Instrucables Spectrum Analyzer พร้อม Steampอุ๊งค์ นิกซี่ ลุค

คำแนะนำ

นี่คือเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมที่ดูเหมือนหลอด NIXIE เวอร์ชันของฉัน ฉันสร้างหลอดของตัวเองโดยใช้หลอดทดลอง ผ้าสกรีน !y และ PixelLeds เช่น WS2812b หลังจากสร้างหลอดแล้ว ฉันใช้เครื่องตัดเลเซอร์เพื่อสร้างแผงไม้สำหรับตัวเรือนสำหรับวางหลอด ผลลัพธ์ที่ได้คือเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม 10 ช่องที่มีรูปลักษณ์แบบโบราณซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนเพื่อทดสอบได้ง่ายampธีมที่ไม่คุ้นเคย แม้ว่าหลอดที่ฉันสร้างขึ้นจะดูเหมือนหลอด Nixie (IN-9/IN-13) แต่หลอดเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าและสามารถแสดงสีได้หลายสี เจ๋งมาก! Pixelleds ถูกควบคุมโดย ESP32 ฉันรู้ว่าบอร์ดนี้ฉลาดเกินไปและมีพลังประมวลผลเกินกว่าที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้ ดังนั้น ฉันจึงรวม IoT ไว้ด้วย webเซิร์ฟเวอร์เพื่อแสดงผลลัพธ์ของตัววิเคราะห์ นอกจากนี้ การเขียนโปรแกรม ESP32 ยังสามารถทำได้ด้วย Arduino IDE ที่เป็นที่รู้จักกันดี

เสบียง

• ESP32 ฉันใช้ DOIT devkit 1.0 แต่บอร์ด ESP32 ส่วนใหญ่ก็สามารถทำงานได้
• แถบไฟ LED แบบพิกเซล 144 ดวงต่อเมตร เราต้องการแค่ 10 หลอดเท่านั้น
• อีกวิธีหนึ่งคือคุณสามารถใช้ PCB และบัดกรีบนพิกเซลด้วยตัวเอง (ตัวเลือกที่ดีกว่า!)
• คุณสามารถซื้อได้ที่: https://www.tindie.com/products/markdonners/pcb-tubebar-set/
• โพเทนชิโอมิเตอร์เชิงเส้น 3 ตัวที่มีความต้านทานระหว่าง 1K ถึง 20K
• สวิตช์สัมผัส 2 ตัวเพื่อเข้าถึงฟังก์ชั่นที่มีอยู่ทั้งหมด
• ขั้วต่อ Tulp/cinch 2 ช่องสำหรับอินพุตเสียง
• สวิตช์ไฟ 1 ตัว
• 1 ช่องต่อเข้าไฟฟ้า
• อีกวิธีหนึ่งคือคุณสามารถป้อนไฟทั้งหมดโดยไม่ต้องใช้สวิตช์และเข้าแหล่งจ่ายไฟโดยใช้อินพุต USB บน ESP32
• ที่อยู่อาศัย (ซื้อหรือสร้างเองเหมือนฉัน)
• สายไฟบางส่วน
• ซ็อกเก็ต 10 Din ที่มีพินขั้นต่ำ 4 พิน ฉันใช้เวอร์ชัน 7 พิน
• ขั้วต่อ 10 Din ที่มีพินขั้นต่ำ 4 พิน ซึ่งอยู่ในซ็อกเก็ต ฉันใช้เวอร์ชัน 7 พิน
• สายไฟเปล่าขนาดเล็กของขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อแถบไฟ LED/แผงวงจร LED เข้ากับขั้วต่อ DIN
• กาว 2 ส่วนสำหรับเชื่อมขั้วต่อ DIN ในหลอดทดลอง
• หลอดทดลองแก้ว 10 หลอด (มองหาแก้วสำหรับงานห้องแล็ป)
• PCB พร้อมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สามารถซื้อได้ที่นี่: BUY PCB

ขั้นตอนที่ 1: เตรียม PCB หรือแถบไฟ LED

หากคุณซื้อแถบไฟ LED แล้ว คุณต้องตัดให้มีความยาวเท่ากับหลอดทดลอง หากคุณซื้อ PCB LED (ซื้อที่นี่ คุณจะต้องใช้ 5 ชุด) คุณต้องบัดกรี LED WS2812 ทั้งหมดก่อน

