如何制作自制的灯光调节板来调节灯光和营造气氛

一天晚上，我试图在黑板上画一个电路，但天色太暗，我根本看不见。第二天，我买了一盏新灯，却发现黑板发出的光线太刺眼了。我需要一盏可以轻松调节的灯。我本可以安装一个调光器，但那有什么乐趣呢？作为一名工程师，我喜欢做一些使用一点电子、一点机械和一些软件的项目。

我和朋友们一直在谈论 80 年代 Clapper 的广告，然后我突然想到可以制作一个电路，当我拍手时，灯光就会变暗。我制作的电路相对便宜，功能也比原来的电路强大得多——它甚至还有派对模式，可以随着立体声音响中的音乐节奏闪烁灯光。

灯

几乎任何灯都可以，但直流供电的 LED 灯效果最好。直流灯的电压约为 12 伏，是普通交流灯功率的十分之一，而且交流灯也需要不同的电路，并且有严重电击的风险。

电路板

1. 达林顿晶体管每秒以难以察觉的 40,000 次的频率打开和关闭灯光，从而控制亮度。打开时间越长，灯光看起来就越亮。
2. 驻极体电容麦克风（例如手机中的麦克风）会拾取您想要的拍手声，以及您不想要的叮当声、砰砰声和碰撞声。注意：您需要将麦克风的负极接地，并将正极连接到运算放大器输入。如果导线未标有 (+) 和 (–)，请查看产品手册以了解哪个是哪个。
3. 声音在运算放大器的第一级被放大高达 100 倍，然后像真空吸尘器一样经过滤波以消除高频噪音，并发送到比较器级，通过将音量和音调与预设阈值进行比较来区分拍手声和非拍手声。
4. 电位器上的转轮控制增益或放大量。如果设备太敏感，请将其调低。
5. 信号从运算放大器传送到微控制器，微控制器是运行拍板软件的大脑。一旦记录了拍手声，微控制器就会监听下一个提示。1.2 秒内第二次拍手可打开或关闭灯。三次拍手可使灯亮度上升到最大，然后降低到最暗点，直到第四次拍手将亮度锁定在原位。连续四次拍手可使设备进入派对模式，根据扬声器的节拍调节灯的亮度。（要停止派对模式，您需要拨动电路板上的开关或墙壁开关。）

程序员

下载适用于 Windows 的 WinAVR 或适用于 Mac 的 AVRDude（两者都是免费的），将拍板软件从您的计算机传输到编程器，然后编程器通过六针 ISP 连接器将其发送到微控制器。

时间： 5小时
费用： 50美元
难度： 5 分中的 3 分

要查看图解说明的完整列表，请单击下一页。

指示

_这是原始 Clever Clapper Chalkboard Lights 的修订硬件和软件版本，可在此处看到。

在此版本的 Clever Clapper 中：

• 如果你拍两次手，灯就会打开或关闭其输出
• 如果您拍手三次，灯会逐渐变亮变暗，直到您拍手第四次才能停止。一旦停止，亮度级别将被存储并恢复，以供后续开启和关闭循环使用。此模式也会在运行一分钟后停止变暗，并且听不到第四次退出拍手声
• 如果你拍手四次，灯就会进入“派对模式”，灯光输出会根据附近收音机或其他声源的音乐节奏进行调节。退出此模式的唯一方法是按下电路板上的按钮开关或重新启动整个系统。

你需要：

• 烙铁和焊料
• 斜口钳（或某种切割元件引线和电线的方法）
• 剥线钳
• 连接线
• 一些原型板。我使用了很多RadioShack #276-150
• 具有直流电压和电阻测量功能的万用表
• 该软件可在此处找到
• 物料清单 (BOM)，您可以从 [此处](https://www.popsci.com/files/BOM_Clever/ Clapper v2.0.xlsx_.zip) 下载
• 以及可选的示意图，请参见此处

除了常用的电子工具外，您还需要一个 AVR 系统内编程器 (AVR ISP)。我使用 ATAVRISP2。

您还需要一个直流灯来连接您的电路。选择大约 12VDC 的灯。从大约 9VDC 到 18VDC 的任何电压都应该可以很好地与此电路配合使用。此电路无法切换交流电 (AC)。

我从 Target 买了一盏 LED 台灯。上面是我买的台灯的图片，下面是墙上电源适配器的规格（12 VDC 时 350 mA）。

我制作了物料清单 (BOM_Clever Clapper v2.0.ods)，这样我就可以从一个分销商处订购所有零件。我提供了 mouser.com 的零件编号，但您可以从任何您喜欢的地方订购。

此外，您还需要一块电路板来焊接所有这些组件。我使用了 RadioShack #276-150（下图）。

要使用某些原型板上的点对点接线构建电路，请打开 Eagle 和/或 Fritzing 示意图。（Fritzing 示意图可用于展示如何将电路板连接到直流灯。）

我花了大约三个小时，以非常轻松的节奏将电路组装起来。我首先为 LM385 和 ATTiny85 IC 放置一些 IC 插座。这是一个可选步骤，但我强烈建议使用 IC 插座；当您第一次抽取芯片时（或者您认为您抽取了芯片并想检查一下），它们就会物有所值。

在这里您可以看到我如何弯曲 IC 插座上的相应引脚以进行电源和接地连接。这样的小事可以在密集的原型板上节省大量空间。

继续搭建后，我发现驻极体麦克风上没有标记来显示哪个连接是正极哪个是负极。我下载了该部件的数据表，发现引脚排列如下图所示。如果驻极体麦克风安装反了，电路将无法工作。

随着您继续添加零件，用斜口钳从背面修剪元件引线。我保存了这些切断的部分，并在稍后组装时将它们弯曲起来，用作跳线。

这里我们安装的是音频灵敏度电位器（电位器）。这可以调节运算放大器放大器一半的增益。调节它可以控制电路对拍手的敏感度。如果设置得太高，可能会意外打开和关闭。

安装按钮开关时，请注意方向。触觉开关通常“跨过”底部模制的线进行切换（见图）。如果开关安装方向不正确，电路将不会对按钮按下做出反应。

接下来，切断墙上适配器的电源。使用万用表检查极性并将其重新接线，包括已完成的 Clever Clapper v2.0 电路板，使用下载中的 Fritzing 原理图作为指导。

这是完成的巧妙拍板的顶部和底部图片，包括与灯和电源的连接。

检查完所有电气连接后，插上灯和编程器。我的编程器显示绿色状态灯，这意味着我的 ISP 连接正确。

您需要在计算机上安装一些软件来告诉编程器 (ATAVRISP2) 要编程什么。有几种方法可以实现这一点。在 Windows 中，使用 AVRDude 通过编程器将 *.hex 文件上传到电路板上的 ATTiny85。

1：从这里安装WinAvr。

2：从您上面下载的软件 zip 存档中（或此处），找到位于的文件“clever_clapper_v2.0_main.hex”并将其复制到您的根目录（C:）。

3：在运行提示符下输入“cmd”（不带引号）打开命令提示符。

4：在命令提示符下，更改为上述 *.hex 文件的目录（在我的情况下为 C:），然后输入以下内容并按回车键。

（如果您使用不同的编程器，则必须通过更改 -c 开关让 AVRDude 知道这一点。只需在命令提示符下键入“avrdude”即可获得 AVRDude 的所有选项。）

你的输出应该如下所示：

（如果您熟悉 AVR 编程，则整个源代码也包含在您上面下载的 Zip 文件中。）

这是成品的照片。（显示可选的 LED 指示灯）