Biodata sonifikatsiyasi: 36 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Ikki prob orqali galvanik o'tkazuvchanlik o'zgarishiga asoslangan MIDI yozuvlarini yarating.

Kodning so'nggi versiyasi va yangilangan darsliklar uchun, iltimos, electricforprogress.com saytiga o'ting va mening github loyihamni tekshiring

1 -qadam: lehimsiz non paneli

Elektronika eksperimentining asosiy vositasi - sotilmaydigan elektron jadval. Foydalanuvchilarga tarkibiy qismlarni bir -biriga ulash va osonlikcha qayta konfiguratsiya qilish imkonini beradigan Breadboard yangi kelganlarga elektronika va tajribali muhandislarga dizaynni prototiplash va elektron tizimlarni osongina ulash imkonini beradi.

Non panelida elektr bilan bog'langan bir qator teshiklar mavjud. Gorizontal qatorlar terminal panelidagi Breadboard bo'ylab 5 ta ulangan nuqtadan o'tadi va abcde va fghij harflari bilan belgilanadi. Non paneli o'rtasida katta bo'linish gorizontal qatorlarni ajratadi, bu Dual Inline Package (DIP) mikrochiplaridan foydalanishni osonlashtiradi. Non paneli yon tomonlarida vertikal teshik ustunlari joylashgan bo'lib, ular odatda qizil va ko'k chiziqlar bilan belgilanadi. Ushbu vertikal ustunlar ko'pincha quvvat ulanishlari uchun ishlatiladi (musbat kuchlanish va er) va ular "avtobus" deb nomlanadi. Biz barcha ijobiy va er usti ulanishlarini ushbu taxtalarga har tomondan o'rnatamiz. Keyingi bosqichda biz non taxtasining har ikki tomonida asoslar va musbat avtobuslarni bog'laymiz.

Ikkita elektron komponentni "ulash" uchun biz qismlarning uchlarini (yoki "oyoqlarini") qo'shni gorizontal teshiklarga joylashtiramiz. Bu foydalanuvchiga har bir gorizontal qator 5 balli bir nechta komponentlarni bir -biriga ulash imkonini beradi.

2 -qadam: 555 taymerni kiriting

555 taymer - bu 8 pinli DIP mikrochip, biz uni elektr o'tkazuvchanligini o'lchash qobiliyatiga ega bo'lgan multivibrator sifatida sozlaymiz. Chipni 1 -pin yuqori tomonga yo'naltirilsin - siz chip ustida 1 -pin yaqinida kichik doira ko'rasiz, shuningdek 555 taymerdagi har bir pinni aniqlaydigan diagramaga qarang.

555 taymerini elektron jadvalning pastki qismiga qo'ying. Non paneli o'rtada bo'sh joy bilan joylashtirilgan, mikrochip bu bo'shliq bo'ylab o'tishi kerak. Non paneli satrlari raqamlangan, biz 555 taymerni 27, 28, 29 va 30 -qatorlarga joylashtiramiz, 27 -qatorda 1 -pin.

3 -qadam: 1 -bandni erga ulang

555 -pin 1 -ni erga ulab, A -ustunning 27 -qatoridagi o'tish simini yer avtobusiga qo'shing.

4 -qadam: Vaqt kondansatörü C1

Vaqt kondansatörü C1 (0.0042uF) ni 555 taymerining 1 va 2 -pinlari orasiga ulang. Kichkina ko'k kondansatörü B ustunidagi 27 va 28 qatorlarga joylashtiring.

Bu kondansatör taymerning umumiy chastota diapazonini o'rnatadi, bu erda biz ikkita prob orqali elektr sig'imining tebranishlarini o'lchagan holda, 555 dan eng yuqori pulsatsiyani olish uchun juda kichik qiymatdan foydalanamiz.

5 -qadam: C2 kondansatkichini ajratish

Yuqori chastotali ajratuvchi C2 (1uF) kondansatörünü 555 taymerining musbat va erga, 27 va 1 -va 8 -pinlarga, D va G ustunlariga ulang.

