Traadita õhkklaverikinda valmistamine: 9 sammu

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

Eesmärgid ja funktsioonid:

Meie kantav tehnoloogiaprojekt on luua sünkroonitud tuledega traadita õhkklaverikinnas, kasutades põhielektroonikat, mikrokontrollerit, näiteks HexWear, ja sülearvuti, millel on tarkvara Arduino ja Max 8. Meie projekti eesmärkideks on klaverimängude mängimine Bluetooth -kõlari kaudu, liigutades sõrmi ilma ühegi statsionaarse süsteemi või tegeliku instrumendiga ühendamata, samuti sirvida valikut instrumentide valikuid, nii et kõik nende noodid või helid oleksid samuti mängitakse käsul juhtmevaba kinda kaudu.

Selle projekti tööpõhimõte seisneb selles, et õhuklaverikinnast kandes sisaldab iga nelja ühendatud sõrme paindeandur, mis määrab, kas sõrme painutatakse. Kui sõrme painutatakse, süttib vastava sõrme LED, teavitades kasutajat, et sõrm on piisavalt painutatud, ja kasutades tarkvara Max 8, mängib arvutist vastav märkus. Seega vastab iga sõrm unikaalsele noodile ja kasutaja saab selle käe kinda kaudu muusikat juhtmevabalt mängida välise allika kaudu. Kasutades tarkvara Max 8, ei piirdu see kindaga ainult klaverimuusika esitamisega, igalt vastavalt sõrmelt saab esitada muid unikaalseid helisid, mis võimaldab igal kasutajal manipuleerida mis tahes tüüpi helidega.

Vajalike materjalide loend:

• Adafruit lühikesed paindeandurid (4),
• Adafruit valge LED -taustvalgustuse moodulid (4),
• 100 kΩ takistid (4)
• 1 kΩ takisti (1)
• HexWeari mikrokontrollerite komplekt,
• Mikro -USB -kaabel
• Väline aku ühendatakse mikro -USB -väljundiga
• AAA patareid
• Venivast kangast kinnas
• Sülearvuti, kuhu on installitud tarkvara Arduino IDE ja Max 8
• Jootekolb ja jootekolb
• Šotilint, elektrilint ja keerdpaelad
• Tasuta traat, traadilõikur ja traadi eemaldaja
• Bluetooth -kõlar või kõlar ja AUX -juhe
• Kuumakahanev ja termokahanev toru
• Traadipurustajad
• Õhuke trükkplaat,

Samm: looge vooluring

Põhiahel on selline, mis hõlmab paralleelselt mitmeid pingejagureid. See hõlmab ka paindeandureid, mis on takistid, mille takistused muutuvad sõltuvalt paindeastmest ühes suunas. Paindeanduri painutamisel suureneb selle takistus umbes 25 kΩ -lt 100 kΩ -ni ja suureneb ka selle pinge.

Kuna aga meie disain kasutab nelja paindeandurit, nelja LED -i ja bluetooth -kaaslast, peame HEXWearil saadaval olevate portide piiratud arvu tõttu kasutama ka pordi laiendajat. Ühendame neli paindeandurit HEXWeari analoogsisendite kaudu, Bluetoothi mate TX- ja RX -tihvtidega ning ühendame MCP23017 pordi laiendaja SDA- ja SCL -tihvtidega, mis toidavad seejärel LED -e.

Üksikasjalikumat teavet leiate lisatud lülitusskeemist. (Pange tähele, et diagrammidel olev Vcc vastab HEXWeari Vcc -tihvtidele. Neid saab ühendada paralleelselt, kui pole piisavalt tihvte või kui sarnane pingega väline toiteallikas on ka teine elujõuline võimalus)

2. toiming: täiendavate raamatukogude installimine:

Kuna kasutasime HEXWeari, tuleb Arduino tarkvara nõuetekohaseks kasutamiseks installida täiendavaid raamatukogusid. Selleks kasutage järgmisi juhiseid.

