Φορετή τεχνολογία: Τύμπανα αέρα: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Ο στόχος μας για αυτό το έργο ήταν να φτιάξουμε ένα φορετό κιτ τυμπάνου από επιταχυνσιόμετρα και πιεζο δίσκους. Η ιδέα ήταν ότι με ένα χτύπημα του χεριού, θα έπαιζε ένας θόρυβος παγίδας. ή, με ένα πάτημα ενός ποδιού, θα έπαιζε ένας ήχος από ένα hi-hat ή ένα μπάσο. Για τον έλεγχο του κιτ, χρησιμοποιήσαμε μικροελεγκτή Hexwear, λογισμικό κωδικοποίησης Arduino και Cycling '74 MAX για έξοδο ήχου και επιλογή. Αυτό το έργο ήταν μέρος μιας μεγαλύτερης συνεργασίας μεταξύ του κολλεγίου Pomona και της Ακαδημίας Μηχανικών του Fremont.

Βήμα 1: Μέρη και εργαλεία

Παρακάτω είναι μια λίστα με τα μέρη που αποτελεί το έργο μας και μια λίστα με όλα τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν.

Μέρη:

• Φανελένιο πουκάμισο (x1)
• Ασαφείς κάλτσες (x2)
• Δίσκοι Piezo (x2) (https://www.sparkfun.com/products/10293)
• Επιταχυνσιόμετρα MMA8451 (x2) (https://www.adafruit.com/product/2019)
• Μικροελεγκτής ATmega32U4 HexWear (x1) (https://hexwear.com)
• RN42 Microchip Bluetooth (x1) (https://www.sparkfun.com/products/12576)
• 18 Gauge Wire
• #2 Βίδες (x14)
• #2 Πλυντήρια (x14)
• Συνδέσεις Crimp? 22-16 Gauge (x14) (https://www.elecdirect.com/crimp-wire-terminals/ring-crimp-terminals/pvc-ring-terminals/ring-terminal-pvc-red-22-18-6- 100pk)
• Αυτοκόλλητη καρφίτσα (x1)

• Συνδετήρες με μονωμένο βινύλιο με κουμπιά ραφής (x15) (https://www.delcity.net/catalogdetails?item=421005)

Εργαλεία:

• Ψαλίδι
• Σετ συγκόλλησης
• Συρματόσχοινα
• Συρματοκόπτης
• Ηλεκτρική ταινία
• Εργαλείο πτύχωσης
• Κατσαβίδι
• Πυροβόλο θερμής κόλλας
• 3D εκτυπωτής (προαιρετικό)
• Πυροβόλο θερμού αέρα

Λογισμικό:

• Max Cycling '74 (https://cycling74.com)
• Λογισμικό κωδικοποίησης Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)

Λήψη των προγραμμάτων οδήγησης:

1) (Μόνο για Windows, οι χρήστες Mac μπορούν να παραλείψουν αυτό το βήμα) Εγκαταστήστε το πρόγραμμα οδήγησης μεταβαίνοντας στη διεύθυνση https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Λήψη και εγκατάσταση του προγράμματος οδήγησης (το αρχείο.exe που παρατίθεται στο βήμα 2 στο επάνω μέρος της συνδεδεμένης σελίδας RedGerbera).

2) Εγκαταστήστε την απαιτούμενη βιβλιοθήκη για το Hexware. Ανοίξτε το Arduino IDE. Στην ενότητα "Αρχείο" επιλέξτε "Προτιμήσεις". Στο χώρο που παρέχεται για πρόσθετες διευθύνσεις διευθύνσεων πινάκων, επικολλήστε https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο "OK". Μεταβείτε στην επιλογή Εργαλεία -> Πίνακας: -> Διαχειριστής πίνακα. Από το μενού στην επάνω αριστερή γωνία, επιλέξτε "Συνεισφορά". Αναζητήστε και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στους πίνακες Gerbera και κάντε κλικ στην επιλογή Εγκατάσταση. Κλείστε και ανοίξτε ξανά το Arduino IDE. Για να διασφαλίσετε ότι η βιβλιοθήκη έχει εγκατασταθεί σωστά, μεταβείτε στην επιλογή Εργαλεία -> Πίνακας και μεταβείτε στο κάτω μέρος του μενού. Θα πρέπει να δείτε μια ενότητα με τίτλο "Gerbera Boards", κάτω από την οποία θα πρέπει να εμφανίζεται τουλάχιστον το HexWear (αν όχι περισσότεροι πίνακες όπως το mini-HexWear).