Kondensatorning oyoqlarini kesish foydali bo'lishi mumkin, bunda non taxtasiga yaxshiroq joylashadi, lekin ehtiyot bo'ling, oyoqlar mikrochip bo'ylab cho'zilib, rozetkalarga to'liq ulanadi.

6 -qadam: C3 elektrolitik kondansatkichini ajratish

Kam chastotali ajratuvchi elektrolitik kondansatkich C3 (41uF) ni 555 taymerining musbat va erga, 27 va 1 -chi va 8 -chi pinlariga, C va H ustunlariga ulang.

E'tibor bering, elektrolitik kondansatkichlar polarizatsiyalangan bo'lib, manfiy uchini qopqoq yonidan oq chiziq bilan aniqlaydi; Kondensatorning salbiy tomoni 1 -pinli (Topraklama) C ustuniga va kondansatkichning ijobiy tomoni 8 -pinli (Ijobiy) H ustuniga o'tishiga ishonch hosil qiling.

7 -qadam: LED chiqishi

Qizil LEDni 555 taymerli 29 -pinli A pinli chiqish piniga 3 va er usti avtobusiga qo'shing. LEDning uzunroq simini (anod) A qatorining 29 -qatoriga, LEDning qisqa oyog'ini Ground Bus teshiklaridan biriga joylashtiring.

**- LEDlar qutblangan va ularni to'g'ri yo'nalishda kiritish kerak. LEDning katodli oyog'i (manfiy) svetodiodning yon tomonidagi tekislangan qirrasi bilan, musbat Anodni esa uzunroq oyog'i bilan aniqlash mumkin. LEDning kutupluluğu va rangini oddiy tugmachali batareya yordamida aniqlash mumkin, batareyani svetodiodlar orasiga suring, siz LEDning yonishini ko'rasiz yoki ko'rmaysiz, batareyani boshqa tomonga burishga harakat qiling. Batareya + (keng tekis) uchi Anodga (uzunroq oyoqqa) va batareya - (kichikroq tugma) katodli tuproqli oyog'iga ulanganida LED yonadi. CR2032 3v tugmachali batareyani oling va uni sinab ko'ring!

Oxirgi bosqichda hamma narsa ishlaganidan so'ng, agar xohlasangiz, qaytib kelib, LEDning oyoqlarini kesishingiz mumkin.

Ogohlantirish: har qanday oddiy sharoitda chiqish pimi va LED o'rtasida rezistor qo'shiladi. Ushbu to'plamning tuzilishini soddalashtirish uchun oqim cheklov rezistorlari qoldirilgan. Biz to'plamdagi har bir LED uchun rezistorlarni qo'shdik. O'zgartirilgan yo'riqnomalar, shu jumladan joriy cheklovli rezistorlar qo'shimcha sifatida taqdim etiladi.

8 -qadam: Jumper 555 Trigger ostonasiga

555 -taymer 28 -qator D -ustunining 2 -pin va 6 -pinlari orasidagi G jumperining 29 -ustuniga jumper simini ulang.

Bu asosiy elektrod uchun kirish aloqasini tashkil etuvchi 555 taymerining ostonasi va tetik pimlarini biriktiradi.

9 -qadam: Jumper 555 V+ ga qaytariladi

555 taymerining 4 -pinini musbat avtobusga 30 -qatorli D simli musbat avtobusga ulang.

555 taymerining 8 -pinini musbat avtobusga ulang.

(555 VCC uchun tasvir va qadamni V+ga qo'shing)

10 -qadam: R1 rezistori 100K 555 musbat avtobusga tushishi

Rezistor R1 (100k) ni 555 -chi pin 7 va pozitiv avtobus o'rtasida ulang. Rezistorning bir tomonini 28 -qator J ustuniga, rezistorning boshqa tomonini esa musbat avtobusga joylashtiring.