1) (ainult Windowsis, Maci kasutajad saavad selle sammu vahele jätta) Installige draiver, külastades https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Laadige alla ja installige draiver (2.exi fail lingitud RedGerbera lehe ülaosas).

2) Installige Hexware jaoks vajalik raamatukogu. Avage Arduino IDE. Valige jaotises „Fail” „Eelistused”. Täiendavate tahvlite halduri URL-ide jaoks ette nähtud ruumi kleepige https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… ja klõpsake nuppu „OK”. Avage Tööriistad -> Juhatus: -> Juhatuse haldur. Valige vasakus ülanurgas asuvast menüüst „Kaasatud”. Otsige üles ja seejärel klõpsake nuppu Gerbera Boards ja klõpsake Install. Sulgege Arduino IDE ja avage see uuesti.

Teegi nõuetekohase installimise tagamiseks avage Tööriistad -> Tahvel ja kerige menüü alla. Peaksite nägema jaotist pealkirjaga „Gerbera lauad”, mille all peaks olema vähemalt HexWear (kui mitte rohkem tahvleid nagu mini-HexWear).

Samm: looge Arduino visand

Arduino eskiis loeb pinge väärtusi vooluahela seeria takistitel ja otsustab, kas kehtestatud lävi on täidetud või mitte. Kui künnis on ületatud, süttib HexWear vastav LED ja saadab sülearvutile ASCII koodisignaali, mida Max 8 saab hiljem lugeda ja märkmele kaardistada. Kasutades lülitusskeemide vastavaid juhtmestiku konfiguratsioone, on HexWeari kõik vajalikud tihvtid õigesti määratletud.

Märkasime, et visandis märgitud läviväärtus ei olnud erinevate HEXWearsi puhul alati ühtlane. Üks soovitus on kasutada seeriaplotterit paindeandurilt loetud analoogväärtuse määramiseks ja selle väärtuse muutmiseks võrreldes paindumata painutamisega. Seejärel saate seda kasutada oma läviväärtuse määratlemiseks, mis vastab õigesti teie vooluahela paindeanduri käitumisele.

Samm: looge Max 8 patcher

Max 8 patcher kaardistab sülearvuti Bluetooth -kanali kaudu saadud klaviatuuri sisendid või signaalid instrumentaalsete noodiväljundite juurde. Max 8 patcher, mida me oma projektis kasutasime, on lisatud ja allalaadimiseks saadaval.

Kui kasutate Maxi, toimige järgmiselt, et ühendada oma bluetooth mate Maxiga.

• Veenduge, et visand on lukustatud (vasakul allosas olev lukk peaks olema suletud)
• Veenduge, et metrooobjekti kohal olev X oleks välja lülitatud (hall mitte valge)
• Vajutage jadaobjekti sisenevale printimisnupule ja vaadake Max Console'i saadaolevaid porte
• Määrake õige port ühe märgistatud Bluetooth -mooduli järgi ja kui mitu on saadaval, proovige igaüks, kuni saate kindlaks teha, milline neist töötab
• Kogu selle protsessi vältel peaks teie Bluetooth -moodul vilkuma punaselt ja kui see korralikult töötab, muutub see kindlaks ahnuseks
• Jätkake proovimist, kuni Bluetoothi rohelised tuled ilmuvad
• Kui olete ühenduse loonud, lukustage oma visand ja vajutage metrooobjekti kohal olevat X -tähte, et alustada bluetooth -side kuulamist.

Samm: pordi laiendi, LED -ide ja Bluetooth Mate'i jootmine

Kuna meie projektis on arvukalt juhtmeid ja muid elektrilisi komponente, mis eeldatavasti kinnasesse mahuvad, jäetakse järgmised jootmisetapid kasutajale tõlgendamiseks avatumaks.

