Lihtne Arduino klaver: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Täna loome lihtsa ühe oktaavi Arduino klaveri, mis võib olla suurepärane lähtepunkt teistele projektidele. See projekt tutvustab keskkooli tasemel Arduino põhikomponente ja programmeerimist. Kuigi kood on valmis, saavad üksikisikud juba programmis märkmeid ja valmis laulu muuta.

Sihtvanus: 9-12 klass

Keskkooliõpetajatele/kodukooli vanematele on see projekt seotud ITEEA tehnilise loogika ja tehnilise kirjaoskuse standarditega.

Standard 3: teadmiste, tehnoloogiate ja tavade integreerimine

Tehnoloogia ja tehnika on interdistsiplinaarsed, hõlmates rohkem kui ühte sisuvaldkonda. Mõju ja mõjutab tehnoloogiasiire teiste valdkondadega. Näide röntgenkiirte kasutamisest arheoloogias, digiteleskoop tähtede vaatamiseks või mikroskoobid mikroobide elu vaatamiseks. Nende valdkondade teadmised ja tavad edenevad ja neid edendavad teised valdkonnad ja mõttekoolid, st biomimikri.

See projekt ühendab tehnoloogia ja muusika "klaviatuuri" kujul, mida keegi saab teha.

Praktika 1: süsteemne mõtlemine:

Praktika jaoks edendab see süsteemimõtlemist, kus inimene peab mõtlema. Selles jaotises mainitud tööriist on universaalne süsteemimudel, mis on: sisend, protsess, väljund ja tagasiside. Sisend uurib, mida on vaja tehnoloogia loomiseks. Protsess on tehnoloogia valmistamine või selle toimimiseks vajalik. Väljund on tehnoloogia esimene jõudlus, olgu see hea või halb. Tagasiside võtab arvesse toote protsessi ja väljundeid ning näeb, mida saab parandada, näiteks mõju kasutajatele, ühiskonnale ja keskkonnale.

Harjutus 3: tegemine ja tegemine:

Tegemine ja tegemine võib toimuda paljudes oludes, nii mitteametlikes kui ka ametlikes. Tegemine on tegemise ajal midagi tehes määratletud laias laastus kui tehnoloogiliste toodete ja süsteemide kavandamise, ehitamise, käitamise ja hindamisega seotud praktiliste protsesside kasutamine. On toimunud üleminek eeltöödeldud objektide tootmisest, keskendudes tööstusoskuste arendamisele, uuenduslike lahenduste loomisele, lõpetades avatud projekteerimisprobleemidega tehnoloogias ja insenerihariduses. Õpilased, kes töötavad avatud disainiprobleemide lahenduste kallal, stimuleerib see kõrgema järgu mõtlemise ja disainioskuste arendamist ning teiste erialade sisu integreerimist. Õpilased, kes tegelevad avatud tootmise ja praktikatega, kogevad sarnast protsessi nagu teadlased, tehnoloogid ja insenerid. Samuti on õpetaja kohustus õpetada õpilastele ettevaatusabinõusid. Tööriistade ja tööstusstandardite üha suureneva hulga tõttu on õnnetuste ärahoidmisel hädavajalik tööriistade ja materjalide ohutu kasutamine. Tegemine ja tegemine eeldab ka mudelite loomist: kontseptuaalseid, matemaatilisi, graafilisi, füüsilisi ja virtuaalseid. Need mudelid eristavad tehnoloogiat ja inseneriharidust teistest ainetest.

See projekt hõlmab praktikat 3 tegemine ja tegemine, kuna õpilased saavad õppida Arduino kasutamist, selle "klaviatuuri" ehitamist ja sellest projektist lähtuda. Harjutus 1 Süsteemid Mõtlemine on seotud klaviatuuri loomise sammuga.

Kontekst 1: arvutamine, automatiseerimine, tehisintellekt ja robootika

Kontekstid võivad olla õppekava üksused projektide, tundide, reiside või muude tegevustena. Konteksti 1 puhul ühendab see arvutamise, automatiseerimise, tehisintellekti ja robootika.

Kontekst 5: teave ja kommunikatsioon

See kontekst hõlmab teavet ja osadust, mida saab kujutada andmete jagamise viisis või muul viisil, kuidas inimesed saavad suhelda, näiteks joonised, pildid, meedia, muu digitaalne sisu ja seda teavet jagada.

