Miroir Arduino Infinity (Bluetooth & Sound Reactive): 9 étapes (avec photos)

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

J'ai créé un Infinity Mirror pour un projet scolaire avec Arduino que vous pouvez contrôler avec votre téléphone ou votre tablette en utilisant Bluetooth. Le miroir dispose également d'un microphone intégré qui détecte le son/la musique et réagit en conséquence en générant des stroboscopes lumineux accrocheurs sur le rythme de la musique ! Démarrez simplement l'application, connectez-vous au Bluetooth et voyez la magie opérer !

Dans ce Instructables je vais vous montrer comment vous pouvez faire ce miroir infini. Alors, commençons!

Étape 1: Rassemblez les matériaux

Pour réaliser ce miroir infini, vous aurez besoin des matériaux suivants:

1) Arduino Uno (30 $)

Vous pouvez également utiliser un autre type d'Arduino, mais cela dépend entièrement de vous.

2) Mini planche à pain ou PCB (5 $)

J'ai utilisé la planche à pain pour le prototypage et j'ai ensuite tout soudé sur une planche à découper/un stripboard.

3) Bande LED WS2813 Digital 5050 RGB - 144 LED (1 mètre) (25 $)

Vous pouvez également utiliser une bande LED différente, mais assurez-vous que toutes les LED sont adressables individuellement. Assurez-vous également que la bande LED donne une tension "supplémentaire" de 5V pour chaque mètre de LED. En effet, la tension chute sur la bande et le courant au démarrage peut augmenter considérablement. (et peut-être brûler le début de votre bande LED !) Vous pouvez en savoir plus à ce sujet ici: Powering Neopixels.

4) Fils prototypes (3 $)

Les couleurs n'ont pas d'importance en général, mais il est très utile de les avoir comme référence pour vous-même. J'ai utilisé du blanc, du noir, du rouge, du vert, du jaune, de l'orange et du bleu.

5) Câble USB A vers B (4 $)

Cela sera utilisé pour télécharger votre code Arduino sur la carte Arduino Uno.

6) Alimentation à découpage Mean Well - 5V 10A (15 $)

Cela sera utilisé pour supporter la bande LED avec une tension externe de 5V, car l'Arduino lui-même n'est pas assez puissant pour allumer toutes les LED. Vous pouvez également choisir d'utiliser un adaptateur secteur mural, mais assurez-vous qu'il fonctionne sur 5V.

7) Câble d'alimentation 230V avec prise (3 $)

Il sera utilisé pour connecter l'alimentation à découpage à la prise de courant 230V. Selon l'endroit où vous habitez, la quantité de tension de la prise de courant peut varier. Dans tous les cas, vous aurez besoin d'un câble approprié avec prise.

8) module Bluetooth HC-06 émetteur-récepteur RF esclave 4 broches (8 $)

Ce module sera utilisé pour envoyer des données de votre téléphone ou tablette à l'Arduino. Ce module bluetooth ne peut servir que d'esclave. Le code PIN/mot de passe Bluetooth standard est 1234.

9) Module de capteur de détection sonore à 3 broches (3 $)

Ce module sera utilisé pour détecter le son car il possède un microphone intégré. Réglez le potentiomètre pour la quantité de son souhaitée à laquelle un signal est généré. Vous pouvez également utiliser un autre capteur sonore, mais c'est à vous de décider.

10) 220 Ω Résistance (0,25 $)

Celui-ci sera utilisé pour contrôler les tensions des LED. Si vous ne l'utilisez pas, les LED finiront par devenir très chaudes. Une résistance de 220Ω a des rayures rouges, rouges et brunes dans cet ordre. La dernière bande représente la tolérance. L'or signifie ±5%. Plus d'infos ici: Résistance 220 Ohm.

11) Condensateur électrolytique 1000uF 16V (0,25 $)

Cela sera utilisé pour ajouter et stocker de la capacité (énergie) à votre circuit. Plus d'informations ici: Condensateurs électrolytiques.

