Қарапайым Arduino фортепиано: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Бүгін біз бір октавалық Arduino фортепианосын жасаймыз, бұл басқа жобалар үшін тамаша бастау бола алады. Бұл жоба орта мектеп деңгейінде Arduino -ның негізгі компоненттері мен бағдарламалауды енгізеді. Код алдын ала дайындалған кезде, адамдар бағдарламадағы жазбалар мен алдын ала дайындалған әнді өзгерте алады.

Мақсатты жас: 9-12 сынып

Жоғары сынып мұғалімдері/үйдегі ата -аналар үшін бұл жоба ITEEA технологиялық және инженерлік сауаттылық стандарттарына қатысты.

3 стандарт: Білімдерді, технологияларды және тәжірибені біріктіру

Технология мен инженерия пәнаралық болып табылады, олар бірнеше мазмұндық аймаққа қатысты. Басқа салалармен технологиялық трансферт әсер етеді. Археологиялық зерттеулерде рентген сәулелерін, жұлдыздарды қарау үшін телескоптарды немесе микробтар тіршілігін қарау үшін микроскоптарды қолданатын мысал. Бұл салалардағы білім мен тәжірибе басқа салалар мен ой мектептерімен, яғни биомимикриямен, дамиды.

Бұл жоба технология мен музыканы біреулер жасай алатын «пернетақта» түрінде біріктіреді.

1 -тәжірибе: жүйелік ойлау:

Тәжірибе үшін бұл жүйелік ойлауды дамытады, мұнда ойлану қажет. Бұл бөлімде айтылған құрал - бұл әмбебап жүйе моделі, ол: енгізу, процесс, шығару және кері байланыс. Кіріс технологияны құру үшін не қажет екенін қарастырады. Процесс - бұл технологияның қалай жасалғаны немесе оның жұмыс істеуі үшін не қажет. Шығару - бұл жақсы немесе жаман технологияның алғашқы өнімділігі. Кері байланыс өнімнің процесі мен нәтижелерін алады және пайдаланушыларға, қоғамға және қоршаған ортаға әсер ету сияқты жақсартуға болатын нәрселерді көреді.

3 -тәжірибе: жасау және орындау:

Жасау мен жасау бейресми де, формальды да көптеген жағдайларда болуы мүмкін. Жасау-бұл бір нәрсені жасау кезінде жасау әрекеті, бұл кеңінен технологиялық өнімдер мен жүйелерді жобалауға, құруға, пайдалануға және бағалауға байланысты практикалық процестерді қолдану ретінде анықталады. Алдын ала жобаланған объектілерді шығарудан өндірістік дағдыларды дамытуға шоғырлануға, технологиялар мен инженерлік білім берудегі ашық дизайн мәселелеріне инновациялық шешімдер жасауға көшу болды. Студенттер ашық дизайн мәселелерін шешуде жұмыс жасай отырып, бұл олардың жоғары деңгейдегі ойлау мен дизайн дағдыларын дамытуға ынталандырады және басқа пәндердің мазмұнын біріктіреді. Студенттер ашық өндіріс пен тәжірибе жасай отырып, олар ғалымдарға, технологтарға және инженерлерге ұқсас процесті бастан кешіреді. Сонымен қатар оқушыларға қауіпсіздік ережелерін үйрету тәрбиешінің міндеті. Құрал -саймандар мен өнеркәсіптік стандарттардың көптігі артып келе жатқанда, құралдар мен материалдарды қауіпсіз қолдана білу апаттардың алдын алуда маңызды. Жасау және жасау сонымен қатар модельдерді құруды қажет етеді: тұжырымдамалық, математикалық, графикалық, физикалық және виртуалды. Бұл модельдер технология мен инженерлік білімді басқа пәндерден ерекшелейді.

Бұл жоба 3 жасау мен жасау практикасын қамтиды, себебі студенттер Arduino -ны қалай қолдануды, осы «пернетақтаны» құруды үйренеді және осы жобадан шығуы мүмкін. Тәжірибе 1 Жүйелік ойлау қатысады, өйткені олар пернетақтаны жасау кезеңінен өтіп жатыр.

1 контекст: есептеу, автоматтандыру, жасанды интеллект және робототехника

Контексттер - бұл оқу жоспарындағы бірліктер, жобалар, сабақтар, саяхаттар немесе басқа іс -шаралар. 1 контекст үшін ол есептеуді, автоматтандыруды, AI мен роботты біріктіреді.

5 -контекст: Ақпарат және байланыс

Бұл контекст ақпарат пен ортақтасуды білдіреді, олар адамдармен қарым -қатынас жасаудың басқа тәсілдері, мысалы, сызбалар, суреттер, медиа, басқа да сандық мазмұн және осы ақпаратты бөлісе алады.

Бұл жобаның бағдарламалау аспектісіне байланысты ол контекстке жатады 1 Есептеу, Автоматтандыру, Жасанды интеллект, Робототехника және 5 Ақпарат пен Байланыс. Бағдарлама сіз үшін ұсынылған кезде, бұл бағдарламаның қалай жұмыс істейтінін және оның физикалық элементке қалай қатысы бар екенін білу үшін жақсы баспалдақ.

