DRUMMER TEMPO KEEPER: 30 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Barabanchining eng muhim vazifasi - vaqtni saqlash. Bu shuni anglatadiki, har bir qo'shiq uchun ritm doimiy bo'lib qoladi.

Barabanchi Tempo Keeper - barabanchilarga vaqtni yaxshiroq saqlashga yordam beradigan qurilma. U tuzoq barabanining boshiga ulanadigan kichik piezo diskdan iborat. Barabanchi har safar tuzoq barabaniga urilganda, qurilma zarbalar orasidagi vaqtga qarab daqiqadagi zarbalarni ko'rsatadi. Agar guruh tasodifan tezlasha yoki sekinlasha boshlasa, barabanchi darhol xabardor bo'ladi va izchil tempni saqlash uchun kichik tuzatish kiritishi mumkin.

Yaqinda men baraban chaladigan guruhning chiqishida, tomoshabinlardan yana bir davulchi, mening guruhim klik trekda o'ynaydi deb o'yladi - bu guruh a'zolari quloqchinlarga har bir zarbani bosadi, chunki ritm juda barqaror edi. har bir qo'shiq davomida. Barabanchining vaqt saqlovchisiga qanday iltifot va hurmat!

1 -qadam: QISMLAR

Baraban haroratini saqlagichni yaratish uchun kerak bo'ladigan qismlarning to'liq ro'yxati, taxminiy narxi va men yaratgan narsalar haqida eslatmalar. Siz bu qismlarni Amazon, eBay, Adafruit va SparkFun kabi veb -saytlardan olishingiz mumkin. Eng arzon qismlar odatda eBay -da sotiladi va ular Xitoydan keladi, shuning uchun ular kelishiga bir necha hafta vaqt ketishi mumkin. Agar siz AQShdan Arduino brendini sotib olgandan ko'ra, Xitoydan arzon mikrokontroller (men qilganimdek) olsangiz, siz har xil drayverlardan foydalanishingiz kerak. Boshqa drayverlarni yuklab olish va o'rnatish uchun nima qilish kerakligini aytib o'tdim.

1. Mikrokontroller. Men Xitoydan Arduino Nano klonidan foydalandim, u allaqachon sarlavhalar bilan birga kelgan. ($ 4.50)

2. To'rt raqamli displey. To'rt pinli to'rtta raqamli displeyni olganingizga ishonch hosil qiling. 7-segmentli to'rt xonali displeyni olmang, chunki u 12 ta pinni talab qiladi. ($ 3.50)

3. Loyiha muhofazasi. Men RadioShack 3 "x 2" x 1 "loyiha korpusidan foydalandim. Uning plastik ekanligiga ishonch hosil qiling, chunki siz to'rt xonali displey uchun teshikni kesib olishingiz kerak. ($ 6.00)

4. Piezo Chunki bu qism tuzoqli barabanda o'tirgan va juda ko'p harakat va tebranishga duchor bo'lgani uchun, uning atrofidagi qobiqli piezodan foydalanish kerak. Plastik korpusli arzon versiyalar bor, lekin men gitara yig'ish uchun ishlatiladigan mustahkamroq korpusli variantni tanladim. ($ 10.00)

5. Piezo uchun uzatuvchi sim. Men oddiy 22 ta AWG simini ishlatardim. ($ 1.00)

6. 10K Ohmli rezistor. 10K jigarrang - qora - to'q sariq - oltin. (0,25 dollar)

7. Batareya to'plami. Bu men uchun eng oson echim edi, chunki men gidroksidi batareyalar bilan ishlashni xohlamadim, u loyiha qutisi ostida tayanch bo'lib xizmat qiladi va u abadiy qoladi! Kichikroq narsa uchun siz bir nechta tanga batareyali batareyalardan foydalanishingiz mumkin. ($ 8.00)

