MOSMusic

Acerca de este proyecto

MOSMusic (MM)

Estación de iluminación portátil sincronizada con música.

Usa siempre la tecnología para mejorar el mundo, si eres un hacker de sombrero negro o de sombrero gris por favor abstente en este punto ......... o al menos deja tus respetos para hacerme sentir menos culpable XP.

Introducción

Hoy en día para un organizador o músico independiente, los eventos, reuniones y fiestas pueden no seguir la forma tradicional de llegar, tocar y salir. Los fanáticos de hoy requieren un mayor nivel de entretenimiento, lo que llevó a los organizadores a tener que comprar costosos sistemas de control de iluminación y sonido para lograr el nivel necesario para el espectáculo de fanáticos.

Este tipo de sistemas de iluminación cuentan con un complejo y costoso sistema de controles para manejar cada una de las luces, la mayoría de las veces es necesario configurar previamente un espectáculo de luces para cada una de las canciones, aumentando aún más los costos.

A continuación, se muestran algunos productos similares en el mercado, que son de muy baja calidad:

• MICTUNING LED RGB de 2.a generación:https://www.amazon.com/dp/B01FWXT11I/ref=cm_sw_r_tw_dp_U_x_-DvoCbVYSEJ9S
• Tira de luces LED con Music Sync-Chase:https://www.amazon.com/dp/B07HCH24GL/ref=cm_sw_em_r_mt_dp_U_NCvoCb1G7DEZZ

Ninguno de los productos disponibles en el mercado se vende por menos de 40 dólares. Solo permiten el control de elementos de baja potencia como los LED, pero si realmente queremos controlar elementos de alta potencia necesitamos un circuito que sea capaz de hacerlo sin arriesgar el controlador, en este caso un Arduino.

El circuito

El propósito del circuito es cambiar de una señal digital de 0-5 V CC a una señal de control de 120 V CA.

En la primera etapa del circuito tenemos un MOSFET Infineon 600VCoolMOS C7, que nos permitirá controlar el optoacoplador exigiendo la mínima corriente a la placa Arduino, pues el optoacoplador requiere al menos 5 voltios a 36mA para poder conducir. Esto está muy cerca del límite de corriente que puede suministrar la placa Arduino, sin embargo el 600VCoolMOS solo requiere una señal de 5 voltios a 60uA, mostrando así una mejora excesiva en el consumo que requiere de la placa.

Este consumo es sumamente importante porque nos da la posibilidad de poder utilizar literalmente cualquier controlador para realizar esta tarea debido a su bajo consumo, no requiriendo así drivers más costosos que puedan suministrar dicha potencia en sus puertos.

La operación del MOSFET es conectar a tierra el diodo optoacoplador, una vez activado este permite el paso de energía a través del DIAC y este a su vez permite el paso de corriente en el TRIAC conectado a la lámpara y encendiéndola en el proceso.

La otra gran ventaja de usar el MOSFET es la facilidad de aumentar el número de controladores como en la Imagen 1 o usar controladores más potentes como en la Imagen 2 sin cambiar el diseño del circuito principal.

Diferentes resultados en diferentes tableros:

Otra solución a este proyecto hubiera sido utilizar relés, que tienen la función de realizar esta misma tarea pero de forma mecánica, generando un "Click" en cada interruptor. El problema con este tipo de componente es que si usamos luces dimerizables o la frecuencia de conmutación era mayor, el relé no podría realizar esta tarea, que el mosfet, optoacoplador y triac pueden hacer fácilmente.

El PCB (o Protoboard)

Para este proyecto es posible realizar módulos individuales para poder ampliar la cantidad de bombillas o dispositivos de alto voltaje conectados al Arduino oa cualquier otra placa.

También puede hacer un módulo completo para 4 salidas de CA para integrar todo el sistema en una PCB, ambos archivos se encuentran en la carpeta "Archivos PBC" en el Github o en el pie de página del proyecto.

Desarrollo

Para desarrollar este circuito, primero probamos cada una de las etapas que se llevaron a cabo para demostrar su efectividad, el primer circuito que se probó fue el control de las bombillas mediante un botón y guantes de seguridad por alto voltaje. (Por favor, si va a replicar el experimento, use todas las medidas de seguridad posibles, no es aconsejable jugar con corriente en vivo).