Boîte et miroir:

Ce sont les matériaux et les dimensions que j'ai utilisé pour créer ma boîte. Vous pouvez également choisir d'acheter un cadre ou une boîte préfabriquée à la place, suffisamment grande pour contenir un miroir réfléchissant unidirectionnel, un miroir normal, des LED et des appareils électroniques. Je ne recommande de le construire vous-même que si vous avez les bons outils et matériaux.

12) Verre 25 x 25 cm (3 mm d'épaisseur) (5 $)

Le verre sera utilisé comme un miroir réfléchissant unidirectionnel, pour lequel vous aurez besoin du film pour vitre de miroir unidirectionnel (voir 13). Vous pouvez également choisir d'acheter un miroir sans tain/miroir semi-transparent à la place qui est assez grand pour tenir dans votre boîte. Vous pouvez couper le verre vous-même avec un coupe-verre (voir 22), mais je recommande plutôt de consulter des spécialistes pour le faire pour vous ou encore mieux d'acheter du verre aux bonnes dimensions.

13) Film vitre miroir sans tain teinté 30 x 30 cm (5$)

Afin de reproduire un miroir sans tain, vous aurez besoin de verre et d'un rouleau de film teinté pour miroir sans tain, qui sera appliqué sur le verre avec de l'eau et du savon (voir 29). La raison pour laquelle il est légèrement plus gros que le verre est qu'il rétrécira avec le temps. Si vous choisissez d'acheter un miroir sans tain comme mentionné ci-dessus, vous n'en aurez pas besoin.

14) Miroir 25 x 25 cm (3 mm d'épaisseur) (5 $)

Juste un miroir normal, comme celui que vous avez dans la salle de bain. Celui-ci sera utilisé, avec le miroir sans tain, pour créer l'effet "infini".

15) 2x lattes en bois épaisses 25 x 10 x 2 cm (2 $)

Deux lattes en bois pour le haut et le bas de la boîte.

16) 2x lattes en bois épaisses 27 x 10 x 2 cm (2 $)

Deux lattes en bois pour le côté droit et gauche de la boîte.

17) 2x lattes de bois minces 25 x 2,5 x 0,5 cm (1 $)

Deux lattes en bois pour le haut et le bas de l'intérieur de la boîte (sur lesquelles reposeront les miroirs et sur lesquelles les leds sont collées).

18) 2x lattes de bois minces 24 x 2,5 x 0,5 cm (1 $)

Deux lattes en bois pour le côté droit et gauche de l'intérieur de la boîte (sur lesquelles reposeront les miroirs et sur lesquelles les LED sont collées).

19) Pot de peinture noire/aérosol

Je l'ai utilisé pour peindre ma boîte en noir pour qu'elle se fonde davantage dans le thème sombre.

Outils:

Voici les outils dont vous aurez besoin pour créer la boîte ainsi que le miroir:

20) Ruban à mesurer (3 $)

Utilisé pour mesurer votre boîte bien sûr. Plus d'informations ici: Comment lire un ruban à mesurer.

21) Carré de mesure (5 $)

Également utilisé pour mesurer votre boîte/matériaux. Pas vraiment nécessaire, mais cela pourrait être très utile.

22) Coupe-fil/dénudeur (5 $)

Utilisé pour dénuder et couper vos fils. Comme alternative, vous pouvez également utiliser un couteau de cuisine ou un couteau Stanley. Plus d'informations ici: Comment dénuder le fil.

23) Coupe-verre (5 $)

Utilisé pour couper le verre et les miroirs. Comme alternative, vous pouvez utiliser un diamant, mais je ne le recommande pas. Plus d'informations ici: Comment couper un vitrail.

24) Tournevis/perceuse (2 $)

Utilisé pour enfoncer des vis et percer des trous. Plus d'informations ici: Comment conduire une vis à bois.

