Arduino Infinity Mirror (Bluetooth & Sound Reactive): 9 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Ik heb een Infinity Mirror gemaakt voor een schoolproject met Arduino die je kunt bedienen met je telefoon of tablet via Bluetooth. De spiegel heeft ook een ingebouwde microfoon die geluid/muziek detecteert en dienovereenkomstig reageert door opvallende lichtflitsen te genereren op het ritme van de muziek! Start gewoon de app, maak verbinding met bluetooth en zie de magie gebeuren!

In deze Instructables zal ik je laten zien hoe je deze Infinity Mirror kunt maken. Dus laten we beginnen!

Stap 1: Verzamel materialen

Om deze infinity spiegel te maken, heb je de volgende materialen nodig:

1) Arduino Uno ($30)

Je kunt ook een ander type Arduino gebruiken, maar dat is helemaal aan jou.

2) Mini breadboard of PCB ($5)

Ik gebruikte het breadboard voor prototyping en soldeerde later alles op een perfboard/stripboard.

3) WS2813 Digitale 5050 RGB LED Strip - 144 LED's (1 meter) ($25)

U kunt ook een andere ledstrip gebruiken, maar zorg ervoor dat alle leds afzonderlijk adresseerbaar zijn. Zorg er ook voor dat de ledstrip voor elke meter leds een "extra" 5V spanning geeft. Dit komt doordat de spanning over de strip zakt en de stroom bij de start flink kan oplopen. (en misschien wel het begin van je ledstrip verbranden!) Hier lees je meer over: Powering Neopixels.

4) Prototype-draden ($ 3)

Kleuren doen er in het algemeen niet toe, maar het is erg handig om ze als referentie voor jezelf te hebben. Ik gebruikte wit, zwart, rood, groen, geel, oranje en blauw.

5) USB A naar B-kabel ($ 4)

Dit wordt gebruikt om uw Arduino-code naar het Arduino Uno-bord te uploaden.

6) Mean Well Switching Power Supply - 5V 10A ($15)

Deze wordt gebruikt om de ledstrip met externe 5V spanning te ondersteunen, omdat de Arduino zelf niet krachtig genoeg is om alle leds te laten branden. Je kunt er ook voor kiezen om een Wall Adapter Power Supply te gebruiken, maar zorg ervoor dat deze op 5V werkt.

7) 230V Stroomkabel met stekker ($3)

Deze wordt gebruikt om de schakelende voeding aan te sluiten op het 230V stopcontact. Afhankelijk van waar je woont, kan de hoeveelheid spanning van het stopcontact variëren. Je hebt in ieder geval een goede kabel met stekker nodig.

8) Bluetooth HC-06-module RF-transceiver Slave 4-PIN ($ 8)

Deze module wordt gebruikt om data van je telefoon of tablet naar de Arduino te sturen. Deze bluetooth module kan alleen als slave dienen. De standaard bluetooth pin/wachtwoord is 1234.

9) Geluidsdetectiesensormodule 3-PIN ($ 3)

Deze module wordt gebruikt voor het detecteren van geluid, omdat deze een ingebouwde microfoon heeft. Stel de potmeter in op de gewenste hoeveelheid geluid waarbij een signaal wordt gegenereerd. Je kunt ook een andere geluidssensor gebruiken, maar dat is aan jou.

10) 220 weerstand ($ 0,25)

Dit zal worden gebruikt voor het regelen van de spanningen van de LED's. Gebruik je dit niet, dan worden de leds op den duur erg heet. Een weerstand van 220Ω heeft rode, rode en bruine strepen in die volgorde. De laatste streep staat voor de tolerantie. Goud betekent ±5%. Meer info hier: 220 Ohm Weerstand.

11) 1000uF 16V elektrolytische condensator ($ 0,25)

Dit wordt gebruikt om capaciteit (energie) aan uw circuit toe te voegen en op te slaan. Meer info hier: Elektrolytische condensatoren.

