करना चाहता हूं क्योंकि वे हर निर्माता के निर्माण का हिस्सा हैं।

1. नियोपिक्सल एलईडी स्ट्रिप कोड: कोड के साथ सबसे बड़ा मुद्दा एलईडी पट्टी और एनीमेशन देरी थी, जिसने पूरे कार्यक्रम (सात खंड प्रदर्शन की ताज़ा दर सहित) को प्रभावित किया। मैंने मिलिस का उपयोग किया, लेकिन फिर भी सब कुछ प्रभावित किया, इसलिए मैंने एक कोड के साथ छोड़ दिया जो मैंने बनाया था जो बाकी घटकों को प्रभावित नहीं करता था, लेकिन एनीमेशन पहली एलईडी में शुरू नहीं हुआ था, यह एक यादृच्छिक में शुरू होगा (मैं डॉन ' पता नहीं क्यों), लेकिन यह अभी भी अच्छा लग रहा है। मैंने बहुत कुछ खोजा और कोलोरवाइप एनिमेशन की समस्या ठीक नहीं हुई।
2. यह एक बड़ी समस्या नहीं है, मैंने जो स्पार्कफुन सेंसर खरीदा है, उसमें हेडर नहीं थे इसलिए मैंने उन्हें खरीदा और उन्हें मिलाप किया, लेकिन वे सेंसर को 3 डी प्रिंटेड केस में रखने में बाधा उत्पन्न करते हैं। लेकिन, चूंकि मैं सोल्डरिंग में सबसे अच्छा नहीं हूं, इसलिए मैंने इसे ऐसे ही छोड़ दिया और थोड़ा गलत हो गया।
3. अंतिम मामले को इकट्ठा करते समय मैंने पाया कि पक्षों के 3 डी प्रिंटेड कर्व्स को सही ढंग से रखना मुश्किल था इसलिए मैंने उन्हें सही ढंग से रखने और गोंद करने के लिए एक और टुकड़ा तैयार किया।

मान लीजिए कि मैं एक पूर्णतावादी हूं (कभी-कभी यह खराब होता है) लेकिन मुझे लगता है कि इसमें सुधार की बहुत गुंजाइश है।

मैंने ध्वनि मीटर को बंद करने और माइक्रोएसडी कार्ड लेने के बजाय रीडिंग देखने के लिए फोन, पीसी आदि के माध्यम से एक्सेस करने के लिए एक ईएसपी8266 वाई-फाई मॉड्यूल जोड़ने के बारे में भी सोचा।