Para el segundo circuito ya que el control de la lámpara funciona bien, se hizo una plataforma con leds para ver como el Arduino controlaba las luces al ritmo de la música, el código está en la carpeta "Código Arduino", el código está bien comentado.

Una vez vimos que funcionaba el control de luces, conectamos todos los componentes de todo el circuito en un protoboard, para controlar las 4 luces y lo conectamos al Arduino.

Como puede ver, esto se hizo en pasos para administrar la seguridad, repito que es peligroso administrar energía de 120 VCA en vivo, así que tome todas las precauciones en consideración.

El producto final

Con el circuito en funcionamiento, decidimos hacer módulos de control como el que se muestra en la imagen para no depender de ningún cable que falle en la placa.

La placa se hizo en base a la que está en la carpeta "Archivos PCB", sin embargo, como no teníamos papel de transferencia, tuvimos que hacer las vías con un marcador. Es un marcador permanente por lo que al sumergir la placa en cloruro férrico sobrevive, este proceso es el clásico para hacer PCBs caseros. Puede conocer más sobre este proceso en el siguiente enlace:

https://www.hackster.io/Junezriyaz/how-to-make-pcb-using-marker-531087

Luego de realizar tres PCB's adicionales, decidimos meter todo el circuito en una caja, tapándola y con 4 lámparas idénticas para que este fuera un producto más estético y fácil de transportar.

¡Y hemos terminado! Con esto hemos terminado el sistema de sincronización de luz para elementos eléctricos (120 o 220 voltios).

Comentarios:

Este proyecto se llevó a cabo con el objetivo de demostrar que el control de luces mediante microcontroladores puede ser eficiente y económico, ya que los sistemas actuales de una calidad mucho menor se venden a precios excesivos y por lo tanto no están al alcance de todos.

Y para mostrar un enfoque creativo y poco visto para usar los MOSFET CoolMOS C7 proporcionados por Infineon

Referencias

Toda la información sobre la tecnología utilizada, y referencias directas están en nuestra wiki:

Wiki:https://github.com/altaga/MOSMusic-MM-/wiki

 int analog1 =0; int analogm =0; double basemean =0; int base =0; int gain =-5; unsigned int sensibility =5; int counter =0; void setup ( ) {pinMode (LED_BUILTIN, SALIDA); pinMode (2, SALIDA); pinMode (3, SALIDA); pinMode (4, SALIDA); pinMode (5, SALIDA); digitalWrite (2, LOW); digitalWrite (3, LOW); digitalWrite (4, LOW); digitalWrite (5, LOW); Serial.begin (115200); for (int i =0; i <100; i ++) {basemean + =analogRead (A0);} base =(basemean / 100 ) + ganancia; analogm =analogRead (A0); digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW);} bucle vacío () {analog1 =analogRead (A0); if (abs (analog1-analogm)  =10) {digitalWrite (2, LOW); digitalWrite (3, BAJO); digitalWrite (4, BAJO); digitalWrite (5, BAJO); } else if (abs (analog1-analogm)  =(base-30) &&analog1 <(base-10)) {digitalWrite (2, LOW); digitalWrite (3, BAJO); digitalWrite (4, BAJO); digitalWrite (5, BAJO); } else if (analog1> =(base-10) &&analog1 <(base)) {digitalWrite (2, HIGH); digitalWrite (3, BAJO); digitalWrite (4, BAJO); digitalWrite (5, BAJO); } else if (analog1> =(base) &&analog1 <(base + 10)) {digitalWrite (2, HIGH); escritura digital (3, ALTA); digitalWrite (4, BAJO); digitalWrite (5, BAJO); } else if (analog1> =(base + 10) &&analog1 <(base + 20)) {digitalWrite (2, HIGH); escritura digital (3, ALTA); escritura digital (4, ALTA); digitalWrite (5, BAJO); } else if (analog1> =(base + 20) &&analog1 <(base + 50)) {digitalWrite (2, HIGH); escritura digital (3, ALTA); escritura digital (4, ALTA); escritura digital (5, ALTA); }} analogm =analog1; retraso (50);} 

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