کنترل یک لامپ AC با کف زدن دست، گفتار یا هر صدای دیگر

کنترل یک لامپ AC با کف زدن دست، گفتار یا هر صدای دیگر

در این آموزش خواهید آموخت چگونه یک لامپ AC را با استفاده از یک ماجیول تشخیص صدا که کف‌زدن یا فرمان‌های صوتی را تشخیص می‌دهد کنترل کنید. با استفاده از این راه‌اندازی می‌توانید به‌سادگی نور را بر اساس ورودی صوتی روشن یا خاموش کنید. این پروژه از یک ریلی برای قطع و وصل برق لامپ AC استفاده می‌کند که امکان کنترل ایمن دستگاه‌های با ولتاژ بالا را با فرمان‌های صوتی ساده فراهم می‌سازد. نتیجه یک چراغ عملی است که به صدای شما یا کف‌زدن پاسخ می‌دهد و آن را به پروژه‌ای سرگرم‌کننده و کاربردی تبدیل می‌کند. این ماجیول همچنین به‌عنوان ماجیول تشخیص صدا یا تشخیص گفتار KY-037 شناخته می‌شود.

پیش از پرداختن به جزئیات، درک اجزای دخیل در این پروژه ضروری است. ماجیول صوتی سیگنال‌های صوتی را تشخیص داده و سیگنال متناسبی به آردوینو می‌فرستد. آردوینو این سیگنال را پردازش کرده و ریلی را کنترل می‌کند که به نوبه خود به لامپ AC نیرو می‌رساند. این سیستم می‌تواند به سطوح صدای مختلف واکنش نشان دهد و امکان انعطاف در نحوه فعال‌سازی نور را فراهم کند (در ویدیو در 00:30).

توضیح سخت‌افزار

برای این ساخت به اجزای زیر نیاز خواهید داشت:

برد آردوینو:به‌عنوان کنترل‌کنندهٔ مرکزی عمل می‌کند که ورودی‌های ماجیول صوتی را پردازش کرده و ریلی را کنترل می‌کند.
ماجیول صوتی:این ماجیول ورودی‌های صوتی (مثل کف زدن یا فرمان‌های صوتی) را تشخیص می‌دهد و سیگنالی به آردوینو ارسال می‌کند. معمولاً شامل یک میکروفون و یک اپ-امپ برای تقویت صدا است.
ماجیول ریلی:ریلی به شما اجازه می‌دهد دستگاه‌های با ولتاژ بالاتر مانند لامپ AC را کنترل کنید. این ریلی مانند یک کلید عمل می‌کند که می‌توان آن را توسط آردوینو روشن یا خاموش کرد.
لامپ جریان متناوب:منبع نوری که شما آن را کنترل خواهید کرد. اطمینان حاصل کنید که از طریق ریلی به‌طور ایمن متصل شده است.

ماجیول صدا با تبدیل امواج صوتی به سیگنال‌های الکتریکی که آردوینو می‌تواند بخواند کار می‌کند. ماجیول ریلی از یک ورودی ولتاژ پایین آردوینو برای قطع یا وصل جریان AC با ولتاژ بالا استفاده می‌کند و آن را به یک قطعه حیاتی برای عملکرد ایمن تبدیل می‌کند.

جزئیات دیتاشیت

تولیدکننده	عمومی
شماره قطعه	ماجیول تشخیص صدا
ولتاژ منطق/ورودی-خروجی	5 ولت
ولتاژ تغذیه	۵ ولت
جریان خروجی (برای هر کانال)	20 میلی‌آمپر
جریان پیک (به ازای هر کانال)	50 mA
راهنمای فرکانس PWM	مربوط نیست
آستانه‌های منطقی ورودی	سازگار با TTL
افت ولتاژ / R_{درین-سورس (حالت روشن)}/ اشباع	حداکثر 0.1 V
محدودیت‌های حرارتی	85 درجه سانتی‌گراد
بسته	ماجیول
یادداشت‌ها / گونه‌ها	معمولاً در پروژه‌های مختلف DIY استفاده می‌شود

مطمئن شوید که ماجیول ریلی گرما را به‌درستی دفع کند.
برای تثبیت ولتاژ، از خازن‌های دکوپلینگ نزدیک منبع تغذیه استفاده کنید.
سیم‌کشی را مرتب نگه دارید تا از بروز اتصال کوتاه ناخواسته جلوگیری شود.
در مورد ولتاژ AC مراقب باشید؛ مطمئن شوید همهٔ اتصالات محکم هستند.
حساسیت ماجیول صوتی را متناسب با محیط خود تنظیم کنید.