Selle projekti programmeerimise aspekti tõttu on see seotud kontekstiga 1 Arvutus, automatiseerimine, tehisintellekt ja robootika ning 5 teave ja side. Kuigi programm on teie jaoks ette nähtud, on see hea samm, et näha, kuidas programm töötab ja kuidas see on seotud füüsilise esemega.

Õppe eesmärgid:

Selle lõpus peaks õpilastel olema põhiteadmised Arduino toimimisest.

Oskus juhtida Arduino.

Kuidas koodi muuta.

Kuidas koodi üles laadida.

Tarvikud

9 nupulülitit

9 1000 oomi takistit (erineva suurusega takistid muudavad leivaplaadi voolu tugevust, mis mõjutab heli)

12 džemprijuhet (võib olla mis tahes pikkuse või värviga)

1 piesosummer

1 leivalaud

1 Arduino Uno

1 Arduino hoidik (valikuline pole vajalik, töötab ilma selleta)

1 USB kaabel

1 arvuti

Samm: lisage nupud

Alustuseks suunake leivaplaat ülaltoodud pildi järgi tähtede asendisse vertikaalselt ja number 1 üleval. Asetage nupud leivaplaadile üksteisest ühtlaselt (siin tegin kaks tühikut). Nupud peaksid asuma leivalaua vahe vahel. Laua parem pool on positiivne ja vasak pool negatiivne.

Nupud saadavad sisendi (teabe saatmise) pärast nende vajutamist Arduinole.

Samm: lisage takistid

Lisage takistid iga nupu alumisele küljele. See on nupu negatiivne külg. Takisti teised küljed lähevad auku, mille sümbol - (negatiivne) külg on samas nupureas.

Takistid saadavad voolu läbi nupu läbi plaadi.

3. samm: lisage helisignaal

Lisage helisignaal leivaplaadile. Peaks olema üksteisest sama tühik nagu nupud. Ühendage punane pool paremale ja must külg vasakule.

Kui Arduino nuputeavet saab, annab see helisignaali heli.

Samm: lisage hüppaja juhtmed

Lisage hüppaja juhtmed nupu paremale küljele ja ülemisele poolele, see on positiivne külg. Teine pool läheb digitaalsel küljel Arduino sisse.

Samm: ühendage Arduino

Ülalt alla asetage need portidesse 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ja 10. Summuri jaoks lisage jumper punasele ja mustale poolele. Need lähevad vastavalt sadamatesse 11 ja 13. Viimase hüppaja juhtme üks külg läheb maandusporti ja auku - (negatiivse) sümboli poolele. Pordi asjade järjekord, nagu avaksite koodi, viitab see teatud pordi teatud nuppudele. Maandusport on sama, mis vooluahelas või autos millegi ühendamine maapinnaga. Selle eesmärk on piirata Arduino ja leivaplaati läbivat pinget.

Samm: laadige tarkvara alla (jätke vahele, kui teil see juba on)

Kui olete Arduino uus kasutaja, klõpsake selle programmi jaoks kasutatava tarkvara allalaadimiseks allolevat linki. Arduinol on nüüd ka teie kodeerimisvajaduse jaoks veebiversioon, kui te ei soovi tarkvara alla laadida.

www.arduino.cc/en/main/software

Samm: laadige programm üles

Laadige programm alla! Programmis saab üksikisik muuta noote ja selles valmis laulu. Koodis on lisatud kommentaare, mis aitavad teil sellest paremini aru saada ja mida saab muuta. Kui midagi muudate, peate selle alla laadima, laadige see Arduino alla, minnes visandi alla ja laadige see üles või vajutage klahvikombinatsiooni Ctrl + U. Lõbutsege ja olge loominguline!

Mõeldes edasi:

Aga rohkem nuppe?

Mis siis, kui sooviksin kahte või enamat eelseatud laulu?

8. samm: tõrkeotsing

Kui mõned nupud reageerivad ja mõned ei kontrolli järgmist:

Kas kõik džemprid on täielikult ühendatud?

Kas takistid on lõpuni sees ja puudutavad leivaplaadi põhja?

Kas hüppaja on nupu õiges kohas? Aga takisti?

Kui muudate koodi:

Kas see tuli välja nii, nagu ma tahtsin?

Kas nupud/sumin on õigesse porti seatud?

Kas noodid on õige pikkuse/sammuga, mida ma tahan?