Биодеректерді ұлғайту: 36 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Екі зондтағы гальваникалық өткізгіштіктің өзгеруіне негізделген MIDI жазбаларын жасаңыз.

Кодтың соңғы нұсқасы мен жаңартылған оқулықтар үшін electricforprogress.com сайтына кіріңіз және менің github жобамды тексеріңіз

1 -қадам: дәнекерленген тақта

Электроника экспериментінің негізгі құралы - сатылмайтын тақта. Пайдаланушыларға компоненттерді бір -біріне қосуға және оңай қайта конфигурациялауға мүмкіндік беретін Breadboard электроникаға жаңадан келгендерге және тәжірибелі инженерлерге электронды жүйелердің дизайнын жасауға және оңай қосылуға мүмкіндік береді.

Нан тақталарында электрмен қосылған саңылаулар бар. Көлденең жолдар 5 байланысқан нүктеден тұратын Терминал жолақтарындағы Breadboard арқылы өтеді және abcde және fghij әріптерімен белгіленеді. Нан тақтасының ортасында үлкен бөлік көлденең жолдарды бөледі, бұл Dual Inline Package (DIP) микрочиптерін пайдалануды жеңілдетеді. Нан тақтасының бүйірлерінде тесіктердің тік бағандары орналасқан, олар әдетте қызыл және көк сызықтармен белгіленеді. Бұл тік бағандар көбінесе электрлік қосылымдар үшін қолданылады (оң кернеу мен жерге қосу) және оларды «шина» деп атайды. Біз барлық оң және жердегі қосылымдарды осы автобустарға тақтаның әр жағына қосамыз. Кейінгі қадамда біз плитаның әр жағында жер мен оң автобустарды байланыстырамыз.

Екі электронды компонентті «қосу» үшін біз бөліктердің ұштарын (немесе «аяқтарын») іргелес көлденең тесіктерге орналастырамыз. Бұл пайдаланушыға 5 нүктеден тұратын әрбір көлденең жолды пайдаланып, бірнеше компоненттерді қосуға мүмкіндік береді.

2 -қадам: 555 таймерді енгізіңіз

555 таймер - бұл 8 өткізгішті DIP микрочипі, біз оны электр өткізгіштігін өлшеуге қабілетті мультивибратор ретінде конфигурациялаймыз. Чипті 1 -ші PIN жоғарғы жағында болатындай етіп бағыттаңыз - сіз чипте 1 -ші түйреуіштің жанында шағын шеңберді көресіз, сонымен қатар 555 Таймердегі әрбір түйреуішті анықтайтын диаграмманы қараңыз.

555 таймерін тақтаның төменгі жағына қойыңыз. Нан тақтасы ортасында саңылау бар, микрочип осы бос орынға созылуы керек. Нан тақтасының жолдары нөмірленген, біз 555 таймерді 27, 28, 29 және 30 -жолдарға енгіземіз, 27 -жолда 1 -түйреуішпен.

3 -қадам: 1 -ші жерді бекітіңіз

Жерге 555 түйреуішті 1 бекітіп, жердегі шинаға А бағанының 27 -жолынан өтетін сымды қосыңыз.

4 -қадам: C1 уақыт конденсаторы

C5 (0.0042uF) конденсаторының қосқышын 555 таймерінің 1 -ші және 2 -ші түйіндерінің арасына қосыңыз. Кішкентай көк конденсаторды В бағанының 27 және 28 жолдарына салыңыз.

Бұл конденсатор таймердің жалпы жиілік диапазонын орнатады, мұнда біз екі зондтағы электр сыйымдылығының ауытқуын өлшейтін 555 импульсінің ең жоғары ажыратымдылығын алу үшін өте аз мәнді қолданамыз.

5 -қадам: C2 конденсаторын ажырату

552 Таймердің оң және жерге тұйықталуы бойынша жоғары жиілікті ажыратылатын C2 (1uF) конденсаторын, D және G бағанының 27 жолындағы 1 және 8 түйреуіштерді қосыңыз.