25) Marteau (5 $)

Utilisé pour enfoncer des clous. Plus d'informations ici: Comment utiliser un marteau en toute sécurité.

26) Colle à bois (5 $)

Si les vis ou les clous ne suffisent pas, vous pouvez également appliquer de la colle à bois pour maintenir les pièces ensemble. Plus d'informations ici: Comment coller du bois ensemble.

27) Scie (5 $)

Utilisé pour scier du bois. Plus d'informations ici: Comment scier du bois avec une scie à main.

28) Ongles (3 $)

Utilisé pour maintenir les pièces ensemble, dans notre cas en permanence.

29) Vis (3 $)

Également utilisé pour maintenir les pièces ensemble, mais en utilisant des vis au lieu de clous, vous pouvez facilement déconnecter les pièces si nécessaire.

30) Eau et savon

Utilisé pour appliquer le film teinté pour vitre miroir sans tain sur le verre. Et également utilisé pour nettoyer le miroir infini. Si vous voulez savoir comment installer le film pour fenêtre, vous pouvez suivre ce tutoriel: Comment installer le film pour fenêtre.

31) Papier de verre (1 $)

Utilisé pour affiner les arêtes vives du verre et du bois.

Outils à souder (facultatif):

32) Fer à souder (15 $)

Facultatif si vous choisissez de tout souder ensemble au lieu de le laisser sur la planche à pain. Si vous voulez savoir comment souder, vous pouvez suivre ce tutoriel: Comment souder l'électronique.

33) Boîte à souder 0,6 mm - 100 g (5,50 $)

Utilisé pour souder les fils ensemble.

34) Fil à dessouder - 1 mm 1,5 m (1,50 $)

Utilisé pour dessouder les fils, au cas où vous auriez fait une erreur par accident.

35) Tubes thermorétractables (2 $)

Utilisé pour maintenir en toute sécurité les fils soudés ensemble.

36) 1x 3 broches en-tête femelle (0,10 $)

Pas vraiment nécessaire, mais cela peut être pratique si vous ne souhaitez pas souder directement le capteur de détection sonore aux fils.

37) 1x 4 broches en-tête femelle (0,10 $)

Pas vraiment nécessaire, mais cela peut être pratique si vous ne souhaitez pas souder directement le module Bluetooth aux fils.

Étape 2: Connexions de la planche à pain

Une fois que vous avez assemblé les matériaux, il est temps de réaliser votre premier prototype à l'aide d'une maquette. La planche à pain a quatre colonnes au total. Les deux premières et les deux dernières colonnes bleues et rouges partagent une connexion verticalement, représentant les connexions +5V (rouge) et terre/GND (bleu). Les deux colonnes du milieu sont l'endroit où vos composants principaux seront placés. Vous pouvez en savoir plus sur les planches à pain ici.

Donc, ce que vous voulez faire, c'est connecter votre Arduino à la maquette en utilisant des prototypes de fils. Comme je l'ai mentionné précédemment, les couleurs n'ont pas d'importance mais elles sont une référence utile pour vous-même. Par exemple, j'ai utilisé les fils rouges pour représenter le +5V et les fils blancs pour représenter le GND. Peu importe où vous placez vos broches tant qu'elles restent dans le même circuit.

Ensuite, vous souhaitez connecter votre bande LED à la planche à pain. Vous remarquerez qu'il a 3-6 fils selon le type que vous avez. Le blanc représente l'entrée GND/min, le rouge représente l'entrée +5V, le vert représente le code PIN d'entrée de données et le bleu représente le code PIN d'entrée de données de sauvegarde (ne vous connectez que si la LED est liée). Branchez l'alimentation externe 5V et connectez-la à la bande LED. N'oubliez pas de connecter également la résistance et le condensateur comme indiqué sur l'image ci-dessus, sinon vous risquez de griller vos LED !

