Crea la Tua Zucca di Halloween Interattiva con Arduino e Effetti Luminosi e Sonori

Halloween, celebrata la notte del 31 ottobre, è una festa antichissima le cui origini risalgono all’antico festival celtico di Samhain. Questo evento segnava la fine del raccolto e l’inizio dell’inverno, un periodo dell’anno associato alla morte e alla magia. Durante Samhain, si credeva che il velo tra il mondo dei vivi e quello dei morti fosse sottile, permettendo agli spiriti di vagare liberamente sulla terra. Con il tempo, la festa ha subito molte evoluzioni, mantenendo però un’aura di mistero e sovrannaturale, alimentata dalle storie di spiriti e dalle decorazioni macabre.

Tra i simboli più iconici di Halloween c’è sicuramente la zucca intagliata, detta anche “Jack-o’-lantern”. Questa tradizione nasce dalla leggenda di Jack, un fabbro irlandese astuto che ingannò il diavolo, trovandosi però a vagare per sempre tra i due mondi. Originariamente, venivano utilizzate rape o barbabietole intagliate e illuminate da una candela per allontanare gli spiriti. Quando la tradizione approdò in America, le rape furono sostituite dalle zucche, più grandi e facili da scavare, diventando così l’elemento principale delle decorazioni di Halloween.

L’Evoluzione delle Decorazioni: Dalle Zucche Reali alla Stampa 3D

Oggi, grazie alla tecnologia, le decorazioni per Halloween hanno assunto un aspetto moderno. La stampa 3D permette di creare zucche artificiali, personalizzabili e riutilizzabili. Queste zucche stampate in 3D possono avere forme e dettagli unici, come espressioni particolari o disegni intricati. Inoltre, possono essere facilmente modificate per accogliere circuiti elettronici al loro interno, offrendo possibilità che le zucche reali non potrebbero garantire. Con le giuste competenze, è possibile creare zucche high-tech che non solo si illuminano, ma che emettono anche suoni inquietanti, reagendo ai movimenti dei passanti.

Effetti Speciali con Arduino e MiniDuino: Luci e Suoni per una Zucca Autonoma

Per aggiungere un tocco unico e professionale alla decorazione, molti appassionati di elettronica usano Arduino, una piattaforma elettronica open-source facile da programmare e perfetta per progetti fai-da-te. Nel progetto che esploreremo, viene utilizzato MiniDuino, una variante compatta di Arduino Leonardo, dotata di un caricabatterie per batterie al litio. Questo componente rende la zucca completamente autonoma, eliminando la necessità di cavi o alimentazioni esterne. MiniDuino può essere ricaricato via USB, mantenendo il dispositivo sempre pronto all’uso e permettendo di posizionare la zucca ovunque, anche in luoghi lontani da prese di corrente. Il progetto sfrutta diversi componenti, tra cui una striscia LED NeoPixel per l’effetto luminoso e un modulo MP3 per la riproduzione dell’audio.

Materiali Necessari per il Progetto

1. MiniDuino: microcontrollore compatibile con Arduino Leonardo, con sistema di ricarica per batterie al litio.
2. Modulo MP3: piccolo dispositivo per la riproduzione di file audio in formato MP3, attivato dal microcontrollore.
3. Sensore PIR: rilevatore di movimento che attiva i suoni e le luci al passaggio di persone.
4. Striscia LED NeoPixel: 8 LED RGB programmabili, usati per simulare un effetto fiamma.
5. Altoparlante: per riprodurre l’audio.
6. Batteria al litio ricaricabile: permette alla zucca di funzionare in modo autonomo.

Schema del Circuito e Assemblaggio

Il circuito è semplice e sfrutta una basetta millefori, ideale per progetti fai-da-te. La striscia LED NeoPixel è collegata al MiniDuino attraverso un unico pin per la gestione dell’effetto luce. I pulsanti di regolazione del volume sono anch’essi collegati ai pin digitali, mentre il modulo MP3, che contiene il file audio spettrale, è collegato via porta seriale. La batteria ricaricabile, infine, alimenta l’intero circuito, rendendo la zucca facilmente trasportabile e utilizzabile in vari contesti.

Dettaglio del Codice

Il codice del progetto, scritto in linguaggio C++, include tutte le funzioni necessarie per la gestione del suono, delle luci e del rilevamento del movimento. Di seguito, analizziamo il codice riga per riga, per comprenderne a fondo il funzionamento.

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Codice Zucca Halloween con Miniduino e Mp3

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Inclusione delle Librerie

#include <SoftwareSerial.h>
#include <EEPROM.h>
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

Vengono incluse tre librerie fondamentali:

• SoftwareSerial: permette la comunicazione seriale con il modulo MP3.
• EEPROM: consente di salvare dati, come il volume, anche dopo lo spegnimento.
• Adafruit_NeoPixel: controlla la striscia LED NeoPixel per gli effetti luminosi.

Definizione dei PIN e delle Costanti

#define MAXLED 8 // MAX LEDs attivi sulla striscia
#define TX 3
#define RX 2
#define BUSY 4
#define LED 5
#define PIR 6
#define VOL_DOWN 7
#define VOL_UP 8
#define PIN_LED 9

I PIN di Arduino sono assegnati ai vari componenti. Ad esempio, TX e RX gestiscono la comunicazione con il modulo MP3, PIR è associato al sensore di movimento e PIN_LED ai LED NeoPixel.

