Как сделать звук светового меча
Световой меч на Ардуино своими руками
Световой меч на Ардуино ► расскажем, как своими руками сделать световой меч со звуками из Звездных войн: схема сборки, материалы и программа для Arduino
Представляем очередной проект на плате Arduino Nano «Световой меч со звуками Звездных войн». Расскажем, как в домашних условиях сделать световой меч своими руками со звуками из культового фильма Звездные войны. Световой меч (lightsaber) будет интересно изготовить самостоятельно не только детям, но и взрослым. Схема lightsaber и подробная технология изготовления проекта размещена далее.
Видео. Световой меч своими руками на Ардуино
Вся электронная начинка светового меча на Ардуино (плата Arduino Nano, микросхема М5450В7, мини mp3 плеер, аккумулятор и т.д.) размещены в рукоятке. Свечение lightsaber происходит от 30 светодиодов — драйвер светодиодов М5450В7 позволяет включать до 34 светодиодов, используя всего два цифровых выхода на Ардуино для управления. Звуки звездных войн можно проигрывать с SD-карты или флэшки.Как сделать световой меч своими руками
Для этого проекта нам потребуется:
Изготавливаем световой меч (lightsaber)
1. Изготовление светящейся части лазерного меча
Для начала следует выпрямить кусок проволоки диаметром 2-3 мм и длиной 700 мм и разметить маркером места спайки светодиодов. В проекте было использовано 30 красных светодиодов (можно сделать до 35 светодиодов, если используется микросхема М5450В7 dip40), поэтому светодиоды были припаяны к проволоке через каждые 20 мм. В итоге светящаяся часть меча получится порядка 60 см.
Фото. Изготовление лазерного меча из светодиодов своими руками
На фото представлена пошаговая инструкция изготовления лазерного меча своими руками в домашних условиях. Лучше всего использовать провода с минимальным сечением, поскольку в итоге 30 проводов (это значительный пучок) будут идти к ножкам микросхемы М5450. Начинать монтаж светодиодов следует с верхушки меча, плюсовая ножка припаивается к проволоке, а минус идет на микросхему.
Фото. Распиновка М5450В7 dip40 (ножка 19 и 20 соединены резистором)
На этой картинке указана распиновка микросхемы М5450В7 с 40 контактами. Как видите, питание микросхемы производится от платы Arduino с выхода 5V, управление световым мечом осуществляется за счет использования двух ножек (DATA и CLOCK). В итоге, используя всего два цифровых выхода на Ардуино, мы можем управлять включением и выключением 34 светодиодов лазерного меча.
2. Подключение микросхемы М5450В7 к Arduino Nano
Для самостоятельного изготовления светового меча в домашних условиях используется плата Arduino Nano. Благодаря своим миниатюрным размерам, она легко поместится внутрь полой ручки меча. На этом этапе следует припаять провода от микросхемы М5450 к портам платы Ардуино и подключить тактовую кнопку для включения/выключения светодиодов, чтобы проверить работоспособность сборки.
Фото. Схема подключения микросхемы М5450В7 к Arduino Nano
После сборки схемы по образцу (смотри фото выше), загрузите следующий скетч, размещенный под видео. Обратите внимание, что тактовая кнопка используется для подачи сигнала на Pin2, здесь мы использовали делитель напряжения на резисторе. При отпущенной кнопке на Pin2 не поступает ток, при нажатии на кнопку на Pin2 поступает ток 5V. К ножкам микросхемы L1 — L34 подключаются светодиоды.
Для проверки светодиодов и М5450В7 вы можете загрузить следующий скетч.3. Подключение модуля DF Player Mini к Arduino Nano
Полную распиновку DF Player Mini вы можете посмотреть в занятии «Подключение DF Player Mini к Arduino». Данный модуль позволяет проигрывать музыкальные файлы в формате MP3 с microSD карточки или с флэшки (в данном проекте мы использовали флэшку с записанными звуками из фильма Звездные войны). Для Mini MP3 плеера потребуется установить библиотеку DFPlayer-Mini-Mp3.h, а также SoftwareSerial.h.
