Biodata sonifikatsioon: 36 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Looge MIDI märkmeid, mis põhinevad galvaanilise juhtivuse muutustel kahes sondis.

Viimase koodiversiooni ja värskendatud õpetuste saamiseks minge aadressile electricforprogress.com ja vaadake minu githubi projekti

Samm: jooteta leivaplaat

Elektroonika katsetamise võtmetööriist on müümata leib. Võimaldades kasutajatel komponente omavahel ühendada ja hõlpsalt ümber seadistada, võimaldab Breadboard elektroonikaga uustulnukatel ja kogenud inseneridel prototüüpe kujundada ja elektroonilisi süsteeme hõlpsalt ühendada.

Leivalaudadel on mitmeid auke, mis on elektriliselt ühendatud. Horisontaalsed read kulgevad üle leivaplaadi 5 ühendatud punktiga terminaliribades ja on tähistatud tähtedega abcde ja fghij. Leivalaua keskel olev suur vahe eraldab horisontaalsed read, mis hõlbustab Dual Inline Package (DIP) mikrokiipide kasutamist. Leivaplaadi külgedel on vertikaalsed aukude veerud, mis on tavaliselt tähistatud punase ja sinise joonega. Neid vertikaalseid veerge kasutatakse kõige sagedamini toiteühenduste jaoks (positiivne pinge ja maandus) ning neid nimetatakse siiniks. Kinnitame kõik meie positiivsed ja maapealsed ühendused nende bussidega mõlemal pool leivaplaati. Hilisemas etapis seome kokku lehed ja mõlemal pool leiba.

Kahe elektroonilise komponendi ühendamiseks asetame lihtsalt osade juhtmed (või jalad) kõrvuti asetsevatesse horisontaalsetesse aukudesse. See võimaldab kasutajal ühendada mitu komponenti, kasutades iga horisontaalset 5 -punktilist rida.

Samm: sisestage 555 taimer

Taimer 555 on 8 -pin DIP mikrokiip, mille konfigureerime stabiilseks multivibraatoriks, mis on võimeline mõõtma elektrijuhtivust. Suunake kiip nii, et tihvt 1 oleks ülaosas - näete kiibil tihvti 1 lähedal väikest ringi, vaadake ka skeemi, mis tuvastab kõik 555 taimeril olevad tihvtid.

Asetage taimer 555 leivalaua põhja. Leivalaud on paigutatud nii, et keskel on tühimik, mikrokiip peaks selle lõhe ulatuma. Leivalaua read on nummerdatud, me sisestame taimer 555 ridadesse 27, 28, 29 ja 30, rea 27 tihvtiga.

3. samm: kinnitage 1 maapinnale

Kinnitades 555 tihvti 1 maapinnale, lisage maandussiinile rea 27 veerust A hüppaja.

4. samm: ajastuskondensaator C1

Ühendage ajastuskondensaator C1 (0,0042uF) 555 taimeri tihvti 1 ja 2 vahele. Sisestage väike sinine kondensaator B veeru ridadele 27 ja 28.

See kondensaator määrab taimeri üldise sagedusvahemiku, siin kasutame väga väikest väärtust, et saada impulsside kõrgeim eraldusvõime 555 -st, kui mõõdame kahe sondi elektrilise mahtuvuse kõikumisi.

Samm: kondensaatori C2 lahtiühendamine

Ühendage kõrgsagedusliku lahtiühendamise kondensaator C2 (1uF) 555 taimeriga ja maandusega, tihvtid 1 ja 8 rea 27 veerus D ja G.

Abi võib olla kondensaatori jalgade kärpimisest, et see paremini leivaplaadile sobiks, kuid olge ettevaatlik, et jätaks piisavalt ruumi, et jalad saaksid mikrokiibi katta ja täielikult leivaplaadi pistikupesadega ühendada.

6. samm: elektrolüütkondensaatori C3 lahtiühendamine

Ühendage madalsageduslik lahtiühendav elektrolüütiline kondensaator C3 (41uF) 555 taimeri positiivse ja maandusega, tihvtid 1 ja 8 rea 27 veerus C ja H.

Pange tähele, et elektrolüütilised kondensaatorid on polariseeritud, tuvastades negatiivse otsa valge triibuga korgi all; veenduge, et kondensaatori negatiivne pool läheb veergu 1 (maandus) veergu C ja kondensaatori positiivne pool tihvti 8 (positiivne) veergu H.

