Пианиноға арналған сымсыз қолғапты қалай жасауға болады: 9 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Мақсаттары мен функциялары:

Біздің киюге арналған технологиялық жобамыз-синхронды шамдары бар сымсыз ауа пианино қолғапын жасау, негізгі электрониканы, HexWear сияқты микроконтроллерді және Arduino мен Max 8 бағдарламалық жасақтамасы бар ноутбукті. Біздің жобаның қолданылуы - кез келген стационарлық жүйеге немесе нақты құралға қосылмай саусақтарды жылжыту арқылы Bluetooth динамигі арқылы фортепиано ноталарын ойнау, сонымен қатар олардың барлық ноталары мен дыбыстары болуы үшін аспаптардың таңдауын айналдыру. команда бойынша сымсыз қолғап арқылы ойнайды.

Бұл жобаның жұмыс әдісі - фортепианоға арналған қолғапты киген кезде, қосылған төрт саусақтың әрқайсысында саусақтың бүгілгенін анықтайтын икемді сенсор бар. Саусақ бүгілген кезде, оған сәйкес саусақтағы жарық диоды жанады, ол саусағыңыз жеткілікті түрде бүгілгенін хабарлайды және Max 8 бағдарламалық жасақтамасының көмегімен компьютерден тиісті жазба ойнатылады. Осылайша, әрбір саусақ бірегей нотаға сәйкес келеді және қолданушы қолында осы қолғап арқылы сыртқы көзден музыканы сымсыз ойнай алады. Max 8 бағдарламалық жасақтамасын қолдана отырып, бұл қолғапты тек фортепиано музыкасымен ғана шектемейді, басқа бірегей дыбыстарды әр саусақтан ойнауға болады, бұл кез келген пайдаланушыға дыбыстың қай түрін қаласа да басқаруға мүмкіндік береді.

Қажетті материалдар тізімі:

• Adafruit қысқа иілгіш сенсорлары (4),
• Adafruit ақ жарық диодты жарықтандырғыш модульдері (4),
• 100 кОм резисторлар (4)
• 1 кОм резистор (1)
• HexWear микроконтроллер жиынтығы,
• Micro USB - USB кабелі
• Микро USB шығысына қосылған сыртқы батареялар жиынтығы
• AAA батареялары
• Созылатын матадан жасалған қолғап
• Arduino IDE және Max 8 бағдарламасы орнатылған ноутбук
• Дәнекерлеуіш пен дәнекерлеуіш
• Скотч, электрлік таспа және бұрау байланыстары
• Тегін сым, сым кескіш және сым тазалағыш
• Bluetooth динамигі немесе динамик пен AUX сымы
• Жылу қысқару және жылу қысқарту құбырлары
• Сым қысқыштары
• Жіңішке тақта,

1 -қадам: Схеманы құрыңыз

Негізгі тізбек - параллель бірнеше кернеу бөлгіштерді қамтитын тізбек. Ол сондай -ақ икемді сенсорларды қамтиды, олар резисторлар бір бағытта иілу дәрежесіне байланысты өзгереді. Иілгіш сенсор бүгілген кезде оның кедергісі шамамен 25 кОм -дан 100 кОм -ға дейін артады, сонымен қатар оның кернеуі де артады.

Алайда, біздің дизайнда төрт иілгіш сенсор, төрт жарықдиодты және bluetooth байланысы қолданылғандықтан, HEXWear порттарының шектеулі болуына байланысты портты кеңейткішті қолдануға тура келеді. Біз төрт иілгіш сенсорды HEXWear аналогты кірістері арқылы қосамыз, Bluetooth жұпын TX пен RX түйреуіштеріне қосамыз, ал MCP23017 порт кеңейткішін SDA мен SCL түйреуіштеріне қосамыз, олар светодиодты қосады.

Толық мәлімет алу үшін берілген схеманы қараңыз. (Диаграммалардағы Vcc HEXWear -дегі Vcc түйреуіштеріне сәйкес келетінін ескеріңіз. Егер түйреуіштер жеткіліксіз болса, оларды параллель қосуға болады немесе ұқсас кернеудің сыртқы қуат көзі де басқа қолайлы нұсқа болып табылады)

2 -қадам: Қосымша кітапханаларды орнату:

Біз HEXWear қолданғандықтан, Arduino бағдарламалық жасақтамасын дұрыс қолдану үшін қосымша кітапханаларды орнату қажет. Ол үшін келесі нұсқауларды қолданыңыз:

1) (тек Windows, Mac пайдаланушылары бұл қадамды өткізіп жібере алады) Драйверді https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… сайтына кіріп орнатыңыз. Драйверді жүктеңіз және орнатыңыз (2-қадамда көрсетілген.exe файлы) байланыстырылған RedGerbera бетінің жоғарғы жағы).

