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Steuere eine Wechselstromlampe durch Händeklatschen, Stimme oder Geräusch

In diesem Tutorial lernst du, wie du eine Wechselstromlampe mithilfe eines Schallmoduls steuerst, das Klatschen oder Sprachbefehle erkennt. Mit diesem Aufbau kannst du das Licht einfach ein- oder ausschalten, basierend auf Schalleingaben. Dieses Projekt verwendet ein Relais, um die Stromzufuhr zur Wechselstromlampe zu schalten, wodurch die sichere Steuerung von Hochspannungsgeräten mit einfachen Schallbefehlen ermöglicht wird. Das Ergebnis ist eine funktionierende Leuchte, die auf deine Stimme oder dein Klatschen reagiert und das Projekt sowohl unterhaltsam als auch praktisch macht. Das Modul wird auch KY-037 Sprach- oder Schallerkennungsmodul genannt.

Bevor Sie in die Einzelheiten eintauchen, ist es wichtig, die an diesem Projekt beteiligten Komponenten zu verstehen. Das Soundmodul erkennt Audiosignale und sendet ein entsprechendes Signal an den Arduino. Der Arduino verarbeitet dieses Signal und steuert ein Relais, das wiederum die Wechselstromlampe mit Strom versorgt. Dieses System kann auf verschiedene Schallpegel reagieren, sodass Sie flexibel wählen können, wie Sie das Licht aktivieren (im Video bei 00:30).

Hardware erklärt

Für diesen Build benötigen Sie die folgenden Komponenten:

• Arduino-Board:Fungiert als zentrale Steuereinheit, die Eingaben vom Soundmodul verarbeitet und das Relais steuert.
• Soundmodul:Dieses Modul erkennt Schalleingänge (z. B. Klatschen oder Sprachbefehle) und gibt ein Signal an den Arduino aus. Es enthält typischerweise ein Mikrofon und einen Operationsverstärker zur Verstärkung des Sounds.
• Relaismodul:Ein Relais ermöglicht es, Geräte mit höherer Spannung wie eine Wechselstromlampe zu steuern. Es fungiert als Schalter, der vom Arduino ein- oder ausgeschaltet werden kann.
• Wechselstromlampe:Die Lichtquelle, die Sie steuern werden. Stellen Sie sicher, dass sie sicher über das Relais angeschlossen ist.

Das Soundmodul arbeitet, indem es Schallwellen in elektrische Signale umwandelt, die der Arduino lesen kann. Das Relaismodul verwendet ein Niederspannungssignal vom Arduino, um den hochspannungsführenden Wechselstrom ein- oder auszuschalten, wodurch es zu einer kritischen Komponente für den sicheren Betrieb wird.

Details des Datenblatts

• Sorgen Sie für eine ausreichende Wärmeabfuhr des Relaismoduls.
• Verwenden Sie Entkopplungskondensatoren in der Nähe der Stromversorgung, um die Spannung zu stabilisieren.
• Halten Sie die Verkabelung ordentlich, um versehentliche Kurzschlüsse zu vermeiden.
• Seien Sie vorsichtig bei Wechselspannung; stellen Sie sicher, dass alle Verbindungen sicher sind.
• Passen Sie die Empfindlichkeit des Soundmoduls an Ihre Umgebung an.

Verdrahtungsanleitung

Beginnen Sie damit, das Soundmodul an den Arduino anzuschließen. Verbinden Sie dasDO(Daten-Ausgangs-)Pin des Soundmoduls an Pin 2 des Arduino. DerVCCPin sollte an den 5V-Ausgang des Arduino angeschlossen werden, und derGNDDer Pin sollte mit einem der GND‑Pins des Arduino verbunden werden.

Als Nächstes verdrahten Sie das Relaismodul. Verbinden Sie dasVCCPin des Relais an den 5V‑Pin am Arduino und denGNDPin an Masse. Der Eingangspin des Relais sollte mit Pin 10 des Arduino verbunden werden. Schließlich verbinden Sie die Wechselstromlampe mit dem gemeinsamen (COM) und dem normalerweise offenen (NO) Anschluss des Relais und stellen Sie sicher, dass der Stromkreis ordnungsgemäß von allen freiliegenden Kontakten isoliert ist.

Codebeispiele und Schritt-für-Schritt-Anleitung

Der folgende Codeauszug zeigt, wie man die Pins konfiguriert und den Toneingang ausliest:

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);
}

In diesem Aufbau ist der Ausgang des Soundmoduls mit Pin 2 verbunden, der als Eingang mit Pull-up-Widerstand konfiguriert ist. Der Relais-Pin ist als Ausgang konfiguriert, um das Relais zu steuern.

Als Nächstes überprüft die Hauptschleife den Audioeingang und steuert das Relais anhand des erkannten Geräusches:

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);
}

Diese Schleife liest kontinuierlich den Toneingang. Wenn ein Ton erkannt wird (wennvalistHIGH), es schaltet den Zustand des Lichts um. DasheardDie Variable verfolgt, ob ein Geräusch erkannt wurde, und das Relais wird entsprechend aktiviert.

Demonstration / Was Sie erwartet

Sobald alles verkabelt ist und der Code hochgeladen wurde, können Sie die Funktion testen, indem Sie in die Nähe des Soundmoduls klatschen oder sprechen. Das Licht sollte beim ersten Klatschen oder Geräusch angehen und beim nächsten wieder ausgehen. Achten Sie auf den Abstand und die Lautstärke Ihrer Stimme, da diese die Erkennung beeinflussen können (im Video bei 05:00).

Zu den häufigen Fallstricken gehört eine falsche Verdrahtung, besonders beim Relais, die zu gefährlichen Zuständen führen kann. Stellen Sie sicher, dass das Relais richtig angeschlossen ist und die Wechselstromlampe korrekt verdrahtet ist, um elektrische Gefahren zu vermeiden.

Video-Zeitstempel

• 00:00- Einführung in das Projekt
• 01:00- Überblick über die verwendeten Komponenten
• 02:30- Verdrahtungsanleitung
• 04:15- Code-Durchsicht
• 05:00- Demonstration der Funktionalität

Bilder

Wirig relay module to AC load

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-2

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-3

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-4

Arduino wiring of Sound detection microphone with relay

Sound detection microphone blue red

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-1

Wirig relay module to AC load

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-2

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-3

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-4

Arduino wiring of Sound detection microphone with relay

Sound detection microphone blue red

KY-037-Voice-Sound-Detection-Sensor-Module-1