دستورالعمل‌های سیم‌کشی

Arduino wiring of Sound detection microphone with relay

با اتصال ماجیول صوتی به آردوینو شروع کنید. متصل کنیدDOپایه (خروجی داده) ماجیول صوتی به پایه 2 روی آردوینو. اینVCCپایه باید به خروجی 5V روی آردوینو متصل شود، وGNDپایه باید به یکی از پایه‌های زمین آردوینو متصل شود.

در مرحله بعد، ماجیول ریلی را سیم‌کشی کنید. وصل کنیدVCCپایه ریلی را به پایه 5V روی آردوینو وGNDپایه را به زمین متصل کنید. پایه ورودی ریلی باید به پایه 10 روی آردوینو متصل شود. در نهایت، لامپ AC را به پایه مشترک (COM) و پایه معمولاً باز (NO) ریلی متصل کنید و اطمینان حاصل کنید که مدار از هر تماس برهنه به‌درستی ایزوله شده است.

نمونه‌های شِفر (کود) و راهنمای گام‌به‌گام

قطعه شِفر (کود) زیر نشان می‌دهد چگونه پایه‌ها را راه‌اندازی کرده و ورودی صوتی را بخواند:

int SOUND = 2; // connect output to Sound module DO
int relayPin = 10; // Connected to relay (LED)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(SOUND, INPUT_PULLUP); 
  pinMode(relayPin, OUTPUT);
}

در این پیکربندی، خروجی ماجیول صوتی به پایه 2 متصل است که به‌عنوان ورودی با مقاومت پول-آپ پیکربندی شده است. برای کنترل ریلی، پایه ریلی به‌عنوان خروجی تنظیم شده است.

سپس، حلقهٔ اصلی ورودی صدا را بررسی کرده و بر اساس صدای تشخیص داده‌شده ریلی را کنترل می‌کند:

void loop() {
  val = digitalRead(SOUND);
  if(val == HIGH && lightON == LOW){
    heard = 1 - heard;
    delay(100);
  }    
  lightON = val;

  if(heard == HIGH){
    Serial.println("Light ON");
    digitalWrite(relayPin, LOW); 
  }else{
    Serial.println("Light OFF");
    digitalWrite(relayPin, HIGH);
  } 
  delay(100);
}

این حلقه به‌طور مداوم ورودی صدا را می‌خواند. اگر صدایی شناسایی شود (وقتیvalاستHIGH), وضعیت چراغ را تغییر می‌دهد. اینheardمتغیر مشخص می‌کند که آیا صدایی تشخیص داده شده است و بر این اساس ریلی فعال می‌شود.

نمایش / آنچه باید انتظار داشته باشید

پس از اینکه همه‌چیز سیم‌کشی شد و شِفر (کود) بارگذاری شد، می‌توانید عملکرد را با کف زدن یا صحبت‌کردن در نزدیکی ماجیول صوتی آزمایش کنید. نور باید با اولین کف زدن یا صدا روشن شود و با کف زدن یا صدای بعدی خاموش شود. به فاصله و بلندی صدای خود توجه کنید، چون این‌ها می‌توانند بر تشخیص تأثیر بگذارند (در ویدئو در 05:00).

اشتباهات رایج شامل سیم‌کشی نادرست، به‌ویژه در مورد ریلی، است که می‌تواند منجر به ایجاد شرایط ناایمن شود. اطمینان حاصل کنید که ریلی به‌درستی متصل شده و لامپ جریان متناوب (AC) به‌طور صحیح سیم‌کشی شده است تا از بروز هرگونه خطر الکتریکی جلوگیری شود.