Doos en spiegel:

Dit zijn de materialen en afmetingen die ik heb gebruikt om mijn doos te maken. Je kunt er ook voor kiezen om in plaats daarvan een frame of kant-en-klare doos te kopen die groot genoeg is voor een eenrichtingsreflecterende spiegel, normale spiegel, LED's en elektronica. Ik raad aan om het alleen zelf te bouwen als je over de juiste gereedschappen en materialen beschikt.

12) Glas 25 x 25 cm (3 mm dik) ($ 5)

Het glas wordt gebruikt als eenrichtingsreflecterende spiegel, waarvoor je de eenrichtingsspiegelraamfolie nodig hebt (zie 13). Je kunt er ook voor kiezen om een eenrichtingsspiegel/semi-transparante spiegel te kopen die groot genoeg is om in je doos te passen. Je kunt zelf glas snijden met een glassnijder (zie 22), maar ik raad eerder aan om specialisten te raadplegen om dit voor je te doen of nog beter gewoon glas met de juiste afmetingen te kopen.

13) Getinte spiegelglasfolie 30 x 30 cm ($5)

Om een eenrichtingsspiegel na te bootsen, heeft u glas en een rol getinte eenrichtingsspiegelraamfolie nodig, die met water en zeep op het glas wordt aangebracht (zie 29). De reden waarom het iets groter is dan het glas is omdat het na verloop van tijd zal krimpen. Als je ervoor kiest om in plaats daarvan een eenrichtingsspiegel te kopen zoals hierboven vermeld, dan heb je deze niet nodig.

14) Spiegel 25 x 25 cm (3 mm dik) ($ 5)

Gewoon een normale spiegel, zoals je die in de badkamer hebt. Dit wordt gebruikt, samen met de eenrichtingsspiegel, om het "oneindig" -effect te creëren.

15) 2x dikke houten lat 25 x 10 x 2 cm ($ 2)

Twee houten latten voor de boven- en onderkant van de doos.

16) 2x dikke houten lat 27 x 10 x 2 cm ($ 2)

Twee houten latten voor de rechter- en linkerkant van de doos.

17) 2x dunne houten lat 25 x 2,5 x 0,5 cm ($ 1)

Twee houten latten voor de boven- en onderkant van de binnenkant van de doos (waar de spiegels op zullen rusten en waar de LED's op worden geplakt).

18) 2x dunne houten lat 24 x 2,5 x 0,5 cm ($ 1)

Twee houten latten voor de rechter- en linkerkant van de binnenkant van de doos (waar de spiegels op zullen rusten en waar de LED's op worden geplakt).

19) Zwarte verfbus/spuitbus

Ik gebruikte dit om mijn doos zwart te schilderen om het meer te laten opgaan in het donkere thema.

Gereedschap:

Dit zijn de tools die je nodig hebt om zowel de doos als de spiegel te maken:

20) Meetlint ($ 3)

Gebruikt voor het opmeten van je box natuurlijk. Meer info hier: Hoe lees je een meetlint.

21) Meetvierkant ($5)

Ook gebruikt voor het opmeten van uw doos/materialen. Niet echt nodig, maar het zou wel eens van pas kunnen komen.

22) Draadknipper/stripper ($5)

Gebruikt voor het strippen en knippen van uw draden. Als alternatief kunt u ook een keukenmes of stanleymes gebruiken. Meer info hier: Hoe draad te strippen.

23) Glassnijder ($5)

Gebruikt voor het snijden van glas en spiegels. Als alternatief kunt u een diamant gebruiken, maar dat raad ik u niet aan. Meer info hier: Hoe gebrandschilderd glas te snijden.

24) Schroevendraaier/boor ($2)

Gebruikt voor het indraaien van schroeven en het boren van gaten. Meer info hier: Hoe een houtschroef te besturen.

25) Hamer ($5)

Gebruikt voor het inslaan van nagels. Meer info hier: Hoe een hamer veilig te gebruiken.