Samm 7: LED -väljund

Lisage punane LED 555 taimerirea 29 kontakti A väljundpoldile 3 ja maasiini külge. Asetage LED -i pikem juhe (anood) 29. rea veergu A, kusjuures LED -i lühem jalg on ühes maandussi avades.

**- LED-id on polariseeritud ja need tuleb sisestada õiges suunas. LED -i katoodijala (negatiivne) saab tuvastada lameda serva abil LED -i küljel ja positiivse anoodi saab tuvastada pikema jala järgi. LED -i polaarsust ja värvi saab tuvastada lihtsa nupp -patareiga. Lükates akut LED -juhtmete vahele, näete LED -i helendamist või mitte, proovige akut teises suunas pöörata. LED süttib, kui aku + (lai lame) ots on ühendatud anoodiga (pikem jalg) ja aku - (väiksem nupp) on ühendatud katoodiga. Haarake CR2032 3v nupu aku ja proovige järele!

Kui olete viimases etapis kõik toimima saanud, võite soovi korral tagasi tulla ja LED -i jalgu lõigata.

MÄRKUS: normaalsetes tingimustes lisatakse väljundtihvti ja valgusdioodi vahele takisti. Selle komplekti ehitamise lihtsustamiseks on praegused piiravad takistid välja jäetud. Komplekti oleme lisanud takistid iga LED -i jaoks. Muudetud juhised, sealhulgas voolu piiravad takistid, esitatakse lisana.

8. samm: hüppaja 555 käivitab läve

Ühendage hüppaja juhe 555 taimerirea 28 veeru D tihvtide 2 ja 6 vahele rea 29 veergu G.

Sellega kinnitatakse 555 taimerile lävi ja päästiku tihvtid, mis moodustavad esmase elektroodi sisendühenduse.

9. samm: hüppaja 555 Lähtesta V+

Ühendage 555 taimeri tihvt 4 positiivse siiniga, kasutades hüppaja traadi 30. rea veergu D positiivse siiniga

Ühendage 555 taimeri tihvt 8 positiivse siiniga, kasutades hüppajajuhtme rida 27 veerg I positiivse siiniga

(lisage pilt ja samm 555 VCC kuni V+)

10. samm: takisti R1 100K 555 tühjendamine positiivsele siinile

Ühendage takisti R1 (100k) 555 tihvti 7 ja positiivse siiniga. Asetage takisti üks külg rea 28 veergu J ja teine takisti külg positiivse bussi külge.

11. samm: sondi sisendpesa

Probe sisend on 3,5 mm monopistik, mis ühendatakse leivaplaadiga kahe joodetud tihvti kaudu. Kuigi see on kitsas kohas, mahuvad tungraua külge joodetud päisepoldid 28. ja 29. veergu H.

Pistikutele on lisatud päise tihvtid, et kasutajal oleks lihtsam komplekti ehitada. Pange tähele, et tungraua või tihvtide liigne pinge võib jooteühendust kahjustada. Kui teie komplektis ei ole pistiku külge jootetud päise tihvte, vaadake lisast tungraua ja päise jootmisjuhiseid.

12. samm: positiivne bussi hüppaja

Ühendage positiivne siin mõlemal pool leivaplaati, sisestades hüppajajuhtme vasaku ja parema (punase) toitesiini kõrgeimate ülemiste punktide vahele.

13. samm: maapealse bussi hüppaja

Ühendage maandusbuss leivaplaadi mõlemal küljel, sisestades hüppajajuhtme vasaku ja parema (sinise) maandussiili kõrgeimate ülemiste punktide vahele.

14. samm: Galvanomeetri testimine

Nüüd oleme valmis ühendama mõned patareid ja katsetama 555 taimerist äsja ehitatud Galvanomeetrit.

Sisestage 3 AA patareid musta patareikarpi, veenduge, et karbil olev toitelüliti on asendis 'OFF'. Kinnitage akukarp punane juhe leivaplaadi positiivse (punase) siini külge, kinnitage akukarbi must juhe leivaplaadi maandusliini (sinine) külge. Nüüd lükake akukarbi toitelüliti asendisse ON. LED peaks põlema, näidates, et taimer 555 on sisse lülitatud.