ขั้นตอนที่ 2: การทำหลอดทดลองให้เสร็จสมบูรณ์

• ถอดขั้วต่อเสียง DIN ออก และทิ้งขั้วต่อทั้งหมดออกไป ยกเว้นขั้วต่อจริง (พินในช่องเสียบ)
• พิมพ์เครื่องปลดชนวนลงบนกระดาษมาตรฐานและตัดเป็นขนาดที่ต้องการ
• ตัดเขาวงกตให้ได้ขนาด โดยทั้งเขาวงกตและกระดาษควรคลุมภายใน PCB ทั้งหมด (เว้นช่องว่างเล็กๆ ที่ด้านหลังของ PCB ไว้)
• วางเขาวงกตและกระดาษไว้ในท่อ
• เพื่อให้การกระจายแสงดีขึ้น ควรวางแท่งกลมๆ ไว้ด้านบน PCB แต่ละอัน เพื่อไม่ให้สัมผัสกับกระจก
• เชื่อมต่อขั้วต่อ Din เข้ากับ PCB LED โดยใช้สายไฟที่แข็งแรงหรือพินจากขั้วต่อที่ทำมุม
• วาง PCB ลงในท่อและติดกาวเข้าด้วยกัน
• พ่นสเปรย์พ่นสีปลายของแต่ละท่อหากต้องการ

ขั้นตอนที่ 3: ที่อยู่อาศัย

1.  ฉันออกแบบโครงที่ทำจากไม้อัดหนา 6 มม. และใช้เครื่องตัดเลเซอร์ตัดออกทั้งหมด
2.  คุณสามารถใช้การออกแบบของฉันหรือสร้างการออกแบบของคุณเองก็ได้ ขึ้นอยู่กับคุณ

ขั้นตอนที่ 4: การเชื่อมต่อสายไฟ

การเดินสายนั้นไม่ยากเลย ผมใช้สายหุ้มฉนวนเพื่อเชื่อมต่อไมโครโฟนและอินพุตเสียง และผมใช้สายทั่วไปสำหรับทุกอย่างอื่น ใส่ใจเป็นพิเศษกับสายไฟที่จ่ายไฟให้กับแถบ LED คุณต้องเดินสายข้อมูลแบบอนุกรม ซึ่งหมายความว่าข้อมูลออกจากแถบหนึ่งจะเชื่อมต่อกับข้อมูลเข้าของแถบถัดไป เป็นต้น คุณยังสามารถทำแบบนั้นกับสายไฟได้เช่นกัน ในภาพถ่าย คุณจะเห็นสิ่งที่อาจดูเหมือนสายไฟที่สับสน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้รัดสายไฟให้แน่นหนาโดยใช้ Tyraps หรือสายที่คล้ายกัน
การเดินสายไฟตรงไปตรงมา:

• พลัง
• เสียงเข้า
• ไมโครโฟนใน
• ไฟ LED Strip สำหรับโลโก้
• Ledmatrix/ ไฟ LED Strip
• แผงควบคุมด้านหน้าไปยัง PCB หลัก

ขั้นตอนที่ 5: เตรียม Arduino IDE สำหรับ ESP32

ฉันใช้ Arduino IDE ซึ่งหาได้ฟรีทางออนไลน์และใช้งานได้ดี นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้ Visual Studio หรือ IDE ดีๆ อื่นๆ ได้ด้วย อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องมีไลบรารีที่เหมาะสม และไม่ควรติดตั้งสิ่งที่คุณไม่ต้องการ เนื่องจากอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดเมื่อคอมไพล์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Arduino IDE ของคุณตั้งค่าให้ใช้ ESP32 หากคุณไม่ทราบวิธีดำเนินการ ให้ลองค้นหาใน Google หรือดูวิดีโอใน YouTube มีคำแนะนำที่ชัดเจนมาก และการตั้งค่า IDE ก็ไม่ใช่เรื่องยาก คุณทำได้!
สรุปแล้วมันก็สรุปได้ดังนี้:

