Барабаншының темпо сақтаушысы: 30 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Барабаншының ең маңызды жұмысы - уақытты сақтау. Бұл әр ән үшін ырғақтың тұрақты болуын қамтамасыз етуді білдіреді.

Барабаншы Tempo Keeper - барабаншыларға уақытты жақсы өткізуге көмектесетін құрылғы. Ол барабанның басына бекітілетін шағын пьезо дискінен тұрады. Барабаншы барабанды ұрған сайын, құрылғы соққылар арасындағы уақытқа негізделген минутына соққыларды көрсетеді. Егер диапазон байқаусызда жылдамдықты арттыра немесе бәсеңдете бастаса, барабаншы бірден хабардар болады және дәйекті қарқынды сақтау үшін кішкене түзетулер енгізе алады.

Мен барабанда ойнайтын топпен жақында болған спектакльде, көрермендердің тағы бір барабаншысы менің тобымды клик -трекпен ойнап жатыр деп ойлады - бұл метроном, ол топ мүшелері тағатын құлаққапқа әр соққыны басады, себебі ырғақ өте тұрақты болды. әр ән бойы. Барабаншының уақыт сақтаушысына қандай мақтау мен құрмет!

1 -қадам: БӨЛІМДЕР

Міне, барабанның температурасын сақтағышты жасау үшін қажет бөлшектердің толық тізімі, шамамен құны мен мен кеніш жасау үшін қолданған нәрселер туралы ескертулер. Сіз бұл бөліктерді Amazon, eBay, Adafruit және SparkFun сияқты веб -сайттардан ала аласыз. Ең арзан бөлшектер әдетте eBay -де сатылады және олар Қытайдан келеді, сондықтан олардың келуіне бірнеше апта кетуі мүмкін. Егер сіз АҚШ-тан Arduino фирмалық маркасын сатып алудан гөрі, Қытайдан (мен сияқты) арзан микроконтроллер алсаңыз, сіз әр түрлі драйверлерді пайдалануыңыз керек. Мен басқа драйверлерді жүктеу және орнату үшін не істеу керектігін айттым.

1. Микроконтроллер. Мен Қытайдан Arduino Nano клонын қолдандым, ол үстіңгі тақтаймен жабыстырылған. ($ 4.50)

2. Төрт таңбалы дисплей. Төрт түйреуішті қолданатын төрт таңбалы дисплей алғаныңызға көз жеткізіңіз. 7 сегментті төрт таңбалы дисплейді алмаңыз, себебі ол 12 түйреуішті қажет етеді. ($ 3.50)

3. Жобаның қоршауы. Мен RadioShack 3 «x 2» x 1 «жобалық корпусын қолдандым. Оның пластикалық екеніне көз жеткізіңіз, себебі сіз төрт таңбалы дисплейге тесік жасауыңыз керек. ($ 6.00)

4. Пьезо Бұл бөлік тұзақ барабанында орналасқандықтан және көп қозғалыс пен дірілге ұшырағандықтан, айналасында корпусы бар пьезоны қолдану керек. Пластикалық қаптамасы бар арзан нұсқалар бар, бірақ мен гитараны алу үшін қолданылатын берік корпусын таңдадым. ($ 10.00)

5. Пьезо үшін ұзартқыш сым. Мен әдеттегі 22 AWG сымын қолдандым. ($ 1.00)

6. 10К Ом резисторы. 10K қоңыр - қара - қызғылт сары - алтын. (0,25 доллар)

7. Батарея жиынтығы. Бұл мен үшін ең оңай шешім болды, себебі мен сілтілі батареялармен жұмыс жасағым келмеді, ол жоба қорапшасының астындағы негіз болып табылады және ол мәңгілікке созылады! Кішкене нәрсе үшін сіз монеталық батареяларды қолдана аласыз. ($ 8.00)

8. USB кабелі. Кабель наноға батарея жинағынан қуат береді және эскизді жүктеу үшін компьютер мен нано арасындағы интерфейсті қамтамасыз етеді. ($ 0,00 - микроконтроллермен бірге)