2) Hexware үшін қажетті кітапхананы орнатыңыз. Arduino IDE ашыңыз. «Файл» астында «Параметрлерді» таңдаңыз. Қосымша тақта менеджерінің URL мекенжайлары үшін бос орынға https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… қойыңыз, «ОК» түймесін басыңыз. Құралдар -> Тақта: -> Басқару менеджері бөліміне өтіңіз. Жоғарғы сол жақ бұрыштағы мәзірден «Қосылған» тармағын таңдаңыз. Gerbera тақталарын іздеңіз, содан кейін Орнату түймесін басыңыз. Arduino IDE бағдарламасынан шығып, қайта ашыңыз.

Кітапхананың дұрыс орнатылғанына көз жеткізу үшін Құралдар -> Тақтаға өтіп, мәзірдің төменгі жағына жылжыңыз. Сіз «Gerbera тақталары» деп аталатын бөлімді көруіңіз керек, оның астында кем дегенде HexWear пайда болуы керек (егер мини-HexWear сияқты тақталар болмаса).

3 -қадам: Arduino эскизін жасау

Arduino эскизі тізбектегі сериялы резисторлардағы кернеудің мәндерін оқиды және белгіленген шекті орындағанын немесе орындамағанын шешеді. Егер шекті мән берілсе, HexWear тиісті жарықдиодты жанып, ноутбукке ASCII код сигналын жібереді, оны кейінірек Max 8 белгісімен оқуға және салыстыруға болады. Электр схемаларында сымның сәйкес конфигурациясын қолдана отырып, HexWear -дегі барлық қажетті түйреуіштер дұрыс анықталған.

Біз эскизде көрсетілген шекті мән әр түрлі HEXWear -де үнемі сәйкес келе бермейтінін байқадық. Бізде бір ұсыныс - серпімді плоттер көмегімен иілгіш сенсордан оқылатын аналогтық мәнді анықтау және бұл мән иілгенге қарағанда иілмеген кезде қалай өзгеретінін көрсету. Содан кейін сіз мұны сіздің тізбегіңіздегі икемді сенсордың әрекетіне дұрыс жауап беретін шекті мәнді анықтау үшін пайдалана аласыз.

4 -қадам: Max 8 патчерін жасаңыз

Max 8 патчері ноутбуктің Bluetooth арнасы арқылы алынған пернетақта кірістерін немесе сигналдарын аспаптық жазбалардың шығысына салыстырады. Біз жобада қолданған Max 8 патчері бекітілген және жүктеуге болады.

Max қолданған кезде, bluetooth серіктесін Max -қа қосу үшін мына қадамдарды орындаңыз:

• Эскиздің бекітілгенін растаңыз (төменгі сол жақтағы құлып жабық болуы керек)
• Метро объектісінің үстіндегі «X» өшірілгенін растаңыз (сұр ақ емес)
• Сериялық нысанға кіретін басып шығару түймесін басып, Max консоліндегі қол жетімді порттарды қараңыз
• Белгіленген bluetooth модулі арқылы дұрыс портты анықтаңыз, ал егер олардың бірнешеуі қол жетімді болса, олардың қайсысы жұмыс істейтінін растамайынша, әрқайсысын қолданып көріңіз.
• Бұл процесте сіздің bluetooth модуліңіз қызыл түспен жыпылықтап тұруы керек және ол дұрыс жұмыс істегенде ол қатты ашкөздікке ауысады.
• Bluetooth -да жасыл шамдар пайда болғанша тырысыңыз
• Қосылғаннан кейін, эскизді құлыптап, bluetooth байланысын тыңдауды бастау үшін метро объектісінің үстіндегі «X» белгісін басыңыз.

5 -қадам: Портты кеңейтуді, жарықдиодты және Bluetooth Mate -ді дәнекерлеу

Біздің жобадағы сымдар мен басқа да электрлік компоненттердің қолғапқа сай болуы күтілетіндіктен, келесі дәнекерлеу қадамдары пайдаланушыға түсіндіру үшін ашық қалды.

MCP23017 портын кеңейткішті мықты қосу үшін біз оның қосылымын қолғапқа орнатуға болатын жұқа тақтаға дәнекерледік. Біз сымдарды светодиодтарға дәнекерледік, содан кейін тиісті ұштарын жерге немесе оны порт кеңейткішінің дұрыс таңбаланған түйреуіштеріне қосатын схемаға дәнекерледік. Содан кейін біз дәл сол тақтаны bluetooth серіктесімізге портты кеңейткіштің тоғызыншы түйреуішіне берілетін қуатқа қосу үшін қолдандық.