3) Για να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη του επιταχυνσιόμετρου χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο σύνδεσμο: https://learn.adafruit.com/adafruit-mma8451-accelerometer-breakout/wiring-and-test. Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο κουμπί "Λήψη της βιβλιοθήκης MMA8451"

Βήμα 2: Προετοιμάστε τα καλώδια

Κόψτε 9 κομμάτια σύρματος αρκετά μακριά για να ανοίξει το χέρι σας (περίπου 1m). Αυτά τα κομμάτια θα συνδεθούν με τα δύο επιταχυνσιόμετρα. Κόψτε 4 μακρύτερα κομμάτια, αρκετά μακριά για να φτάσετε στα πόδια σας από την τσέπη του φανέλου (περίπου 2μ.). Αυτά θα συνδεθούν με τους πιέζους. Κόψτε άλλα 3 μικρότερα κομμάτια (περίπου 15 εκατοστά) για το μικροτσίπ bluetooth. Απογυμνώστε και τα δύο άκρα όλων των κομματιών σύρματος, αφήνοντας 2 εκατοστά γυμνό σύρμα.

Βήμα 3: Συνδέστε τα καλώδια στους αισθητήρες

Χρησιμοποιήστε ένα συγκολλητικό σίδερο για να κολλήσετε 4 από τα καλώδια 1m σε ένα από το επιταχυνσιόμετρο και 5 από τα καλώδια 1m στο άλλο επιταχυνσιόμετρο. Τα επιταχυνσιόμετρα έχουν σήμανση καρφίτσες και έχουμε παράσχει ένα διάγραμμα κυκλώματος για να απεικονίσουμε πού πρέπει να πάει κάθε καλώδιο. Μαζί με το διάγραμμα κυκλώματος, έχουμε προσαρτήσει σημάνσεις στις διατάξεις των επιταχυνσιόμετρων: συνδέστε τα καλώδια στις ακίδες που έχουν κυκλωθεί με μαύρο χρώμα.

Κάθε πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας έχει δύο καλώδια. Απογυμνώστε τα άκρα των πιεζοσυρμάτων και κολλήστε τα στα καλώδια των 2 μέτρων. Χρησιμοποιήστε τους συνδετήρες με μόνωση βινυλίου και το πιστόλι θερμού αέρα για να ασφαλίσετε τις συνδέσεις.

Τέλος, κολλήστε τα 3 καλώδια 15 εκατοστών στο μικροτσίπ Bluetooth (ανατρέξτε στο διάγραμμα κυκλώματος και τη σήμανση για τις συγκεκριμένες ακίδες).

Σημείωση: Το μικροτσίπ Bluetooth και τα επιταχυνσιόμετρα έχουν πολύ στενές ακίδες. Επιλέξαμε σύρμα 18 Gauge για στιβαρότητα και επειδή ταιριάζει με τους συνδετήρες πτύχωσης που χρησιμοποιούσαμε, αλλά αν χρειαστεί, μπορείτε να κολλήσετε λεπτότερα καλώδια στους αισθητήρες και στη συνέχεια να κολλήσετε τα καλώδια 18 μετρητών στα λεπτά.

Θα πρέπει τώρα να έχετε το ένα άκρο όλων των καλωδίων συνδεδεμένο! Τα άλλα άκρα συνδέονται με το εξάγωνο.

** Οι σημάνσεις για τα επιταχυνσιόμετρα, το bluetooth και το piezo είναι ευγενική προσφορά του sparkfun (https://www.sparkfun.com) και του adafruit (https://www.adafruit.com)

Βήμα 4: Σύνδεση με το διάγραμμα Hex και Circuit

Πάνω είναι ένα διάγραμμα που περιγράφει λεπτομερώς τη συναρμολόγηση. Για να συνδέσουμε τα καλώδια με το Hexware χρησιμοποιήσαμε παξιμάδια, βίδες και συνδετήρες πτύχωσης (στην εικόνα παραπάνω ως κόκκινες συνδέσεις). Μόλις το καλώδιο στερεωθεί στον σύνδεσμο πτύχωσης, μπορεί να συνδεθεί με το εξάγωνο χρησιμοποιώντας μια ροδέλα και μια βίδα όπως φαίνεται παραπάνω. Για ένα διάγραμμα της δεκαεξαδικής συσκευής, ανατρέξτε στη σήμανση καρφιτσών παραπάνω.

Ακολουθώντας το διάγραμμα, συγκεκριμένα τις μαύρες γραμμές, συνδέστε το έδαφος και των δύο πιέζων με έναν πείρο γείωσης στο εξάγωνο. Στη συνέχεια, για τα δύο επιταχυνσιόμετρα, συνδέστε και τις δύο βάσεις τους σε μια ακίδα γείωσης στο εξάγωνο. Δεδομένου ότι υπάρχουν μόνο μερικές καρφίτσες γείωσης, θα συνιστούσαμε να κολλήσετε μαζί όλα τα καλώδια που πρόκειται να γειωθούν από το επιταχυνσιόμετρο ή όλα τα καλώδια που θα γειωθούν από το πιέζο. Ωστόσο, προσέξτε να παρακολουθείτε τα πάντα! Ο πείρος με την ένδειξη A (ή Διεύθυνση) στα επιταχυνσιόμετρα πρέπει επίσης να προσαρτηθεί στη γείωση. Αυτό γίνεται για να διαφοροποιήσουμε τα δύο επιταχυνσιόμετρα το ένα από το άλλο, δίνοντας στο ένα από αυτά μια άλλη ταυτοποίηση. Τέλος, συνδέστε τη γείωση του bluetooth στη γείωση στο εξάγωνο.