26) Houtlijm ($ 5)

Als schroeven of spijkers niet goed genoeg zijn, kun je ook wat houtlijm aanbrengen om de onderdelen bij elkaar te houden. Meer info hier: Hoe je hout aan elkaar lijmt.

27) Zaag ($5)

Gebruikt voor het zagen van hout. Meer info hier: Hoe hout te zagen met een handzaag.

28) Nagels ($ 3)

Gebruikt om onderdelen bij elkaar te houden, in ons geval permanent.

29) Schroeven ($ 3)

Wordt ook gebruikt om onderdelen bij elkaar te houden, maar door schroeven in plaats van spijkers te gebruiken, kun je de onderdelen indien nodig gemakkelijk losmaken.

30) Water en zeep

Gebruikt voor het aanbrengen van de getinte one-way mirror raamfolie op het glas. En ook gebruikt voor het reinigen van de infinity spiegel. Als je wilt weten hoe je de raamfolie installeert, kun je deze tutorial volgen: Hoe installeer je raamfolie.

31) Schuurpapier ($ 1)

Gebruikt voor het verfijnen van de scherpe randen van glas en hout.

Soldeergereedschap (optioneel):

32) Soldeerbout ($ 15)

Optioneel als je ervoor kiest om alles aan elkaar te solderen in plaats van het op het breadboard te laten. Als je wilt weten hoe je moet solderen, kun je deze tutorial volgen: How to Solder Electronics.

33) Soldeerblik 0,6 mm - 100 g ($ 5,50)

Gebruikt om de draden aan elkaar te solderen.

34) Desoldeerdraad - 1 mm 1,5 m ($ 1,50)

Gebruikt voor het desolderen van de draden, voor het geval je per ongeluk een fout hebt gemaakt.

35) Warmtekrimpende buizen ($ 2)

Gebruikt om gesoldeerde draden veilig bij elkaar te houden.

36) 1x 3-pins header vrouwelijk ($ 0,10)

Niet echt nodig, maar het kan handig zijn als je de geluidsdetectiesensor niet direct aan de draden wilt solderen.

37) 1x 4-pins header vrouwelijk ($ 0,10)

Niet echt nodig, maar het kan wel handig zijn als je de bluetooth module niet direct aan de draden wilt solderen.

Stap 2: Breadboard-verbindingen

Nadat je de materialen hebt verzameld, is het tijd om je eerste prototype te maken met behulp van een breadboard. Het breadboard heeft in totaal vier kolommen. De eerste twee en laatste twee blauwe en rode kolommen delen een verticale verbinding, die de +5V (rood) en aarde/GND (blauw) verbindingen vertegenwoordigen. De twee kolommen in het midden zijn waar uw hoofdcomponenten worden geplaatst. Meer informatie over breadboards vind je hier.

Dus wat u wilt doen, is uw Arduino op het breadboard aansluiten met behulp van enkele prototypedraden. Zoals ik al eerder zei, kleuren doen er niet toe, maar ze zijn een nuttige referentie voor jezelf. Ik heb bijvoorbeeld de rode draden gebruikt om de +5V weer te geven en de witte draden om de GND weer te geven. Het maakt ook niet uit waar je je pinnen plaatst, zolang ze maar in hetzelfde circuit blijven.

Vervolgens wil je je ledstrip op het breadboard aansluiten. Je zult merken dat het 3-6 draden heeft, afhankelijk van welk type je hebt. Wit staat voor GND/min-invoer, rood staat voor +5V-invoer, groen staat voor de gegevensinvoer-PIN en blauw staat voor de back-upgegevensinvoer-PIN (maak geen verbinding tenzij de LED is gekoppeld). Sluit de externe 5V voeding aan en sluit deze aan op de ledstrip. Vergeet niet om ook de weerstand en condensator aan te sluiten zoals in de afbeelding hierboven, anders zouden je LED's kunnen doorbranden!

