РОЗРОБКА ЦИФРОВОГО СВІТЛОМУЗИЧНОГО ПРИСТРОЮ НА БАЗІ МІКРОПРОЦЕСОРНОЇ ПЛАТИ ARDUINO
29.09.2021 21:30
[1. Information systems and technologies]
Author: Гриш А.І., студентка, кафедра комп’ютерних систем і мереж, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ
Сьогодні світломузика – це грандіозне відкриття сучасності. Новітні шоу, вистави чи кіно не можливо уявити без динамічного світло-кольорового супроводу. З розвитком світломузики виникає потреба у створенні сучасних, багатофункціональних, портативних і зручних у використанні пристроях керування світломузикою. Проте, синтез світломузики може бути здійснений лише при наявності необхідного технічного оснащення, що включає в себе світлотехніку, електроніку та автоматику [1].
З огляду на це, було поставлено задачу розробити світломузичний пристрій з великою кількістю режимів роботи, а саме “стовпчик гучності”, “біжуча веселка”, візуалізація частот, візуалізація частотних смуг, візуалізація переважаючих частот, стробоскоп, біжучі частоти, та інші.
Схема підключення елементів розробленого пристрою подана на рис. 1.
Рисунок 1 — Схема підключення елементів пристрою
Пристрій складається із плати Arduino Nano, світлодіодної стрічки WS2812B RGB, мікрофону MAX9814, 16-клавішної матричної клавіатури. Робота пристрою в одному з режимів подана на рис. 2.
Рисунок 2 — Робота пристрою в одному з режимів
Для режимів гучності спочатку робиться 100 вимірів напруги на АЦП, з них шукається максимальне, фільтрується по нижньому порозі шумів. Для більшої чіткості анімації на стрічці значення зводиться в степінь, після чого фільтрується середнім. Далі шукається середня гучність за декілька секунд та максимальна гучність шкали.
Аналіз аудіо для режимів по частотах реалізовано за допомогою перетворення Хартлі, що є у бібліотеці FHT для Arduino IDE. Бібліотека Arduino FHT – це швидка реалізація стандартного алгоритму FHT, який працює лише на реальних даних.
Розроблене апаратне та програмне забезпечення здійснювати автоматичну візуалізацію звукового ряду, що опрацьовується через мікрофон, що включений у схему пристрою.
Література:
1. Світломузика – [Електронний ресурс]. – Режим доступу: URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Light_organ
2. Адресна світлодіодна стрічка [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://alexgyver.ru/ws2812_guide/
________________
Науковий керівник: Слабінога Мар’ян Остапович, доцент кафедри КСМ ІФНТУНГ