Это был второй год обучения в колледже, и два других студента (Джон Мера и Райан Смок) и я отвечали за разработку группового проекта с цифровым кодированием и электрической проводкой для инженерного класса. У нас было 2 месяца, чтобы спроектировать и построить проект; мы решили создать лампу настроения, которая меняет цвет в зависимости от частоты и амплитуды улавливаемых ею звуков. Мы были полностью самостоятельно, чтобы выбрать правильные инструменты, материалы и детали для проекта. Мы обсудили лучший тип электрической схемы для работы и начали записывать различные части, которые нам потребуются для этой тщательно закодированной головоломки. В итоге мы запрограммировали музыкальную лампу настроения на C++.

Однако, прежде чем мы могли начать программировать, нам нужен был канал, по которому могла бы проходить наша программа. Используемая нами система была довольно простой и состояла из: микроконтроллера Arduino; RGB-светодиоды; микрофон; светочувствительный резистор; обычный резистор; макетная плата (для схем); несколько соединительных кабелей; и, наконец, немного бумаги в качестве абажура. Мы также использовали провода, чтобы связать все это вместе.

Мы добились различных уровней яркости светодиодов без использования переменного резистора. Мы использовали программное обеспечение для регулировки яркости стандартных светодиодов RGB с фиксированной яркостью. Мы достигли этого с помощью широтно-импульсной модуляции. В течение короткого промежутка времени, если мы выключим светодиод на 50% времени и включим его на остальные 50% времени, человеческому глазу он покажется ярким на 50%. Ключ слышит «короткий промежуток времени», период времени должен быть достаточно коротким, чтобы мы не могли видеть, как он мигает. В этом случае рабочий цикл светодиода составляет 50%. Если мы выключим светодиод (с помощью программного обеспечения) на 70% времени и включим его на 30% времени, светодиод будет ярким на 30%, а его рабочий цикл составит 30%.

Микрофон принимает звук и преобразует его в электрический сигнал. В нашем коде мы соотнесли амплитуду электрического сигнала с интенсивностью (яркостью) светодиодов, а частоту электрических сигналов с длиной волны (цветом) света. Нам потребовалось некоторое время, чтобы настроить его и сделать так, чтобы у нас были самые яркие красные оттенки для высокочастотных и высокоамплитудных звуков, т. е. когда ритм падает. Если вы хотите узнать больше о лампах для настроения, прочитайте мою предыдущую статью из серии музыкальных ламп для настроения.