Als laatste wil je je bluetooth-module en geluidsdetectiesensor op het breadboard aansluiten. Wijs de geluidsdetectiesensor toe aan pin A0 (analoog). Wat betreft de bluetooth-module, je zult merken dat deze één RXD- en één TXD-pin heeft. Deze zijn voor het verzenden en ontvangen van signalen. OPMERKING: verbind de TXD-pin van de module met de RXD-pin van de Arduino en de RXD-pin van de module met de TXD-pin van de Arduino. Niet op dezelfde pinnen!

Stap 3: Codeer de Arduino

Dus de volgende stap is om de Arduino te coderen. Hiervoor heeft u de Arduino IDE-software nodig, die u hier kunt downloaden. Nadat u de IDE hebt gedownload, opent u een nieuw document en kopieert en plakt u de volgende code in het projectvenster:

#erbij betrekken

//Pins die zijn aangesloten op de Arduino

const int PIN = 6; //De ingangspin van de ledstrip int NUMPIXELS = 144; // Het aantal pixels dat zal oplichten const int SOUNDSENSOR = A0; // De ingangspin van de geluidssensor

int KnopState = 0; // Staat die is toegewezen aan een knop op de bluetooth-app

int-volume = 0; // Staat die controleert of er een signaal in de microfoon zit of niet

//Kleurvariabelen

boolean PrimBlue = onwaar; boolean PrimGreen = onwaar; booleaans PrimRed = false; booleaans PrimWhite = onwaar; boolean PrimYellow = false; booleaans PrimOrange = false; boolean PrimPink = false; boolean PrimPurple = false;

//Licht- en geluidsvariabelen

booleaanse SoundDetect = false; boolean FullLight = onwaar;

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

ongeldige setup() {

pinMode (GELUIDSENSOR, INGANG); // Invoer van de geluidssensor pinMode (PIN, OUTPUT); //Invoer van de ledstrip

Serieel.begin(9600);

strip.setPixelColor(0, 0, 0, 0); strip.setBrightness(0); strip.begin(); //Dit initialiseert de NeoPixel-bibliotheek strip.show();

}

lege lus() {

// Definieer de helderheidshoeveelheid volgens de slider byte helderheid = analogRead (A0)/4; Serial.println (helderheid); if (Serial.available() > 0) { ButtonState = Serial.read(); }

// LED- en geluidsdetectie in- of uitschakelen

if (FullLight == 1 && SoundDetect == 0) { strip.setBrightness (ButtonState); strip.show(); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 0) { strip.setBrightness (0); strip.show(); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 1) { strip.setBrightness (helderheid); strip.show(); } else if (FullLight == 1 && SoundDetect == 1) { strip.setBrightness (0); strip.show(); }

//////////////////////////LED-schakelaar////////////////////// ////

if (ButtonState == 'a') { primaryColors(); Volledig Licht = 1; Geluidsdetectie = 0; }

if (Knopstatus == 'b') {

Volledig Licht = 0; Geluidsdetectie = 0; }

////////////////////////// Geluidsdetectieschakelaar///////////////////// /////

if (ButtonState == 'c') { primaryColors(); Geluidsdetectie = 1; Volledig Licht = 0; }

if (ButtonState == 'd') {

Geluidsdetectie = 0; Volledig Licht = 0; }

//////////////////////////Primaire kleuren////////////////////// ////

if (ButtonState == '1') { primaryColors(); PrimBlue = 0; PrimGroen = 0; PrimRed = 1; PrimWhite = 0; PrimGeel = 0; PrimOranje = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (Knopstatus == '2') {

primaire kleuren(); PrimGroen = 1; PrimBlue = 0; PrimRed = 0; PrimWhite = 0; PrimGeel = 0; PrimOranje = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (Knopstatus == '3') {