Схема подключения модуля DF Player Mini к Arduino Nano
В этом мини проекте на Ардуино Nano решено было отказаться от использования SD-карты. Несмотря на то, что подключение флэшки к DF Player Mini требует места и усложняет проект, ее использование оправдано. Во-первых, у всех есть старые флэшки с маленьким объемом памяти, которые уже не используются. Во-вторых, сделать запись и перезапись звуков на флэш-память более удобно, чем на SD-карту.
Для проигрывания звука светового меча в проекте был использован динамик от наушников, т.к. модуль DF Player Mini уже имеет встроенный усилитель. Все провода подключаются к модулю DF Player Mini и к плате Ардуино Nano с помощью двух-трех пиновых разъемов для удобства разборки схемы при необходимости. Питание лазерного меча на Ардуино Nano производится от аккумулятора 9V Крона.
4. Сборка лазерного меча на Arduino Nano
Все звуковые файлы «mp3» со звуками светового меча из фильма Звездные войны вы можете скачать у нас. Также вы можете сами подобрать необходимые звуки и нарезать их в любом аудио редакторе. Файлы следует сохранять в папке «mp3» на флэшке или SD-карте. Все mp3 файлы должны иметь имя с номером в четырех символьном формате. Например, «0001.mp3» или «0001-lightsaber.mp3».
Этапы сборки светового меча на Ардуино
Скетч для игрушечного меча из звездных войн
Скачать архив со скетчем и звуками звездных войн можно здесь
Дизайн ручки лазерного меча можно легко найти в интернете. Также данный проект можно самостоятельно усовершенствовать, например, добавить светодиоды — припаять параллельно к каждой ножке микросхемы М5450В7 dip40 по 2-3 светодиода или добавить светодиод в рукоять меча. Более сложный вариант — это добавить в проект гироскоп и выводить звуки при каждом взмахе мечом.
Как сделать звук светового меча
В интернете полно разных инструкций как собрать световой меч из «Звездных войн», которые сводятся к тому чтобы напихать в длинную трубку цветных светодиодов; имитируя, таким образом, лазерный луч. Но никто не идет дальше и не имитирует звуки этого самого луча. Возможно, сказывается отсутствие простой для повторения схемы, которая будет под силам новичку (ведь серьезные дядьки с опытом программирования, не бегают с игрушечными лайтсайберами, правда?:)) Ну, как бы то ни было, сейчас исправим ситуацию.
Для схемы нам понадобятся микроконтроллер ATmega8, модуль акселерометра ADXL335, аудиомодуль на микросхеме WTV020 и кое-какая мелочевка.
Схема соединения представлена ниже (нумерация выводов микроконтроллера для корпуса Dip)
Подсветка луча собрана на светодиодах Led1-Led5, питание к которым поступает через полевой транзистор Q3. Токоограничительные резисторы R6-R11 подбираются в зависимости от того, на какой ток рассчитаны светодиоды. В схеме я указал только пять светодиодов, но на деле вы можете применить их сколько угодно, главное чтобы их потянул ваш источник питания. Кстати об источнике питания, у себя я использовал Li-Ion аккумулятор с номинальным напряжение 3,7 вольт.
Светодиод Led6 имитирует удары меча, загораясь и медленно потухая в течении 2 секунд. Если заместо одного светодиода также использовать большое количество на всю длину клинка, то их необходимо будет подключить через свой полевой транзистор (как это сделано для Led1-Led5).
Следующим важным моментом для работы аудиомодуля является выбор карты памяти для хранения сэмплов. Модуль поддерживает карты объемом не более 1 ГБ, при этом карточка должна быть отформатирована в FAT16.