Конденсатордың аяқтарын тақтаға жақсы орналастыру үшін кесу пайдалы болуы мүмкін, бірақ абай болыңыз, аяқтар микрочипті жайып, тақтаның розеткаларымен толық қосылады.

6 -қадам: C3 электролиттік конденсаторын ажырату

Төмен жиілікті ажыратылатын электролитикалық конденсатор C3 (41uF) 555 таймерінің оң және жерге, 27 және 1 -ші және 8 -ші түйреуіштеріне, C және H бағандарына қосыңыз.

Назар аударыңыз, электролиттік конденсаторлар поляризацияланған, теріс ұшын қақпақтың бүйірінен ақ жолақпен анықтайды; конденсатордың теріс жағы 1 түйреуішінің (Жер) C бағанына, ал конденсатордың оң жағы 8 түйреуішінің (оң) Н бағанына өтуін қамтамасыз етіңіз.

7 -қадам: жарықдиодты шығыс

Қызыл светодиодты 555 таймерінің 29 -жолының 29 -шы нүктесіндегі А 3 -ші шығыс шнурына және жер үсті шинасына қосыңыз. Жарық диодының (анодтың) ұзын сымын 29 -жолдың А бағанына, жарықдиодтың қысқа аяғын Жердегі шина тесіктерінің біріне қойыңыз.

**- светодиодтар поляризацияланған және оларды дұрыс бағытта енгізу керек. Жарық диодының катодты аяғы (теріс) жарық диодтың бүйіріндегі тегістелген жиекпен, ал оң анодты ұзын аяқпен анықтауға болады. Жарық диодының полярлығы мен түсін қарапайым батырмалы батарея көмегімен анықтауға болады, аккумуляторды жарық диодты сымдар арасында жылжыту арқылы сіз жарық диодты жарықты көресіз немесе көрмейсіз, батареяны басқа жаққа бұруға тырысыңыз. Батарея + (кең жалпақ) ұшы анодқа (ұзынырақ) және батарея - (кіші түйме) катодты жерге қосылған кезде жарық диоды жанады. CR2032 3в батырмалы аккумуляторды алыңыз да, көріңіз!

Соңғы қадамда бәрі жұмыс істеп болғаннан кейін, қажет болса, қайтып оралып, жарықдиодты аяқтарын кесуге болады.

НАЗАР АУДАРЫҢЫЗ: барлық қалыпты жағдайда, шығыс түйреуіш пен жарықдиодты арасында резистор қосылады. Бұл жиынтықтың құрылысын жеңілдету үшін ток шектеу резисторлары алынып тасталды. Біз жинаққа әр жарықдиодты резисторды енгіздік. Қосымша ретінде ағымдағы шектеу резисторларын қоса, өзгертілген нұсқаулар беріледі.

8 -қадам: 555 секіргісі табалдырыққа көтеріледі

555 таймерінің 28 -жолының D бағанының 2 -ші және 6 -шы түйіндерінің арасындағы G -бағанның 29 -шы жолына қосқыш сымды жалғаңыз.

Бұл бастапқы электрод үшін кіріс байланысын құрайтын 555 таймердің табалдырығын және триггерлік түйреуіштерін бекітеді.

9 -қадам: Jumper 555 V+ қалпына келтіріңіз

Позитивті автобусқа 555 таймерінің 4 -штырын позитивті автобусқа D бағанының 30 -бағанының D позитивті шинасына қосыңыз.

555 таймерінің 8 түйреуішін позитивті автобусқа қосқыш сым арқылы 27 бағанның оң бағанына қосыңыз.

(555 VCC үшін суретті және қадамды V+-ке қосыңыз)

10 -қадам: R1 резисторы 100K 555 позитивті автобусқа ағызу

Резистор R1 (100k) 555 -тің 7 -ші пині мен Позитивті шинаның арасына қосыңыз. Резистордың бір жағын 28 -жолдың J бағанына, ал резистордың екінші жағын Позитивті шинаға қойыңыз.

11 -қадам: Зондты енгізу ұясы

Зондтық кіріс - бұл 3,5 мм моно ұяшығы, ол нанға екі дәнекерленген түйреуіш арқылы қосылады. Ол тығыз жерде болғанымен, ұяға дәнекерленген түйреуіштер 28 және 29 -бағанға сәйкес келеді.