11 -qadam: Jekni tekshiring

Tekshirish usuli - 3,5 mm mono raz'em, u ikkita lehimli pin orqali non paneliga ulanadi. Qattiq joy bo'lsa -da, uyaga lehimlangan bosh pimlari 28 va 29 -qator H ustunlariga to'g'ri keladi.

Sarlavha pinlari foydalanuvchiga to'plamni qurishni osonlashtirish uchun uyalarga qo'shilgan. E'tibor bering, ulagich yoki pimlarga haddan tashqari kuchlanish lehim ulanishining buzilishiga olib kelishi mumkin. Agar sizning to'plamingizda rozetkaga lehimlangan bosh pimlari bo'lmasa, iltimos, rozetka va sarlavhani lehimlash bo'yicha ko'rsatmalarni ko'ring.

12 -qadam: Ijobiy avtobus o'tish moslamasi

Chap va o'ngdagi (qizil) eng yuqori nuqtalar orasiga jumper simini ulab, taxtaning har ikki tomonidagi pozitiv avtobusni ulang.

13 -qadam: er usti avtobus o'tish joyi

Chap va o'ng (ko'k) eng yuqori nuqtalari orasiga o'tish simini ulab, taxtaning har ikki tomonidagi Ground Bus -ni ulang.

14 -qadam: Galvanometrni sinovdan o'tkazish

Endi biz bir nechta batareyalarni ulashga va 555 taymerdan yangi qurilgan galvanometrni sinab ko'rishga tayyormiz.

Qora batareya qutisiga 3 ta AA batareyasini joylashtiring, qutidagi quvvat tugmasi "O'chirilgan" holatda ekanligiga ishonch hosil qiling. Batareya qutisini Qizil simni Breadboard ijobiy (qizil) avtobusga ulang, Batareya qutisini Qora simni Breadboard Ground (ko'k) avtobusiga ulang. Endi batareya qutisidagi quvvat kalitini "ON" holatiga o'tkazing. LED yoritilishi kerak, bunda 555 taymer yoqilgan.

Oq elektrod uchlarini galvanometrga ulanadigan 3,5 mm raz'emga ulang (yopishqoq prokladkalarni ishlatmang). Barmoqlaringiz bilan elektrodlarning metall tugma uchlariga tegib, siz o'tkazuvchanlik o'zgarishiga asoslangan LED chirog'ini ko'rasiz. Elektrodlarga ozgina teginish, LED chirog'ini asta -sekin yoqish va o'chirishni ko'rsatishi mumkin, agar elektrodlarni qattiq siqib qo'ysangiz, LED juda tez yonadi, xuddi LED yonib turgandek yoki bir oz xira bo'lib ko'rinadi.

15 -qadam: ATMEGA328 28pinli DIP -ni joylashtiring

Sizning MIDIsprout to'plamingiz ichki osilatorda 8 MGts chastotada ishlaydigan sigortalar o'rnatilgan ATMEGA328 mikro-kontroller bilan birga keladi va MIDIsprout dasturiy ta'minoti bilan oldindan yuklanadi. Bu 28 pinli DIP ikkita parallel qatorda 14 pinli.

328p chipini taxtaning yuqori qismiga, 1 -pinni chipdagi kichik doira bilan belgilang, E va F ustunlaridagi bo'shliq bo'ylab DIPni o'z ichiga olgan 1-14 qatorlarga joylashtiring.

** Osonlik bilan qayta dasturlash va tajriba o'tkazish uchun non paneli 9 va 10 -pimlariga 16 MGts chastotali osilatorni qo'shish va MIDIsprout kodi o'zgartirilgan arduino Uno taxtasi yordamida dastur o'rnatish mumkin. ATMEGA328 -ni ICSP orqali tashqi dasturchi (boshqa arduino) va jumper simlari labirint bilan qayta dasturlash mumkin;)

** Bundan tashqari, qo'shimcha sifatida MIDIsprout to'plamini galvanometrni yig'ish uchun oldingi qadamlar yordamida qurish mumkin, bunda non paneli to'g'ridan -to'g'ri Arduino Uno -ga ulangan! Yangiliklarni kuzatib boring, xabardor bo'lib boring; Biz bilan qoling…

Malumot uchun, kod MIDIsprout joriy versiyasiga oldindan yuklangan:

Arduino kodi:

16 -qadam: ATMEGA328 -ni yoqing

328 -sonli VCC pinini 7 -qator A ustuni va musbat avtobus orasidagi o'tish moslamasi yordamida musbat avtobusga ulang.

