Ultraheli nutikas instrument: 4 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Eesmärk

See on instrument, mis kasutab objekti kauguse mõõtmiseks ultraheli andurit (see võib olla teie käsi). Sellega valitakse mängimiseks noot, erinevates režiimides mängib pill erinevaid asju. See võib olla üks noot (instrumendi kasutamiseks bassina) või mitu nooti järjest (kasutamiseks süntesaatorina).

Soovitan seda teha ainult siis, kui teil on elementaarsed arusaamad elektroonikast ja jootmisest.

Tööriistad:

- 3D-printer, mille minimaalne printimispind on 12x8 cm- Laserlõikur või CNC-masin, mille minimaalne tööpind on 300x200 mm- Lihvimisseadmed- Kuumliimipüstol- Jootekolb- Traadi eemaldaja

Materjalid:

- 3 mm paksune puit (MDF) Vajalik kogusuurus on 600x400 mm, kuid saate lõigata iga osa väiksematest plaatidest, minimaalne külg on siis 300x200 mm (see on vajaliku osa välismõõt, nii et pidage meeles, et välispind ei seda meetodit kasutades tuleb see ära lõigata)

- Kõlar (5W 8Ohms välisläbimõõt 93 mm) peate tõenäoliselt muutma kõlariaugu mõõtmeid, kuna kõik kõlarid pole ühesugused - Arduino (UNO) - Duponti kaablid 20 ja 10 cm 22x 10 cm mees - mees 10x 20 cm mees - naine 4 x 20 cm naine - naine (10 cm kaablid) (20 cm kaablid)

- traat u. 2x60 cm (paksus 2 mm, kuid see pole tegelikult nii oluline)

- 2 ferriitrõngast (müra vähendamiseks, mitte funktsionaalseks, kuid soovitatav)- 4 nuppu (16 mm) (16 mm nupud)

- 1 klaveripedaal- 20x4 LCD koos I2C adapteriga (20x4 LCD koos I2C adapteriga)

- TDA2030A helivõimendi moodul (TDA 2030 helivõimendi moodul)

- Arduino toiteallikas 5V või katkestage USB-kaabel toitepangaga kasutamiseks

- termokahanevad torud (2 mm) (termokahanevate torude komplekt)- väike leivaplaat (valikuline, saate ka juhtmeid kokku joota, kus ma seda kasutan) (minileib)

Disainiprotsess ja ajalugu

Ma tegin selle instrumendi kooliprojekti jaoks, mul oli vaja kavandada ja ehitada nutikas objekt. Pärast väikest ajurünnakut tulin ideele ehitada pill, mis mängiks mitu nooti, kui kasutaja just pilli andis.

Kui ma selle instrumendi esmakordselt kujundasin, nägi see natuke teistsugune välja ja sellel oli lõpptootena veel mõned funktsioonid. Minu esimesed kriteeriumid selle instrumendi puhul, kus see peaks suutma mängida erinevaid helisid (nagu klaveri- või kitarrisaund) ja mängida akorde. Kuid pärast mõningaid muudatusi ei suutnud ma aru saada, kuidas helifaile sd -kaardilt esitada, heli läks pidevalt sassi. Nii et hilisemas iteratsioonis otsustasin, et instrument peaks lihtsalt mängima PWM -signaale, mis kõlavad ka kenasti. See on koht, kus see muutus ultrahelisensoriga klaverist Theramini nutikaks versiooniks.

Mõne muu funktsiooni programmeerimisel sain aru, et ma ei saa selle projekti aja jooksul ühe kõlariga korraga mitut tooni mängida. Seega otsustasin teha sellest süntesaatori, mis mängis mitme tooni korraga mängimise asemel paar nooti järjest.

See projekt on esimene kord, kui kasutasin laserlõikurit ja pidin kasutama Adobe Illustratorit, seega loodan, et suudan oma tööd piisavalt hästi selgitada.

Samm: komponentide kokkupanek (testimise etapp)

Enne kogu asja ehitamist peaksime katsetama kõiki oma komponente, et kõik töötaks.

Alustage jootmist vajavate juhtmete jootmisega, need on järgmised:- Helipistiku pistik, need on 2 juhet. Üks juhe on maandus ja teine on signaaltraat. Ühendusi on tõenäoliselt rohkem, kuna stereopistikupesal on R- ja L -signaal, me lihtsalt kasutame seda. Ainus võimalus kontrollida, millist neist vajate, on testida juhtme ühendamist ükshaaval ja kontrollida, kas ahel on suletud (saate seda testida multimeetriga).

- 2 kõlarit, positiivne ja negatiivne. - positiivsed ja negatiivsed juhtmed 4 nupul. Saate sisestada juhtmeotsa nuppude kontaktide külge. Kui olete jootmise lõpetanud, kasutage juhtmete isoleerimiseks termokahanevaid torusid

Nüüd on aeg juhtmed ühendada. Õigete juhtmete ühendamiseks õigetesse kohtadesse järgige skeemi ja fotosid.

Ferriitrõngad Kuna arduino ei ole loodud heli jaoks, võib see elektromagnetilisi häireid vastu võtta. Saate helisignaali kaablile ja kõlari juhtmele lisada ferriitrõnga. Selleks keerake traat 2 või 3 korda ümber ferriitrõnga. See peaks aitama instrumendil susisevaid helisid vähendada või täielikult eemaldada.