Пайдаланушыға жиынтықты жасауды жеңілдету үшін үстіңгі түйреуіштер ұяларға қосылды. Ұяға немесе түйреуішке шамадан тыс кернеу дәнекерлеу қосылысына зақым келтіруі мүмкін екенін ескеріңіз. Егер сіздің жинағыңызда ұяға дәнекерленген штепсельдік түйреуіштер жоқ болса, домкрат пен колонканың дәнекерлеу жөніндегі нұсқаулығын қараңыз.

12 -қадам: Позитивті автобус секіргісі

Оң және сол жақ қызыл (қызыл) ең жоғары нүктелердің арасына қосқыш сымын кірістіру арқылы тақтаның екі жағындағы позитивті шинаны қосыңыз.

13 -қадам: Жер үсті автобусымен секіргіш

Сол жақ және оң жақ (көк) жерүсті шинасының ең жоғарғы нүктелерінің арасына өтпелі сымды кірістіру арқылы табақтың екі жағындағы жерге тұйықтау шинасын қосыңыз.

14 -қадам: Гальванометрді сынау

Енді біз бірнеше батареяларды қосып, 555 таймерден жаңадан құрастырылған гальванометрді сынауға дайынбыз.

Қара батарея қорабына 3 АА батареясын салыңыз, қораптағы қуат қосқышының «ӨШІРУЛІ» күйінде екеніне көз жеткізіңіз. Батарея қорапшасы Қызыл сымды Breadboard оң (қызыл) шинасына, Батарея қорабын қара сымды Breadboard Ground (көк) шинасына бекітіңіз. Енді батарея қорабындағы қуат қосқышын «ON» күйіне сырғытыңыз. Жарықдиодты жарықтандыру керек, бұл 555 таймері қосылғанын көрсетеді.

Гальванометрге қосылатын 3,5 мм ұяға ақ электрод сымдарын бекітіңіз (жабысқақ жастықшалармен жұмыс жасамаңыз). Саусақтарыңызбен электродтардың металл түйме ұштарын түрту арқылы сіз өткізгіштіктің өзгеруіне негізделген жарық диодты жарқылды көре аласыз. Электродтарға жеңіл тигізу жарық диодты жарқылды баяу қосуды және өшіруді көрсете алады, егер электродтарды қатты қысып светодиод өте тез жыпылықтайды, светодиод жанып тұрған немесе аздап күңгірттенгендей болады.

15 -қадам: ATMEGA328 28pin DIP салыңыз

Сіздің MIDIsprout жиынтығы ішкі осцилляторда 8 МГц жиілікте сақтандырғыштар орнатылған ATMEGA328 микроконтроллерімен бірге келеді және MIDIsprout микробағдарламасымен алдын ала жүктеледі. Бұл 28 істікшелі DIP 14 түйреуіштің екі параллель қатарынан тұрады.

328p микросхемасын тақтаның жоғарғы жағына салыңыз, 1 -түйреуішті чиптің кішкене шеңбері арқылы анықтаңыз, D және E және F бағандарындағы саңылауларды қамтитын 1-14 жолдарға.

** Қайта бағдарламалау мен эксперимент жасау үшін нан тақтасының 9 және 10 түйреуіштеріне 16 МГц осцилляторды қосуға және MIDIsprout коды модификацияланған arduino Uno тақтасын пайдаланып бағдарламаны қосуға болады. ATMEGA328 -ді ICSP арқылы сыртқы бағдарламашымен (басқа arduino) және Jumper сымдарының лабиринтімен қайта бағдарламалауға болады;)

** Сондай -ақ, қосымша ретінде MIDIsprout жиынтығын галванометрді жинаудың алдыңғы қадамдарын қолдана отырып жасауға болады, оның тақтасы Arduino Uno -ға тікелей бекітілген! Бізбен бірге қалыңыз…

Анықтама үшін код ағымдағы MIDIsprout нұсқасына алдын ала жүктелген:

Arduino коды:

16 -қадам: ATMEGA328 қуатын қосыңыз

328 -дегі VCC түйреуішін 7 -жол А бағанасы мен Позитивті шинаның арасындағы секіргішті пайдаланып, оң автобусқа бекітіңіз.