Enfin, vous souhaitez connecter votre module Bluetooth et votre capteur de détection sonore à la maquette. Affectez le capteur de détection sonore à la broche A0 (analogique). Quant au module bluetooth, vous remarquerez qu'il possède une broche RXD et une broche TXD. Ils servent à envoyer et recevoir des signaux. REMARQUE: connectez la broche TXD du module à la broche RXD de l'Arduino et la broche RXD du module à la broche TXD de l'Arduino. Pas aux mêmes épingles !

Étape 3: codez l'Arduino

La prochaine étape consiste donc à coder l'Arduino. Pour ce faire, vous aurez besoin du logiciel Arduino IDE, que vous pouvez télécharger ici. Une fois que vous avez téléchargé l'IDE, ouvrez un nouveau document et copiez et collez le code suivant dans la fenêtre du projet:

#comprendre

// Broches connectées à l'Arduino

const int PIN = 6; //La broche d'entrée de la bande LED int NUMPIXELS = 144; //Le nombre de pixels qui s'allumeront const int SOUNDSENSOR = A0; //La broche d'entrée du capteur de son

int ButtonState = 0; //État qui est attribué à un bouton sur l'application Bluetooth

volume entier = 0; //État qui vérifie s'il y a un signal dans le microphone ou non

//Variables de couleur

booléen PrimBlue = faux; booléen PrimGreen = faux; booléen PrimRed = false; booléen PrimWhite = false; booléen PrimYellow = false; booléen PrimOrange = false; booléen PrimPink = false; booléen PrimPurple = false;

//Variables lumière et son

booléen SoundDetect = false; booléen FullLight = false;

Bande Adafruit_NeoPixel = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {

pinMode(SOUNDSENSOR, INPUT); //Entrée du capteur de son pinMode(PIN, OUTPUT); //Entrée de la bande LED

Serial.begin(9600);

strip.setPixelColor(0, 0, 0, 0); strip.setBrightness(0); strip.begin(); // Ceci initialise la bibliothèque NeoPixel strip.show();

}

boucle vide() {

//Définir la quantité de luminosité en fonction de l'octet du curseur Luminosité = analogRead(A0)/4; Serial.println(luminosité); if (Serial.available() > 0) { ButtonState = Serial.read(); }

//Activer ou désactiver la détection des LED et du son

if (FullLight == 1 && SoundDetect == 0) { strip.setBrightness(ButtonState); strip.show(); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 0) { strip.setBrightness(0); strip.show(); } else if (FullLight == 0 && SoundDetect == 1) { strip.setBrightness(luminosité); strip.show(); } else if (FullLight == 1 && SoundDetect == 1) { strip.setBrightness(0); strip.show(); }

/////////////////////////Commutateur LED ///////////////////// ////

if (ButtonState == 'a') { primaryColors(); Pleine lumière = 1; SoundDetect = 0; }

if (ButtonState == 'b') {

Pleine lumière = 0; SoundDetect = 0; }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////// /////

if (ButtonState == 'c') { primaryColors(); SoundDetect = 1; Pleine lumière = 0; }

if (ButtonState == 'd') {

SoundDetect = 0; Pleine lumière = 0; }

//////////////////////////Couleurs primaires////////////////////// ////

if (ButtonState == '1') { primaryColors(); PrimBlue = 0; PrimVert = 0; PrimRed = 1; PrimBlanc = 0; PrimJaune = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; }

if (ButtonState == '2') {

couleurs primaires(); PrimVert = 1; PrimBlue = 0; PrimRed = 0; PrimBlanc = 0; PrimJaune = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPourpre = 0; }