9. Perf Board. Сіз компоненттерді тақтаға дәнекерлеп, содан кейін сіз пайдаланатын бөлікті ғана кесесіз. ($ 2.00)

10. Нан тақтасы. Мен алдымен бұл жобаның прототипін пластикалық нан тақтасы мен секіргіш сымдардың көмегімен жинадым. Мен оны дұрыс жұмыс істегеннен кейін, соңғы нұсқаны перформат тақтасына дәнекерледім. Мұны істеудің қажеті жоқ, бірақ ұсынылады. ($ 2.00)

11. Өткізгіш сымдар. Құрастыру, сынау және дәнекерлеу үшін сізге еркек-әйелден төрт сым қажет. ($ 1.00)

12. Velcro жолақтары. Пьезо сенсорын тұзақ барабанына бекіту үшін велкроны қолданыңыз. Сондай -ақ, оны жоба корпусы мен батарея жинағын қосу үшін пайдалануға болады. ($ 0,80)

Жалпы болжамды құны: $ 39.05

2 -қадам: ҚҰРАЛДАР

Міне, жобаны құрастыру үшін сізге қажет құралдар

1. Пісіру үтігі. Прототип жұмыс істеп болғаннан кейін, сіз компоненттерді тақтадан персоналды тақтаға ауыстырасыз.

2. Дәнекер. №1 сияқты.

3. Дремель немесе соған ұқсас құрал. Сіз мұны тақтаны кесу үшін және дисплей мен USB портына арналған жоба корпусында тесіктер жасау үшін қолданасыз.

4. Электр таспасы. Сіз ұзартқыш сымдарды пьезоға дәнекерлейсіз, содан кейін сіз дәнекерленген жердің айналасына электр таспасын жабыстырасыз.

5. Бұрауыш. Бұл сізге жоба корпусын ашу және жабу үшін қажет.

6. Компьютер. Сіз эскизіңізді компьютерге жазып, оны микроконтроллерге жүктейсіз.

7. Arduino IDE бағдарламасы. (сонымен қатар Интернетке негізделген құрал ретінде қол жетімді).

3 -қадам: Қалай жұмыс істейді

Оны біріктірмес бұрын, оның қалай жұмыс істейтінін түсіну пайдалы.

1. Пьезо* - дірілдің мөлшерін өлшейтін компонент. Біз пьезоны тұзақ барабанына, ал пьезоның сымдарын микроконтроллерге бекітеміз, тордың барабанында қанша діріл бар екенін білу үшін.

2. Микроконтроллер нобайы барабанның қашан соғылғанын анықтау үшін пьезоны оқиды және ол уақытты жазады. Келесі барабан соғылғанда, ол осы уақыт пен алдыңғы соққының негізінде уақытты және минуттағы соққыларды есептейді.

3. Біз сонымен қатар микроконтроллерге сандық дисплей қосамыз. Ол минутына соққыларды есептегеннен кейін нәтижені сандық дисплейде көрсетеді. Құрылғының сол бөлігін ойнау кезінде сізге көрінетін жерге қоюға болады. Мен өзімді едендегі биік шыңға қойдым.

Ескерту: Егер сіз торға тоқсандық ноталарды ойнатпайтын болсаңыз, оқу сіз ойнаған нәрсені көрсетеді. Жылдамдықты анықтау үшін әннің ырғағын ойнауға оралғанша күтіңіз.

* Біз бұл жобада тербеліс мөлшерін өлшеу үшін пьезоны INPUT компоненті ретінде қолданамыз. Басқа жобаларда сіз оны OUTPUT компоненті ретінде қолдансаңыз, ол діріл жасайды және динамик болады!

4 -қадам: НАННЫҢ ПРОТОТАЙПЫ

Дәнекерлеу менің ең жақсы талантым емес болғандықтан, мен оның жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін алдымен пластикалық нан тақтасы мен секіргіш сымдардың көмегімен прототипті қондырдым. Ол жұмыс істеп тұрған соң, мен оны тақтаға ауыстырып, дәнекерледім. Егер сіз тәжірибелі өндіруші болсаңыз, онда сіз бұл бөлікті өткізіп жібере аласыз және оның орнына тікелей тақтаға дәнекерлей аласыз.