MCP23017 pordi laiendaja tugevaks ühendamiseks jootsime selle ühendused õhukese trükkplaadiga, mille suutsime oma kindale asetada. Jootsime juhtmed oma LED -ide külge ja siis jootsime vastavad otsad maapinnale või trükkplaadile, mis ühendas selle pordi laiendaja õigete märgistatud tihvtidega. Seejärel kasutasime seda sama leivaplaati, et ühendada toide oma Bluetooth -kaaslasega paralleelselt toitega, mille andsime pordi laiendaja üheksandale kontaktile.

Kõikides kohtades, kus traat oli avatud, kasutasime termokahanevust ja mõnda elektrilinti. Lisasime fotod, et paremini mõista, kuidas me seda ise tegime, kuid arvestage, et võite vabalt kasutada seda tehnikat, mis on teie jaoks kõige tõhusam.

6. samm: Flex -andurite jootmine

Sarnaselt eelmisele sammule pole see samm nii piiratud ja jootmist saab teha nii, nagu tundub kõige tõhusam.

Meie projekti jaoks suurima liikumisvabaduse tagamiseks jootsime juhtmed oma paindeanduri mõlemale otsale ja seejärel kasutasime termokahanemist, et katta avatud juhtme kõik osad sarnaselt LED -idega.

Samm 7: HEXWeariga ühendamine, sealhulgas välise allika kasutamine

Selle hulga juhtmete ühendamiseks otse HEXWeariga kasutasime pressimispistikuid ja kruvisime need seejärel otse meie HEXWeari erinevatele portidele. Nii tagasime otseühenduse iga meie sadamaga ja saime hõlpsalt eemaldada, kui soovisime oma HEXWearile uusi projekte luua.

Ühendasime ka väikese välise toiteallika, mis mahutas kolm AAA patareid, et tagada meie HEXWearile piisavalt energiat. Kinnitasime selle välise toiteallika randmepaela külge, et see oleks alati ühendatud ega takistaks oluliselt liikumist.

Samm: kinnitage kõik kindale

Lõpuks soovite kinnituskindlalt kõik kinnitada, et teie toode oleks tõesti kantav. Soovite ühendada iga paindeanduri vastava sõrmega, nihutades pöidla selle kasulikkuse ebapraktilisuse tõttu, ja ühendada vastav LED, mis süttib sama sõrme paindeanduriga. Kõige tõhusam viis paindeanduri nõuetekohase painutamise tagamiseks oli lint, kuid selle kinnitamisel täiendava riidetüki abil õmblemine toimib sama hästi.

Seejärel peate ühendama HEXWeari, pordilaiendi ja Bluetoothi ühe kindaga. Märkasime, et väga tõhus oli ka välise toiteallika kinnitamine randmepaela külge, et võimaldada suurimat liikuvust ja mitte pärssida liikuvust/kulumiskindlust. Teiste komponentide puhul soovitame ruumi kinnitamiseks kasutada üleliigse traadi mähkimiseks keerdusid.

Veenduge, et teil on tugevad joodetud ühendused ja katmata juhtmed, nii et oleks suur paindlikkus ja vabadus paigutada komponente sinna, kuhu need peavad olema, et toode oleks võimalikult esteetiline.

9. samm: silumine ja nautimine

Kogu selle protsessi vältel on suur vigade tekkimise võimalus, seega soovitame kontrollida, kas teie komponendid töötavad kogu protsessi vältel ootuspäraselt. See tähendab järjepidevat Arduino visandil oleva seeriamonitori kasutamist, et veenduda, et teie paindeanduri näidud on järjepidevad, kontrollida, kas pärast jootmist on tugev ühendus ja see töötab endiselt korralikult ning et pole avatud juhtmeid. Suure hulga elektrikomponentide tõttu väga väikeses kohas on avatud juhtmed teie suurim vaenlane.

Kui olete töökinda edukalt üles ehitanud, nautige! Lõbutsege oma projektiga ringi ja vahetage klaverihelid muude näidiste jaoks, kui soovite tõeliselt ainulaadset kantavat tehnoloogilist instrumenti!