primaire kleuren(); PrimRed = 0; PrimBlue = 1; PrimGroen = 0; PrimWhite = 0; PrimGeel = 0; PrimOranje = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '4') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGroen = 0; PrimWhite = 1; PrimGeel = 0; PrimOranje = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '5') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGroen = 0; PrimWhite = 0; PrimGeel = 1; PrimOranje = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '6') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGroen = 0; PrimWhite = 0; PrimGeel = 0; PrimOrange = 1; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '7') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGroen = 0; PrimWhite = 0; PrimGeel = 0; PrimOranje = 0; PrimPink = 1; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '8') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimGroen = 0; PrimWhite = 0; PrimGeel = 0; PrimOranje = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 1; } }

ongeldige primaire kleuren() {

for (int i = 0; i <NUMPIXELS; i++) {if (PrimBlue == 1) { strip.setPixelColor(i, 0, 0, 255); } else if (PrimGreen == 1) { strip.setPixelColor(i, 0, 255, 0); } else if (PrimRed == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 0, 0); } else if (PrimWhite == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 255, 255); } else if (PrimYellow == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 255, 0); } else if (PrimOrange == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 102, 0); } else if (PrimPink == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 0, 255); } else if (PrimPurple == 1) { strip.setPixelColor(i, 102, 0, 204); } else { strip.setPixelColor(i, 255, 255, 255); } } strip.show(); }

Als je wordt gevraagd om de Adafruit NeoPixel-bibliotheek te installeren, doe dit dan door naar Sketch > Import Library > Adafruit NeoPixel te gaan.

Stap 4: Bouw de Bluetooth-app

Laten we nu naar het interessante deel gaan, het bouwen van uw app! Ik besloot hiervoor software van derden te gebruiken, MIT App Inventor 2 genaamd. Als u de projectbestanden (.aia) wilt downloaden en wijzigingen in de app wilt aanbrengen, kunt u deze hieronder downloaden. Maar je kunt ook meteen de app zelf (.apk) downloaden zonder iets te hoeven coderen. U hoeft het alleen op uw apparaat te installeren.

Stap 5: Bouw de doos

In deze stap bouwen we de doos / lijst voor de oneindigheidsspiegel.

Het buitenste frame

Snijd eerst de dikke lat voor het buitenframe (zie bovenstaande afbeeldingen). Je hebt twee stukken van 27 cm nodig (voor boven- en onderkant) en twee stukken van 25 cm (voor linker- en rechterkant). Spijker ze nu aan elkaar door spijkers in de hoeken van de doos te slaan (4 voor elke kant), maar zorg ervoor dat de randen perfect passen. Je kunt er ook voor kiezen om ze aan elkaar te lijmen, maar dat is aan jou.

Het binnenframe

Snijd vervolgens de dunne lat voor het binnenframe (zie bovenstaande afbeeldingen opnieuw). Je hebt twee stukken van 25 cm nodig (voor boven- en onderkant) en twee stukken van 24 cm (voor de linker- en rechterkant). Nu wil je deze spijkeren tot ongeveer 0,5 cm onder de bovenkant van het buitenframe door 2 spijkers aan elke kant te gebruiken. Ook heb ik hier wat houtlijm aangebracht om ze steviger te maken. LET OP: zorg ervoor dat de eenrichtingsspiegel perfect in de lijst past!

Het microfoongat boren

Aangezien de microfoon een gevoelig object is, moet deze vrij zijn van dekking. Daarom heb ik een gat in de bovenkant van het frame geboord waar de microfoonkop uit zal steken. Maak het gat niet te groot, want je wilt niet dat je microfoon helemaal uit het frame valt.

Je lijst schilderen

Ik besloot mijn lijst bijna matzwart te schilderen om het een soort donker, mysterieus effect te geven. Als je besluit om het ook te schilderen, zorg er dan voor dat er geen dikke klodders verf op het frame achterblijven. Om dit te voorkomen, moet je het frame voorzichtig schilderen met een kleine tot middelgrote borstel. Bovendien kun je het voor een tweede keer schilderen als het niet voldoende bedekt is. Laat het een dag of zo drogen.