Kinnitage valged elektroodijuhtmed (ärge viitsige veel kleepuvaid padjandeid kasutada) 3,5 mm pistikupessa, mis ühendab Galvanomeetri. Puudutades sõrmedega elektroodide metallnuppude otsi, näete juhtivuse muutuste põhjal LED -välku. Elektroodide väga kerge puudutamine võib näidata LED -välklambi aeglast sisse- ja väljalülitamist. Elektroode tõesti tugevalt pigistades vilgub LED väga kiiresti, tundudes, et LED jääb põlema või on kergelt tuhm.

Samm: sisestage ATMEGA328 28 -pin DIP

Teie MIDIsprout komplektiga on kaasas eelprogrammeeritud ATMEGA328 mikrokontroller, mille kaitsmed on seatud ostsillaatoril töötama 8Mhz (kaitsmed: Low-E2 High-D9 Ext-FF) ja eellaaditud MIDIsprouti püsivaraga. Sellel 28 tihvtiga DIP -l on kaks paralleelset 14 tihvtiga rida.

Sisestage 328p kiip leivalaua ülaossa, tuvastades tihvti 1 kiibil oleva väikese ringi järgi, ridadele 1–14, mis ulatuvad DIP -st üle veergude E ja F pilu.

** Lihtsaks ümberprogrammeerimiseks ja katsetamiseks on võimalik leivalaua tihvtidele 9 ja 10 lisada 16Mhz ostsillaator ning programmeerida arduino Uno plaati kasutades MIDIsprout koodi muudatusi. ATMEGA328 saab ümber programmeerida ka ICSP abil välise programmeerijaga (muu arduino) ja Jumper juhtmete rägastikuga;)

** Lisaks võib MIDIsprout komplekti ehitada, kasutades eelnevaid samme Galvanomeetri kokkupanemisel, kusjuures leivaplaat on otse Arduino Uno külge kinnitatud! Püsige lainel…

Viide: praegusele versioonile MIDIsprout eellaaditud kood:

Arduino kood:

16. samm: lülitage ATMEGA328 sisse

Kinnitage 328 VCC tihvt positiivse bussi külge, kasutades rida 7 veeru A ja positiivse bussi vahelist hüppajat.

17. samm: maandage ATMEGA328

Kinnitage 328 maandusnõel maapinnale, kasutades rida 8 veeru B ja maandussi vahelist hüppajat.

18. samm: lülitage ATMEGA328 (analoog) sisse

Kinnitage 328 analoogpinge tihvt positiivse siiniga, kasutades rea 9 veeru J ja positiivse bussi vahelist hüppajat.

19. samm: maandage ATMEGA328 (analoog)

Kinnitage 328 maandusnõel maapealsele siinile, kasutades rida 7 veeru J ja maapinna vahelist hüppajat.

20. samm: 555 taimeriväljund ATMEGA328 sisendisse

Ühendage 555 taimerist väljundnõel 328 sisendpoldiga 4 hüppaja juhtmega 555 taimeripoldi 3 rida 29 veerg D ja rida 4 veerg D vahel.

Siin käivitab 555 digitaalne väljund 328 INT0 katkestusnõela, mis mõõdab ja võrdleb impulsi kestust.

21. samm: nupp

Kaasasolevat nuppu tuleks ette valmistada, painutades õrnalt selle kolme jalga (painutage kõiki kolme korraga), nii et nupp saaks vertikaalselt seista. Sisestage nupp leivalaua vasakule küljele veeru A ridades 19, 20 ja 21."

Samm 22: nupu pühkija ATMEGA328 analoogsisendile

Ühendage nupu keskmine tihvt 328 analoogsisendiga (A0), kasutades hüppajatraati. Kinnitage hüppaja nuppude rea 20 veeru E ja 328 (A0 tihvt) rea 6 veeru G vahele.

23. samm: MIDI -pistik

Sisestage MIDI -pistik leivalauale. Valmistage pesa ette, tuvastades MIDI -pesa esiküljel asuvad kaks teravat kinnitusnõela ja painutades neid ülespoole, et osutada MIDI -pesa esiosale. Asetage MIDI -pistik leivaplaadi paremale küljele nii, et tungraud oleks suunatud paremale küljele. Sisestage MIDI -pistik veergu I ja J, ridadesse 18, 19, 21, 23 ja 24. Viis MIDI -pistikupesa sobivad (tihedalt) leivaplaadile, olge ettevaatlik, et mitte liiga tugevalt suruda.

