असुरक्षित शोर स्तर चेतावनी प्रणाली: 11 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

ओशमन इंजीनियरिंग डिजाइन किचन (ओईडीके) राइस यूनिवर्सिटी का सबसे बड़ा मेकर्सस्पेस है, जो सभी छात्रों को वास्तविक दुनिया की चुनौतियों के समाधान डिजाइन और प्रोटोटाइप के लिए जगह प्रदान करता है। इस उद्देश्य को पूरा करने के लिए, OEDK में कई बिजली उपकरण और बड़ी मशीनरी हैं जो ज़ोर से, संभावित रूप से असुरक्षित शोर उत्पन्न करती हैं। जबकि ओईडीके ने आंखों की सुरक्षा और दस्ताने के आसपास सुरक्षा की संस्कृति को सफलतापूर्वक स्थापित किया है, यह श्रवण सुरक्षा के आसपास सुरक्षा की समान संस्कृति को स्थापित करने में असमर्थ रहा है, इस तथ्य के कारण कि उपयोगकर्ता अनिश्चित हैं कि कब श्रवण सुरक्षा की आवश्यकता है।

हमारी टीम, रिंग द डेसिबल, का उद्देश्य एक चेतावनी प्रणाली को डिजाइन, निर्माण और कार्यान्वित करके इस समस्या को हल करना है जो ओईडीके उपयोगकर्ताओं को असुरक्षित ध्वनि स्तरों पर उचित श्रवण सुरक्षा पहनने की सलाह देती है।

चरण 1: अवलोकन

यह डिवाइस Arduino Uno माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता है। एनालॉग साउंड डेटा एक ग्रेविटी साउंड लेवल मीटर से प्राप्त किया जाता है, औसत, और फिर एक डिजिटल एलईडी स्ट्रिप आउटपुट को ट्रिगर करने के लिए उपयोग किया जाता है। विज़ुअल डिस्प्ले में एक ग्रेडिएंट शामिल होता है जो लगातार औसत डेसिबल स्तर प्रदर्शित करता है और हेडफ़ोन का एक सेट जो एक पूर्व निर्धारित डेसिबल थ्रेशोल्ड तक पहुंचने के बाद लाल चमकता है।

आवरण दो प्लाईवुड प्लेटों से बनाया गया है जो एल्यूमीनियम स्टैंडऑफ द्वारा अलग किए गए दो गोलाकार प्लाईवुड प्लेटों द्वारा अलग किए गए हैं। ग्रेडिएंट और हेडफ़ोन डिस्प्ले फ्रॉस्टेड ऐक्रेलिक के साथ बनाए जाते हैं सभी इलेक्ट्रॉनिक घटक बैक प्लेट पर लगे होते हैं।

कच्चे माल से लेकर दीवार पर लगे होने तक, इस उपकरण को पूरा होने में केवल 2 घंटे से भी कम समय लगता है। हमने इस प्रोजेक्ट के माध्यम से डेटा स्मूथिंग और एलईडी स्ट्रिप्स को नियंत्रित करने के बारे में बहुत कुछ सीखा है और हमें उम्मीद है कि आपको इसे बनाने में मज़ा आएगा!

चरण 2: आवश्यक घटक और उपकरण

इस उपकरण के लिए सामग्री की कुल लागत $100 से थोड़ी कम है। चूंकि हमारी टीम सामूहिक रूप से इस उपकरण का निर्माण कर रही है, इसलिए हम लागत को कम करने के लिए कुछ सामग्री थोक में खरीदने में सक्षम थे। इसके अलावा, चूंकि हम इस उपकरण का निर्माण इंजीनियरिंग निर्माताओं के लिए और उसके लिए कर रहे हैं, इसलिए हमारे पास पहले से ही बहुत सारे घटकों और उपकरणों तक पहुंच थी।

