آردوینو آموزش آردوینو پروژه های آردوینو کیت آردوینو

آموزش ساخت رقص نور با ماژول میکروفن و حلقه ال ای دی Neopixel صوت سنج

Arduino-Sound-Detector-led-neopixel-Module-digispark
نوشته شده توسط پریسا پوربلورچیان

کاربران زیادی ساخت رقص نور با استفاده از ماژول میکروفن را درخواست کرده‌اند. در این پست از حلقه ال ای دی نئوپیکسل برای رقص نور استفاده کردم. نکته‌ی مهم اینجاست که می‌توان کد رنگ‌های متفاوت و جذابی برای این نوع از ال ای دی‌ها انتخاب کرد. با توجه به نوع ساخت ال ای دی حلقه ای در تزیین و طراحی یک گجت زیبا بسیار تاثیرگذار خواهد بود. در ادامه به معرفی ماژول حلقه ال ای دی نئوپیکسل Neopixel و ماژول میکروفن جهت تشخیص و دریافت صدا می‌پردازیم. در این پست به صورت جامع و کامل موارد را توضیح خواهم داد. در ادامه با وب سایت مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 

 

ایجاد نور رنگی Full Color Light

شاید تا الان مطالب زیادی در مورد نور مطالعه کرده باشید. نور در واقع جزیی ترین مقدار انرژی است که قابلبت جا به جا شدن دارد. در واقع نور یک فوتون است. بنا بر نظریه کوانتومی ( کوانتوم: کمترین مقدار ممکن از یک کمیت) امواج اللکترومغناطیسی کوانتیده هستند و از کوانتوم های گسسته ای به نام فوتون تشکیل شده اند. در واقع هر فوتون دارای انرژی است که مقدار آن فقط به فرکانس بستگی دارد.فوتون در واقع اندازه واقعی ندارد و قابل تقسیم شدن نیست. نوری که چشم انسان تشخیص میدهد درواقع یک نور مرئی است که قسمت کوچیکی از یک طیف الکترومغناطیسی در قالب اشعه ی الکترومغناطیسی است و اشعه های الکترومغناطیسی شامل دامنه های وسیعی از طول موج ها و فرکانس ها هستند. نور مرئی با طول موجی از حدود ۳۸۰ تا حدود ۷۴۰ نانومتر در بین نور نامرئی Infrared و Ultraviolet یافت می‌شود. در ادامه به معرفی پروژه و نحوه راه اندازی آن خواهیم پرداخت.

 

پروژه ساخت رقص نور با ماژول میکروفن

در این آموزش با استفاده از ماژول میکروفن و ماژول ال ای دی حلقه ای نئوپیکسل یک مدار رقص نور Dancing Light طراحی می‌کنیم. ماژول میکروفن با توانایی تشخیص شدت صدای محیط و میکروفن خازنی ۲ پایه بر روی آن صدای محیط را دریافت می‌کند. سپس پس از تشخیص صدا به ال ای دی نئوپیکسل فرمان ارسال می‌کند. در ادامه به بررسی ماژول ها و کد برنامه خواهیم پرداخت.

آموزش ساخت رقص نور با ماژول میکروفن و حلقه ال ای دی Neopixel صوت سنج-digispark

ماژول میکروفن Microphone

مازول میکروفن جهت تشخیص صدا و تنظیم حساسیت صدای محیط استفاده می‌شود. سنسور تشخیص صدا می‌تواند وجود یا عدم وجود صدا را مطابق با اصول ارتعاش تشخیص دهد. مدل های متفاوتی از ماژول های میکروفن ارائه شده است که در این آموزش من از ماژول میکروفن خازنی ۳ پایه استفاده می‌کنم. ولتاژ کاری ماژول میکروفن بین ۳٫۳ تا ۵ ولت DC است.هنگامی که صدا توسط سنسور تسخیص داده می‌شود، سیگنال خروجی فعال شده و به خروجی میکروکنترلر فرمان ارسال می‌کند. خروجی ماژول میکروفن استفاده شده در این آموزش تنها یک پایه دیجیتال دارد. پایه دیجیتال سنسور به صورت ۱ و ۰ و یا HIGH و LOW می‌باشد. بر روی ماژول های میکروفن یک مولتی ترن قرار گرفته شده است که با چرخش آن می‌توانید شدت صدای دریافتی محیط را تنظیم کنید.