1. Микроконтроллерді тақтаның ортасына, тақтаның сол жағындағы түйреуіштерді және тақтаның оң жағындағы түйреуіштерді бөлетін пластмасса бағанасы болатындай етіп орналастырыңыз. USB порты суретте көрсетілгендей, тақтаның шетінде және ортасында емес екеніне көз жеткізіңіз.

5 -қадам: ПИЕЗОҒА ҚОСУ

Пьезо аналогты сенсор болып табылады, себебі ол 0 мен 1024 арасындағы мәнді хабарлайды, сондықтан оны arduino аналогтық түйреуішке қосу қажет. Мен бірінші аналогты түйреуішті қолдандым, A0.

1. Ардуинодағы A0 түйреуішіне пьезоның оң (қызыл) сымын жалғаңыз.

2. Пьезоның теріс (қара) сымын Arduino -дағы жерге (GND) түйреуіштердің біріне қосыңыз.

6 -қадам: Резисторды жалғаңыз

Резисторды пьезо қосылған (A0 және GND) түйреуіштерге қосыңыз

(Резистордың қай жағы қай істікке қосылатыны маңызды емес, олар бірдей.)

7 -қадам: CLK PIN КӨРСЕТУІН ҚОСУ

Төрт таңбалы дисплей бірлігі Arduino-дегі екі сандық түйреуішке қосылады. Мен наноға D2 және D3 болып табылатын алғашқы екі сандық түйреуішті қолдандым.

Әйел-еркек кабелін қолдана отырып, дисплейдегі CLK түйреуішін Arduino-дегі D3 істігіне қосыңыз

8 -қадам: DISPLAY DIO PIN ҚОСУ

Дисплейдегі DIO түйреуішін Arduino D2 істігіне әйел мен еркек кабелін қолданып қосыңыз

9 -қадам: VCC PIN ДИПЛАЙСЫН ҚОСУ

Дисплейдегі VCC түйреуішін Arduino құрылғысындағы 5В қуат сымына әйелден еркекке арналған кабель арқылы қосыңыз

10 -қадам: GND PIN ДИПЛЕЙСІН ҚОСУ

1. Дисплейдегі GND түйреуішін Arduino құрылғысындағы GND түйреуішіне әйелден еркекке арналған кабель арқылы қосыңыз.

Электрониканың прототипі үшін бәрі осы

11 -қадам: CH340 драйверлерін жүктеу (міндетті емес)

Егер сіз Қытайдан арзан Arduino қолдансаңыз, ол CH340 чипін компьютермен байланысу үшін қолданатын шығар. Сіз бұл чиптің драйверлерін жүктеп, орнатуыңыз керек. Сіз ресми драйверлерді осы сайттан жүктей аласыз (егер мұқият қарасаңыз, бет ағылшын және қытай тілдерінде). Драйверлерді компьютерге орындалатын файлды іске қосу арқылы орнатыңыз.

12 -қадам: КІТАПХАНАНЫҢ ДИГИТАЛДЫҚ ДИПЛАЙСЫН ЖҮКТЕУ (TM1637)

Төрт таңбалы дисплейде TM1637 чипі қолданылады. Сандық дисплейде сандарды көрсетуді жеңілдететін кітапхананы жүктеу қажет. Https://github.com/avishorp/TM1637 өтіңіз. Clone немесе Жүктеу опциясын таңдаңыз және Zip жүктеуді таңдаңыз. Файлды компьютерге сақтаңыз.

13 -қадам: КІТАПХАНАНЫҢ ДИГИТАЛДЫҚ ДИПЛЕЙСІН ОРНАТУ

1. Arduino IDE бағдарламалық жасақтамасын компьютерде іске қосыңыз. Ол бос эскиздің сұлбасын ұсынады.

2. Sketch | таңдаңыз Кітапхананы қосу |. ZIP кітапханасын қосыңыз … және кітапхананы орнату үшін Github -дан жүктеген файлды таңдаңыз.