नीचे सूचीबद्ध घटकों की मात्रा एक डिवाइस के लिए है।

अवयव

• USB केबल के साथ 1x Arduino Uno (या समान माइक्रोकंट्रोलर)
• 1x प्रोटोटाइप ब्रेडबोर्ड
• 1x परफ़ॉर्मर (वैकल्पिक)
• 2x लाल पुरुष-पुरुष जम्पर तार
• 2x लाल पुरुष-महिला जम्पर तार
• 2x काले पुरुष-पुरुष जम्पर तार
• 2x काले पुरुष-महिला जम्पर तार
• 3x ब्लू पुरुष-पुरुष जम्पर तार
• 2x ब्लू नर-मादा जम्पर तार
• 1x 5V 1A पावर एडाप्टर
• 1x ग्रेविटी एनालॉग ध्वनि स्तर मीटर
• 1x व्यक्तिगत रूप से पता करने योग्य RGB LED WS2812B स्ट्रिप (कम से कम 20 LED)
• 6x पुरुष-पुरुष हैडर पिन
• 2x 330 ओम रेसिस्टर्स
• 24" x 12" 1/4" बिर्च प्लाईवुड
• 1/4 "एक्रिलिक" का 7 "x 9"
• 9 "x 9" 1/8 "एक्रिलिक (चौड़ाई भिन्न हो सकती है)
• 3x 1/4 "हेक्स / 2" 6-32 महिला-महिला एल्यूमिनियम स्टैंडऑफ़
• 6x 1/4 "हेक्स / 1 1/4" 6-32 महिला-महिला एल्यूमिनियम स्टैंडऑफ़
• १८x ३/४" ६-३२ फ्लैट-सिर स्क्रू
• 18x नंबर 6 वाशर
• 8x 10 मिमी M2.5 महिला-महिला नायलॉन गतिरोध
• 4x 25 मिमी M2.5 महिला-महिला नायलॉन गतिरोध
• 4x 18 मिमी M2.5 पुरुष-महिला नायलॉन गतिरोध
• 24x 6 मिमी M2.5 स्क्रू

उपकरण

• अरुडिनो आईडीई
• सोल्डरिंग आयरन (HAKKO FM-204) सोल्डर के साथ
• रोसिन फ्लक्स
• लेजर कटर (EPILOG फ्यूजन M2 40)
• एक्रिलिक गोंद
• सैंडब्लास्टर (वैकल्पिक)
• सैंडपेपर
• 2-भाग एपॉक्सी
• ताररहित ड्रिल
• 5/32 "ड्रिल बिट
• 1/8 "ड्रिल बिट
• 1/2" 82º काउंटरसिंक बिट
• छेदन यंत्र दबाना
• #5 काउंटरबोर बिट
• पेंचकस
• ग्लू स्टिक के साथ हॉट ग्लू गन

चरण 3: एल ई डी तैयार करें

पट्टी पर चिह्नों पर व्यक्तिगत रूप से संबोधित करने योग्य एलईडी स्ट्रिप्स के दो स्ट्रिप्स काटें। आप जितने चाहें उतने एल ई डी काट सकते हैं, बस बाद में कोड में एल ई डी की संख्या को फिर से शुरू करना सुनिश्चित करें। हमने प्रति स्ट्रिप 10 एलईडी का इस्तेमाल किया।

एलईडी पट्टी में से प्रत्येक 3 कनेक्शनों में से प्रत्येक पर मिलाप हैडर पिन। डेटा इनपुट (DI) के अंत में मिलाप करना सुनिश्चित करें। अन्य एलईडी पट्टी के लिए दोहराएं। सोल्डरिंग को आसान बनाने के लिए हमने एलईडी स्ट्रिप कनेक्टर पर ब्रश किए गए रोसिन फ्लक्स का थोड़ा सा इस्तेमाल किया।

ढाल के टुकड़े के वक्र को फिट करने के लिए एलईडी स्ट्रिप्स में से एक को चाप जैसी आकृति में मोड़ें और मोड़ें। हमने एलईडी पट्टी के साथ एक लहरदार पैटर्न बनाकर इसे हासिल किया जो खुद पर वक्र हो सकता है। इसी तकनीक का उपयोग करते हुए, अन्य एलईडी पट्टी को हेडफ़ोन के टुकड़े के वक्र का अनुसरण करने के लिए आकार दें।