نکته در ساخت رقص نور

دقت کنید اگر ماژول میکروفن شما دارای پایه آنالوگ و دیجیتال است، برای استفاده از پایه آنالوگ باید در کد آردوینو برنامه پایه آنالوگ را تعریف کنید. سپس از پایه آنالوگ جهت ارسال سیگنال به خروجی استفاده کنید.

ماژول حلقه ال ای دی LED Neopixel

ماژول ال ای دی حلقه ای استفاده شده در این آموزش از مدل ۱۶ تایی می‌باشد. این حلقه ی ال ای دی نئوپیکسل از ۱۶ عدد ال ای دی RGB در کنار یکدیگر تشکیل شده است. ال ای دی ها به صورت پیکسل‌هایی که توانایی تولید رنگ مختلف دارند، تبدیل می‌شوند و با اختصاص کد رنگ های متفاوت در برنامه آردوینو می‌توانید رنگ های متفاوتی را به ماژول اختصاص و آدرس دهی کنید. حلقه های LED RGB دارای مدل های متفاوت با تعداد ال ای دی متفاوت است که از لینک LED Neopixel میتوانید آن ها را مشاهده و تهیه نمایید.

 

وسایل مورد نیاز مدار رقص نور آردوینو

برد آردوینو Arduino UNO R3

شیلد آردوینو Arduino Shield UNO

ماژول ال ای دی حلقه ای LED RGB NeoPixel

ماژول میکروفن Microphone Module

کابل فلت نری به نری

 

ماژول حلقه ال ای دی LED Neopixel و صوت سنج با آردوینو

فراخوانی کتابخانه رقص نور آردوینو

در این آموزش برای راه اندازی حلقه ال ای دی نیاز به کتابخانه Adafruit_NeoPixel خواهیم داشت. لینک دانلود کتابخانه Adafruit_NeoPixel در صفحه محصول ماژول ال ای دی حلقه ای NeoPixel در قسمت دانلود قرار دارد. با کلیک بر روی آن و دانلود کتابخانه Adafruit_NeoPixel، آن در محل نصب آردوینو Arduino / Library ذخیره کنید. همچنین نحوه نصب کتابخانه در نرم افزار آردوینو در پست نصب کتابخانه در نرم افزار آردوینو کامل آموزش داده شده است، در صورت نیاز ابتدا مطالعه و سپس کتابخانه را فراخوانی کنید.

 

اتصالات مدار رقص نور آردوینو

  • پایه DI ماژول حلقه LED NeoPixel را به پایه ۸ آردوینو اتصال دهید.
  • پایه VCC ماژول حلقه LED NeoPixel را به پایه ۵ ولت آردوینو اتصال دهید.
  • پایه GND ماژول حلقه LED NeoPixel را به پایه GND آردوینو اتصال دهید.
  • پایه OUT ماژول میکروفن را به پایه A0 آردوینو اتصال دهید.
  • پایه VCC ماژول میکروفن را به پایه ۵ ولت آردوینو اتصال دهید.
  • پایه GND ماژول میکروفن را به پایه GND آردوینو اتصال دهید.

 

کد آردوینو مدار رقص نور

برای تحلیل کدها در طول اجرای پروژه توجه به چند نکته اهمیت دارد که به توضیح آن ها خواهیم پرداخت:

 

تعیین تعداد ال ای دی LED در آردوینو

یکی از نکات مهم در اجرای کد آردوینو پروژه، تعیین تعداد ال ای دی های استفاده شده در آموزش است. در این آموزش من از حلقه ال ای دی ۱۶ تایی NeoPixel استفاده کرده ام. پس با توجه به این نکته در خط ۳ برنامه تعداد ال ای دی LED را ۱۶ عدد مشخص می‌کنم. پس با توجه به تعداد ال ای دی های ماژول، در این قسمت وارد نمایید. NUM_PIXELS را ۱۶ عدد تعریف می‌کنیم:

 

