Arduino Floor Piano: 10 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Πάνω από ένα καλοκαίρι δημιούργησα αυτό το πιάνο δαπέδου. Είναι ελαφρώς διαμορφωμένο μετά από το πιάνο που εμφανίστηκε στην ταινία "Big". Πέρασα σχεδόν 100 ώρες για να το δημιουργήσω, αλλά εκτιμώ ότι θα μου έπαιρνε μόνο 30 ώρες αν το ξανακάνω. Υπάρχουν πάνω από 120 πόδια σύρμα, 300 γραμμές κώδικα και αμέτρητα κομμάτια ξύλου στο εσωτερικό του. Συμμετείχα στην έκθεση του νομού μας και πήρα τον πρωταθλητή. Πήγα στην κρατική έκθεση με αυτό και πήρα επίσης τον μεγάλο πρωταθλητή.

Μη διστάσετε να κάνετε οποιεσδήποτε αλλαγές ή βελτιώσεις στο δικό σας πιάνο.

Καλή διασκέδαση και καλή τύχη!

Βήμα 1: Προμήθειες

• Arduino Uno
• Breadboard
• 1k αντιστάσεις (12)
• 18-20 καλώδιο μετρητή (περίπου 75 πόδια)
• Κόντρα πλακέ (3 πόδια επί 4 πόδια)
• Ακρυλικό φύλλο (4 φύλλα 18 "x24")
• Wood Lath (χρησιμοποίησα περίπου 160 πόδια)
• Κυκλικό πριόνι (λεπίδες - 24 δόντια και 140 δόντια)
• Κλιπ Αλιγάτορα (36)
• Ταινία στεγανοποίησης παραθύρου πάχους 3/8 ιντσών (Περίπου 42 ")
• Μεντεσέδες (4-6 όσο μικρότερος τόσο το καλύτερο)
• Συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων
• Κόλλα σπρέι
• Σπρέι μπογιά
• Αλουμινόχαρτο
• Ξυλόκολλα
• Υπερκόλλα
• Σφιγκτήρες

Θα χρειαστούν άλλα είδη οικιακής χρήσης και εργαλεία

Βήμα 2: Σχεδιάζοντας το περίγραμμα

Πρώτα σχεδίασα το περίγραμμα του πιάνου στο φύλλο κόντρα πλακέ, έτσι ώστε να είναι πιο εύκολο να απεικονίσω το πιάνο.

Τα λευκά πλήκτρα μετρήθηκαν 6 7/8 "επί 33"

Τα μαύρα πλήκτρα είναι κεντραρισμένα στις άκρες των λευκών πλήκτρων και έχουν μέγεθος 4 "επί 15"

Ο χώρος αποθήκευσης έχει πλάτος 3 και τρέχει το μήκος του πιάνου (4 πόδια)

Βήμα 3: Χτίζοντας τους Διαχωριστές

Πρώτα μέτρησα και έκοψα το ξύλινο πηχάκι έτσι ώστε να έχει το ίδιο μέγεθος με τις γραμμές που σχεδίασα στο προηγούμενο βήμα.

Στη συνέχεια, έκανα τρίψιμο στις άκρες για να αποφύγω μελλοντικά slivers και για πιο ομαλή εμφάνιση.

Μετά το τρίψιμο, χρησιμοποίησα την ξύλινη κόλλα του Έλμερ για να κολλήσω όλα τα κομμάτια. Έσφιξα τα διαχωριστικά στο κόντρα πλακέ για περίπου 30 λεπτά.

Στη συνέχεια έφτιαξα ανυψωτικά για κάθε κλειδί. Αυτά θα ταιριάζουν ακριβώς στα διαμερίσματα των κλειδιών και θα επιτρέπουν στα κλειδιά να είναι στο ίδιο επίπεδο με την κορυφή. Έφτιαξα στοίβες από πηχάκια που είχαν ύψος 3 και στη συνέχεια έβαλα μακριά κομμάτια πηχάκι από πάνω.

Βήμα 4: Ζωγραφίζοντας το πιάνο

1. Χρησιμοποίησα τη μαύρη βαφή ψεκασμού για να βάψω τα μαύρα κλειδιά και το χώρο αποθήκευσης.

2. Άφησα το μαύρο χρώμα να στεγνώσει για μερικές ώρες και μετά έβαλα ταινία πάνω από το μαύρο.

3. Έπειτα έβαψα με σπρέι τα λευκά πλήκτρα λευκά. Η κασέτα κράτησε όλα τα μαύρα πλήκτρα μαύρα.

4. Αφού άφησα το χρώμα να στεγνώσει, αφαίρεσα την ταινία.

Σημείωση: Δεν χρειάζεται να βάψετε όλα τα κλειδιά. Τα έβαψα μόνο, για να μπορέσω αργότερα να χρησιμοποιήσω ημι-αδιαφανές ακρυλικό.