• ในหน้าต่างการตั้งค่า Ide ให้ค้นหาบรรทัด: Additional Boards Manager และเพิ่มบรรทัดต่อไปนี้
• ไปที่ตัวจัดการบอร์ดของคุณแล้วค้นหา ESP32 และติดตั้ง ESP32 จาก Espressif Systems
• เลือกบอร์ดที่ถูกต้องก่อนที่คุณจะคอมไพล์และคุณก็พร้อมแล้ว

เมื่อ Arduino IDE (หรืออะไรก็ตามที่คุณใช้) พร้อมแล้ว ให้เริ่มดำเนินการได้เลย….คุณสามารถคอมไพล์สเก็ตช์ต่อได้ เมื่อคอมไพล์เสร็จโดยไม่มีข้อผิดพลาด คุณสามารถอัปโหลดสเก็ตช์ไปยัง ESP32 ได้ หากคุณไม่สามารถอัปโหลดได้ในขณะที่ตั้งค่า USB อย่างถูกต้อง ให้ลองถอด ESP32 ออกจากซ็อกเก็ตแล้วลองอีกครั้ง (คุณใช้ซ็อกเก็ตเมื่อบัดกรีเข้ากับ PCB ใช่ไหม) หากคุณไม่สามารถคอมไพล์ได้ในตอนแรก ให้ลองตรวจสอบว่ามีไลบรารีใดหายไปหรือไม่ แล้วติดตั้งหากจำเป็น ฉันใช้ไลบรารีดังต่อไปนี้:

• FastLED_NeoMatrix ในเวอร์ชัน 1.1
• FramebuLer_GFX ในเวอร์ชัน 1.0
• FastLED ในเวอร์ชัน 3.4.0
• Adafruit_GFX_Library ในเวอร์ชัน 1.10.4
• EasyButton ในเวอร์ชัน 2.0.1
• WiFi เวอร์ชัน 1.0
• Webเซิฟเวอร์เวอร์ชั่น 1.0
• Webซ็อกเก็ตในเวอร์ชัน 2.1.4
• WiFiClientSecure ในเวอร์ชัน 1.0
• Ticker เวอร์ชั่น 1.1
• WiFiManager เวอร์ชัน 2.0.5-เบตา
• อัปเดตเป็นเวอร์ชั่น 1.0
• DNSServer ในเวอร์ชัน 1.1.0
• Adafruit_BusIO ในเวอร์ชัน 1.7.1
• สายที่เวอร์ชัน 1.0.1
• SPI ที่เวอร์ชัน 1.0
• FS ที่เวอร์ชัน 1.0

หมายเหตุ: ฉันมีปัญหาในการคอมไพล์เมื่อเริ่มต้นใช้งาน ปรากฏว่า Arduino IDE มีไลบรารีจำนวนมากที่เปิดใช้งานอยู่และตัดสินใจเลือกไลบรารีที่ไม่ถูกต้องทุกครั้งที่ต้องเลือกระหว่างไลบรารี ฉันแก้ปัญหานี้ด้วยการถอนการติดตั้ง Arduino IDE และติดตั้งใหม่ตั้งแต่ต้น นอกจากนี้ เนื่องจากไลบรารีบางส่วนรวมอยู่ในไลบรารีอื่นๆ บางทีวิธีนี้อาจช่วยได้ ลองยึดตามสิ่งเหล่านี้ก่อน:

• #รวม
• #รวม
• #รวม
• #รวม
• #รวม
• #รวมWebเซิฟเวอร์.h>
• #รวมWebซ็อคเก็ตเซิร์ฟเวอร์.h>
• #รวม
• #รวม