После того как карта отформатирована загружаем на нее файлы из архива СКАЧАТЬ
Для воспроизведения звуков, к модулю рекомендуется подключать динамик сопротивлением не менее 8 Ом. По габаритам выбирается в зависимости от конструкции рукояти меча, можно применить вот такой не дорогой динамик, но у него слишком узкий диапазон звучания и поэтому лучше взять что-то по-серьезней, типа такого.
Для отладки устройства я собрал все на макетной плате, и подключил динамик побольше
Микроконтроллер в схеме работает на частоте 1 МГц, поэтому если контроллер новый, перепрошивать фьюзы не требуется. Достаточно загрузить программу, которая будет в конце статьи.
Световой меч своими руками
В интернете много статей о том, как собрать световой меч. Они в основном на одном принципе: размещение в длинной трубе разноцветных светодиодов. Тем самым имитируют лазерный луч. Но нигде не встречается имитация звука этого луча.
Для имитации звука светового луча нам понадобятся микроконтроллер ATmega8, модуль акселерометра ADXL335, аудиомодуль на микросхеме WTV020, которые можно купить недорого в китайских интернет-магазинах.
Схема устройства
Схема соединения представлена ниже (нумерация выводов микроконтроллера для корпуса Dip)
В схеме применено решение включение/выключение устройства одной кнопкой без фиксации. Это позволяет озвучить «выключение меча» перед тем, как схема отключится от питания.
Подсветка луча
Подсветка луча собрана на светодиодах Led1-Led5, питание к которым поступает через полевой транзистор Q3. Токоограничительные резисторы R6-R11 подбираются в зависимости от того, на какой ток рассчитаны светодиоды. В схеме я указал только пять светодиодов, но на деле вы можете применить их сколько угодно, главное чтобы их потянул ваш источник питания. Кстати об источнике питания, у себя я использовал Li-Ion аккумулятор от телефона с номинальным напряжение 3,7 вольт.
Светодиод Led6 имитирует удары меча, загораясь и медленно потухая в течении 2 секунд. Если заместо одного светодиода также использовать большое количество на всю длину клинка, то их необходимо будет подключить через свой полевой транзистор (как это сделано для Led1-Led5).
Работа аудиомодуля
Теперь пару слов об аудиомодуле и подготовке его к работе. Первое, на что необходимо обратить внимание это питание. Для него допустимо питающее напряжение не выше 3,3 вольт. И если для питания устройства использовать Li-Ion аккумулятор, то необходимо уменьшить идущее на модуль напряжение до 3 — 3,3 вольт. Это можно сделать перепаяв перемычку, которая находится сверху платы. Но на моей версии модуля отсутствовал предусмотренный для этого стабилизатор, и поэтому пришлось ставить внешний.
При этом перемычку можно не перепаивать.
Следующим важным моментом для работы аудиомодуля является выбор карты памяти для хранения сэмплов. Модуль поддерживает карты объемом не более 1 Гб, при этом карточка должна быть отформатирована в FAT16.
После того как карта отформатирована загружаем на нее файлы (в конце статьи).
Для воспроизведения звуков, к модулю рекомендуется подключать динамик сопротивлением не менее 8 Ом. По габаритам выбирается в зависимости от конструкции рукояти меча, можно применить не дорогой динамик, но у него слишком узкий диапазон звучания и поэтому лучше взять динамик по-серьезней.
Сборка устройства
Для отладки устройства я собрал все на макетной плате,
и подключил динамик.
Микроконтроллер в схеме работает на частоте 1 МГц, поэтому если контроллер новый, перепрошивать фьюзы не требуется. Достаточно загрузить программу, которая будет в конце статьи.