Үйрену мақсаттары:

Соңында студенттер Arduino қалай жұмыс істейтіні туралы негізгі түсінікке ие болуы керек.

Arduino сымын қосуды біліңіз.

Кодты қалай өзгертуге болады.

Кодты қалай жүктеуге болады.

Жабдықтар

9 түйме қосқышы

9 1000 Ом резисторы (әр түрлі өлшемдегі резисторлар дыбыс тақтасындағы ток күшін өзгертеді)

12 секіргіш сымдар (кез келген ұзындықта немесе түсте болуы мүмкін)

1 пьезо сигнал

1 нан тақтасы

1 Arduino Uno

1 Arduino ұстағыш (міндетті емес, онсыз жұмыс істейді)

1 USB кабелі

1 компьютер

1 -қадам: түймелерді қосыңыз

Бастау үшін, тақтаны жоғарыдағы суреттегідей, әріптердің орналасуын тігінен жоғарыда 1 санымен бағыттаңыз. Тақтадағы түймелерді біркелкі орналастырыңыз (мұнда мен екі бос орын жасадым). Түймелер нан тақтасының саңылауы арасындағы көпірде болуы керек. Тақтаның оң жартысы оң, ал сол жағы теріс жағы.

Түймелер Arduino пернесін басқаннан кейін ақпаратты жібереді (ақпаратты жібереді).

2 -қадам: резисторларды қосыңыз

Әр түйменің төменгі жағына резисторларды қосыңыз. Бұл түйменің теріс жағы. Резистордың басқа жақтары түйменің сол қатарында - (теріс) белгісі бар тесікке түседі.

Резисторлар тақта арқылы түйме арқылы ток жібереді.

3 -қадам: Дыбыстық сигналды қосыңыз

Дыбыстық сигналды тақтаға қосыңыз. Түймелер сияқты бірдей бос орын болуы керек. Қызыл жағын оң жаққа, қара жағын солға жалғаңыз.

Ардуинодан түйме туралы ақпаратты алғаннан кейін дыбыс шығаратын дыбыстық сигнал болады.

4 -қадам: Өтпелі сымдарды қосыңыз

Түйменің оң жағына және жоғарғы жартысына қосқыш сымдарды қосыңыз, бұл оң жағы. Екінші жағы сандық жағынан Arduino -ға түседі.

5 -қадам: Arduino -ге қосыңыз

Оларды жоғарыдан төмен қарай 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 және 10 порттарына салыңыз. Дыбыстық сигнал үшін қызыл және қара жағына секіргіш қосыңыз. Олар сәйкесінше 11 және 13 порттарға енеді. Соңғы секіргіш сымның бір жағы жер портына және тақтаның - (теріс) белгісіндегі тесікке түседі. Егер сіз кодты ашқыңыз келсе, порт мәселесінің реті ол көрсетілген порттағы кейбір түймелерге қатысты. Жер порты тізбектегі немесе автомобильдегі жерге бір нәрсеге қосылумен бірдей. Ол Arduino мен нан тақтасы арқылы өтетін кернеуді шектеуге қызмет етеді.

6 -қадам: Бағдарламалық жасақтаманы жүктеңіз (Егер сізде бұрыннан бар болса, өткізіп жіберіңіз)

Егер сіз Arduino -да жаңадан болсаңыз, төмендегі сілтемені басып, осы бағдарламаға қолданылатын бағдарламалық жасақтаманы жүктеңіз. Егер сіз бағдарламалық жасақтаманы жүктегіңіз келмесе, Arduino -да сіздің кодтау қажеттілігіңізге арналған онлайн нұсқасы бар.

www.arduino.cc/kz/main/software

7 -қадам: Бағдарламаны жүктеңіз

Бағдарламаны жүктеп алыңыз! Бағдарлама шеңберінде жеке адам жазбаларды және оған алдын ала жазылған әнді өзгерте алады. Оны жақсырақ түсінуге және нені өзгертуге болатынын түсіндіру үшін кодқа түсініктемелер қосылды. Егер сіз бір нәрсені өзгертсеңіз, оны Arduino -ға жүктеуді нобай мен жүктеу арқылы немесе Ctrl + U арқылы оқуыңыз керек. Көңілді болыңыз және шығармашылықпен айналысыңыз!

Әрі қарай ойланып:

Басқа түймелер туралы не деуге болады?

Егер мен алдын ала орнатылған екі немесе одан да көп ән алғым келсе ше?

8 -қадам: ақауларды жою

Егер кейбір түймелер жауап берсе, кейбіреулері төмендегілерді тексермесе:

Барлық секіргіштер барлық жолға қосылған ба?

Резисторлар тақтаның түбіне кіріп, жанасуда ма?

Секіргіш түйменің дұрыс жерінде ме? Резистор туралы не деуге болады?

Егер сіз кодты өзгертсеңіз:

Мен қалағандай шықты ма?

Түймелер/дыбыстық сигнал дұрыс порттарға орнатылған ба?

Жазбалар мен қалаған дұрыс ұзындық/қадам ба?