ขั้นตอนที่ 6: การเขียนโปรแกรม ESP32

ห้องสมุด

ขั้นตอนที่ 7: การใช้งาน VU Meter

คุณสามารถใช้ไมโครโฟนเพื่อเชื่อมต่อไมโครโฟนคอนเดนเซอร์ขนาดเล็กหรือเชื่อมต่ออุปกรณ์เสียงของคุณกับขั้วต่ออินพุตไลน์ได้ แม้ว่าสัญญาณจากไมโครโฟนจะ ampเมื่ออ่านจาก PCB อาจไม่แข็งแรงพอ ขึ้นอยู่กับไมโครโฟนของคุณ คุณสามารถปรับค่าตัวต้านทาน R52 ได้ การลดค่าลงจะทำให้เกิด ampทำให้สัญญาณมีกำลังมากขึ้น ในต้นแบบของฉัน ฉันเปลี่ยนตัวต้านทานเป็น 0 โอห์ม (ฉันทำให้ลัดวงจร) อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ไมโครโฟน diLerent ฉันต้องเพิ่มเป็น 20K อีกครั้ง ดังนั้นทุกอย่างจึงขึ้นอยู่กับไมโครโฟนของคุณ

ปุ่มโหมด
ปุ่มโหมดมี 3 ฟังก์ชั่น:

• กดสั้น: เปลี่ยนรูปแบบ (โหมด) มีรูปแบบให้เลือก 12 รูปแบบ โดยรูปแบบสุดท้ายเป็นตัวเซฟเวอร์หน้าจอ
• กดสามครั้งอย่างรวดเร็ว: สามารถปิดหรือเปิดใช้งานมิเตอร์ VU ที่แสดงบนแถวบนได้
• กด/ค้างไว้ขณะบูตเครื่อง: การกระทำนี้จะรีเซ็ตการตั้งค่า WIFI ที่บันทึกไว้ ในกรณีที่คุณต้องเปลี่ยนการตั้งค่า WIFI หรือในกรณีที่ระบบของคุณรีบูตซ้ำๆ นี่คือจุดเริ่มต้น!

ปุ่มเลือก
ปุ่มเลือกมี 3 ฟังก์ชั่น:

• กดสั้น: สลับระหว่างไลน์อินและอินพุตไมโครโฟน
• กดค้างไว้: กดค้างไว้ 3 วินาทีเพื่อสลับโหมด “เปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติ” เมื่อเปิดใช้งาน รูปแบบที่แสดงจะเปลี่ยนแปลงทุก ๆ สองสามวินาที นอกจากนี้ เมื่อกดปุ่มนานพอ ธงชาติเนเธอร์แลนด์จะปรากฏขึ้น นั่นคือวิธีที่คุณรู้ว่าคุณกดนานพอแล้ว!
• กดสองครั้ง: ทิศทางของจุดสูงสุดที่ตกลงมาจะเปลี่ยนแปลง

มิเตอร์วัดความสว่าง
คุณสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อปรับความสว่างโดยรวมของ LED/จอแสดงผลทั้งหมด คำเตือน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้แหล่งจ่ายไฟที่ตรงกับกระแสไฟสำหรับความสว่างที่คุณตั้งค่าไว้ แน่นอนว่าตัวควบคุมบนบอร์ด ESP32 ไม่สามารถจัดการกับ LED ทั้งหมดด้วยความสว่างสูงสุดได้ ควรใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอกที่สามารถรองรับ 4 ถึง 6 A หากคุณใช้สาย USB ที่เชื่อมต่อกับ ESP32 คุณอาจรู้สึกแสบร้อนจากบอร์ด ESP32

มิเตอร์วัดค่าหน่วงเวลาสูงสุด
คุณสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อปรับเวลาที่จุดสูงสุดจะตกลงมาหรือเพิ่มขึ้นจากกอง

มิเตอร์วัดความไว
คุณสามารถใช้สิ่งนี้เพื่อปรับความไวของอินพุตได้ เหมือนกับการเพิ่มระดับเสียงสำหรับอินพุตสัญญาณที่ต่ำลง

มอนิเตอร์แบบอนุกรม
มอนิเตอร์แบบอนุกรมเป็นเพื่อนของคุณ มันจะแสดงข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับการบูต รวมถึงของคุณ web ที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์

สกรีนเซฟเวอร์
เมื่อสัญญาณอินพุตกลับมาทำงาน โปรแกรมรักษาหน้าจอจะเริ่มทำงานหลังจากนั้นไม่กี่วินาที และจอแสดงผล/ไฟ LED จะแสดงแอนิเมชั่น ,re ทันทีที่สัญญาณอินพุตกลับมา เครื่องจะกลับสู่โหมดปกติ