चरण 4: सर्किट को इकट्ठा करें

ब्रेडबोर्ड पर Arduino 5V पिन को पावर रेल से कनेक्ट करके प्रारंभ करें। फिर, ब्रेडबोर्ड पर Arduino ग्रुप पिन को ग्राउंड रेल से कनेक्ट करें।

एलईडी स्ट्रिप्स को जोड़ना

Arduino डिजिटल पिन 5 को एक एलईडी पट्टी पर डेटा इनपुट (DI) कनेक्टर से कनेक्ट करें, पिन 5 और DI कनेक्टर के बीच 330 ओम रोकनेवाला जोड़ें। ब्रेडबोर्ड पर ब्रेडबोर्ड पावर रेल को LED स्ट्रिप पर 5V कनेक्टर पिन से कनेक्ट करें और ब्रेडबोर्ड ग्राउंड रेल को LED स्ट्रिप पर GND कनेक्टर से कनेक्ट करें। यह ग्रेडिएंट डिस्प्ले के लिए एलईडी स्ट्रिप होगी।

Arduino डिजिटल पिन 6 को अन्य LED स्ट्रिप पर DI कनेक्टर से कनेक्ट करें, पिन 6 और DI कनेक्टर के बीच 330 ओम रेसिस्टर जोड़ें। ब्रेडबोर्ड पर ब्रेडबोर्ड पावर रेल को LED स्ट्रिप पर 5V कनेक्टर पिन से कनेक्ट करें और ब्रेडबोर्ड ग्राउंड रेल को LED स्ट्रिप पर GND कनेक्टर से कनेक्ट करें। यह हेडफोन डिस्प्ले के लिए एलईडी स्ट्रिप होगी।

गुरुत्वाकर्षण ध्वनि स्तर मीटर (माइक्रोफ़ोन) को जोड़ना

ग्रेविटी साउंड लेवल मीटर पर Arduino एनालॉग पिन A0 को एनालॉग पोर्ट से कनेक्ट करें। ब्रेडबोर्ड पर ब्रेडबोर्ड पावर रेल को ग्रेविटी बोर्ड पर वीसीसी पोर्ट से और ब्रेडबोर्ड ग्राउंड रेल को ग्रेविटी बोर्ड पर जीएनडी पोर्ट से कनेक्ट करें।

सर्किट को परफ बोर्ड में स्थानांतरित करना (वैकल्पिक)

सभी इलेक्ट्रॉनिक घटकों को अधिक समय तक रखने के लिए, हमारी टीम ने हमारे सर्किट को एक पूर्ण बोर्ड पर ले जाने का निर्णय लिया। हमारा सर्किट बहुत जटिल नहीं है, इसलिए हमने 4cm x 6cm perf बोर्ड को 4cm x 3cm बोर्ड में काटने के लिए हैकसॉ का उपयोग किया और इसमें 1/8 बिट के साथ नए बढ़ते छेद ड्रिल किए। यह चरण पूरी तरह से वैकल्पिक है।

चरण 5: कोड संपादित करें और अपलोड करें

कोड डाउनलोड करें और इसे Arduino IDE में खोलें।

जांचें कि प्रत्येक पट्टी (NUM_LEDS_1 और NUM_LEDS_2) पर एलईडी की संख्या के लिए निर्धारित मान पहली एलईडी पट्टी (ग्रेडिएंट) और दूसरी एलईडी पट्टी (हेडफ़ोन) के लिए आपके द्वारा काटे गए एलईडी की संख्या से मेल खाता है। यदि ये मान मेल नहीं खाते हैं, तो कोड पर संख्या बदलें।

कोड को सत्यापित करें और अपने Arduino बोर्ड पर अपलोड करें।

चरण 6: लकड़ी का आवरण तैयार करें

लकड़ी की लेजर कटिंग फ़ाइल डाउनलोड करें।

अपने लेजर-कटर पर उपयुक्त सेटिंग्स का उपयोग करके आगे और पीछे की प्लेटों और 1/4 प्लाईवुड से 6 एलईडी समर्थनों को लेजर-कट करें। बेझिझक सामने की प्लेट पर रास्टर किए गए लोगो को अपनी पसंद के किसी भी डिज़ाइन में बदलें।

