MOSMusic
Componentes e suprimentos
 | | Infineon CoolMOS C7 Gold SJ MOSFET | | × | 1 | |
| | | MOC3021 (Optoisolator Triac Driver) | | × | 4 | |
| | | × | 1 | |
 | | × | 1 | |
| | | × | 1 | |
| | | Calibre elétrico de fio pelo menos 18 AWG | | × | 1 | |
 | | × | 4 | |
 | | × | 4 | |
 | | × | 4 | |
 | | × | 1 | |
 | | × | 1 | |
| | | × | 4 | |
| | | × | 4 | |
| | | Tomada Polarizada Residencial | | × | 1 | |
 | | × | 1 | |
 | | Fios de jumpers (genérico) | | × | 1 | |
| | | Fonte de 12 Volts (para Arduino) | | × | 1 | |
| | | × | 1 | |
 | | × | 4 | |
| | | × | 1 | |
Aplicativos e serviços online
Sobre este projeto
MOSMusic (MM)
Estação de iluminação portátil sincronizada com música.
Sempre use a tecnologia para melhorar o mundo, se você é um hacker de chapéu preto ou cinza, por favor, se abstenha neste momento ... ou pelo menos deixe seus respeitos para me fazer sentir menos culpado XP.
Introdução
Hoje em dia, para um organizador ou músico independente, os eventos, reuniões e festas podem não seguir a forma tradicional de chegar, tocar e sair. Os fãs de hoje exigem um nível mais alto de entretenimento, o que fez com que os organizadores tivessem que comprar sistemas caros de iluminação e controle de som para atingir o nível necessário para o show dos fãs.
Este tipo de sistema de iluminação possui um complexo e caro sistema de controles para lidar com cada uma das luzes, na maioria das vezes é necessário montar um show de luzes com antecedência para cada uma das músicas, aumentando ainda mais os custos.
Aqui estão alguns produtos semelhantes no mercado, que são de qualidade muito baixa:
- LED RGB MICTUNING de 2ª geração:https://www.amazon.com/dp/B01FWXT11I/ref=cm_sw_r_tw_dp_U_x_-DvoCbVYSEJ9S
- Luzes de tira de LED com Music Sync-Chase:https://www.amazon.com/dp/B07HCH24GL/ref=cm_sw_em_r_mt_dp_U_NCvoCb1G7DEZZ
Nenhum dos produtos disponíveis no mercado é vendido por menos de 40 dólares. Eles só permitem o controle de elementos de baixa potência, como LEDs, mas se realmente queremos controlar elementos de alta potência precisamos de um circuito que seja capaz de fazer isso sem arriscar o controlador, neste caso um Arduino.
O circuito
O objetivo do circuito é passar de um sinal digital de 0-5 V DC para um sinal de controle de 120 V AC.
No primeiro estágio do circuito temos um MOSFET Infineon 600VCoolMOS C7, que nos permitirá controlar o optoacoplador exigindo a corrente mínima para a placa Arduino, pois o optoacoplador requer pelo menos 5 volts a 36mA para poder operar. Isso está muito próximo do limite da corrente que a placa Arduino pode fornecer, porém o 600VCoolMOS requer apenas um sinal de 5 volts a 60uA, mostrando assim uma melhora excessiva no consumo que exige da placa.
Este consumo é extremamente importante porque nos dá a possibilidade de podermos literalmente utilizar qualquer controlador para realizar esta tarefa devido ao seu baixo consumo, não necessitando de drivers mais caros que possam fornecer essa potência em suas portas.
A operação do MOSFET é aterrar o diodo optoacoplador, uma vez acionado permite o fluxo de energia através do DIAC e este por sua vez permite a passagem de corrente no TRIAC conectado à lâmpada e acendendo-o no processo.
A outra grande vantagem de usar o MOSFET é a facilidade de aumentar o número de drivers como na Imagem 1 ou usar drivers mais poderosos como na Imagem 2 sem alterar o design do circuito principal.
Resultados diferentes em placas diferentes:
Outra solução para este projeto teria sido a utilização de relés, que têm a função de realizar esta mesma tarefa, mas de forma mecânica, gerando um "Clique" em cada interruptor. O problema com este tipo de componente é que se usarmos luzes dimerizáveis ou a frequência de chaveamento for maior, o relé não poderia realizar esta tarefa, o que o mosfet, optoacoplador e triac podem fazer facilmente.
O PCB (ou Protoboard)
Para este projeto é possível fazer módulos individuais para poderem expandir o número de lâmpadas ou dispositivos de alta tensão conectados ao Arduino ou a qualquer outra placa.
Você também pode fazer um módulo completo para 4 saídas AC para integrar todo o sistema em uma placa de circuito impresso, ambos os arquivos estão na pasta "Arquivos PBC" do Github ou no rodapé do projeto.