ขั้นตอนที่ 8: Web อินเทอร์เฟซ

RMware นี้ใช้ webอินเทอร์เฟซที่ต้องมีการกำหนดค่า หากคุณยังไม่ได้ใช้ web ตัวจัดการบน ESP32 นี้ก่อนหน้านี้ และตอนนี้มีการตั้งค่าที่เก็บไว้จากการออกแบบก่อนหน้าในหน่วยความจำ หลังจากบูตแล้ว webตัวจัดการจะเข้ามาควบคุม หากรีบูตซ้ำๆ แสดงว่ามีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่การตั้งค่าที่ไม่ทำงานถูกเก็บไว้ อาจมาจากรุ่นก่อนหน้าหรืออาจเป็นเพราะคุณพิมพ์ผิดใน wi หรือรหัสผ่านของคุณ คุณสามารถบังคับให้ ESP32 บูตเข้าสู่ตัวจัดการ WIFI ได้โดยกดปุ่มโหมดค้างไว้ขณะเปิดเครื่อง คุณจะเห็น web ที่อยู่ที่คุณต้องเชื่อมต่อในตัวจัดการซีเรียล อย่างไรก็ตาม ก่อนอื่นคุณต้องเชื่อมต่อกับจุดเชื่อมต่อที่สร้างขึ้น ESP32 ไม่ต้องใช้รหัสผ่าน คุณสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ใดก็ได้ที่มีเบราว์เซอร์ เช่น โทรศัพท์หรือแท็บเล็ต หลังจากนั้นให้ไปที่ web ที่อยู่ IP ที่ได้รับจากหมายเลข IP ในโปรแกรมตรวจสอบแบบอนุกรม และปฏิบัติตามคำแนะนำเพื่อตั้งค่าการเข้าถึง WiFi ของคุณ เมื่อเสร็จแล้ว ให้รีบูต ESP32 ของคุณด้วยตนเอง หลังจากบูตแล้ว ที่อยู่ P ใหม่จะปรากฏในโปรแกรมตรวจสอบแบบอนุกรม เยี่ยมชมที่อยู่ IP ใหม่นี้ด้วยเบราว์เซอร์ของคุณเพื่อดูตัววิเคราะห์ web อินเทอร์เฟซ หากตัวจัดการ Wi-Fi ไม่ปรากฏหลังจากบูตเครื่อง หรือหากคุณต้องการเปลี่ยนการตั้งค่า Wi-Fi คุณสามารถกดปุ่มโหมดค้างไว้ขณะกดปุ่มรีเซ็ต เมื่อตั้งค่าการเชื่อมต่อ Wi-Fi เรียบร้อยแล้ว คุณจะเข้าถึง Wi-Fi ได้ webที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์เพื่อดูเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมแบบสด เครื่องจะแสดงช่องสัญญาณทั้งหมด 10 ช่องแบบเรียลไทม์

ขั้นตอนที่ 9: แสดงและบอกเพื่อนของคุณเกี่ยวกับผลงานที่น่าทึ่งของคุณ

ณ จุดนี้ คุณสามารถสร้างอุปกรณ์ที่น่าทึ่งได้: เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมที่มีฟังก์ชันครบครัน เป็นจอแสดงผลที่สวยงามในห้องนั่งเล่นของคุณใช่ไหม อย่าลืมแสดงให้เพื่อนและครอบครัวของคุณดู แชร์บนโซเชียลมีเดียและอย่าลังเลที่จะ tag ฉัน!

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

มาเชื่อมต่อกันเถอะ

• Webเว็บไซต์
• เฟสบุ๊ค
• อินส์tagแกะ
• ทวิตเตอร์

เอกสาร / แหล่งข้อมูล

Instrucables Spectrum Analyzer พร้อม Steampอุ๊งค์ นิกซี่ ลุค [พีดีเอฟ] คู่มือการใช้งาน เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมด้วย Steampunk Nixie Look, Spectrum Analyzer, NIXIE tube Look a Like Spectrum Analyzer

อ้างอิง

• คู่มือการใช้งาน