Βήμα 5: Κόψτε και βάψτε το ακρυλικό

1. μετρήστε τις διαστάσεις κάθε κλειδιού και σχεδιάστε ένα αντίγραφο του κλειδιού στο φύλλο του ακρυλικού.

2. Κόψτε το ακρυλικό

Προσπάθησα πρώτα να χρησιμοποιήσω ένα ακρυλικό μαχαίρι, αλλά αυτό απέτυχε. Κατέληξε να σπάσει το ακρυλικό φύλλο αντ 'αυτού.

Χρησιμοποίησα μια κυκλική λεπίδα πριονιού με 200 δόντια. Αυτό λειτούργησε τέλεια και κόπηκε γρήγορα.

3. Ελέγξτε για να βεβαιωθείτε ότι είναι το σωστό μέγεθος

Εάν ο πίνακας είναι πολύ μεγάλος κόψτε λίγο και ελέγξτε ξανά.

4. χρωματίστε με ψεκασμό το ακρυλικό

Προσπαθήστε να βάψετε όσο το δυνατόν γρηγορότερα και πιο ομοιόμορφα. Το χρώμα αρέσει να συγκεντρώνεται και τότε δεν φαίνεται τόσο ωραίο.

Βήμα 6: Φτιάξτε τα μαξιλάρια αισθητήρα

1. Καλύψτε ένα μεγάλο φύλλο χαρτιού με αλουμινόχαρτο. Χρησιμοποίησα κόλλα κόλλας και λειτούργησε τέλεια. (Όσο πιο βαρύ είναι το χαρτί, τόσο το καλύτερο)

2. Κόψτε τα σχήματα των κλειδιών στα τακάκια. Απλώς χρησιμοποίησα ένα ψαλίδι και πρόχειρες εκτιμήσεις μήκους.

3. Σχεδιάστε το περίγραμμα των μαξιλαριών στο χαρτί.

Αυτό είναι ένα από τα πιο δύσκολα βήματα. Βεβαιωθείτε ότι ακολουθείτε τα μοτίβα και κόβετε κατά μήκος των γραμμών έτσι ώστε να κολλάει ένα μεσαίο κομμάτι και τα δύο μισά να πλέκονται χωρίς να αγγίζετε.

4. Κόψτε τα τακάκια στη μέση

Χρησιμοποίησα ένα βοηθητικό μαχαίρι, αλλά αν έχετε ένα xacto-μαχαίρι που θα λειτουργούσε καλύτερα.

5. Το δεύτερο κομμάτι των αισθητήρων πηγαίνει στα ακρυλικά πάνελ. Καλύψτε την πλευρά του πίνακα που δεν είναι βαμμένη με αλουμινόχαρτο. (Η κόλλα ψεκασμού λειτουργεί τέλεια!)

Επαναλάβετε αυτά τα βήματα για κάθε πλήκτρο στο πληκτρολόγιο

Βήμα 7: Συναρμολογήστε τα κλειδιά

1. Τοποθετήστε ανυψωτικά

Κολλήστε τα χρησιμοποιώντας κόλλα ξύλου

2. Τοποθετήστε λωρίδες αφρού

Τοποθετήστε τις λωρίδες αφρού κατά μήκος των κατακόρυφων (μακριών) άκρων των κλειδιών. Αυτά λειτουργούν ως ελατήρια. Όταν το ακρυλικό σπρώχνεται προς τα κάτω, ο αφρός συμπυκνώνεται και ο πίνακας χαμηλώνει. Όταν το ακρυλικό απελευθερώνεται, ο αφρός ανεβαίνει.

3. τοποθετήστε χαρτί/αλουμινόχαρτο

Τοποθετήστε το αλουμινόχαρτο ανάμεσα στις δύο σειρές αφρού. Βεβαιωθείτε ότι τα δύο μισά δεν αγγίζουν σε κανένα σημείο.

4. Τοποθετήστε το ακρυλικό πάνω από τον αφρό.

Βρήκα χρήσιμο να επισημάνω τα ακρυλικά πάνελ έτσι ώστε να γνωρίζω πού ταιριάζουν τα πάνελ.

Τώρα έχετε κάτι που μοιάζει πολύ με πληκτρολόγιο, αλλά κάνει θόρυβο. Στα επόμενα βήματα θα προσθέσουμε ήχο στο πιάνο.

Βήμα 8: Καλωδίωση

Ευτυχώς, η ηλεκτρική/καλωδίωση σε αυτό το έργο είναι αρκετά απλή. Αποτελείται από 3 καλώδια που τρέχουν σε κάθε κλειδί και μία αντίσταση για κάθε κλειδί.