हमारे लेज़र-कटर (EPILOG Fusion M2 40) पर, हमने निम्नलिखित सेटिंग्स का उपयोग किया:

• 4 गति, 100 शक्ति, 10 आवृत्ति वेक्टर-कट करने के लिए
• ५० गति, १०० शक्ति, ३०० डीपीआई से रास्टर-एनग्रेव

हमने एक लेज़र-कटर का उपयोग किया क्योंकि हमारे पास OEDK पर एक तक पहुंच है, लेकिन आप सीएनसी राउटर या बैंडसॉ के साथ टुकड़ों को काटने के लिए एक रूपरेखा के रूप में उपयोग करने के लिए फ़ाइलों को भी डाउनलोड कर सकते हैं।

छवि में लाल Xs द्वारा दिखाए गए स्थानों में सामने की प्लेट में 5/32" बिट के साथ 3 छेद ड्रिल करें। ग्रेडिएंट और हेडफ़ोन के बीच एक छेद होना चाहिए, एक दाहिने हेडफ़ोन के नीचे और एक लोगो के नीचे होना चाहिए। काउंटरसिंक सामने से ये छेद। ये छेद 2" गतिरोध के लिए होंगे।

आगे की प्लेट को पिछली प्लेट के ऊपर इस तरह रखें कि वे दोनों उस दिशा में उन्मुख हों जैसा कि लेज़र कटिंग फ़ाइल में देखा गया है। एक पेंसिल के साथ, ग्रेडिएंट और हेडफ़ोन रिक्त स्थान की रूपरेखा, माइक्रोफ़ोन छेद और पीछे की प्लेट पर सामने की प्लेट में ड्रिल किए गए 3 छेदों को हल्के ढंग से ट्रेस करें।

पीछे की प्लेट में 5/32 बिट के साथ 3 छेद ड्रिल करें, उन स्थानों में जो अभी सामने की प्लेट से स्थानांतरित किए गए हैं। इन छेदों को पीछे से गिनें।

चरण 7: ऐक्रेलिक टुकड़े तैयार करें

1/4 "ऐक्रेलिक लेज़र-कटिंग फ़ाइल और 1/8" लेज़र-कटिंग फ़ाइल डाउनलोड करें।

अपने लेजर-कटर पर उपयुक्त सेटिंग्स का उपयोग करके 1/4 "ऐक्रेलिक से फ्रंट-इन्सर्ट टुकड़े और 1/8" ऐक्रेलिक से बैकिंग टुकड़े लेजर-कट करें। हमारे लेज़र-कटर (EPILOG Fusion M2 40) पर, हमने निम्नलिखित सेटिंग्स का उपयोग किया:

• 2 गति, 100 शक्ति, 1/4 "ऐक्रेलिक" के लिए 100 आवृत्ति
• 4 गति, 100 शक्ति, 1/8 "ऐक्रेलिक" के लिए 100 आवृत्ति

हमने एक लेज़र-कटर का उपयोग किया क्योंकि हमारे पास OEDK पर एक तक पहुंच है, लेकिन आप सीएनसी राउटर या बैंडसॉ के साथ टुकड़ों को काटने के लिए एक रूपरेखा के रूप में उपयोग करने के लिए फ़ाइलों को भी डाउनलोड कर सकते हैं। इसके अतिरिक्त, बैकिंग के टुकड़ों को किसी भी चौड़ाई के ऐक्रेलिक से काटा जा सकता है, लेकिन हमने पाया कि 1/8 या पतले वजन को कम करते हुए लकड़ी को जोड़ने के लिए पर्याप्त रूप से काम करते हैं।

ऐक्रेलिक गोंद के साथ प्रत्येक ऐक्रेलिक बैकिंग टुकड़े को उसके संबंधित फ्रंट-इन्सर्ट टुकड़े में गोंद करें, जैसे कि जब फ्रंट-इन्सर्ट टुकड़े सामने की प्लेट में रखे जाते हैं, तो बैकिंग टुकड़ों पर टैब सामने के चेहरे के पीछे से फ्लश होते हैं।