КАК СОЗДАВАЛИСЬ ЗВУКИ В «ЗВЕЗДНЫХ ВОЙНАХ»
На случай, если вы только вернулись откуда-то из очень далеких мест, где долгое время не было связи, сообщаем: на этой неделе выходят новые «Звездные Войны». Если вам хоть что-то известно об этих фильмах, то вы знаете, что одна из самых узнаваемых вещей в них – это уникальная палитра звуков, которые используются на протяжении нескольких десятков лет. От характерного шума светового меча до странного дыхания Дарта Вейдера, от свиста TIE-истребителей до сигналов R2D2 – многие утверждают, что успех «Звездных Войн» во многом обязан именно этим звукам.
R2D2
R2D2, возможно, одна из первых звуковых ассоциаций, которые приходят в голову, когда мы говорим о «Звездных Войнах». Он был создан с помощью знаменитого синтезатора Arp 2600 и использования теперь уже забытой “схемы выборки-хранения”. Если коротко, этот аналоговый девайс брал периодическую выборку частоты любого источника шума и использовал ее для контроля… чего угодно!
Секрет эмоционального характера робота заключался в том, что саунд-дизайнер Бен Бёртт, работавший над фильмом, соединил свой собственный голос со звуком синтезатора, чтобы создать эти почти детские хнычущие и негодующие звуки. Именно это уникальная комбинация дала дроиду собственную «органическую» жизнь.
ШУМ СВЕТОВОГО МЕЧА
Когда Бен Бертт впервые прочитал сценарий «Звездных Войн», перспектива найти звук для меча казалась ему самой вдохновляющей. Когда он работал киномехаником, то заметил, что проекционное оборудование издает теплый шум – именно его он и записал в качестве базового слоя. После этого он записал звук лампы в старом телевизоре.
После того, как он объединил два звука, он проиграл их через большой динамик, и двигался по помещению с микрофоном, чтобы поймать подъем и падение частоты – для звуков движения меча. Из-за эффекта Допплера, быстрое изменение позиции микрофона в пространстве означало изменение частоты по мере того как микрофон двигался на разных скоростях.
Если хотите поэкспериментировать с чем-то подобным, попробуйте взять любой полевой рекордер, подключить шнур к усилителю и прижать палец к другому ему концу (ну или найти что-то, что создает похожий шум), а затем так же подвигаться по пространству на разных скоростях.
ЧУБАККА
У Чубакки, как и у R2D2, есть определенный набор узнаваемых звуков, которые передают совершенно разные настроение, тона и чувства. Если некоторые могут подумать, будто эти звуки были имитированы человеком, то все, на самом деле, было гораздо проще. Некоторые звуки необязательно синтезировать, их можно найти в окружающем мире и использовать так как есть.
Когда Бен Бертт и Джорж Лукас встретились, чтобы обсудить персонажа Чубакки, Лукас предположил, что голос нужно заимствовать у животных, например, медведей, которые издают звуки, просто открывая и закрывая рот. Бертт подошел к вопросу очень ответственно и записал сотни вариаций: он находил медведей, которые были больны, рассержены, злы, обеспокоены, просто играли и т.д. Затем он старательно расставил все эти эмоции в соответствии с тем, что испытывает Чубакка по ходу фильма.
ДЫХАНИЕ ДАРТА ВЕЙДЕРА
Тот самый момент, когда Дарт Вейдер впервые появляется на экране, и мы слышим его ни на что не похожее дыхание, забыть невозможно. Именно это дыхание, а не только его иконический облик, создало персонажа. Так же как и в случае с Чубаккой, здесь все намного проще, чем можно себе представить. Бертт просто использовал старый регулятор для акваланга, чтобы создать это глубокое, но совершенно потустороннее дыхание, которые мы теперь неизменно связываем с Вейдером.
Чего многие не знают, так это то, что на первых черновых миксах «Звездных Войн» Вейдер был более «роботизированным», и каждое его движение сопровождалось каким-либо механическим шумом. Однако все это занимало слишком много звукового пространства, поэтому пришлось искать другой выход. Результат нам отлично известен, и мы бы его ни на что не променяли!