آموزش ساخت رقص نور با ماژول میکروفن و حلقه ال ای دی Neopixel صوت سنج دیجی اسپارک

آدرس دهی نوار ال ای دی LED NeoPixel

پس از فراخوانی کتابخانه Adafruit_NeoPixel باید در کد برنامه نوار ال ای دی نئوپیکسل را آدرس دهی کنیم. همانند کد زیر:

  • NUM_PIXELS در خط سوم برنامه به عنوان تعداد ال ای دی های استفاده شده تعریف شده است و تنها نام آن را وارد می‌کنیم.
  • PIN در خط دوم برنامه به عنوان پایه دیجیتال DI ال ای دی حلقه ای نئوپیکسل تعریف شده است و تنها نام آن را وارد می‌کنیم.
  • NEO_RGB مربوط به نوع ال ای دی مورد استفاده است که ما از RGB استفاده کرده ایم.
  • NEO_KHZ800 محدوده فرکانس را مشخص می‌کند.

 

حال کد را در نرم افزار آردوینو کپی کنید. طبق اتصالات گفته شده در متن آموزش، ماژول ال ای دی و ماژول میکروفن را به برد آردوینو اتصال دهید. کد را کامپایل کنید. ماژول میکروفن در ابتدا در محیطی قرار گرفته است که صدایی تشخیص داده نمی‌شود. همچنین در این حالت ماژول ال ال دی نئوپیکسل LED NeoPixel به رنگ قرمز و ثابت است. حال با ایجاد صدا در محیط ماژول میکروفن Sound Module صدا را تشخیص داده و ماژول ال ای دی نئوپیکسل به رنگ های متفاوت تغییر رنگ داده و رقص نور به وجود خواهد آمد.. رنگ ایجاد شده در ماژول حلقه ال ای دی با توجه به شدت صدای دریافتی توسط ماژول ال ای دی متفاوت خواهد بود. ماژول ال ای دی در کمترین صدای دریافتی به رنگ سبز و در بیشترین صدای دریافتی از محیط به رنگ آبی تغییر می‌کند. موزیک های متفاوتی بگذارید و میزان ارتعاش صدا را با توجه به تغییر رنگ ماژول تحلیل و بررسی کنید.

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد.

 

 

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.

 

درباره نویسنده

پریسا پوربلورچیان

تولید کننده محتوا / کارشناس IOT

زندگی یعنی پژوهش و فهمیدن چیزی جدید

تلاشم بر این است تجربیاتم در زمینه IOT‌ را به بهترین شکل با شما در میان بگذارم.

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه

۳۲ دیدگاه

  • خانم مهندس سلام عرض میکنم . و تبریک عرض میکنم بخاطر خدمات خوبتان و صداقتتان در انتقال معلومات . خدمت تان عرض کنم که اینجانب ازقدیم علاقه شدیدی به مقوله الکترونیک دارم . متاسفانه بخاطراینکه شغل اصلیم هنرگرافیک ونقاشی میباشد هیچگاه هم نتوانستم معلوماتم رابه حد خوبی برسانم . غرض از آوردن این مطالب این بودکه معرفی اجمالی ازخودم داده باشم …. بهر حال اخیرا به مقوله ماژولها و آردینیو وو علاقمندشده ام ولی درمقوله آرینیو اطلاعاتم درحدصفرمیباشد و چندیقبل دریوتیوب فیلمی دیدم ازساخت رقص نور مشابه موردشما بااین تفاوت که ازآردینیوی نانو استفاده کرده بود و ازال ای دی رنگی نواری (https://youtu.be/5oRir4dck_w) سوال اول اینکه درمدارمعرفی شده شما میتوانم بجای ال ای دی دایره ای ازمدل نواری استفاده کنم ؟. دوم اینکه آیا محدودیت درنوع ال ای دی وجوددارد؟ . باتشکرفراوان

  • باسلام و عرض خسته نباشید
    – جهت کنترل کشتی مدلی که ساخته ام نیازبه دستگاه کنترل ازراه دور که هم بردی درحد ۵۰۰متر تایک کیلومتر داشته باشد دارم که چهارکانال هم باشد منتهی باید کانالها بایستی قابلیت حرکت رفت وبرگشت داشته باشند یعنی که موتورهرکانال باید توانایی حرکت راست و چپگرد داشته باشد . ممنون میشم اگه راهنمایی کنین. باتشکر

