Jupe d'égaliseur réactive au son portable : 21 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Depuis un moment, j'ai eu envie de concevoir une pièce qui interagisse avec le son. La jupe Equalizer a une électronique intégrée qui réagit au niveau de bruit de son environnement. Les LED intégrées sont disposées en barres d'égalisation pour mettre en évidence le comportement réactif au son. Selon l'intensité du son, seules quelques LED ou toutes les LED s'allument.

Intégrer la bonne électronique sans les rendre visibles n'a pas été trop facile car la jupe a une coupe près du corps. De plus, je voulais que la jupe Equalizer ressemble à une jupe ordinaire sans aucun trou chaque fois que les lumières sont éteintes. Il m'a fallu un certain temps pour trouver les bonnes LED et la bonne méthode, car les bandes LED ou les brins LED préfabriqués étaient trop volumineux et pas assez flexibles pour la jupe.

L'utilisation d'un fil conducteur est généralement un moyen facile d'intégrer l'électronique. Cependant, lorsqu'il s'agit de connecter plusieurs LED RVB à une bande, la résistance du fil conducteur est trop élevée. Les LED doivent être cousues assez près les unes des autres, sinon elles commenceront à clignoter et/ou à afficher la mauvaise couleur.

Dans ce instructable, je vais vous montrer comment faire une bande LED sur mesure, très mince et flexible ainsi que comment brancher l'électronique et intégrer les lumières dans le cuir.

Étape 1: la conception

Cette jupe en cuir possède 5 colonnes avec 3 à 6 lumières chacune et 20 LED au total. Les LED et l'électronique sont fixés à l'intérieur de la jupe. Les lumières brillent à travers des trous dans la couche supérieure qui sont fixés avec des œillets et de la colle chaude. Comme les œillets ressemblent à de petits clous, la jupe est toujours aussi belle même lorsque les lumières sont éteintes.

Étape 2: Fournitures

Matériaux:

• Cuir
• Garniture
• Fermeture éclair
• ou prendre une jupe
• 20 x LED RVB [type WS2812B] de SparkFun
• Microcontrôleur [Flora] d'Adafruit
• Amplificateur de microphone d'Adafruit ou SparkFun
• 3.7 - Batterie 5 V de SparkFun ou Amazon
• Fil flexible [enduit de silicone ou de PVC] d'Adafruit
• Thermorétractable
• 3 x cavaliers mâles
• 3 x cavaliers femelles
• Velcro à dos adhésif de 10 cm
• 20 œillets ¼"

Outils:

• Fer à souder
• Fil de soudure
• Trousse à outils pour oeillets
• Marteau
• Pistolet à colle chaude + colle
• Mètre ruban
• Règle
• Ciseaux
• Craie ou stylo en tissu
• Aiguille et fil
• Machine à coudre
• Ordinateur et câble USB

Optionnel:

• Outil main secourable à souder
• Boutons-pression crocodile
• Outil de sertissage de fil

Étape 3: LED RVB WS2812B

Dans l'image ci-dessus, vous pouvez voir des LED WS2812B RGB - SMD « nues ». Chaque LED mesure 5 x 5 mm et possède une LED rouge (R), verte (G) et bleue (B) ainsi qu'une minuscule puce de commande. Les LED WS2812B sont adressables, ce qui signifie que vous pouvez contrôler la couleur et la luminosité de chaque LED. Par conséquent, presque tous les modèles imaginables peuvent être programmés.

Chaque LED a quatre contacts à souder: un pour la terre, un pour l'alimentation et un pour l'entrée de données et un pour la sortie de données. La broche de masse est marquée d'un bord découpé au-dessus de la LED, à côté de la broche de masse se trouve la broche d'entrée de données. En diagonale par rapport à l'entrée de données se trouve la sortie de données, qui sera connectée à la broche d'entrée de données de la LED suivante. La dernière broche est la broche d'alimentation. Les broches de données sont nécessaires pour transmettre les informations sur la luminosité et la couleur des LED.

Si vous avez besoin de plus d'informations, rendez-vous sur la page produit de Sparkfun où vous trouverez la fiche technique, un guide de branchement et un didacticiel LED.

Étape 4: Amplificateur de microphone

La carte d'amplificateur de microphone à électret d'Adafruit est livrée avec un microphone à électret 20-20KHz ainsi que 3 broches à souder pour la connecter à un microcontrôleur. OUT doit être connecté à la broche du microcontrôleur définie dans le code, GND sera connecté à la terre et VCC à une source d'alimentation comprise entre 2,4 et 5 V. Utilisez l'alimentation "la plus silencieuse" disponible sur la carte. Sur la Flora, ce serait la broche 3,3 V.

