Керування RGB-освітленням за допомогою хлопків: точність, простота, доступність

2024-12-23

Сучасні освітлювальні системи вже давно вийшли за межі функції звичайного освітлення. Вони стали елементами інтер'єрного дизайну, емоційного налаштування й інтерактивних інсталяцій. Однак більшість доступних систем керування RGB-стрічками потребують складного налаштування або дорогих компонентів. У цій статті представлено доступний і простий у реалізації пристрій для керування RGB-освітленням на основі датчика звуку та мікроконтролера Arduino Nano.

Основний зміст.

Проблема.

Традиційні способи керування RGB-стрічками зазвичай передбачають використання пультів дистанційного керування, мобільних додатків або складних автоматизованих систем. Вони можуть бути незручними у використанні або дорогими для пересічного споживача.

Рішення.

Розроблений пристрій пропонує альтернативу - інтерактивне керування освітленням за допомогою акустичного датчика, який реагує на хлопки. Це рішення є доступним і зрозумілим навіть для користувачів без технічного досвіду. Основні характеристики системи:

1. Компоненти: Arduino Nano, звуковий датчик (KY-037), 4-канальна RGB-стрічка на 5V, блок живлення на 5V та 3А, реле або МОП- транзистори.

2. Алгоритм роботи: Датчик обробляє акустичні сигнали, фільтруючи шум, і передає сигнал на мікроконтролер. Arduino Nano керує стрічкою, змінюючи кольори та режими роботи за допомогою реле або МОП-транзистора.

3. Можливості: Зміна кольорів між червоним, зеленим та синім (або тими які ви налаштуєте самі). Гнучкість налаштування та простота інтеграції у побутових умовах.

Проектування.

1. Розробимо блок-схему та алгоритм роботи програми.

2. Створимо принципову схему.

Програма у якій я працюю називається Proteus. Прошу звернути увагу на те, що у схемі фігурує ArduinoUno, ви можете використовувати будь який мікроконтролер(саме ArduinoNano у програмі немає). Тепер потрібно за розробленим у 1 пункті алгоритмом написати програму роботи пристрою, адже без цього це все всього лиш пікселі(а в житті залізяки).

3. Напишемо програму роботи.

Програмний код.

Коли ми працюємо з мікроконтролерами Arduino, то маємо на увазі програму ArduinoIDE за допомогою якої і будемо далі “прошивати” наш пристрій.

4. Перевіряємо роботу у Proteus.

Декілька моментів. Тут я “залив” прошивку в мікроконтролер після чого запустив симуляцію системи. У якості мікрофону використовується веб- камера ноутбука або мікрофон на навушниках, також для зручності я підключив віртуальний термінал щоб бачити який сигнал з мікрофону надходить до мікроконтролеру.

Отже як бачимо все працює, тепер можемо з віртуального світу перейти до світу реального і придбавши потрібні компоненти на https://arduino.ua/ збирати наш пристрій

5. Монтажні роботи.

Так все це виглядає на моєму робочому столі. Так, розібрати можна мало чого але все зібрано по принциповій схемі, тому якщо захочете повторити, то орієнтуйтеся по ній.

6. Прошивка.

7. Вмикаємо основне живлення.

8. Перевіряємо чи все працює.

А) Червоний

Б) Зелений

В) Синій

Г) Вимкнення

Тестування пристрою підтвердило його стабільність і точність у розпізнаванні акустичних сигналів, навіть за наявності фонових шумів. Завдяки простоті програмного коду та доступності компонентів система може бути легко відтворена будь-ким, хто цікавиться автоматизованими рішеннями для освітлення.

Висновок.

Розроблений пристрій є ефективним, простим у використанні та економічним рішенням для керування RGB-освітленням. Він демонструє, як сучасні технології можуть бути адаптовані для побутових потреб без складних налаштувань і високих витрат. Ця система може знайти застосування як у домашніх умовах, так і в публічних просторах, таких як кафе чи ресторани. Перспективним напрямком удосконалення є додавання бездротового керування, що зробить систему ще більш універсальною.

Завантаження:

• програмний код

Написав: В. Д. Бубирь 15.12.2024