  • خیلی وقت منتظر این آموزش بودم. هر جوری که تست میکردم نمیشد و هیچ اتفاقی برای ال ای دیم نمیفتاد. ولی الان با توضیحات شما مشکلم حل شد. خیلی خیلی ممنونم

  • سلام
    من خیلی سعی کردم با میکروفن اینکار انجام بدم ولی نشد
    البته فهمیدم باید شدت صدا رو تنظیم میکردم! مرسی از آموزش خوبتون

  • سلام خانم مهندس
    اموزش خوبی بود .درهمین باب یع سوال داشتم میخواستم بدونم میشه به جای اینکه از میکروفون استفاده کنم از دستکاه پخش موسیقی استفاده کنم؟

    سپاس

    • سلام
      از توجه شما ممنونم.
      این کار امکان پذیر است ولی با کد آردوینو این آموزش نمی‌توانید اجرا کنید.

  • سلام پروژه ی جالبی است
    فقط یه سوال داشتم اینکه بجای گذاشتن ماژول میکروفون می توان این پروژه را مستقیم به خروجی هدفون موبایل وصل نمود ؟
    خیلی ممنون.

  • سلام
    تنها اموزش مناسبی که پیدا کردم بود ولی من کلا از این کد نویسی ها که گفتیدسر در نمیارم
    یه طرحی تو ذهنم دارم که اگه بشه راهنماییم کنید اجرا کنمش
    میخوام یه رقص نور بر اساس صدای خروجیه کامپیوترطراحی کنم برا پشت مانیتور که نور ال ای دی کم باش مثل یه حاله ای از نور که موقع
    پخش فیلم با ریتم صدا نور کمی روی دیوار پخش بشه

    • سلام
      از توجه شما ممنونم.
      تمامی کدها به زبان فارسی توضیح داده شده است و تنها کافیست سوالات خود را بپرسید تا راهنمایی کنم.
      پروژه مورد نظر شما همانند AUX است و به این کدها بی ربط است. باید کد جداگانه برای راه اندازی آن تعریف کنید. در این آموزش توسط پخش کننده ماژول میکروفن فعال شده و به ال ای دی فرمان می‌دهد.

  • سلام و سپاس از آموزشها و راهنمائیهای خوبتن. تازه با Arduino کارم رو شروع کردم. این پروژه رو با ۷ LED انجام دادم و ماژول میکروفن هم ۲ سیمه خازنی هست با ۲ خروجی آنالوگ و دیجیتال. متاسفانه وقتی برنامه رو آپلودش کردم و راه اندازی، ۶ تا از LED ها دائم با رنگ آبی روشن هستن و هیچ عکس العملی نسبت به صدا ندارن.ممنون میشم راهنمائی بفرماید.

    • سلام
      از توجه شما ممنونم.
      اگر ماژول میکروفن شما دارای مولتی ترن است، باید با تنظیم مولتی ترن قرار گرفته شده بر روی ماژول حساسیت آن را تنظیم کنید. دقت کنید که اگر از هر کدام از پایه های دیجیتال و یا آنالوگ استفاده میکنید در کد برنامه به درستی آن را تعریف کنید. همزمان با پخش صدا در محیط، مولتی ترن را تغییر دهید تا نسبت به صدای دریافتی از محیط، وضعیت خروجی یعنی ال ای دی ها تغییر کند. مجددا تست کنید و نتیجه را از همین طریق اعلام کنید تا بررسی کنم.

  • سلام و خسته نباشید خدمت شما مهندس پریسا پوربلورچیان
    من چندتا از کارای شما و دیدم و خیلی خوشم اومد من علاقه شدیدی به این مدار ها و الکترونیک دارم سر رشته ای هم دارم ازشون خواستم ببینم برای سخت این مدار ها از کجا باید شروع کنم .
    ممنون میشم کمکم کنید . این ایدی منه تلگرام XXXXXXXXXXX
    ممنون میشم با من در تماس باشید از هر لحاظی ک به من کمک کنید بازم مرسی شب بخیر .
    به امید دیدار .