(toitevõimalus 1) välise toiteallika kasutamine Arduino kaudu Kui soovite, ühendage välise toiteallika positiivsed ja negatiivsed juhtmed leivaplaadi positiivsete ja negatiivsete liinidega. Leivaplaadi positiivsest küljest peaks olema juhe arduino Vin -tihvti juurde (asub lisaks GND -tihvtidele) ja arduino -juhe negatiivsest küljest GND -tihvti külge. (Toitevõimalus 2) Väline toide on ühendatud arduino pistikupesa

Failide üleslaadimine Nüüd ühendage arduino oma arvutisse ja laadige programm üles. Pange tähele, et peate koodi.ino ja pitches.h panema kausta nimega kood. Arduino IDE -s (programm) peate alla laadima järgmised teegid, kui teil neid pole: üks peaks olema juba sisse ehitatud)

2. samm: kohtuasja tegemine

Kui kõik töötab, saate juhtumi teha. Laserlõikamine / CNC (vt videot) Enne lõikamise alustamist peate võib -olla muutma kõlariauku (d), et see sobiks teie kõlariga. Mul on väikese grilliga kõlar, mis kasutab 4 auku kõlarite ümber. Nii et vajadusel muutke seda esmalt.

Alustage puidu lõikamisest laserlõikuri või CNC -masinaga. Kasutatav fail on Case_laser_cut.ai Kui teil on osad, mida saate testida, sobivad need, kui need on suured, lihvige neid natuke, kuni need kokku sobivad. Nüüd saate puidutükid puiduliimiga kokku liimida. Te ei tohiks ülemist osa (aukudega plaati) liimida, kuna peame kõik osad sisse panema ja probleemide korral peame saama korpuse avada. pidage meeles, et tõmbate kuivamise ajal kõik kokku (jätke see umbes 24 tunniks, et see täielikult kõvaks muutuks).

3D printimine Nüüd saate printida LCD korpuse ja nuppude kohal olevad tähed (Case LCD.stl ja letters.stl) Soovitan neid seadeid:- Kihi kõrgus 0,1 mm- Kiirus 30 mm/s tähtede ja 60 mm/s LCD jaoks korpus- Kasutage LCD-korpuse jaoks kihilist jahutusventilaatorit, kuna sellel on palju üleulatust- Tugi pole vajalik Kui prindid on valmis, lihvige servad, et need oleksid mõnevõrra siledad, ja kui LCD ei sobi, proovige seda veel lihvida. peaks sobima. Kui juhtum on valmis ja osad on trükitud, võite hakata kõike kokku panema. Pange LCD -ekraan LCD -korpusesse ja pange pedaali helipistiku pistik tagaküljel olevasse auku. Liimige LCD- ja pistikupesa oma kohale. Nüüd liimige LCD -korpus puidule, võite panna liimi LCD -korpuse põhjale. Nüüd liimige nuppude peal olevad nuputähed. Sõltuvalt sellest, milline kõlar teil on, saate selle oma kohale liimida. omage väikese grilliga kõlarit, mis kasutab kõlarite augu ümber olevaid 4 auku. Sõltuvalt sellest, kuidas kõlari kõlariauku redigeerisite, võib see samm teie jaoks olla erinev. Liimige ultraheliandur oma kohale, kasutades allosas kahte auku. Samuti saate liimida leivaplaadi (d), Arduino ja helivõimendi mooduli. kuid see pole hädavajalik. Ühendage kõik uuesti ja olete valmis, lülitage toide sisse ja nautige!

3. samm: teadaolevad probleemid ja piirangud

See instrument ei ole täiuslik Esiteks on see mänguasi, mitte toode! Arduino ei ole mõeldud kasutamiseks instrumendina, nii et ärge arvake, et ajastus on 100% õige. Koodi toimingute viivituse tõttu on võimatu seda instrumenti täpse ajastusega valmistada. - Mõnikord esineb ultrahelisensoril tõrkeid, mille tagajärjel võib esineda juhuslik noot või ebatäpsed noodid.

- Instrumendi kasutamisel soovitan sensori kohal hoida tasast eset, näiteks papitükki või puitu. Kumerad pinnad peegeldavad anduri signaale, mistõttu esitatakse ebatäpseid noote. Võite kasutada oma kätt, kuid hoidke seda võimalikult tasasel ja stabiilsel kohal anduri kohal.- Ärge lülitage automaatse esitamise režiimist välja. Selle põhjuseks on viga koodis, mida ma pole veel leidnud. Selle saate lahendada, vajutades automaatse esituse nuppu ja samal ajal vajutage pedaali. Või saate selle välja ja uuesti sisse lülitada.

- Viivitus noodi mängimisel, sest arduino kood võtab paar millisekundit, mida on võimatu eemaldada, kuna arduino pole mõeldud instrumentide valmistamiseks.- mõni kood on hollandi keeles, see on sellepärast, et olen hollandlane ja osa inglise keelest sõnad ei mahtunud LCD -ekraanile. Proovisin teha võimalikult palju inglise keeles.

Samm 4: DIY täiustused

Pärast selle ehitamist pole te valmis! Võite proovida oma oskusi täiendada ja lisada sellele funktsioone, mida ma ei suutnud oma ajaperioodi jooksul integreerida. Asju, mida võiksite proovida:

- mitme heli lisamine- mitme tooni esitamine korraga- rohkem kõlarite lisamine- lisage rohkem stiile!- lisage oma muusikaga tantsivaid LED-e