- Material necessário
- Funcionamento de um sensor de som
- Diagrama do circuito do sensor de som
- Diagrama de circuito de fonte de água musical
- Programando Arduino Nano para Dancing Fountain
Existem várias fontes de água que borrifam água incondicionalmente com alguns efeitos de luz interessantes. Então, pensei em projetar uma fonte de água inovadora que pode responder à música externa e borrifar água dependendo das batidas da música. Não parece interessante?
A ideia básica desta fonte de água Arduino é pegar uma entrada de qualquer fonte de som externa, como celular, iPod, PC, etc., amostrar o som e dividi-lo em diferentes faixas de voltagem e usar a saída para ligar vários relés. Primeiro, usamos um módulo sensor de som baseado em microfone condensador para tocar na fonte de som para dividir os sons em diferentes faixas de tensão. Em seguida, a tensão será alimentada para op-amp para comparar o nível de som com um determinado limite. A faixa de voltagem mais alta corresponderá a um interruptor de relé ON, que compreende uma fonte de água musical operando de acordo com as batidas e os ritmos da música. Então aqui estamos construindo esta Fonte Musical usando Arduino e sensor de som.
Material necessário
- Arduino Nano
- Módulo sensor de som
- Módulo de Relé 12V
- Bomba DC
- LEDs
- Fios de conexão
- Vero board ou breadboard
Funcionamento de um sensor de som
O módulo sensor de som é uma placa eletrônica simples baseada em microfone de eletreto usada para detectar sons externos do ambiente. É baseado no amplificador de potência LM393 e um microfone de eletreto, e pode ser usado para detectar se há algum som além do limite definido. A saída do módulo é um sinal digital que indica que o som é maior ou menor que o limite.
O potenciômetro pode ser usado para ajustar a sensibilidade do módulo sensor. A saída do módulo é HIGH / LOW quando a fonte de som é inferior / superior ao limite definido pelo potenciômetro. O mesmo módulo de sensor de som também pode ser usado para medir o nível de som em decibéis.
Diagrama do circuito do sensor de som
Como sabemos que em um módulo sensor de som, o dispositivo de entrada básico é o microfone que converte os sinais sonoros em sinais elétricos. Mas como a saída do sinal elétrico do sensor de som é tão pequena em magnitude que é muito difícil de analisar, usamos um circuito amplificador de transistor NPN que vai amplificá-lo e alimentar o sinal de saída para a entrada não inversora do Op- amp. Aqui, LM393 OPAMP é usado como um comparador que compara o sinal elétrico do microfone e o sinal de referência vindo do circuito divisor de tensão. Se o sinal de entrada for maior que o sinal de referência, a saída do OPAMP será alta e vice-versa.
Você pode seguir as seções de circuitos de amp op para aprender mais sobre seu funcionamento.
Diagrama de circuito de fonte de água musical
Conforme mostrado no diagrama de circuito da fonte musical acima, o sensor de som é alimentado com alimentação de 3,3 V do Arduino Nano e o pino de saída do módulo do sensor de som é conectado ao pino de entrada analógica (A6) do Nano. Você pode usar qualquer um dos pinos analógicos, mas certifique-se de alterar isso no programa. O módulo de relé e a bomba DC são alimentados por uma fonte de alimentação externa de 12 VDC, conforme mostrado na figura. O sinal de entrada do módulo de relé é conectado ao pino de saída digital D10 do Nano. Para efeito de iluminação escolhi duas cores diferentes de LED e conectei-os a dois pinos de saída digital (D12, D11) do Nano.
Aqui, a bomba é conectada de tal forma que quando um pulso HIGH é dado à entrada do módulo de relé, o contato COM do relé é conectado ao contato NO e a corrente obtém um caminho de circuito fechado para fluir através da bomba para ativar o fluxo de água. Caso contrário, a bomba permanecerá DESLIGADA. Os pulsos HIGH / LOW são gerados a partir do Arduino Nano, dependendo da entrada de som.
Depois de soldar o circuito completo na perfboard, ele ficará assim:
Aqui usamos uma caixa de plástico como recipiente de fonte e mini bomba 5v para atuar como fonte, usamos esta bomba anteriormente no robô de combate a incêndio:
Programando Arduino Nano para Dancing Fountain
O programa completo deste projeto de fonte de água do Arduino é fornecido na parte inferior da página. Mas aqui estou apenas explicando isso por partes para melhor compreensão:
A primeira parte do programa é declarar as variáveis necessárias para atribuir os números dos pinos que usaremos nos próximos blocos do programa. Em seguida, defina uma constante REF com um valor que é o valor de referência para o módulo do sensor de som. O valor atribuído 700 é o valor equivalente em bytes do sinal elétrico de saída do sensor de som.
sensor interno = A6; redled int = 12; int greenled = 11; bomba int = 10; #define REF 700
Na função de configuração vazia , usamos a função pinMode para atribuir a direção dos dados de ENTRADA / SAÍDA dos pinos. Aqui, o sensor é considerado INPUT e todos os outros dispositivos são usados como OUTPUT.
void setup () { pinMode (sensor, INPUT); pinMode (redled, OUTPUT); pinMode (verde, OUTPUT); pinMode (bomba, OUTPUT); }
Dentro do loop infinito, a função analogRead é chamada, a qual lê a entrada do valor analógico do pino do sensor e o armazena em uma variável sensor_value .
int sensor_value = analogRead (sensor);
Na parte final, um loop if-else é usado para comparar o sinal analógico de entrada com o valor de Referência. Se for maior do que a referência, então todos os pinos de saída recebem uma saída HIGH para que todos os LEDs e a bomba sejam ativados, caso contrário, tudo permanece desligado. Aqui também fornecemos um atraso de 70 milissegundos para distinguir o tempo ON / OFF do relé.
if (sensor_value> REF) { digitalWrite (greenled, HIGH); digitalWrite (redled, HIGH); digitalWrite (bomba, ALTO); atraso (70); } else { digitalWrite (verde, BAIXO); digitalWrite (redled, LOW); digitalWrite (bomba, LOW); atraso (70); }
É assim que funciona esta fonte de água controlada por Arduino, o código completo com um vídeo de trabalho é fornecido abaixo.