17 -қадам: ATMEGA328 жерге қосыңыз

328 -дегі жерге тұйықтағышты 8 -ші қатар B бағанасы мен жер үсті шинасы арасындағы секіргішті қолдана отырып, жер үсті шинасына бекітіңіз.

18 -қадам: ATMEGA328 (аналогты) қуатын қосыңыз

328 -дегі аналогты кернеу түйрегішін 9 -жол J бағанасы мен Позитивті шинаның арасындағы секіргішті пайдаланып, оң шинаға бекітіңіз.

19 -қадам: ATMEGA328 (аналогты) жерге қосу

328 -дегі жерге тұйықтағышты 7 -жол J бағанасы мен жер үсті шинасы арасындағы секіргішті пайдаланып жердегі шинаға бекітіңіз.

20 -қадам: ATMEGA328 кірісіне 555 таймердің шығысы

555 Таймерден шығыс штырды 328 -дегі 4 -ші кіріс шнурына 555 таймері бар 3 -жолдың 29 -бағанының D және 4 -ші жолының D бағанының арасына қосқыш сыммен қосыңыз.

Мұнда 555 цифрлық шығысы импульстің ұзақтығын өлшейтін және салыстыратын 328, INT0 үзіліс істігін іске қосады.

21 -қадам: тұтқа

Қосылған тұтқаны үш аяғын ақырын ию арқылы дайындау керек (үшеуін бір уақытта бүгіңіз), сондықтан тұтқа тігінен тұра алады. Тұтқаны А бағанының 19, 20 және 21 -жолдарындағы тақтаның сол жағына салыңыз

22 -қадам: ATMEGA328 аналогтық кірістегі тұтқаны тазалағыш

Тұтқаның орталық түйреуішін 328 -дің аналогтық кірісіне (A0) қосқыш сым арқылы қосыңыз. Тұтқаның 20 -бағанының Е бағаны мен 328 (A0 түйреуіші) 6 -жолының G бағанының арасына секіргішті бекітіңіз.

23 -қадам: MIDI ұясы

MIDI ұяшығын тақтаға салыңыз. MIDI ұясының алдыңғы жағында орналасқан екі ұшты бекіткіш түйреуішті анықтап, MIDI ұясының алдыңғы жағын көрсету үшін жоғары қарай бүгу арқылы домкрат дайындаңыз. MIDI ұяшығын табақтың оң жағына, ұяны оң жаққа қаратып қойыңыз. MIDI ұяшығын I және J бағандарына, 18, 19, 21, 23 және 24 -жолдарға салыңыз. MIDI ұясының бес түйрегіші тақтаға (тығыз) еніп кетеді, тым қатты итермеңіз.

24 -қадам: ATMEGA328 Tx -ке MIDI деректерін бекіту

MIDI Деректер шығысының сымын ATMEGA328 сериялық жіберу (Tx) түйреуішіне F бағаны 23 жолының (MIDI деректер түйрегіші 5) мен B бағанының 3 жолының (328 Tx) арасына секіргішті қосу арқылы қосыңыз.

25 -қадам: MIDI қуат резисторы V+

MIDI қуат штыры (4) мен V+ арасындағы резисторды H бағанына 19 -шы жолға (MIDI қуаты) және тақтаның оң жағындағы оң шинаға қосылған 220 Ом резисторды пайдаланып қосыңыз.

26 -қадам: MIDI Ground Jumper

MIDI Ground түйреуішін F бағанының 21 -бауы (MIDI Ground) мен жер үсті шинасы арасындағы өтпелі сым арқылы жердегі шинаға қосыңыз.

27 -қадам: тұтқаның оң кернеуі

Оң жақ кернеу тұтқасын оң бағанға D бағанының 19 жолы мен позитивті шинаның арасындағы секіргішті пайдаланып қосыңыз.