14 -қадам: ARDUINO тақтасы мен портын таңдаңыз

1. Arduino -ны компьютерге USB кабелі арқылы қосыңыз. Содан кейін Arduino IDE -ге және ашық жаңа эскизге ауысыңыз.

2. Дұрыс тақтаны таңдаңыз, мысалы, Arduino Nano.

3. Arduino компьютерге қосылған портты таңдаңыз.

15 -қадам: ЭСКЕРТУ: ФОНДЫ

1. Барабанның соғылғанын анықтау үшін біз пьезо сенсорының түйреуішін A0 оқимыз. Пьезо тұзақ барабанындағы діріл мөлшерін өлшейді және бізге 0 (дірілсіз) мен 1024 (максималды діріл) арасындағы мәнді береді.

2. Музыкадан және басқа аспаптардан шамалы діріл болуы мүмкін болғандықтан, нөлден жоғары кез келген көрсеткіш барабанға соққы береді деп айта алмаймыз. Біз пьезодан оқуды тексергенде біраз шуылға жол беруіміз керек. Мен бұл мәнді ШЕКТІЛІК деп атаймын және мен 100 -ді таңдадым. Бұл 100 -ден жоғары кез келген көрсеткіш барабанға соққы беретінін білдіреді. 100 немесе одан төмен нәрсе - бұл шу. Кеңес: егер құрылғы барабанға соқпаған кезде көрсеткіштерді көрсетсе, бұл мәнді арттырыңыз.

3. Біз минутына соққыларды есептеп отырғандықтан, барабанға әр соққының уақытын қадағалау керек. Микроконтроллер іске қосылғаннан бері өткен миллисекундтардың санын есепке алады. Бұл мән бізге millis () функциясымен қол жетімді, ол ұзын бүтін сан (long типі).

16-қадам: ЭСКЕРТУ: АЛДЫН АЛА РЕТТЕУ

Орнату функциясының үстінде эскиздің жоғарғы жағына келесіні теріңіз. (Егер қаласаңыз, түсініктеме соңында соңғы эскизді жүктеуге болады).

1. Біріншіден, бізге қажет екі кітапхананы қосыңыз: TM1637Дисплей сіз жүктеген және math.h.

2. Әрі қарай, біз қолданатын түйреуіштерді анықтаңыз. Егер сіз құрылғыны жинауды еске түсірсеңіз, CLK түйрегіші - сандық 2, DIO түйрегіші - цифрлық түйреуіш 3 және Пьезо түйрегіші A0 (аналогтық 0).

3. Әзірге ШЕКТІКТІ 100 деп анықтаңыз.

4. Содан кейін, оқу (қазіргі пьезо сенсорының оқылуы) және lastbeat (алдыңғы инсульт уақыты) деп аталатын эскизге қажет екі айнымалыны құрыңыз.

5. Соңында, біз CLK және DIO пайдаланатын PIN нөмірлерін беру арқылы TM1637 кітапханасын инициализациялаңыз.

// Кітапханалар

#қосу #қосу // түйреуіштер #анықтау CLK 2 #анықтау DIO 3 #анықтау PIEZO A0 #анықтау THRESHHOLD 100 // оқу айнымалылары int; ұзаққа созылатын ұру; // Дисплей кітапханасын орнату TM1637Дисплей дисплейі (CLK, DIO);

17 -қадам: ЭСКЕРТУ: ОРНАТУ ФУНКЦИЯСЫ

Егер сіз эскизді біртіндеп жасап жатсаңыз, setup () функциясы үшін келесіні теріңіз.

1. Пьезо түйреуішін INPUT түйреуіші ретінде жариялау үшін pinMode функциясын қолданыңыз, өйткені біз одан оқимыз.

2. Сандық дисплейді ең жарқын деңгейге қою үшін setBrightness функциясын қолданыңыз. Ол 0 (ең аз жарық) -тен 7 -ге дейінгі (ең жарқын) шкаланы қолданады.

3. Бізде бұрын барабан соққысы болмағандықтан, бұл айнымалы мәнді ағымдағы уақытқа орнатыңыз.