Stap 6: Soldeer de elektronica op een PCB

In deze stap zullen we de elektronica op een PCB solderen die we later op de achterkant van onze spiegel zullen installeren. Solderen is niet verplicht, maar ik raad het ten zeerste aan om het te doen om de elektronica veilig op zijn plaats te houden. Ik heb alles stap voor stap per "onderdeel" aan het rooster gesoldeerd om fouten te voorkomen. Dus heb ik eerst de geluidsmodule op het bord gesoldeerd, daarna de bluetooth-module en als laatste de led-strips. Ik raad aan om wat lege ruimte te laten tussen de componenten die elkaar niet rechtstreeks mogen raken, zoals de +5V-ingangsdraden en de GND-ingangsdraden (zie bovenstaande afbeeldingen).

Zodra je je componenten op het bord hebt gesoldeerd, begin je met het maken van brugverbindingen door wat tin tussen de componenten onder het bord aan te brengen. Als alternatief kunt u enkele draden strippen en deze aan de componenten solderen om een brugverbinding te maken.

Nu wil je het circuit testen door simpelweg de draden op de Arduino aan te sluiten. Zorg ervoor dat u ook de stekker in het stopcontact steekt! Als de LED's met succes worden ingeschakeld, dan is het goed gedaan! Als ze echter niet worden ingeschakeld, wilt u misschien het circuit nogmaals controleren en zoeken naar defecte verbindingen.

Stap 7: Installeer de elektronica aan de achterkant

De volgende stap is om de elektronica op een stuk hout te installeren, dat we ook voor de achterkant van de spiegel zullen gebruiken. Ik heb de elektronica met wat schroeven aan het bord bevestigd en aan de rechter- en linkerkant van de achterkant twee blokken gelijmd die worden gebruikt om de achterkant van de doos aan de doos zelf te schroeven.

Stap 8: Monteer de spiegels met de doos

Nu is het tijd om de spiegels te monteren, de LED's op het frame te plakken en de geluidsdetectiesensor op zijn plaats te plaatsen.

Eenrichtingsspiegel

De eenrichtingsspiegel wordt op het frame zelf geplaatst, met de getinte zijde naar beneden gericht naar de spiegel en LED's. Om deze spiegel zelf te maken heb je de glasplaat en de getinte raamfolie nodig. Snijd eerst de raamfolie op de juiste maat, maar laat aan elke kant ongeveer 2-5 cm extra ruimte vrij. Vervolgens wil je de ruit volledig reinigen en alle stofresten verwijderen. Bedek het raam vervolgens met wat water en zeep en verwijder voorzichtig het plastic van de raamfolie (je kunt aan elke kant tape plakken om het gemakkelijk te verwijderen). Nu wil je ook de plakkerige kant van de raamfolie afdekken met water en zeep om te voorkomen dat deze aan zichzelf blijft plakken. Het enige dat u nu hoeft te doen, is het op het glas plaatsen en het stevig op zijn plaats vegen (zie bovenstaande afbeeldingen). Laat het ongeveer een dag drogen en verwijder de resterende raamfolie.

Plak de LED's op de doos

De volgende stap is om de LED's op de doos te plakken, wat kan worden gedaan door het plakpapier te verwijderen. Ik raad ook aan om wat snelle lijm op de achterkant van de strip aan te brengen om te voorkomen dat deze losraakt.

Plaats de spiegels en maak het af

De laatste stap is het plaatsen van zowel de eenrichtingsspiegel als de normale spiegel. De normale spiegel gaat achter de LED-strip en de eenrichtingsspiegel gaat voor. Lijm ze op hun plaats met wat snelle lijm en schroef de achterplaat met de elektronica aan de achterkant van de doos. Zet de geluidsdetectiesensor op zijn plaats, sluit alle draden aan en voila, je bent klaar!

Stap 9: Test je Infinity Mirror

Het enige wat je nu hoeft te doen is testen of alles werkt. En dat is het! Nu heb je je eigen Bluetooth Controllable en Sound Reactive Infinity Mirror gebouwd!:NS

Aarzel niet om te vragen in de commentarensectie als je vragen hebt.

Bedankt en veel plezier!