L'amplificateur de microphone à électret est idéal pour l'enregistrement audio ou les projets audio-réactifs comme cette jupe LED. Vous pouvez trouver plus d'informations sur le microphone dans la fiche technique Adafruit.

Étape 5: Microcontrôleur portable

Il existe de nombreux microcontrôleurs portables parmi lesquels choisir. Vous pouvez trouver un aperçu des différentes planches à l'étape 3 de la jupe Jellyfish instructable. Pour ce projet, une carte avec un peu plus de puissance de traitement et de mémoire est nécessaire car le code est un peu complexe. Travailler avec une carte plus petite sera probablement plus compliqué ou ne fonctionnera pas du tout car il n'y a pas assez de mémoire.

Étape 6: Alimentation

L'utilisation de banques d'alimentation au lieu de batteries lithium polymère (LiPo) « nues » est plus sûre car la batterie est protégée dans un boîtier en aluminium. Les banques d'alimentation sont également plus faciles à recharger et pratiques au cas où vous souhaiteriez charger d'autres appareils comme votre téléphone. Cependant, dans ce projet, je travaille avec une batterie lithium polymère "nue" car j'ai besoin d'une batterie petite et plate. Étant donné que la jupe a une coupe ajustée, il n'y a pas beaucoup de place supplémentaire pour une grande banque d'alimentation.

Le LiPo est livré avec un connecteur JST à 2 broches, qui peut être branché sur le microcontrôleur. La batterie a environ 4,2 V lorsqu'elle est complètement chargée et meurt à 3,0 V. Les LED doivent fonctionner sur une alimentation de 5 V, mais elles fonctionnent également avec une batterie de 3,7 V.

Calcul de l'autonomie de votre batterie: Une LED consomme environ 60 mA (milliampères) de courant. Imaginez que vous ayez 20 LED sur votre bande, elles consommeront au maximum 1 200 mA au total. Une batterie de 1200 mAh (milliampères-heures) peut fournir 1200 mA pendant une heure; donc si votre batterie a une capacité de 2 500 mAh les LED s'allumeront pendant au moins deux heures: 2 500 mAh/1 200 mA = 2,08 h

Cependant, si vous avez choisi un LiPo, consultez d'abord le didacticiel d'entretien de la batterie LiPo de Sparkfun.

Étape 7: Concevoir et coudre la jupe

Le design est basé sur un modèle de jupe classique avec une taille haute. Il y a deux pinces à l'avant et à l'arrière. Au dos de la jupe, j'ai ajouté une fermeture éclair et déplacé deux (des quatre pinces d'origine) dans le milieu du dos. Parce que la bande LED peut démanger un peu, je recommanderais également de coudre une doublure dans la jupe. J'ai raccourci la longueur de la jupe à 42 cm de long. Consultez ce tutoriel "comment coudre une jupe" si vous avez besoin d'aide.

Au final, la bande LED ainsi que la batterie, le microphone et le microcontrôleur seront fixés à l'intérieur de la jupe. Dans l'ensemble, il peut être un peu lourd pour des matériaux plus doux comme le coton et le poids peut tirer sur le tissu. Pour ma jupe, j'ai utilisé du cuir fin et je n'ai pas eu ce problème.

Au cas où vous ne voudriez pas coudre votre propre jupe, allez-y et utilisez-en une que vous avez déjà. Assurez-vous que le tissu est suffisamment épais.

Étape 8: Concevoir la disposition des LED

Maintenant, réfléchissez au nombre de LED que vous souhaitez utiliser pour votre jupe et à l'endroit où les attacher. La jupe en cuir a 20 LED au total. 5 colonnes de 3 à 6 LED chacune sont disposées sur le côté droit de la jupe. Étant donné que les LED seront réactives au son, je voulais qu'elles ressemblent à des barres d'égalisation.

Marquez les spots LED sur le dessus de votre jupe avec de la craie pour tissu. Plus tard, toutes les LED seront connectées en ligne. Le début de la chaîne LED sera au centre du devant de la jupe.

Étape 9: découpez des trous dans la jupe

À l'étape suivante, intégrez les œillets dans la couche supérieure de la jupe [pas la doublure]. Découpez un petit trou dans le tissu à chaque endroit marqué. Attention: faites d'abord un petit trou et vérifiez si l'œillet rentre à l'intérieur. Si le trou est même un peu trop grand, l'œillet tombera.

Placez l'œillet le plus profond sur la couche supérieure de la jupe, à travers le trou. Tenez l'œillet et retournez délicatement la jupe.