Desenvolvimento
Para desenvolver este circuito, primeiro testamos cada uma das etapas foram realizadas para demonstrar sua eficácia, o primeiro circuito a ser testado foi o controle das lâmpadas por meio de um botão e luvas de segurança devido à alta tensão. (Por favor, se você for replicar o experimento, use todas as medidas de segurança possíveis, brincar com corrente ao vivo não é aconselhável).
Para o segundo circuito já que o controle da lâmpada funciona bem, foi feita uma plataforma com LEDs para ver como o Arduino controlava as luzes ao ritmo da música, o código está na pasta "Código do Arduino", o código é comentado minuciosamente.
Assim que vimos que o controle das luzes funcionava, conectamos todos os componentes de todo o circuito em um protoboard, para controlar as 4 luzes e conectá-lo ao Arduino.
Como você pode ver, isso foi feito em etapas para gerenciar a segurança, repito que é perigoso gerenciar energia de 120 Vca ao vivo, portanto, tome todas as precauções em consideração.
O produto final
Com o circuito funcionando, decidimos fazer módulos de controle como o mostrado na imagem para não depender de qualquer falha de cabo na placa de ensaio.
A placa foi feita com base na que está na pasta "Arquivos PCB" porém como não tínhamos papel transfer tivemos que fazer as vias com um Sharpie. É um marcador permanente, então quando você mergulha a placa em cloreto férrico ela sobrevive, esse processo é o clássico para fazer PCBs caseiros. Você pode saber mais sobre esse processo no seguinte link:
https://www.hackster.io/Junezriyaz/how-to-make-pcb-using-marker-531087
Depois de fazer três placas de circuito impresso adicionais, decidimos colocar todo o circuito em uma caixa, cobrindo-o e com 4 lâmpadas idênticas para que este fosse um produto mais estético e fácil de transportar.
E nós terminamos! Com isso finalizamos o sistema de sincronização de luz para elementos elétricos (120 ou 220 volts).
Este projeto foi realizado com o objetivo de demonstrar que o controle de luzes por microcontroladores pode ser eficiente e barato, uma vez que os sistemas atuais de qualidade muito inferior são vendidos a preços excessivos e, portanto, não estão disponíveis para todos.
E para mostrar uma abordagem criativa e raramente vista para usar os MOSFETs CoolMOS C7 fornecidos pela Infineon
Referências
Todas as informações sobre a tecnologia usada e referências diretas estão em nosso wiki:
Wiki:https://github.com/altaga/MOSMusic-MM-/wiki
Código
Código Arduino Arduino
Leitura do sensor e sequência de saída de lâmpadas int analog1 =0; int analogm =0; double basemean =0; int base =0; int ganho =-5; int sensibilidade sem sinal =5; contador interno =0; configuração vazia ( ) {pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); pinMode (2, OUTPUT); pinMode (3, OUTPUT); pinMode (4, OUTPUT); pinMode (5, OUTPUT); digitalWrite (2, LOW); digitalWrite (3, LOW); digitalWrite (4, LOW); digitalWrite (5, LOW); Serial.begin (115200); para (int i =0; i <100; i ++) {basemean + =analogRead (A0);} base =(basemean / 100 ) + ganho; analogm =analogRead (A0); digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW);} void loop () {analog1 =analogRead (A0); if (abs (analog1-analogm) =10) {digitalWrite (2, LOW); digitalWrite (3, BAIXO); digitalWrite (4, BAIXO); digitalWrite (5, BAIXO); } else if (abs (analog1-analogm) =(base-30) &&analog1 <(base-10)) {digitalWrite (2, LOW); digitalWrite (3, BAIXO); digitalWrite (4, BAIXO); digitalWrite (5, BAIXO); } else if (analog1> =(base 10) &&analog1 <(base)) {digitalWrite (2, HIGH); digitalWrite (3, BAIXO); digitalWrite (4, BAIXO); digitalWrite (5, BAIXO); } else if (analog1> =(base) &&analog1 <(base + 10)) {digitalWrite (2, HIGH); digitalWrite (3, ALTO); digitalWrite (4, BAIXO); digitalWrite (5, BAIXO); } else if (analog1> =(base + 10) &&analog1 <(base + 20)) {digitalWrite (2, HIGH); digitalWrite (3, ALTO); digitalWrite (4, ALTO); digitalWrite (5, BAIXO); } else if (analog1> =(base + 20) &&analog1 <(base + 50)) {digitalWrite (2, HIGH); digitalWrite (3, ALTO); digitalWrite (4, ALTO); digitalWrite (5, ALTO); }} analogm =analog1; atraso (50);} MOSMusic
https://github.com/altaga/MOSMusic-MM- Peças personalizadas e gabinetes
4-module_kFm59jYssL.DXF single-module_nJVqMTooAQ.DXF Esquemas
