Светильник «Магическая лампа»
ВВЕДЕНИЕ
Темой нашей конкурсной работы стал светильник «Магическая лампа» (рис.1). В этом проекте мы научимся работать с RGB светодиодом и микрофонным модулем, а также сделаем светильник из подручных материалов.
ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ
– Arduino Uno(1шт.);
– RGB светодиод (1 шт.);
– микрофонный модуль (1 шт.);
– USB-кабель (1 шт.);
– картон;
–кристалл(1 шт.);
–скотч;
ПЛАН
1. Механическая часть (корпус светильника).
2. Электронная часть (RGB светодиод, микрофонный модуль).
3. Программная часть (программа на языке Arduino).
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Принцип действия
Обычный светильник есть в каждом доме, однако намного удобнее и необычнее управлять им на расстоянии, например, включать хлопком. Но гораздо красивее, если при этом светильник будет переливаться разными цветами. Для управления смены цвета достаточно хлопнуть. Похожий принцип имеют ёлочные гирлянды и некоторые игрушки, только смена цвета в них происходит при нажатии на кнопку.
При хлопке «Магическая лампа» включается. Для того чтобы сменить цвет, необходимо снова хлопнуть. Цвета, которыми может светиться светильник: красный, зелёный, синий, белый, жёлтый, голубой и фиолетовый.
Значит, наш проект должен состоять из трех частей:
– механическая (сам светильник и его корпус);
– электронная (Arduino Uno, RGB светодиод, микрофонный модуль);
– программная (программа на языке Arduino, которая управляет нашим устройством).
Механическая часть
Для того, чтобы сделать корпус светильника, мы взяли кусок картона и свернули его трубочкой. Затем склеили это с помощью скотча. Потом сверху приклеили скотчем «кристалл». Получился корпус, который показан на рис.2
Электронная часть
Электронная часть нашего проекта состоит из Arduino Uno, RGB светодиода и микрофонного модуля.
Сейчас мы рассмотрим работу с микрофонным модулем и RGB светодиодом.
1. RGB светодиод
У RGB светодиода (рис. 3) есть 4 вывода: GND (-), R, G и B (они подключаются к любому пину).
Рис.3 – RGB светодиод
У RGB светодиода есть три основных цвета: красный, зелёный и синий (отсюда и пошло его название, сокращение от английских названий цветов Red, Green, Blue). Но мы можем смешивать три основных цвета и видеть новые оттенки (рис.4).
Рис.4 – Цвета RGB светодиода
Если настроим одинаковую яркость всех цветов, то увидим белый цвет. Если включить красный и зелёный, получится жёлтый; если смешать красный и синий – получим фиолетовый или розовый цвета (это зависит от яркости исходных цветов); если включить зелёный и синий – получится голубой.
2. Микрофонный модуль
У микрофонного модуля (рис. 5) есть 4 вывода: A0, D0 (они подключаются к любому пину), GND (-), VCC(+). Из выводов A0 и D0 нужно выбрать один – т. е. подключить микрофон к digital или analog.
Рис.5 – Микрофонный модуль
В основу работы датчика положен принцип действия звуковых колебаний на тонкую мембрану микрофона. Колебания внутренней мембраны микрофона порождают электрические колебания. Напряжение, возникающее в процессе работы датчика, подается на интерфейс для сбора данных.
На модуле расположен регулятор чувствительности. Когда датчик улавливает звуковые колебания, начинает светиться светодиод, который расположен на его корпус.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Целью нашей практической работы является создание светильника «Магическая лампа».
Шаг 1. Создаем механическую часть светильника
Для того, чтобы создать механическую часть светильника, мы взяли кусок картона и склеили его трубочкой. Сверху поставили «кристалл». Все это склеили при помощи скотча.
.
Шаг 2. Создаем электронную часть светильника
Электрическая схема игры должна выглядеть так.
Рис.6 – Схема проекта
Микрофон можно подключить как к digital, так и к analog. Мы выбрали analog. Тогда GND подключаем к минусу, VCC – к плюсу, A0 – к A6, а D0 не используем.
Светодиод подключаем к схеме обычным способом, используя три вывода digital: GND к минусу, R к D10, G к D11, а B к D12.
Шаг 3. Создаем программу
Наша программа будет не очень сложной. Вот её содержание.
//задаём переменные
int r=10;
int g=11;
int b=12;
int micropin=5;
int schetchik=0;
//Смена цвета светильника
void colorCheck()
{
if (schetchik==1)
{
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(12,HIGH);
delay (500);
}
if (schetchik==2)
{
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(12,HIGH);
delay (500);
}
if (schetchik==3)
{
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,HIGH);
delay (500);
}
if (schetchik==4)
{
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,LOW);
delay (500);
}
if (schetchik==5)
{
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,LOW);
delay (500);
}
if (schetchik==6)
{
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
delay (500);
}
if (schetchik==7)
{
digitalWrite(10,HIGH);
digitalWrite(11,HIGH);
digitalWrite(12,HIGH);
delay (500);
}
}
//Задаём работу выводов на INPUT или OUTPUT
void setup() {
Serial. begin(9600);
pinMode (r, OUTPUT);
pinMode (g, OUTPUT);
pinMode (b, OUTPUT);
pinMode (micropin, INPUT);
}
void loop() {
//если значение schetchik больше семи, обнуляем его и выключаем светодиод
if (schetchik>7)
{
schetchik=0;
digitalWrite(10,LOW);
digitalWrite(11,LOW);
digitalWrite(12,LOW);
delay (500);
}
//если микрофон «слышит» звук, значение schetchik увеличиваем на 1 и перенаправляем программу в colorCheck
if (analogRead(micropin)>100)
{
schetchik=schetchik+1;
Serial. print(schetchik);
colorCheck();
}
}
А теперь подробнее расскажем, как будет работать наша программа.
Начинается все с того, что мы задаём переменные. Это r, g, b micropin и schetchik. Все они нужны для того, чтобы задать пин, к которому подключается прибор, и получить от него данные.
После этого мы написали функцию colorCheck. В ней меняются цвета светильника.
Затем идёт обычный void setup. Мы включаем микрофонный модуль, а светодиод выключаем.
После void setup – void loop. Проверяем. Если schetchik больше семи, он обЕсли микрофон слышит звук (т. е. от него поступает единица) делаем следующую проверку: только если flag равен единице, включаем белый цвет. Иначе – выключаем все цвета.
Выводы
Создав «Магическую лампу» мы научились использовать RGB светодиод и микрофонный модуль.
А выполнив практическую часть, мы научились делать что-либо из подручных материалов и в конце концов создали удобный и красивый светильник.
Ссылка на работу проекта: https://www. /watch? v=zdIYtSALlGg