Étape 10: Insérez les œillets

Placez maintenant le moule en métal (ou parfois en caoutchouc) sous l'œillet supérieur. Placez la rondelle sur le dessus de l'arrière de l'œillet. Tenez le tampon au-dessus de l'œillet le plus profond et avec un marteau, amenez soigneusement l'œillet et la rondelle dans leur position permanente. Répétez jusqu'à ce que tous les œillets soient dans la jupe.

Étape 11: Soudez la première LED sur le fil de terre

Il est maintenant temps de souder les lumières individuelles ensemble dans une chaîne de LED. Assurez-vous d'utiliser du fil très flexible car il sera plus facile à travailler. Coupez un fil assez long pour connecter toutes les LED. Ce sera le fil de terre continu.

Utilisez de petits ciseaux pour enlever un peu de plastique autour du fil de terre après les 10 premiers cm. Placez la première LED à l'intérieur de l'outil d'aide à la soudure vers le bas. Fixez le fil de terre à l'intérieur du clip opposé. Déplacez les deux clips ensemble jusqu'à ce que la partie du fil vierge soit juste à côté de la broche de terre de la LED. Ensuite, poussez le fer à souder chaud sur le fil et la broche de terre et chauffez pendant environ deux secondes. Prenez le fil de soudure et maintenez-le juste à côté du fer à souder au-dessus de la broche et du fil vierge. Attendez ensuite qu'un peu de fil de soudure ait fondu et que la LED soit fixée au fil. Retirez le fil de soudure avant le fer à souder et attendez que le joint soit froid.

Remarque: le côté le plus court du fil (10 cm supplémentaires) doit être du même côté que la broche d'entrée de données. Sinon, la bande LED sera à l'envers et les données ne pourront pas voyager dans la bonne direction.

Étape 12: Soudez un peu plus

Pour la deuxième LED, mesurez la distance entre le premier et le deuxième œillet de votre jupe. Utilisez de petits ciseaux pour enlever le revêtement de silicone ou de PVC autour du fil où la deuxième LED sera soudée. Soudez la deuxième LED sur le fil de terre et répétez jusqu'à ce que chaque œillet ait sa propre LED.

Étape 13: Souder le fil d'alimentation sur la bande LED

Coupez un fil aussi long que le fil de terre. Ce fil sera soudé sur la broche d'alimentation (en diagonale par rapport à la broche de masse) des LED. Retirez à nouveau le revêtement en silicone ou en PVC autour du fil aux mêmes endroits et soudez le fil sur la broche d'alimentation.

Étape 14: Souder le fil de données entre les LED

Maintenant, allez-y et soudez des fils individuels plus courts entre les broches de données des LED. Le fil de données est coupé entre chaque lumière, de sorte que le signal de données traversera la puce de la LED avant de passer à la LED suivante. Vous aurez besoin d'un fil de données sur la première LED de votre bande (broche d'entrée de données) mais pas de fil sur la broche de sortie de données de votre dernière LED.

Astuce: Cela aide à faire fondre du fil de soudure sur les extrémités du fil avant de souder les fils sur les broches.

Étape 15: Téléchargez l'IDE Arduino, installez la bibliothèque Neopixel et téléchargez le code

Si vous n'avez jamais travaillé avec un microcontrôleur Arduino auparavant, vous devrez télécharger l'IDE Arduino (environnement de développement intégré). Il s'agit d'un logiciel pour écrire des programmes et les télécharger sur votre microcontrôleur Arduino. La bibliothèque est livrée avec quelques exemples de programmes de base. Vous pouvez télécharger le logiciel sur le site Web d'Arduino. Lorsque vous travaillez avec Flora, suivez les étapes sur le site Web d'Adafruit pour modifier votre IDE Arduino.

Comme il n'y a pas d'exemple de programme dans la bibliothèque Arduino pour les LED RVB, vous devrez télécharger une bibliothèque supplémentaire avec laquelle travailler. La bibliothèque NeoPixel d'Adafruit est facile à comprendre et à utiliser. Téléchargez la bibliothèque ici. Ouvrez l'IDE Arduino et installez la bibliothèque en allant dans Gérer les bibliothèques. Une fenêtre s'ouvrira et vous devrez sélectionner le fichier zip Adafruit.

Ouvrez maintenant une nouvelle esquisse en allant dans Fichier > Nouveau. Accédez à la page LED Ampli-Tie et copiez et collez le code dans votre croquis. Dans le code, remplacez le nombre de LED par le nombre réel de LED que vous utilisez dans votre projet. Vous devez également définir la broche à laquelle votre bande LED sera connectée sur le microcontrôleur et la broche pour le microphone. Sélectionnez maintenant votre microcontrôleur via Outils > Carte. Après avoir connecté votre microcontrôleur avec un câble USB à votre ordinateur portable, cliquez sur la flèche dans le coin supérieur gauche du croquis. Cela téléchargera le programme sur votre microcontrôleur. Si une erreur orange apparaît dans votre croquis, copiez le texte et effectuez une recherche Google pour trouver une solution.