Variabili di Configurazione

const int Vol_MIN = 0; //Volume minimo
const int Vol_MAX = 30; //Volume massimo
const int EEPROM_VOL = 1; //Posizione nella EEPROM per memorizzare il volume
const int Pausa_Traccia = 1; //Pausa tra le tracce in secondi
unsigned long Pause_Next_Play = 5000; //Pausa tra fine traccia e nuova rilevazione

Le costanti definiscono i limiti del volume, l’indirizzo della EEPROM per salvare il volume, la pausa tra le tracce audio e la pausa tra una rilevazione di movimento e la successiva.

Impostazione dei LED NeoPixel e della Comunicazione Serial

SoftwareSerial MP3(RX, TX);
int Vol; //Volume corrente
boolean Play = false;

int RED=150;
int GREEN=100;
int BLU=0;
int MAX_LUM=150;
Adafruit_NeoPixel pixel = Adafruit_NeoPixel(MAXLED, PIN_LED, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Qui vengono definiti:

• MP3: gestisce la comunicazione con il modulo MP3.
• Vol: variabile per il volume corrente.
• Play: variabile per monitorare se la riproduzione audio è in corso.
• Colori dei LED: valori RGB per l’effetto fiamma.

Funzione setup()

void setup() {
  pinMode(BUSY, INPUT_PULLUP);
  pinMode(TX, OUTPUT);
  pinMode(RX, INPUT);
  pinMode(LED, OUTPUT);
  pinMode(PIR, INPUT_PULLUP);
  pinMode(VOL_DOWN, INPUT_PULLUP);
  pinMode(VOL_UP, INPUT_PULLUP);
  MP3.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
  pixel.begin();
  Test_LED();
  Vol = EEPROM.read(EEPROM_VOL);
  if (Vol > Vol_MAX) {
    Vol = 20;
    EEPROM.write(EEPROM_VOL, Vol);
  }
  digitalWrite(LED, LOW);
}

La funzione setup():

1. Configura i PIN come input o output.
2. Inizializza la comunicazione seriale con il modulo MP3 e i LED NeoPixel.
3. Recupera il livello di volume dalla EEPROM, per mantenere la configurazione precedente.
4. Esegue un test sui LED.

Funzione loop()

void loop() 
{
  Gestione_MP3(Leggi_Tastiera());
  Controllo_Busy();
  delay(10);
}

Nel loop(), Arduino legge il pulsante premuto per modificare il volume e verifica lo stato di riproduzione dell’audio. La funzione Controllo_Busy() controlla se un file è in riproduzione e attiva l’effetto luce.

Funzione Leggi_Tastiera()

int Leggi_Tastiera() {
  int Pulsante = 0;

  if (digitalRead(VOL_DOWN) == LOW) {
    while (digitalRead(VOL_DOWN) == LOW) {
      delay(10);
    }
    delay(100);
    Pulsante = 1;
  }
  if (digitalRead(VOL_UP) == LOW) {
    while (digitalRead(VOL_UP) == LOW) {
      delay(10);
    }
    delay(100);
    Pulsante = 2;
  }
  return Pulsante;
}

Questa funzione rileva se sono stati premuti i pulsanti per alzare o abbassare il volume, restituendo 1 per VOL_DOWN e 2 per VOL_UP.

Funzione Gestione_MP3()

void Gestione_MP3(int Tasto_Premuto) {
  String testo;
  switch (Tasto_Premuto) {
  case 1:
    if (Vol & lt; Vol_MAX) Vol = Vol + 2;
    else Vol = Vol_MAX;
    Serial.print("Vol ");
    Serial.println(Vol);
    MP3.print("AF:");
    MP3.println(Vol);
    delay(100);
    EEPROM.write(EEPROM_VOL, Vol);
    break;
  case 2:
    if (Vol & gt; Vol_MIN) Vol = Vol - 2;
    else Vol = Vol_MIN;
    Serial.print("Vol ");
    Serial.println(Vol);
    MP3.print("AF:");
    MP3.println(Vol);
    delay(100);
    EEPROM.write(EEPROM_VOL, Vol);
    break;
  default:
    break;
  }
}

Regola il volume dell’audio in base al pulsante premuto e salva il valore nella EEPROM.

Funzione Controllo_Busy()

int Controllo_Busy() {
  if (digitalRead(BUSY) == HIGH) {
    Play = true;
    digitalWrite(LED, HIGH);
    Effetto_Luce_ON();
  } else {
    if (Play == true) {
      digitalWrite(LED, LOW);
      Effetto_Luce_OFF();
      delay(Pause_Next_Play);
    }
    Play = false;
    if (digitalRead(PIR) == LOW) {
      Serial.println("PLAY");
      MP3.println("A7:00001");
      delay(100);
      Effetto_Luce_ON();
    }
  }
  return Play;
}

Controlla l’attivazione dei LED e la riproduzione del suono in base alla presenza o assenza di attività rilevata dal sensore PIR.

Effetti di Luce

Le funzioni Effetto_Luce_ON() e Effetto_Luce_OFF() gestiscono l’effetto fiamma dei LED NeoPixel, mentre Test_LED() verifica il funzionamento dei LED all’accensione del dispositivo.

File per stampare la Zucca in 3D

File STL Zucca di Halloween

1 file(s) 186.00 KB

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Questo progetto completo trasforma una zucca stampata in 3D in una decorazione interattiva per Halloween, grazie all’integrazione di Arduino, sensori e componenti audio e luminosi, per un effetto sorprendente e autonomo.