8. USB kabeli. Kabel Nano -ga batareya to'plamidan quvvat beradi va eskizni yuklash uchun kompyuter va Nano o'rtasidagi interfeysni ta'minlaydi. ($ 0.00 - mikrokontroller bilan birga)

9. Perf Board. Siz komponentlarni taxtaga lehimlaysiz va keyin faqat siz foydalanadigan qismini kesib tashlaysiz. ($ 2.00)

10. Non paneli. Men birinchi bo'lib plastik non paneli va o'tish simlari yordamida ushbu loyihaning prototipini yig'dim. To'g'ri ishlaganimdan so'ng, men oxirgi versiyani perf kartasiga lehimladim. Buni qilishning hojati yo'q, lekin tavsiya etiladi. ($ 2.00)

11. Jumper simlari. O'rnatish, sinovdan o'tkazish va lehimlash uchun sizga erkakdan ayolga to'rtta sim kerak. ($ 1.00)

12. Velcro chiziqlar. Piezo sensorini tuzoq tamburiga ulash uchun velkrodan foydalaning. Bundan tashqari, siz uni loyiha korpusi va batareya paketini ulash uchun ishlatishingiz mumkin. (0,80 dollar)

Umumiy taxminiy qiymati: $ 39.05

2 -qadam: TOOLS

Loyihani yig'ish uchun sizga kerak bo'lgan vositalar

1. Lehimlash temir. Prototip ishlagandan so'ng, siz tarkibiy qismlarni non taxtasidan perf kartasiga o'tkazasiz.

2. Lehim. №1 bilan bir xil.

3. Dremel yoki shunga o'xshash asbob. Siz bu kartani kesish uchun va ekran va USB port uchun loyiha korpusida teshiklar yaratish uchun ishlatasiz.

4. Elektr tasmasi. Siz piezoga uzatuvchi simlarni lehimlaysiz, keyin lehimlangan joyning atrofiga elektr tasmasini qo'yasiz.

5. Tornavida. Bu sizga loyiha muhofazasini ochish va yopish uchun kerak.

6. Kompyuter. Siz o'zingizning eskizingizni kompyuterga yozasiz va uni mikrokontrollerga yuklaysiz.

7. Arduino IDE dasturi. (Internetga asoslangan vosita sifatida ham mavjud).

3 -qadam: U qanday ishlaydi

Birlashtirishdan oldin, uning qanday ishlashini tushunish foydali bo'ladi.

1. Piezo* - bu qancha tebranish borligini o'lchaydigan komponent. Biz tuzoq barabanida qancha tebranish borligini o'qish uchun piezoni tuzoq tamburiga va piezoning simlarini mikrokontrollerga biriktiramiz.

2. Mikrokontroller eskizi baraban qachon urilganini aniqlash uchun piezoni o'qiydi va u vaqtni qayd qiladi. Baraban keyingi safar urilganda, u vaqtni qayd etadi va shu zarba va oldingi zarba asosida daqiqadagi zarbalarni hisoblab chiqadi.

3. Shuningdek, biz mikrokontrollerga raqamli displeyni biriktiramiz. U daqiqadagi zarbalarni hisoblagandan so'ng, natijani raqamli displeyda ko'rsatadi. Qurilmaning o'sha qismini siz o'ynayotgan paytda sizga ko'rinadigan joyga qo'yishingiz mumkin. Mennikini erga qo'yilgan tepalik yoniga qo'ydim.

Eslatma: Agar siz tuzoqqa choraklik yozuvlarni o'ynamasangiz, o'qish siz o'ynagan narsani aks ettiradi. Tezlikni aniqlash uchun qo'shiq ritmini ijro etishga qaytguncha kuting.

* Biz tebranish miqdorini o'lchash uchun ushbu loyihada piezoni INPUT komponenti sifatida ishlatamiz. Boshqa loyihalarda, agar siz uni OUTPUT komponenti sifatida ishlatsangiz, u tebranish hosil qiladi va karnayga aylanadi!