गोंद सेट होने के बाद (कम से कम 30 मिनट), प्रकाश को बेहतर ढंग से फैलाने के लिए जुड़े हुए ऐक्रेलिक टुकड़ों के आगे और पीछे को ठंढा करें। हमने इसके लिए सैंडब्लास्टर का इस्तेमाल किया, लेकिन फाइन-ग्रिट सैंडपेपर (600 ग्रिट या उच्चतर) और कुछ एल्बो ग्रीस भी काम करेंगे।

चरण 8: लकड़ी के आवरण में ऐक्रेलिक टुकड़े संलग्न करें

सामने की प्लेट को नीचे की ओर रखें और ऐक्रेलिक टुकड़ों को उनके संबंधित स्थानों में सुखाएं। यदि ऐक्रेलिक टुकड़ों को फिट करने में कुछ परेशानी हो रही है, तो सामने की प्लेट के अंदरूनी किनारों को तब तक रेत दें जब तक कि ऐक्रेलिक टुकड़े फिट न हो जाएं।

एक बार एक अच्छा फिट हासिल हो जाने के बाद, ऐक्रेलिक टुकड़ों को सामने की प्लेट से हटा दें और लकड़ी को छूने वाले बैकिंग टुकड़ों के टैब के चेहरे पर दो-भाग वाला एपॉक्सी लगाएं। ऐक्रेलिक टुकड़ों को उनके रिक्त स्थान में रखें, नीचे दबाएं, और एपॉक्सी को पूरी तरह से सूखने दें।

चरण 9: इलेक्ट्रॉनिक्स बोर्डों को लकड़ी के आवरण पर माउंट करें

बैकप्लेट पर माइक्रोफ़ोन छेद की ट्रेस की गई रूपरेखा का उपयोग करते हुए, पिछली प्लेट पर ग्रेविटी साउंड लेवल मीटर इस तरह रखें कि माइक्रोफ़ोन इसकी रूपरेखा के साथ संरेखित हो। मार्क करें जहां ग्रेविटी बोर्ड पर चार बढ़ते छेद बैकप्लेट पर हैं।

ग्रेविटी साउंड लेवल मीटर को पीछे की प्लेट पर छोड़कर, Arduino बोर्ड और परफेक्ट बोर्ड को पीछे की प्लेट पर व्यवस्थित करें। एड्रिनो बोर्ड को इस तरह से ओरिएंट करें कि पावर आउटलेट नीचे की ओर इंगित करे और प्रत्येक बोर्ड के बीच कम से कम 1/4 जगह छोड़े। इन बोर्डों का सटीक स्थान विशेष रूप से तब तक मायने नहीं रखता जब तक कि बोर्ड एक दूसरे के साथ ओवरलैप न हों या ग्रेडिएंट और हेडफ़ोन की रूपरेखा। हमने ग्रेविटी बोर्ड के बाईं ओर Arduino बोर्ड और ग्रेविटी बोर्ड के ऊपर परफेक्ट बोर्ड लगाना चुना।

मार्क जहां बढ़ते छेद Arduino के लिए हैं और बैक प्लेट पर परफेक्ट बोर्ड हैं।

बैकप्लेट से इलेक्ट्रॉनिक्स निकालें और 1/8 ड्रिल बिट के साथ चिह्नित सभी छेदों को ड्रिल करें। चूंकि हमारे एम 2.5 स्क्रू को बैक प्लेट के साथ फ्लश करने के लिए काउंटरबोर होल की आवश्यकता होती है, इसलिए हमने बैक प्लेट को पीछे के चेहरे से काउंटरबोर किया एक ड्रिल प्रेस।