17 -qadam: ATMEGA328 -ni ishga tushiring

328 -gachasi Ground pinini 8 -qator B ustuni va er usti avtobuslari orasidagi o'tish moslamasi yordamida yer avtobusiga ulang.

18 -qadam: ATMEGA328 -ni yoqing (analog)

328 -gachasi analog kuchlanish pinini 9 -qator J ustuni va musbat avtobus orasidagi o'tish moslamasi yordamida musbat avtobusga ulang.

19 -qadam: ATMEGA328 topraklama (analog)

328 -gachasi Ground pinini 7 -qator J ustuni va er osti avtobuslari orasidagi o'tish moslamasi yordamida yer avtobusiga ulang.

20 -qadam: ATMEGA328 kirishiga 555 taymer chiqishi

Chiqish pinini 555 taymerdan 328 -gachasi kirish piniga 555 taymer pin 3 -qator 29 -ustun D va 4 -qator D ustuni orasidagi o'tish simini ulang.

Bu erda 555 raqamli chiqishi pulsning davomiyligini o'lchaydigan va taqqoslaydigan 328, INT0 uzilish pinini ishga tushiradi.

21 -qadam: tugma

Tugma vertikal holatda turishi uchun, uning uch oyog'ini sekin egib (uchini bir vaqtning o'zida egib) tayyorlash kerak. 19, 20 va 21 -satrlar ustunining chap burchagidagi tugmachani joylashtiring

22 -qadam: ATMEGA328 analogli kirishni o'chirish tugmasi

Tugmachaning markaziy pimini 328 -ning analog kirishiga (A0) ulagich simidan ulang. Tugma qatori 20 -ustuni E va 328 (A0 pinli) 6 -qatorli G ustunlari orasiga o'tish moslamasini ulang.

23 -qadam: MIDI Jek

MIDI Jekni non paneliga joylashtiring. MIDI uyasining old tomonida joylashgan ikkita uchli o'rnatish pinini aniqlab, ularni yuqoriga egib, MIDI uyasining old qismini ko'rsatib, uyani tayyorlang. MIDI ulagichini non taxtasining o'ng tomoniga, jakni o'ng tomonga qaragan holda joylashtiring. MIDI raz'emini I va J ustunlariga, 18, 19, 21, 23 va 24 -qatorlarga joylashtiring. MIDI raz'emlarining beshta pimi non paneliga to'g'ri joylashadi, juda qattiq bosishdan ehtiyot bo'ling.

24 -qadam: MIDI ma'lumotlarini ATMEGA328 Tx ga ulash

MIDI ma'lumot chiqish pinini ATMEGA328 ketma -ket uzatish (Tx) piniga ulang, 23 -qator F (23 -MIDI ma'lumot pin) va 3 -ustun B -qator (328 Tx) o'rtasida o'tish moslamasini ulang.

25 -qadam: MIDI Power Resistor V+

MIDI quvvat pimi (4) va V+ orasidagi qarshilikni 19 -ustun 19 -qatorga (MIDI quvvati) va kartaning o'ng tomonidagi pozitiv avtobusga ulangan 220 Ohmli rezistor yordamida ulang.

26 -qadam: MIDI Ground Jumper

MIDI Ground pinini F -21 -qator (MIDI Ground) va Ground Bus o'rtasidagi jumper simidan foydalanib, Ground avtobusiga ulang.

27 -qadam: Ijobiy kuchlanish tugmasi

D ustuni 19 -qator va pozitiv avtobus orasidagi o'tish moslamasini ishlatib, tugmachali musbat kuchlanish pinini musbat avtobusga ulang.