Τελειώνοντας τη σύνδεση της γείωσης, στη συνέχεια ξεκινήστε τις συνδέσεις στο VCC, που περιγράφονται με κόκκινο χρώμα παραπάνω. Το Vin και από τα δύο επιταχυνσιόμετρα πρέπει να συνδεθεί στο VCC στο εξάγωνο, το ίδιο με τον πείρο VCC στο bluetooth. Και πάλι, λόγω έλλειψης καρφίτσες, θα συνιστούσαμε συγκόλληση καλωδίων πριν από την τελική σύνδεση με το εξάγωνο.

Και στα δύο επιταχυνσιόμετρα υπάρχουν ακίδες με την ένδειξη SCL και SDL. Συνδέστε τα με τις ίδιες ακίδες στο hexwear (το SCL είναι cerulean και το SDA είναι ματζέντα στο παραπάνω διάγραμμα). Στη συνέχεια, στη μονάδα bluetooth, συνδέστε το RX-1 με το RX στο εξάγωνο (ναυτικό παραπάνω) και το TX-1 στο TX στο εξάγωνο (ανοιχτό πράσινο πάνω). Αυτό επιτρέπει τις συνδέσεις bluetooth. Τέλος, συνδέστε το δεύτερο σκέλος ενός από τους πιέζους με την καρφίτσα D12 (σκούρο πράσινο) και το δεύτερο σκέλος του δεύτερου πιεζό με το D9 (μοβ πάνω). Αυτό γίνεται για να μεταφερθεί μια αναλογική έξοδος από τους πιεζοαισθητήρες στο hexwear.

** η σήμανση καρφιτσών hexwear είναι ευγενική προσφορά της Red Gerbera (https://www.redgerbera.com), εικόνες επιταχυνσιόμετρου ευγενική προσφορά του adafruit και πιεζο/bluetooth mate ευγενική προσφορά του sparkfun

Βήμα 5: Μεταφόρτωση του κώδικα

Για να αρχίσετε να χρησιμοποιείτε τα τύμπανα, ανοίξτε πρώτα τον κωδικό MAX (που ονομάζεται Max_Drum.maxpat). Για να μπορέσετε να επεξεργαστείτε τον κωδικό ή να τον αποθηκεύσετε, θα πρέπει να έχετε λογαριασμό στο Cycling '74, αλλά όλα λειτουργούν χωρίς λογαριασμό. Θέλετε να συνδέσετε το εξάγωνο στοιχείο bluetooth στον δικό σας υπολογιστή. Για να το κάνετε αυτό, συνδέστε το εξάγωνο σε ισχύ. Μόλις το hexwear είναι συνδεδεμένο, πρέπει να ανάψει ένα κόκκινο φως στη μονάδα bluetooth. Στη συνέχεια, ανοίξτε τις προτιμήσεις bluetooth. στον υπολογιστή σου. Πρέπει να εμφανιστεί ένα όνομα σύμφωνα με τις γραμμές του 9CBO. Όταν σας ζητηθεί κωδικός πρόσβασης, πληκτρολογήστε 1234. Το bluetooth σας θα πρέπει στη συνέχεια να είναι συνδεδεμένο στον υπολογιστή.

Στη συνέχεια, ανεβάστε τον κωδικό Arduino στο εξάγωνο (ονομάζεται final_electronics.ino). Τώρα το μόνο που μένει να κάνετε είναι να συνδέσετε το bluetooth στο MAX. Στο μέγιστο κώδικα, θα πρέπει να δείτε κάτι που ονομάζεται "εκτύπωση". Εάν κάνετε κλικ σε αυτό και ανοίξετε τη σειριακή οθόνη, θα δείτε όλες τις διαθέσιμες θύρες και τις διαθέσιμες θύρες bluetooth. Στο πλαίσιο που ονομάζεται σειριακός o 9600. Εδώ, σειριακό σημαίνει η σειριακή οθόνη, o είναι η θύρα και το 9600 είναι το εύρος ζώνης σύνδεσης. Για να συνδέσετε το bluetooth, αντικαταστήστε το o με τα ονόματα άλλων θυρών bluetooth. Συχνά πρέπει να τα δοκιμάσετε όλα, αλλά η μονάδα bluetooth θα γίνει πράσινη μόλις συνδεθεί στη σωστή θύρα μέσω MAX.

Μόλις μεταφορτωθεί ο κώδικας, βεβαιωθείτε ότι έχετε δώσει τη σωστή διαδρομή στα αρχεία ήχου σε MAX. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι σύροντας τα αρχεία ήχου σε MAX.