4 -qadam: BROADBOARD PROTOTYPE

Lehimlash - bu mening eng yaxshi iste'dodim emasligi uchun, men avval uning ishlashini ta'minlash uchun plastik plastinka va o'tish simlari yordamida prototipli qurilmani birlashtirdim. U ishlayotganda, men uni taxtaga o'tkazdim va lehimladim. Agar siz tajribali ishlab chiqaruvchi bo'lsangiz, bu qismni o'tkazib yuborishingiz va to'g'ridan -to'g'ri perf taxtasiga lehimlashingiz mumkin.

1. Mikrokontrollerni taxtaning o'rtasiga joylashtiring, shunda taxtaning chap tomonidagi pimlarni va taxtaning o'ng tomonidagi pimlarni ajratadigan plastmassa ustuni bo'ladi. Rasmda ko'rsatilgandek, USB porti taxtaning chetida, o'rtada emasligiga ishonch hosil qiling.

5 -qadam: piezoni ulang

Piezo - analog sensori, chunki u 0 dan 1024 gacha bo'lgan qiymat haqida xabar beradi, shuning uchun uni arduino analog piniga ulash lozim. Men birinchi analog pinni ishlatdim, A0.

1. Piezoning musbat (qizil) simini Arduino A0 piniga ulang.

2. Piezoning manfiy (qora) simini Arduino ustidagi tuproqli (GND) pimlarga ulang.

6 -qadam: Rezistorni ulang

Rezistorni piezo ulangan pinlarga ulang (A0 va GND)

(Rezistorning qaysi tomoni qaysi pinga ulanishi muhim emas, ular bir xil.)

7 -qadam: CLK PIN -kodini ko'rsatish

To'rt xonali displey birligi Arduino-dagi ikkita raqamli pinga ulanadi. Men Nano -dagi D2 va D3 bo'lgan birinchi ikkita raqamli pinni ishlatardim.

Ayol-erkak kabelidan foydalanib, displeydagi CLK pinini Arduino D3 piniga ulang

8 -qadam: DISPLAY DIO PIN -ni ulang

Ayol-erkak kabeli yordamida displeydagi DIO pinini Arduino D2 piniga ulang

9 -qadam: VCC PIN -kodini ulang

Ayol-erkak kabeli yordamida displeydagi VCC pinini Arduino-dagi 5V quvvat piniga ulang

10 -qadam: GND PIN -kodini ulang

1. Ayol-erkak kabeli yordamida displeydagi GND pinini Arduino-dagi GND piniga ulang.

Elektron prototipi uchun hamma narsa shu

11 -qadam: CH340 drayverlarini yuklash (ixtiyoriy)

Agar siz Xitoydan Arduino -dan arzonroq foydalanayotgan bo'lsangiz, u kompyuter bilan aloqa qilish uchun CH340 chipidan foydalanishi mumkin. Siz ushbu chip uchun drayverlarni yuklab olishingiz va o'rnatishingiz kerak. Siz rasmiy drayverlarni ushbu saytdan yuklab olishingiz mumkin (agar diqqat bilan qarasangiz, sahifa ingliz va xitoy tillarida). Drayvlarni shaxsiy kompyuterga ishga tushirish faylini ishga tushirish orqali o'rnating.

12 -qadam: KUTUBXONANI DIGITAL KO'RSATISH (TM1637)

To'rt xonali displeyda TM1637 chipi ishlatiladi. Raqamli displeyda raqamlarni ko'rsatishni osonlashtiradigan kutubxonani yuklab olishingiz kerak. Https://github.com/avishorp/TM1637 saytiga o'ting. Clone yoki Yuklash -ni tanlang va Zip -ni yuklashni tanlang. Faylni kompyuteringizga saqlang.

13 -qadam: KUTUBXONANI DIGITAL KO'RSATISH

1. Kompyuteringizda Arduino IDE dasturini ishga tushiring. Bo'sh eskizning konturini taqdim etadi.

2. Sketch | ni tanlang Kutubxonani qo'shing |. ZIP kutubxonasini qo'shing … va kutubxonani o'rnatish uchun Github -dan yuklagan faylni tanlang.