Remarque: La broche analogique (A) n'a pas nécessairement le même numéro que la broche numérique (D). Les numéros de broches numériques sont écrits sur le tableau. Vous pouvez trouver les numéros de broches analogiques sur le diagramme de brochage Flora. La broche définie dans votre code pour votre microphone doit être une broche analogique - la bande LED une broche numérique.

Étape 16: Testez votre bande LED

Tout d'abord, préparez votre microcontrôleur. Vous devrez couper trois fils de connexion femelles et les souder sur votre microcontrôleur. Soudez les fils de données sur les broches que vous avez définies dans votre code (j'ai utilisé D10 et D12 mais vous devriez utiliser D6 et D9 - ces broches sont déjà définies dans le code Ampli-Tie). Les deux fils de terre et d'alimentation peuvent être soudés sur une broche chacun. Fixez les joints avec de la colle chaude.

Ensuite, coupez trois fils de liaison mâles et soudez-les au début de votre bande LED. Fixez le joint avec un peu de thermorétractable. Il vous aidera à connecter et déconnecter vos lumières de votre carte. C'est également plus sûr car la prise se détachera avant qu'un fil n'arrache la carte ou la bande LED. Cela peut facilement se produire lorsque vous portez des appareils électroniques.

Vous pouvez maintenant connecter votre bande LED à la carte et la tester. J'ai d'abord téléchargé le strandest NeoPixel (programme pour allumer les LED sans microphone) pour voir si toutes les lumières fonctionnent. Vous devez également connecter la carte à un LiPo ou à votre ordinateur pour une alimentation électrique. Comme vous pouvez le voir sur la photo, j'ai d'abord utilisé des boutons de crocodile.

Étape 17: Préparez votre microphone

Soudez un fil sur chaque broche. Utilisez les trois autres cavaliers femelles et soudez-les aux extrémités des fils. Ensuite, téléchargez le code LED Ampli-Tie sur votre microcontrôleur. N'oubliez pas de changer le nombre de LED ainsi que la broche analogique et numérique dans le code. Connectez vos lumières et votre microphone à votre carte et testez-le.

Étape 18: Intégrez les LED dans la jupe

Lorsque toutes les LED fonctionnent, vous pouvez continuer et intégrer les LED dans votre jupe. Retournez la jupe et mettez de la colle chaude autour du premier œillet. Placez la première LED (le côté qui s'allume vers le bas) dans le premier œillet au-dessus de la colle. Ensuite, mettez un peu de colle chaude sur la LED, laissez-la refroidir un peu et poussez-la avec votre doigt jusqu'à ce qu'elle refroidisse. Si les joints de soudure ne sont pas suffisamment fixés, mettez un peu plus de colle dessus. Répétez jusqu'à ce que toutes les LED soient collées dans un œillet.

Étape 19: Remplissez les œillets

Une fois que toutes les LED sont collées dans les œillets, tournez à nouveau la jupe sur le côté droit et remplissez les œillets avec de la colle chaude. Tenez délicatement le pistolet à colle chaude un peu au-dessus de l'œillet et laissez un peu de colle couler dans l'œillet. Pour une surface uniforme et lisse, déplacez lentement le pistolet thermique en cercles tout en remplissant l'œillet.

Étape 20: Intégrez l'électronique dans la jupe

Dans la dernière étape, coupez trois morceaux de Velcro à dos collant: un pour le microphone, un pour le microcontrôleur et un pour la batterie. Collez la pièce velcro rugueuse sur vos appareils électroniques et le côté plus doux correspondant à l'intérieur de votre jupe sur le cuir. Cela aide à porter la jupe et à choisir un bon endroit pour l'électronique avant de coller le velcro sur le cuir.

Étape 21: portez votre jupe

Tout est prêt. Vous pouvez maintenant brancher la batterie, le microphone et les lumières dans votre microcontrôleur et allumer.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les LED RVB et programmer vos propres motifs, consultez la bibliothèque FastLED. Pour mapper vos LED et ajouter des boutons de commutation à votre projet, je vous recommande de travailler avec la bibliothèque RGBShades de macetech.

Si vous avez des questions ou si quelque chose n'est pas clair, n'hésitez pas à demander. Profitez de porter vos lumières !

Grand prix du concours Wearable Tech