28 -qadam: Zamin tugmasi

D -qator 21 -gachasi va er osti avtobuslari orasidagi o'tish moslamasi yordamida Ground Bus tugmachasini Ground Bus -ga ulang.

29 -qadam: LEDlar (qizil)

MIDIsprout -da 5 ta rangli LED mavjud bo'lib, ular yorug'lik namoyishi va MIDI yozuvlarining holatini ko'rsatadi.

LED (qizil) anod - uzun oyoqni 5 -qator A ustuniga va LED katodini yer avtobusiga ulang.

**- Oddiylik uchun biz ushbu konstruktsiyada joriy cheklovli rezistorlarni o'tkazib yubormaymiz, iltimos, LEDlarni o'z ichiga olgan rezistorlarni qo'shish bo'yicha ko'rsatmalar uchun ilovaga qarang.

30 -qadam: LEDlar (sariq)

LED (sariq) anodni - uzun oyog'ini 11 -qatorga ulang LED (qizil) anodni - uzun oyog'ini 5 -qatorli A katagiga va LED katotini yer avtobusiga va LED katotini er avtobusiga ulang.

31 -qadam: LEDlar (yashil)

LED (yashil) anod - uzun oyoqni 12 -qator A ustuniga va LED katodini yer avtobusiga ulang.

32 -qadam: LEDlar (ko'k)

LED (ko'k) anod - uzun oyoqli J -14 -ustunga va LED -katodni yer avtobusiga ulang.

33 -qadam: LEDlar (oq)

LED (oq) anodli uzun oyoqli J -13 -ustunga va LED -katodni yer avtobusiga ulang.

34 -qadam: 16 MGtsli kristalli osilatorli joy ushlagichi

16 MGtsli kristalli osilatorni ATMEGA328 9 va 10 -ustunli C va 9 -chi pimlarga qo'shish kerak. Qism qutblanmagan va kristalni har qanday yo'nalishda 9 va 10 -pinlarga kiritish mumkin.

35 -qadam: Batareya to'plami

Batareya paketini qizil taxtaga joylashtiring. 3 ta AA batareyasini joylashtiring va batareya qutisini yoqing. LED yoqilganda 555 galvanometr yonishi kerak.

Elektrod simlarini non taxtasining pastki qismidagi ulagichga ulang va simlarning ikkita tugma uchiga teging. Galvanometrli LED barmoqlaringizning o'tkazuvchanligiga javoban yonib turishi kerak.

36 -qadam: Biodata sonifikatsiyasi

Jel yostiqchalari yordamida elektrod simlariga tegsa yoki biriktirilsa, MIDIspout dasturi o'tkazuvchanlikdagi kichik o'zgarishlarni aniqlaydi va bu o'zgarishlarni MIDI yozuvlari va rangli chiroqlar sifatida aks ettiradi!

MIDI kabelini non panelidagi MIDI uyasidan ulab, MIDIsprout to'plami MIDI eslatmalariga javoban tovush chiqarish uchun MIDI -ni qo'llab -quvvatlaydigan sintezatorlar, klaviatura, ovoz generatorlari va kompyuterlarga ulanishi mumkin.

Tugmani aylantirish orqali MIDIsprout -ning chegara/sezuvchanligini sozlash mumkin. Eshikni pasaytirish orqali galvanometrdan o'tkazuvchanlikning kichikroq tebranishlarini aniqlash mumkin; chegarani oshirish orqali, eslatmalarni chiqarish uchun katta o'zgarishlar talab qilinadi. Uzoq muddatli o'rnatish paytida men MIDI ma'lumotlarining yoqimli oqimini chiqaradigan past chegarali sozlamalardan foydalanaman. Bir nechta o'simliklar bilan o'tkaziladigan ommaviy interaktiv tadbirlar uchun men eshikni baland ko'taraman, natijada MIDI yozuvlari faqat odam o'simlikka yaqinlashganda yoki unga tegsa bo'ladi.