14 -qadam: ARDUINO taxtasi va portini tanlang

1. Arduino -ni kompyuteringizga USB kabeli bilan ulang. Keyin Arduino IDE -ga va yangi eskizga o'ting.

2. To'g'ri taxtani tanlang, masalan, Arduino Nano.

3. Arduino kompyuterga ulangan portni tanlang.

15 -qadam: SKETCH: ZAMONA

1. Baraban urilganmi yoki yo'qligini aniqlash uchun biz piezo sensori A0 pinini o'qiymiz. Piezo tuzoq tamburidagi tebranish miqdorini o'lchaydi va bizga 0 (tebranishsiz) va 1024 (maksimal tebranish) o'rtasida qiymat beradi.

2. Musiqa va boshqa asboblardan ozgina tebranishlar bo'lishi mumkinligi sababli, noldan yuqori o'qish barabanga urilganligini bildirmaydi, deb ayta olmaymiz. Biz piezodan o'qishni tekshirganda, shovqinlarga ruxsat berishimiz kerak. Men bu qiymatni THRESHHOLD deb atayman va men 100 ni tanladim. Bu shuni anglatadiki, 100 dan yuqori har qanday o'qish barabanga urilganligini ko'rsatadi. 100 yoki undan pastroq narsa shunchaki shovqin. Maslahat: agar siz barabanga tegmaganingizda qurilma o'qishni ko'rsatsa, bu qiymatni oshiring.

3. Biz daqiqada urishlarni hisoblayotganimiz uchun, barabanga har bir urish vaqtini kuzatishimiz kerak. Mikrokontroller boshlanganidan beri o'tgan millisekundlar sonini kuzatib boradi. Bu qiymat millis () funktsiyasi bilan mavjud, bu uzun tamsayı (uzun tip).

16-qadam: SKETCH: PRE-SETUP

Eskizning yuqori qismiga sozlash funktsiyasining tepasiga quyidagilarni kiriting. (Agar xohlasangiz, tushuntirish oxirida yakuniy eskizni yuklab olishingiz mumkin).

1. Birinchidan, bizga kerak bo'lgan ikkita kutubxonani kiriting: Siz yuklagan TM1637Display va math.h.

2. Keyin, biz foydalanadigan pinlarni aniqlang. Agar siz qurilmani yig'ishdan eslasangiz, CLK pimi - raqamli 2 -pin, DIO - 3 -raqamli pin va Piezo - A0 (analog 0).

3. Hozircha BO'LGANI 100 deb belgilang.

4. Keyin, o'qish (hozirgi piezo sensori o'qilishi) va lastbeat (oldingi zarba vaqti) deb nomlangan eskiz uchun bizga kerak bo'lgan ikkita o'zgaruvchini yarating.

5. Nihoyat, TM1637 kutubxonasini ishga tushiring, biz CLK va DIO ishlatadigan pin raqamlarini beramiz.

// kutubxonalar

#include #include // Pins #define CLK 2 #deoDIO 3 #deefine PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // o'qish o'zgaruvchilari; Long LastBeat; // TM1637 displey kutubxonasini ko'rsatish displeyi (CLK, DIO);

17 -qadam: SKETCH: SETUP FUNCTION

Agar siz eskizni bosqichma-bosqich qurayotgan bo'lsangiz, setup () funktsiyasi uchun quyidagilarni yozing.

1. PinMode funktsiyasidan foydalanib, piezo pinini INPUT pin deb e'lon qiling, chunki biz undan o'qiymiz.

2. Raqamli displeyni eng yorqin darajaga o'rnatish uchun setBrightness funktsiyasidan foydalaning. U 0 (eng kam yorqin) dan 7 (eng yorqin) gacha bo'lgan o'lchovni ishlatadi.