28 -қадам: Жер тұтқасы

Тұтқаны жерге қосу түйреуішін жерге қосу шинасына D бағанының 21 -ші қатары мен жердегі шина арасындағы секіргішті пайдаланып қосыңыз.

29 -қадам: жарықдиодты шамдар (қызыл)

MIDIsprout -та 5 түрлі түсті светодиод бар, олар жарық шоуын және ойнатылып жатқан MIDI ноталарының күйін көрсетеді.

Жарық диодты (қызыл) анодты - ұзын аяқты 5 -қатардағы бағанға және жарықдиодты катодты жердегі шинаға қосыңыз.

**- Қарапайымдылық үшін біз осы конструкцияда ток шектеу резисторларын өткізіп жібермейміз, светодиоды бар резисторларды қосу қадамдарын қосымшадан қараңыз.

30 -қадам: жарықдиодты шамдар (сары)

Жарық диодты (сары) анодты - ұзын аяқты 11 -бағанға жалғаңыз Жарық диодты (қызыл) анодты - ұзын аяқты 5 -қатардағы бағанға және жарықдиодты катодты жерге тұйықтағышқа және жарықдиодты катодты жерге қосу шинасына қосыңыз.

31 -қадам: жарық диоды (жасыл)

Жарық диодты (жасыл) анодты - ұзын аяқты 12 -бағанға және жарықдиодты катодты жердегі шинаға қосыңыз.

32 -қадам: жарықдиодты шамдар (көк)

Жарық диодты (көк) анодты - ұзын аяқты J 14 -бағанға және жарықдиодты катодты жердегі шинаға қосыңыз.

33 -қадам: жарықдиодты шамдар (ақ)

Жарық диодты (ақ) анодты - ұзын аяқты J 13 -бағанға, ал жарықдиодты катодты жердегі шинаға қосыңыз.

34 -қадам: 16 МГц кристалды осциллятордың орын ұстаушысы

16 МГц кристалды осцилляторды ATMEGA328 9 және 10 -бағанының 9 және 10 -бағаналарына қосу керек. Бөлік поляризацияланбаған және кристалды кез келген бағытта 9 және 10 түйреуіштерге енгізуге болады.

35 -қадам: Батарея жиынтығы

Батарея пакетін қызыл тақтаны оң кернеу шинасына, ал артқы сымды жер асты шинасына салу арқылы нан тақтасына бекітіңіз. 3 АА батареясын салыңыз және батарея қорабын қосыңыз. Светодиодты қосқанда 555 гальванометрі жануы керек.

Электрод сымдарын нан тақтасының астындағы ұяға жалғаңыз және сымдардың екі түйме ұшына тиіңіз. Гальванометр жарық диоды саусақтарыңыздың өткізгіштігіне жауап ретінде жыпылықтауы керек.

36 -қадам: Биодеректерді ұлғайту

Гельдік жастықшалар көмегімен электрод сымдары тигенде немесе бекітілгенде, MIDIspout бағдарламасы өткізгіштіктегі шағын өзгерістерді анықтайды және бұл өзгерістерді MIDI ноталары мен түрлі -түсті шамдар түрінде көрсетеді!

Нан тақтасындағы MIDI ұясынан MIDI кабелін қосқанда, MIDIsprout Kit MIDI жазбаларына жауап ретінде дыбыстар шығару үшін синтезаторларға, пернетақталарға, дыбыс генераторларына және MIDI қолдайтын компьютерлерге қосылуы мүмкін.

Тұтқаны бұру арқылы MIDIsprout шекті/сезімталдығын реттеуге болады. Шекті төмендету арқылы гальванометрден өткізгіштіктің кіші ауытқуын анықтауға болады; шегін ұлғайту арқылы ноталарды шығару үшін үлкен өзгерістер қажет. Ұзақ мерзімді қондырғыларда мен MIDI деректерінің жағымды ағыны шығатын төмен шекті параметрді қолданамын. Бірнеше өсімдіктері бар жалпыға ортақ интерактивті оқиғалар үшін мен шекті жоғарылатамын, нәтижесінде MIDI ноталары адам өсімдікке өте жақын немесе физикалық түрде тиген кезде ғана шығарылады.