жарамсыз орнату () {

// PinMode (PIEZO, INPUT) түйреуіштерін орнату; // Дисплей жарықтығын көрсететін дисплейді орнатыңыз.setBrightness (7); // Бірінші соққыны қазіргідей жазыңыз lastBeat = millis (); }

18 -қадам: SKETCH BODY: ЛОГИКА

Егер эскизді кезең-кезеңмен құрып жатсаңыз, main loop () функциясы үшін келесіні теріңіз.

1. Пьезо сенсорының мәнін сенсор табалдырықтан жоғары мәнді оқығанша оқыңыз, бұл тұзақ барабанына соғылғанын көрсетеді. Инсульттің ағымдағы уақытын осылай сақтаңыз.

2. Содан кейін минутына соққыларды есептеу үшін calcBBM функциясын шақырыңыз. Есептеу үшін осы инсульт уақытын және соңғы инсульт уақытын жіберіңіз. (Келесі қадамда функция денесі болады). Нәтижені минутына сақтаңыз.

3. Одан кейін нәтижені TM1347 кітапханасынан showNumberDec () деп аталатын функцияға беру арқылы жарықдиодты дисплейде минутына соққыларды көрсетіңіз.

4. Ақырында, алдыңғы соққының (соңғы соққы) уақытын осы соққының (осы соққының) уақыты етіп орнатыңыз және барабанға келесі соққыны күтіңіз.

void loop () {

// Бізге барабан соғылды ма? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Уақытты жазыңыз, bpm есептеңіз және нәтижені ұзақ көрсетіңіз thisBeat = millis (); int bpm = calcBBM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat енді lastBeat келесі барабанға арналған lastBeat = thisBeat; }}

19 -қадам: ЭСКЕРТУ: минутына соққыларды есептеңіз

Кеңес: Бұл функцияны бағдарламаның орнату функциясының үстіне қойыңыз, сондықтан оны екі рет жариялаудың қажеті жоқ.

Үлгіні есептеу үшін жоғарыдағы диаграмманы қараңыз.

1. Минутына соққыларды есептеп шығару функциясын жасаңыз. Бұл барабан соққысының уақытын (thisTime) және алдыңғы барабан соққысының уақытын (lastTime) параметр ретінде қабылдаңыз.

2. Екі барабан соққысының арасындағы уақытты алып тастаңыз және оны өткен сайын сақтаңыз. Уақыт айырмашылығы миллисекундтағы (1) соққылардың санын көрсетеді.

3. Милисекундтағы соққыларды минутына соққыларға түрлендіру. Секундында 1000 миллисекунд болғандықтан, секундына соққылар (1) алу үшін 1000 -ды екі соққының арасындағы уақытқа бөліңіз. Бір минутта 60 секунд болғандықтан, минутына 1 соққы алу үшін оны 60 -қа көбейтіңіз. Бүтін санды (бүтін сан) қайтару үшін соңғы нәтижені дөңгелектеңіз.

Қаласаңыз, осы қадамнан соңғы эскизді жүктеуге болады

int calcBBM (long thisTime, long lastTime) {

ұзақ уақыт өтті = thisTime - lastTime; қос айналу жиілігі = дөңгелек (1000. / өткен * 60.); қайтару (int) bpm; }

20 -қадам: САҚТАУ ЖӘНЕ ЖҮКТЕУ

1. Arduino IDE бағдарламасында Файлды таңдап, Сақтауды таңдаңыз. Эскизге атау енгізіп, нобайды сақтау үшін Сақтау түймесін басыңыз (оны бірінші рет сақтағанда ғана атау керек).

2. Эскизді Arduino -ға жүктеп, тестілеуге дайын болу үшін Sketch таңдаңыз және Upload таңдаңыз.

21 -қадам: Батареяны жалғап, прототопты сынап көріңіз

Соңғы нұсқаны жинамас бұрын құрылғыны тексеріңіз.

1. Батарея жинағын t микроконтроллерге қосыңыз

2. Пьезоны тұзақ барабанына қойып, саусағыңызбен ұстаңыз.

3. Тұтқалы барабанды бірнеше рет ұрыңыз және барабан соққыларына негізделген көрсеткіш минутына соққыларды беретінін тексеріңіз.