3. Bizda baraban urishi bo'lmaganligi sababli, bu o'zgaruvchini joriy vaqtga o'rnating.

bo'sh o'rnatish () {

// pinMode pinlarini o'rnatish (PIEZO, INPUT); // Displeyning yorqinligini ko'rsatish display.setBrightness (7); // Birinchi zarbani hozirgi kabi yozing lastBeat = millis (); }

18 -qadam: SKETCH BODY: MANTIQ

Agar eskizni bosqichma-bosqich qurayotgan bo'lsangiz, asosiy loop () funktsiyasi uchun quyidagilarni kiriting.

1. Sensor ostonadan yuqoridagi qiymat o'qilmaguncha, piezo sensori qiymatini o'qing, bu esa tuzoq tamburiga urilganligini ko'rsatadi. Hozirgi zarba vaqtini shunday zarba sifatida saqlang.

2. Keyin, daqiqadagi zarbalarni hisoblash uchun calculeBPM funktsiyasini chaqiring. Hisoblash uchun bu zarbaning vaqtini va oxirgi zarbaning vaqtini o'tkazing. (Keyingi qadam funktsiyani o'z ichiga oladi). Natijani bpm da saqlang.

3. Keyin, natijani TM1347 kutubxonasidan showNumberDec () deb nomlangan funktsiyaga o'tkazib, LED displeyda daqiqadagi zarbalarni ko'rsatish.

4. Nihoyat, oldingi zarbaning vaqtini (oxirgi urish) bu zarba (bu urish) vaqti qilib belgilang va barabanga keyingi zarbani kuting.

void loop () {

// Bizga baraban urildi? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Vaqtni yozib oling, bpm ni hisoblang va natijani uzoq ko'rsatish thisBeat = millis (); int bpm = calcBBM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat endi lastBeat keyingi baraban uchun lastBeat = thisBeat; }}

19 -qadam: SKETCH: Daqiqaga urishlarni hisoblang

Maslahat: bu funktsiyani dasturning sozlash funktsiyasidan yuqoriga qo'ying, shunda uni ikki marta e'lon qilish shart emas.

Namuna hisoblash uchun yuqoridagi diagramaga qarang.

1. Har daqiqada zarba (bpm) hisobini bajarish uchun funktsiyani yarating. Baraban urish vaqtini (thisTime) va oldingi baraban urish vaqtini (lastTime) parametr sifatida qabul qiling.

2. Ikki baraban urish orasidagi vaqtni olib tashlang va o'tgan vaqtni saqlang. Vaqt farqi millisekundda (ms) urish sonini (1) beradi.

3. Millisekunddagi zarbalarni daqiqasiga zarbaga aylantirish. Sekundda 1000 millisekund borligi sababli, soniyani urish (1) olish uchun 1000ni ikki zarba orasidagi vaqtga bo'ling. Bir daqiqada 60 soniya borligi sababli, sonini 60 ga ko'paytirib, daqiqada urish (1) ni oling. Butun son (butun son) qiymatini qaytarish uchun yakuniy natijani yaxlitlang.

Agar xohlasangiz, yakuniy eskizni bu bosqichdan yuklab olishingiz mumkin

int calcBBM (long thisTime, long lastTime) {

uzoq o'tdi = thisTime - lastTime; er -xotin bpm = dumaloq (1000. / o'tgan * 60.); qaytish (int) bpm; }

20 -qadam: Saqlash va yuklash

1. Arduino IDE -da Fayl -ni tanlang va Saqlash -ni tanlang. Chizmani nomini kiriting va eskizni saqlash uchun Saqlash -ni bosing (faqat birinchi marta saqlaganingizda uni nomlashingiz kerak).

2. Eskizni Arduino -ga yuklash va sinovga tayyorgarlik ko'rish uchun Sketch -ni tanlang va Upload -ni tanlang.

21 -qadam: Batareyani ulang va prototipni tekshiring

Oxirgi versiyani yig'ishdan oldin qurilmani sinab ko'ring.