if (ButtonState == '3') {

couleurs primaires(); PrimRed = 0; PrimBlue = 1; PrimVert = 0; PrimBlanc = 0; PrimJaune = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '4') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimVert = 0; PrimBlanc = 1; PrimJaune = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '5') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimVert = 0; PrimBlanc = 0; PrimJaune = 1; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPourpre = 0; } if (ButtonState == '6') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimVert = 0; PrimBlanc = 0; PrimJaune = 0; PrimOrange = 1; PrimPink = 0; PrimPourpre = 0; } if (ButtonState == '7') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimVert = 0; PrimBlanc = 0; PrimJaune = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 1; PrimPurple = 0; } if (ButtonState == '8') { primaryColors(); PrimRed = 0; PrimBlue = 0; PrimVert = 0; PrimBlanc = 0; PrimJaune = 0; PrimOrange = 0; PrimPink = 0; PrimPourpre = 1; } }

void PrimaryColors() {

for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) { if (PrimBlue == 1) { strip.setPixelColor(i, 0, 0, 255); } else if (PrimGreen == 1) { strip.setPixelColor(i, 0, 255, 0); } else if (PrimRed == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 0, 0); } else if (PrimWhite == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 255, 255); } else if (PrimYellow == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 255, 0); } else if (PrimOrange == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 102, 0); } else if (PrimPink == 1) { strip.setPixelColor(i, 255, 0, 255); } else if (PrimPurple == 1) { strip.setPixelColor(i, 102, 0, 204); } else { strip.setPixelColor(i, 255, 255, 255); } } strip.show(); }

S'il vous demande d'installer la bibliothèque Adafruit NeoPixel, faites-le en allant dans Sketch > Import Library > Adafruit NeoPixel.

Étape 4: créez l'application Bluetooth

Passons maintenant à la partie intéressante, la création de votre application ! J'ai décidé d'utiliser un logiciel tiers appelé MIT App Inventor 2 pour ce faire. Si vous souhaitez télécharger les fichiers du projet (.aia) et apporter des modifications à l'application, vous pouvez la télécharger ci-dessous. Mais vous pouvez également télécharger l'application elle-même (.apk) immédiatement sans avoir à coder quoi que ce soit. Vous n'avez qu'à l'installer sur votre appareil.

Étape 5: Construisez la boîte

Dans cette étape, nous allons construire la boîte/le cadre du miroir infini.

Le cadre extérieur

Tout d'abord, coupez la latte épaisse pour le cadre extérieur (voir les photos ci-dessus). Vous aurez besoin de deux pièces de longueur 27 cm (pour le haut et le bas) et deux pièces de longueur 25 cm (pour le côté gauche et le côté droit). Maintenant, clouez-les ensemble en enfonçant des clous dans les coins de la boîte (4 de chaque côté), mais assurez-vous que les bords s'emboîtent parfaitement. Vous pouvez également choisir de les coller ensemble, mais c'est à vous de décider.

Le cadre intérieur

Ensuite, coupez la fine latte pour le cadre intérieur (voir à nouveau les images ci-dessus). Vous aurez besoin de deux pièces de longueur 25 cm (pour le haut et le bas) et deux pièces de longueur 24 cm (pour le côté gauche et droit). Maintenant, vous voulez les clouer à environ 0,5 cm en dessous du haut du cadre extérieur en utilisant 2 clous de chaque côté. J'ai également appliqué de la colle à bois ici pour les rendre plus solides. REMARQUE: assurez-vous que le miroir sans tain s'intègre parfaitement à l'intérieur du cadre !

Percer le trou du microphone

Le microphone étant un objet sensible, il doit être libre de toute couverture. C'est pourquoi j'ai percé un trou dans le haut du cadre d'où sortira la tête du microphone. Ne faites pas le trou trop grand, car vous ne voulez pas que votre microphone tombe complètement hors du cadre.

Peindre votre cadre

J'ai décidé de peindre mon cadre presque en noir mat pour lui donner une sorte d'effet sombre et mystérieux. Si vous décidez également de le peindre, assurez-vous qu'il ne reste pas de taches de peinture épaisses sur le cadre. Pour éviter cela, vous devez peindre doucement le cadre avec un pinceau petit à moyen. De plus, vous pouvez le peindre une deuxième fois s'il n'est pas assez couvert. Laissez sécher pendant un jour ou deux.