3. Ол дұрыс жұмыс істегеннен кейін, соңғы нұсқаны дәнекерлеуге болады.

22 -қадам: ПИЕЗОҒА ДЕПУЗДІҢ ҰЗАТУ СЫМДАРЫ

1. Пьезо тұзақ барабанында, ал қондырғының қалған бөлігі басқа жерде болатындықтан, пьезоға сымның мөлшерін ұзарту қажет. Пьезоның ұштарын қосымша босаңсу үшін шамамен үш фут сымға дәнекерлеңіз.

Кеңес: Егер ұзартқыш сым түссіз болса, пьезоның қайсысы қызыл, қайсысы қара екенін белгілеңіз.

23 -қадам: БӨЛІКТЕРДІ ӨЗГЕРТУ ҮШІНГЕ жылжытыңыз

Содан кейін, схеманы пластикалық нан тақтасынан перфорация тақтасына жылжытыңыз және компоненттерді дәнекерлеңіз. Дәнекерленген нұсқа нан тақтасының нұсқасына ұқсас болуы керек.

1. Микроконтроллерді пластмассалық тақтадан перфорация тақтасына жылжытыңыз, сол және оң жақ түйреуіштер қосылмағанына және USB қосқышы дұрыс бағытта тұрғанына көз жеткізіңіз. Әр түйреуішті тақтаға дәнекерлеңіз.

2. Ұзын пьезо сымдарын дәнекерлеңіз (қара сым GND -ге және қызыл сым A0 -ге).

3. Резисторды пьезо сияқты түйреуіштерге дәнекерлеңіз.

4. Дисплей блогын нан тақтасына сыммен жалғаңыз (CLK - D3; DIO - D2; VCC - +5V және GND - GND).

24 -қадам: PERF тақтасын кесіңіз

1. Микроконтроллер жоба корпусына сәйкес келетін етіп, тақтаның пайдаланылмаған бөліктерін мұқият кесіңіз.

25 -қадам: ЖОБАЛАРДЫ ҚОРҒАУ: ДИПЛИЦАРДЫ ДИГИТАЛДЫ ӨЗГЕРТУ

1. Цифрлық дисплейге сәйкес келетін жоба корпусының жоғарғы жағындағы тесікті кесу үшін дремель немесе соған ұқсас құралды қолданыңыз.

26 -қадам: ЖОБАЛАРДЫ ҚОРҒАУ: USB МОДИФИКАЦИЯСЫ

1. USB портына арналған жоба корпусының бүйіріндегі тесікті кесіңіз.

27 -қадам: ЖОБАЛАРДЫҢ ҚОРҒАУЫ: ПИЕЗО СЫМДАРЫ ҮШІН

Микроконтроллердің USB байланысы орналасқан жерден қарама -қарсы жақтан пьезо сымдары үшін кішкене ойықты кесіңіз.

28 -қадам: ҚОРЫТЫНДЫ БІРЛІКТІ ЖИНАУ

1. Дисплейді жоба корпусының жоғарғы жағына орнатыңыз, ол сіз жасаған тесікке сәйкес келеді.

2. Перформиналды тақтаны микроконтроллер көмегімен жоба корпусының астына USB портына сіз жасаған тесік арқылы кіруге болатындай етіп орнатыңыз.

Нұсқау: Мен бір -біріне тиіп кетпеуі үшін екі тақтаның арасына тығынның кішкене бөлігін қоямын.

29 -қадам: БҰРАҚ ЖОБА ҚОРПАҒЫН БІРГЕ

Пьезо сымдарын өзіңіз жасаған ойыққа салыңыз және жоба корпусын бұраңыз.

30 -қадам: пьезо мен тестті орнатыңыз

1. Пьезоны тұзақ барабанының басына велкро жолақтары арқылы орнатыңыз.

2. Құрылғының қалған бөлігін еденде немесе барабанда ойнап жатқанда көруге болатын басқа жерде орналастырыңыз.

3. Уақытты сақтаудың жетілдірілген дағдыларымен топтастарыңызды таң қалдырыңыз!