1. Batareya to'plamini mikrokontrollerga ulang

2. Piezoni tuzoqli barabanga qo'ying va barmog'ingiz bilan ushlab turing.

3. Tarmoqli barabanga bir necha marta urib, o'qing, baraban zarbalaringiz asosida daqiqada urish tezligini ta'minlang.

3. To'g'ri ishlagandan so'ng, siz oxirgi versiyani lehimlashingiz mumkin.

22 -qadam: LEHIMNING UZATILMASI PIEZOGA ULADI

1. Piezo tuzoq tamburida, qolgan qismi esa boshqa joyda bo'lishi uchun siz piezodagi sim miqdorini uzaytirishingiz kerak. Qo'shimcha bo'shashish uchun piezoning uchlarini taxminan uch fut simga lehimlang.

Maslahat: Agar uzaytiruvchi simingiz rangsiz bo'lsa, piezodan qaysi qizil, qaysi qora simni belgilang.

23 -qadam: Komponentlarni PERF taxtasiga o'tkazing

Keyin, sxemani plastmassadan yasalgan taxtadan perf taxtasiga o'tkazing va komponentlarni lehimlang. Lehimlangan versiya taxta versiyasi bilan bir xil bo'lishi kerak.

1. Mikrokontrollerni plastmassa taxtadan perflat taxtasiga o'tkazing, bunda chap va o'ng pinlar ulanmagan va USB ulagichi to'g'ri tomonga qaragan. Har bir pinni kartaga lehimlang.

2. Siz ulagan uzun piezo simlarini lehimlang (qora sim GND ga va qizil sim A0 ga).

3. Rezistorni piezo bilan bir xil pinlarga lehimlang.

4. Ko'rsatkich blokini non paneliga ulanganidek lehimlang (CLK - D3; DIO - D2; VCC - +5V va GND - GND).

24 -qadam: PERF BOSHQARMASINI TRIM

1. Perfor taxtasining ishlatilmayotgan qismlarini ehtiyotkorlik bilan kesib oling, shunda mikrokontroller loyiha korpusiga mos keladi.

25 -qadam: LOYIHA QO'ShIMChASI: Raqamli displeyni o'zgartirish

1. Raqamli displeyga mos keladigan loyiha korpusining yuqori qismidagi teshikni kesish uchun dremel yoki shunga o'xshash asbobdan foydalaning.

26 -qadam: LOYIHA QO'ShIMChASI: USB modifikatsiyasi

1. USB port uchun loyiha korpusining yon tomonidagi teshikni kesib oling.

27 -qadam: LOYIHA QO'ShIMChASI: PIEZO simlari uchun notinch

Mikrokontroller USB ulanadigan joydan qarama -qarshi tomondan, piezo simlari uchun kichik chuqurchani kesib oling.

28 -qadam: BIRINCHI JINSIY QURILISH

1. Displeyni loyiha korpusining yuqori qismiga o'rnating, shunda u siz yaratgan teshikka to'g'ri keladi.

2. Perf kartasini mikrokontroller bilan loyiha korpusining pastki qismiga o'rnating, shunda USB portiga siz yaratgan teshik orqali kirish mumkin.

Maslahat: Men bir -biriga tegmasliklari uchun ikkita taxta orasiga mantar taxtasining kichik qismini qo'yaman.

29 -qadam

Piezo simlarini o'zingiz yaratgan chuqurchaga joylashtiring va loyiha korpusini bir -biriga mahkamlang.

30 -qadam: PIEZO VA TESTNI TUG'ISH

1. Velcro chiziqlar yordamida piezoni tuzoq tamburining boshiga o'rnating.

2. Iltimos, baraban chalayotganingizda qurilmaning qolgan qismini erga yoki ko'rish oson bo'lgan boshqa joyga qo'ying.

3. O'zingizning vaqt o'lchash qobiliyatingiz bilan guruhdoshlaringizni hayratda qoldiring!