Στη μία πλευρά του κάτω μαξιλαριού, θέλετε να συνδέσετε θετική τάση και στην άλλη δύο, γείωση και ένα καλώδιο σήματος. Το καλώδιο σήματος τρέχει απευθείας σε ψηφιακή είσοδο/έξοδο στο Arduino. Το καλώδιο γείωσης περνά μέσα από μια αντίσταση (οποιαδήποτε τιμή λειτουργεί) και στη συνέχεια σε μια κοινή γείωση. Όλα τα καλώδια είναι κρυμμένα στο χώρο αποθήκευσης.

1. Τρυπήστε 3 τρύπες από την αποθήκη σε κάθε κλειδί.

Αυτές οι οπές πρέπει να είναι αρκετά μεγάλες ώστε να χωράει το σύρμα.

2. καλώδιο τροφοδοσίας μέσω των οπών.

Για τα κλιπ αλιγάτορα μου, απλά έκοψα τα άκρα των καλωδίων. Τροφοδότησα το σύρμα από τα κλιπ μέσα από τις τρυπημένες τρύπες.

Κλείστε δύο κλιπ αλιγάτορα στη μία πλάκα και το ένα στο άλλο, 3. Συγκολλήστε σύρματα

Το επόμενο βήμα είναι να κολλήσετε το σύρμα από τους συνδετήρες αλιγάτορα στα μακριά καλώδια που επιστρέφουν στο Arduino και στο breadboard σας.

4. Συνδέστε τα καλώδια

Το ένα καλώδιο που συνδέεται δύο με το δικό του πάνελ συνδέεται απευθείας με 5v. Για να γίνει αυτό, έτρεξα ένα καλώδιο άλματος προς τη θετική ράγα σε μια σανίδα ψωμιού και κάθε κλειδί είχε ένα θετικό καλώδιο που επέστρεφε σε αυτήν τη θετική ράγα.

Στον άλλο πίνακα (αυτό με δύο καλώδια) συνδέστε ένα καλώδιο απευθείας σε ψηφιακή είσοδο/έξοδο στην πλακέτα Arduino σας. Το δεύτερο καλώδιο συνδέεται με τη γείωση με μια αντίσταση έλξης. Συνδέσα τη γείωση με την αρνητική ράγα του ψωμιού και στη συνέχεια χρησιμοποίησα τις μικρές ράγες για να συνδέσω την αντίσταση και το σύρμα με τη γείωση.

Βήμα 9: Ο κώδικας

Υπάρχουν δύο κύρια προγράμματα του κώδικα. Ο κώδικας Arduino και ο κώδικας python. Το Arduino απλώς μεταδίδει τις πληροφορίες πίσω στον υπολογιστή χρησιμοποιώντας τις σειριακές θύρες. Στη συνέχεια, ο υπολογιστής αναπαράγει τα αρχεία ήχου με βάση τους εισαγόμενους αριθμούς.

1. Όλα τα αρχεία μπορούν να βρεθούν σε αυτό το αποθετήριο GitHub.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε διατηρήσει όλα τα αρχεία σε έναν φάκελο

2. Ανεβάστε το αρχείο "final_Arduino_Program" στο Arduino σας

3. Ορίστε τον κατάλογο εργασίας του Python IDE στον φάκελο που περιέχει όλα τα αρχεία σας.

4. Ανοίξτε το αρχείο "1 octive final.py"

5. Αλλάξτε τη σειριακή θύρα της γραμμής 65 στη θύρα που περιέχει το Arduino. (Το βρήκα χρησιμοποιώντας το Arduino IDE)

6. Εκτελέστε το πρόγραμμα "1 octive final.py"

Υπάρχουν οδηγίες για την αλλαγή του οργάνου μέσα στο αρχείο python

Καλα να περνατε!

Βήμα 10: Βελτιώσεις

Λίγες ιδέες είχα για βελτιώσεις στο πιάνο.

• Δημιουργήστε ένα παιχνίδι όπως το Guitar Hero
• Δημιουργήστε έναν διακόπτη οκτάβας για να μπορείτε να παίξετε ένα ευρύτερο φάσμα σημειώσεων
• Δημιουργήστε έναν εναλλάκτη οργάνων για εναλλαγή μεταξύ οργάνων
• Δημιουργήστε ένα GUI για ευκολότερη πλοήγηση
• Αντικαταστήστε το Arduino με ένα Raspberry Pi, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να είναι συνδεδεμένο σε υπολογιστή
• συγκολλήστε ένα PCB αντί για ένα breadboard

Βελτιώσεις που έχω κάνει

• Δημιούργησα ένα κάλυμμα για τον χώρο αποθήκευσης
• Έκοψα μια τρύπα στο πλάι για να κλείσει το κάλυμμα και επίσης να συνδεθεί με τον υπολογιστή