Samm: MIDI andmeside ATMEGA328 Tx -sse

Ühendage MIDI andmeväljundi tihvt ATMEGA328 jadaülekande (Tx) tihvtiga, kinnitades hüppaja veeru F rea 23 (MIDI andmestiku tihvt 5) ja veeru B rea 3 (328 Tx) vahele.

25. samm: MIDI võimsustakisti V+ -ni

Ühendage takisti MIDI toitenupu (4) ja V+ vahel, kasutades 220 oomi takistit, mis on ühendatud veeru H 19. reaga (MIDI toide), ja tahvli paremal küljel asuvat positiivset siinit.

26. samm: MIDI maapealne hüppaja

Ühendage MIDI maanduspistik maandussiga, kasutades hüppajatraati veeru F rea 21 (MIDI maandus) ja maandussi vahel.

27. samm: nupu positiivne pinge

Ühendage nupu positiivse pinge tihvt positiivse siiniga, kasutades hüppajat veeru D rea 19 ja positiivse bussi vahel.

28. samm: nupp Maandus

Ühendage nupu maandusnõel maandusbussiga, kasutades hüppajat veeru D rea 21 ja maandussi vahel.

29. samm: valgusdioodid (punased)

MIDIsprout'is on 5 värvilist LED -i, mis annavad valgusshow ja viitavad mängitavate MIDI -nootide olekule.

Ühendage LED (punane) anood - pikk jalg veeru A 5. reaga ja LED -katood maapealse siiniga.

**- Lihtsuse huvides jätame selles konstruktsioonis välja voolu piiravad takistid, palun vaadake lisast, kuidas LED-idega takistid lisada.

30. samm: valgusdioodid (kollased)

Ühendage LED (kollane) anood - pikk jalg veeru A reaga 11 Ühendage LED (punane) anood - pikk jalg veeru A rea 5 ja LED -katoodiga maandusbussiga. Ja LED -katood maapealse bussiga.

Samm: valgusdioodid (rohelised)

Ühendage LED (roheline) anood - pikk jalg veeru A reaga 12 ja LED -katood maapealse siiniga.

Samm 32: LED -id (sinised)

Ühendage LED (sinine) anood - pikk jalg veeru J reaga 14 ja LED -katood maapealse siiniga.

Samm 33: LED -id (valged)

Ühendage LED -valge (valge) anood - pikk jalg veeru J reaga 13 ja LED -katood maandussiiniga.

34 samm: 16MHz kristallostsillaator PlaceHolder

16MHz kristallostsillaator tuleks lisada ATMEGA328 rea 9 ja 10 veeru C tihvtidele 9 ja 10. Osa ei ole polariseeritud ja kristalli saab sisestada tihvtidesse 9 ja 10 mõlemas suunas.

Samm: aku

Kinnitage aku leivaplaadile, asetades aku punase juhtme leivaplaadi positiivse pinge bussi ja tagakaabli leivaplaadi maandussi. Sisestage 3 AA patareid ja lülitage patareikarp sisse. Sisselülitamisel peaks 555 galvanomeetri LED -tuli põlema.

Ühendage elektroodijuhtmed leivaplaadi allosas asuva pistikuga ja puudutage juhtmete kahte nupuotsa. Galvanomeetri LED peaks teie sõrmede juhtivuse tõttu vilkuma.

36. samm. Biodata sonifikatsioon

Kui elektroodijuhtmeid puudutatakse või kinnitatakse geelpatjade abil, tuvastab programm MIDIspout väikesed juhtivuse muutused ja esitab need muutused MIDI märkmete ja värviliste tuletena!

Kui ühendate MIDI -kaabli leivaplaadil olevast MIDI -pesast, saab MIDIsprout komplekti ühendada süntesaatorite, klaviatuuride, heligeneraatorite ja MIDI -d toetavate arvutitega, et tekitada heli vastavalt MIDI -märkmetele.

Nuppu keerates saab reguleerida MIDIproovi läve/tundlikkust. Läve vähendades saab tuvastada väiksemaid juhtivuse kõikumisi galvanomeetrist; läve suurendades on vaja märkmete tegemiseks suuremaid muudatusi. Pikaajaliste paigalduste ajal kasutan madala künnise seadistust, mis tekitab meeldiva MIDI -andmete voo. Avalike interaktiivsete ürituste puhul, millel on mitu taime, keeran läve üsna kõrgele, mille tulemusel toodetakse MIDI -märkmeid ainult siis, kui inimene jõuab taimele väga lähedale või puudutab seda.