Біз ашық сым бар кез келген жерде жылуды қысқартатын және электрлік таспаны қолдандық. Біз мұны қалай жасағанымызды жақсы түсіну үшін фотосуреттерді тіркедік, бірақ сіз үшін тиімді болатын техниканы қолдануға еркін екеніңізді ескеріңіз.

6 -қадам: икемді сенсорларды дәнекерлеу

Алдыңғы қадамға ұқсас, бұл қадам шектеулі емес және дәнекерлеуді жасауға болады, бірақ ең тиімді деп санайды.

Біздің жобада үлкен қозғалыс еркіндігін қамтамасыз ету үшін біз икемді сенсордың екі ұшына сымдарды дәнекерледік, содан кейін жарықдиодты жарықтандырылған сымның кез келген бөлігін жабу үшін жылуды қысқартты.

7 -қадам: HEXWear -ге қосылу, оның ішінде сыртқы көзді пайдалану

Сымдардың көптігін HEXWear -ге тікелей қосу үшін біз қысқыш қосқыштарды қолдандық, содан кейін оларды HEXWear -дің әр түрлі порттарына бұрап қойдық. Осылайша біз порттардың әрқайсысына тікелей қосылуды қамтамасыз еттік және егер біз HEXWear үшін жаңа жобалар жасағымыз келсе, оны оңай алып тастай алдық.

Біз сондай -ақ HEXWear -ге жеткілікті қуат беру үшін үш AAA батареясын сыйдыра алатын шағын сыртқы қуат көзін қостық. Біз бұл сыртқы қуат көзін білезікке байлап қойдық, ол әрқашан қосылып тұрды және қозғалысты айтарлықтай тежемеді.

8 -қадам: Барлығын қолғапқа бекіту

Ақырында, сіз бәрін қолғапқа дұрыс бекіткіңіз келеді, сондықтан сіздің өнім шынымен киінеді. Сіз әр икемді сенсорды сәйкес саусаққа қосқыңыз келеді, оның пайдасыздығына байланысты бас бармақты жоққа шығарып, сол саусағыңыздағы иілгіш сенсорға жанатын сәйкес жарықдиодты қосқыңыз келеді. Иілгіш сенсордың дұрыс иілуін қамтамасыз етудің ең тиімді әдісі таспа болды, бірақ оны қосымша шүберекпен қолғапқа тігу де жақсы жұмыс істейді.

Содан кейін сізге HEXWear, порт кеңейткіші мен bluetooth -ді бір қолғапқа қосу қажет болады. Сыртқы қуат көзін білезікпен байланыстыру үлкен қозғалғыштықты қамтамасыз ету және қозғалғыштықты/тозуға кедергі жасамау үшін өте тиімді екенін байқадық. Басқа компоненттерге келетін болсақ, кеңістікті нығайту үшін артық сымды орау үшін бұрауыштарды қолдануды ұсынамыз.

Өнімнің мүмкіндігінше эстетикалық тартымды болуы үшін компоненттерді орналастыру үшін үлкен икемділік пен еркіндікке ие болу үшін, сізде дәнекерленген қосылыстар мен ашық сым жоқ екеніне көз жеткізіңіз.

9 -қадам: Отладка жасаңыз және ләззат алыңыз

Бұл процесте қателіктердің пайда болу ықтималдығы жоғары, сондықтан біз сіздің компоненттеріңіз процесс барысында күтілгендей жұмыс істейтінін тексеруді ұсынамыз. Бұл Arduino эскизіндегі сериялық мониторды үнемі қолданып, икемді сенсордың көрсеткіштері сәйкес келетінін растау үшін, кез келген нәрсе дәнекерленгеннен кейін оның жақсы байланыс бар екенін және оның дұрыс жұмыс жасайтынын және ашық сымдардың жоқтығын білдіреді. Электрлік компоненттердің көп болуына байланысты өте кішкентай жерде ашық сымдар сіздің ең үлкен жауыңыз болады.

Жұмыс қолғапын сәтті құрғаннан кейін, ләззат алыңыз! Жобаңызбен көңілді айналысыңыз және фортепианодағы дыбыстарды кез келген басқа үлгілерге ауыстыруға болады, егер сіз шынымен бірегей тозатын технологиялық құралға ие болғыңыз келсе!