M2.5 नायलॉन स्टैंडऑफ और स्क्रू का उपयोग करके ग्रेविटी साउंड लेवल मीटर को बैकप्लेट में संलग्न करें। माइक्रोफ़ोन सामने की प्लेट के करीब होना चाहिए, इसलिए जितना संभव हो सके बोर्ड को ऊपर उठाने के लिए, हमने 25 मिमी महिला-महिला गतिरोध और 18 मिमी पुरुष-महिला गतिरोध का उपयोग किया।

M2.5 महिला-महिला गतिरोध और स्क्रू का उपयोग करके Arduino और perf बोर्ड को बैकप्लेट में संलग्न करें। गतिरोध की लंबाई महत्वपूर्ण नहीं है, जब तक कि एक बोर्ड के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी गतिरोध समान लंबाई के हों और बोर्ड को डिवाइस के भीतर रखने के लिए पर्याप्त कम हों। हमने 10 मिमी महिला-महिला गतिरोध का इस्तेमाल किया।

यदि आपका सर्किट एक परफेक्ट बोर्ड के बजाय ब्रेडबोर्ड का उपयोग करता है, तो बस स्टैंडऑफ़ और स्क्रू का उपयोग करने के बजाय ब्रेडबोर्ड को उसके चिपकने वाले बैकिंग के साथ माउंट करें।

एक बार इलेक्ट्रॉनिक्स माउंट हो जाने के बाद, सर्किट को तार दें।

चरण 10: एलईडी सपोर्ट संलग्न करें

पिछली प्लेट पर, लाल Xs द्वारा दिखाए गए अनुसार ढाल के लिए हल्के से खींची गई रूपरेखा के अंदर 3 बिंदु बनाएं। ग्रेडिएंट के हर सिरे पर एक और बीच में एक छेद होना चाहिए। हेडफ़ोन के लिए रूपरेखा के अंदर इसे लाल Xs द्वारा दिखाए गए अनुसार दोहराएं।

5/32 "बिट के साथ ड्रिल छेद जहां 6 बिंदु अभी खींचे गए थे। इन छेदों को पीछे से काउंटर करें। ये छेद एलईडी स्ट्रिप्स का समर्थन करने के लिए 1 1/4" स्टैंडऑफ के लिए होंगे।

6 एलईडी सपोर्ट में से प्रत्येक के एक छोर पर 5/32 बिट के साथ ड्रिल छेद। इन छेदों को काउंटर करें।

ग्रेडिएंट के भीतर 6 छेदों में से प्रत्येक पर बैक प्लेट में एक एलईडी समर्थन संलग्न करें और 1 1/4 स्टैंडऑफ़ का उपयोग करके हेडफ़ोन की रूपरेखा तैयार करें। स्टैंडऑफ़ और लकड़ी के बीच गतिरोध के प्रत्येक तरफ एक वॉशर का उपयोग करें। एलईडी समर्थन को संरेखित करें ताकि एलईडी पट्टी को समर्थन के गैर-ड्रिल किए गए छोर पर रखा गया है, एलईडी पट्टी ढाल या हेडफ़ोन में केंद्रित होगी।

चरण 11: अंतिम असेंबली और माउंटिंग

एलईडी स्ट्रिप्स को एलईडी सपोर्ट से जोड़ने के लिए हॉट ग्लू का इस्तेमाल करें। एलईडी स्ट्रिप्स के लिए इनपुट तारों को डिवाइस के नीचे की ओर उन्मुख किया जाना चाहिए।

एलईडी स्ट्रिप्स को सर्किट से कनेक्ट करें और 5V पावर एडॉप्टर को Arduino में USB केबल से कनेक्ट करें।

वाशर को स्टैंडऑफ़ और लकड़ी के बीच रखकर 2 स्टैंडऑफ़, 6-32 वाशर और 6-32 स्क्रू का उपयोग करके सामने की प्लेट को पीछे की प्लेट में संलग्न करें।

बैक प्लेट पर माउंटिंग होल का उपयोग करके डिवाइस को दीवार पर माउंट करें। आप दीवार में लकड़ी के पेंच का उपयोग कर सकते हैं या कमांड हुक का उपयोग कर सकते हैं।

डिवाइस को प्लग इन करें और अपनी सुनने की सुरक्षा प्राप्त करें!