    • سلام
      از توجه و دقت نظر شما ممنونم.
      امکان ارتباط از طریق تلگرام وجود ندارد. تنها راه ارتباطی با تیم فنی تبادل اطلاعات از طریق ثبت نظر در سایت است.
      برای شروع ابتدا قسمت از کجا شروع کنم را مطالعه نمایید. پیشنهاد می‌شود ابتدا از آموزش های پکیج ۳۷ سنسور شروع به کار کنید. تمامی کدها به زبان فارسی ترجمه شده است و با سنسورهای متنوع آشنا و روش راه اندازی آن ها را فرا خواهید گرفت. در انتهای هر آموزش در قبسمت نظرات سوالات و ابهامات خود را بپرسید، حتما پاسخ داده خواهد شد.

      • سلام خسته نباشید
        ببخشید انگار من نتونستم منظورم و درست بفهمونم ا شایدم سایت شما یکم از سطح پیشرفته شروع به یاد گیری میکنه خیلی سنگینه این اموزش ها من برنامه ادرینو و نصب کردم چطور کد نویسی کنم ؟
        چطور با ماژول ها ارتباط برقرار کنم ؟
        کد هارو چطور فراخوان کنم ؟
        ووو
        سوال های ک هر کدام دنیایی از ابهام دارن و من نیاز دارم کمکم کنید و یکمی منو راه بندازید خیلی خیلی ممنون از لطف بی نهایت شما من منتظر جواب شما خانم مهندس گل هستم .

        • سلام مجدد
          کاربر گرامی مواردی که شما میفرمایید صحیح است. در این خصوص لطفا به صفحه از کجا شروع کنم؟ مراجعه کنید. در قوانین دیجی اسپارک نوشته شده است که شما لازم نیست کلیه مراحل را بدانید، بلکه میتوانید در هر بخشی که سوالی داشتید از نویسنده بپرسید. از اینرو اولین سوال شما این است که چطور کدها را فراخوانی کنم؛ خب کافیست به لینک آموزش کار با برد آردوینو Arduino و نصب نرم افزار Arduino IDE مراجعه کنید. به همین ترتیب موارد را ادامه میدهید تا به نتیجه نهایی برسید.
          موفق باشید.

  • سلام مهندس
    خیلی پروژه تون باحال بود. من انجام دادم و در مدرسه معلممان از این پروژه خیلی تعریف کرد. خیلی الان خوشحالم. واقعااااااااااا عالی هستین.

  • با عرض سلام خدمت سرکار خانم پور بلورچیان
    سوال بنده در مورد led های مورد استفاده در این ماژول هست. طبق مطالعه ای که داشتم این LED ها ۳ بایت دیتا برای ۳ رنگ دریافت میکنندو بصورت سری پشت سر هم قرار می گیرند.
    این LED ها بصورت خام و مونتاژ نشده در بازار موجود شده خوشبختانه
    حالا سوال من اینه که ما حداکثر چه تعداد از این نوع LED میتونیم زنجیر کنیم به هم؟
    آیا نیاز به آمپلیفایر جرریان داریم؟
    ممنونم

    • سلام
      دقت داشته باشید که در این آموزش به علت سادگی و سرعت اجرا از ماژول استفاده شده است. برای چنین مواردی که شما می‌فرمایید بایستی محاسبات دقیقی انجام دهید، شامل جریان و ضریب افت امپدانس در طول رشته‌ها که تمامی این موارد از بحث اینجا خارج است. ولی شما می‌توانید به تعداد دلخواه ماژول‌ها را به هم متصل و فقط جریان کافی در منبع تغذیه برای آن‌ها فراهم کنید.

      • با تشکر از پاسخ شما
        به لحاظ توان منبع تغذیه موردی نیست
        اما در مورد جریان دیتا و ضریب افت امپدانس در طول رشته که فرمودید، در صورت امکان منابعی رو معرفی بفرمایید تا مطالعه کنم.
        ممنونم

        • سلام
          از توجه شما ممنونم.
          منبعی در این مورد نمیشناسم. همچنین با توجه به اینکه این موضوع از بررسی در کامنت‌ها خارج است. پیشنهاد می‌کنم از یک مهندس الکترونیک که در این زمینه اطلاعات کاملی دارد، درخواست همکاری کنید.