Étape 6: Soudez l'électronique sur un PCB

Dans cette étape, nous allons souder l'électronique à un PCB que nous installerons plus tard à l'arrière de notre miroir. La soudure n'est pas obligatoire, mais je recommande fortement de le faire pour garder l'électronique en place en toute sécurité. J'ai tout soudé étape par étape par "composant" à la grille pour éviter toute erreur. J'ai donc d'abord soudé le module son à la carte, puis le module bluetooth, et enfin les bandes LED. Je recommande de laisser un espace vide entre les composants qui ne sont pas autorisés à se toucher directement, tels que les fils d'entrée +5V et les fils d'entrée GND (voir les images ci-dessus).

Une fois vos composants soudés à la carte, commencez à établir des ponts en appliquant de l'étain entre les composants sous la carte. Alternativement, vous pouvez dénuder certains fils et les souder aux composants pour établir une connexion en pont.

Maintenant, vous voulez tester le circuit en connectant simplement les fils à l'Arduino. Assurez-vous que vous avez également branché l'alimentation électrique ! Si les LED s'allument avec succès, alors bravo ! S'ils ne s'allument pas, vous voudrez peut-être vérifier le circuit et rechercher les connexions défectueuses.

Étape 7: Installez l'électronique à l'arrière

L'étape suivante consiste à installer l'électronique sur un morceau de bois, que nous utiliserons également pour le dos du miroir. J'ai fixé l'électronique à la carte avec des vis et collé deux blocs à droite et à gauche du dos qui servent à visser le dos de la box à la box elle-même.

Étape 8: Assemblez les miroirs avec la boîte

Il est maintenant temps d'assembler les miroirs, de coller les LED sur le cadre et de mettre en place le capteur de détection sonore.

Miroir sans tain

Le miroir sans tain sera placé sur le cadre lui-même, avec la face teintée tournée vers le bas vers le miroir et les LED. Pour fabriquer vous-même ce miroir, vous aurez besoin de la plaque de verre et du film teinté pour vitre. Coupez d'abord le film pour fenêtre à la bonne taille, mais laissez environ 2 à 5 cm d'espace supplémentaire de chaque côté. Ensuite, vous voulez nettoyer complètement la fenêtre et enlever tous les restes de poussière. Couvrez ensuite la fenêtre avec un peu d'eau et de savon et retirez délicatement le plastique du film pour fenêtre (vous pouvez placer du ruban adhésif de chaque côté pour l'enlever facilement). Maintenant, vous voulez également couvrir le côté collant du film pour fenêtre avec de l'eau et du savon pour l'empêcher de coller à lui-même. Tout ce que vous avez à faire maintenant est de le placer sur le verre et de le balayer fermement en place (voir les images ci-dessus). Laissez sécher pendant environ une journée et retirez le film de fenêtre restant.

Collez les LED sur la Box

L'étape suivante consiste à coller les LED sur la boîte, ce qui peut être fait en retirant le papier collant. Je recommande également d'appliquer de la colle rapide au dos de la bande pour l'empêcher de se détacher.

Placez les miroirs et terminez-le

La dernière étape consiste à mettre en place à la fois le miroir sans tain et le miroir normal. Le miroir normal passe derrière la bande LED et le miroir sans tain passe devant. Collez-les en place avec de la colle rapide et vissez la plaque arrière avec l'électronique à l'arrière de la boîte. Mettez le capteur de détection sonore en place, connectez tous les fils, et le tour est joué !

Étape 9: Testez votre miroir Infinity

Il ne vous reste plus qu'à tester si tout fonctionne. Et c'est tout! Vous avez maintenant construit votre propre miroir Infinity contrôlable et réactif au son par Bluetooth !:RÉ

N'hésitez pas à demander dans la section commentaires si vous avez des questions.

Merci et amusez-vous!