Ultrasonik aqlli asbob: 4 qadam (rasmlar bilan)

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

Maqsad

Bu asbob masofani o'lchash uchun ultratovushli sensor yordamida (bu sizning qo'lingiz bo'lishi mumkin). Bu bilan chalish uchun eslatma tanlanadi, har xil rejimda asbob har xil narsalarni o'ynaydi. Bu bitta nota (asbobni bass sifatida ishlatish uchun) yoki ketma -ket bir nechta notalar bo'lishi mumkin (sintezator sifatida foydalanish uchun).

Agar siz elektronika va lehim haqida asosiy tushunchaga ega bo'lsangiz, buni qilishni maslahat beraman.

Asboblar:

- Minimal bosib chiqarish maydoni 12x8 sm bo'lgan 3D printer- Minimal ish maydoni 300x200 mm bo'lgan lazerli kesuvchi yoki CNC mashinasi- Zımpara uskunasi- Issiq yopishtiruvchi qurol- Lehimlovchi temir

Materiallar:

- Qalinligi 3 mm bo'lgan yog'och (MDF) Umumiy o'lchami 600x400 mm, lekin siz har bir qismini kichikroq taxtalardan kesib olishingiz mumkin, keyin minimal tomoni 300x200 mm (bu kerakli qismning tashqi o'lchami, shuning uchun tashqi tomondan emasligini unutmang) Agar siz ushbu usuldan foydalansangiz, uni kesib tashlashingiz kerak)

- Karnay (tashqi diametri 5 V 8 Ohm 93 mm), siz karnay teshigining o'lchamlarini o'zgartirishingiz kerak bo'ladi, chunki hamma dinamiklar ham bir xil emas - Arduino (UNO) - Dupont kabellari 20 va 10 sm22x 10 sm erkak - erkak 10x 20 sm erkak - ayol 4 x 20 sm ayol - ayol (10 sm kabellar) (20 sm kabellar)

- Tel taxminan. 2x60 sm (qalinligi 2 mm, lekin bu unchalik muhim emas)

- 2 ta ferrit uzuk (shovqinni kamaytirish uchun, funktsiyasi bo'yicha emas, balki tavsiya etiladi)- 4 tugma (16 mm) (16 mm tugma)

- 1 pianino pedali- I2C adapterli 20x4 LCD (20x4 LCD, shu jumladan I2C adapteri)

- TDA2030A audio kuchaytirgich moduli (TDA 2030 audio kuchaytirgich moduli)

- Arduino quvvat manbai 5V yoki quvvat banki bilan ishlash uchun usb kabelini uzing- 3,5 mm audio raz'em porti (3,5 mm audio raz'em porti (men ishlatganimdek emas)) (2-variant)

- Issiqlik o'lchagich quvurlari (2 mm) (Issiqlik qisqaradigan quvurlar to'plami)- Kichik non taxtasi (ixtiyoriy, siz simlarni men ishlatadigan joyga lehimlashingiz mumkin) (Mini Breadboard)

Dizayn jarayoni va tarixi

Men bu asbobni maktab loyihasi uchun yasadim, menga aqlli ob'ektni loyihalash va qurish kerak edi. Biroz aqliy hujumdan so'ng, men foydalanuvchi asbobni 1 berganida, bir nechta notalarni ijro etadigan asbob yaratish g'oyasi bilan keldim.

Men bu asbobni birinchi marta yaratganimda, u biroz boshqacha ko'rinardi va oxirgi mahsulot bo'lgan boshqa funktsiyalari ham bor edi. Bu asbob uchun mening birinchi mezonim, u erda u turli xil tovushlarni (pianino yoki gitara ovozi) va akkordlarni ijro eta oladi. Biroq, bir nechta tuzatishlardan so'ng, men sd -kartadan ovozli fayllarni qanday ijro etishni aniqlay olmadim, ovoz buzila boshladi. Shunday qilib, keyingi iteratsiyada men asbob faqat PWM signallarini o'ynashi kerak deb qaror qildim, bu ham yaxshi eshitiladi. Bu ultratovush sensori bo'lgan pianinodan Theraminning aqlli versiyasiga aylandi.

Bir nechta boshqa funktsiyalarni dasturlashda, men bir vaqtning o'zida bir karnay bilan bir nechta tovushlarni ijro qila olmasligimni angladim. Shunday qilib, men uni bir vaqtning o'zida bir nechta tovushlarni ijro etish o'rniga, ketma -ket bir nechta yozuvlarni ijro etadigan sintezator qilishga qaror qildim.

Bu loyiha men birinchi marta lazer kesgichdan foydalandim va Adobe Illustrator -dan foydalanishim kerak edi, shuning uchun men o'z ishimni etarlicha yaxshi tushuntira olaman deb umid qilaman.

1 -qadam: Komponentlarni yig'ish (sinov bosqichi)

Hamma narsani qurishdan oldin, biz barcha komponentlarimizni sinab ko'rishimiz kerak, shunda hammasi ishlaydi.

Lehimlash kerak bo'lgan simlarni lehimlashdan boshlang, bular:- audio raz'em ulagichi, bu 2 ta sim. Bir sim - bu er, ikkinchisi - signal simidir. Ko'proq ulanishlar bo'lishi mumkin, chunki stereo raz'emda R va L signallari bor, biz faqat bittasini ishlatamiz. Sizga kerak bo'lgan narsani tekshirishning yagona usuli - simni birma -bir ulashni tekshirish va kontaktlarning zanglashiga olib kelishini tekshirish (buni multimetr bilan sinab ko'rishingiz mumkin).

- Karnayda 2 ta sim, ijobiy va salbiy. - 4 tugmachadagi musbat va manfiy simlar. Erkak simining uchini tugmalardagi aloqa pinlariga kiritishingiz mumkin. Lehimlash tugagandan so'ng simlarni izolyatsiya qilish uchun issiqlik o'tkazgich trubkasidan foydalaning

Endi simlarni ulash vaqti keldi. To'g'ri simlarni to'g'ri joylarga ulash uchun diagramma va fotosuratlarga amal qiling.

Ferrit halqalari Arduino audio uchun emas, chunki u elektromagnit shovqinni qabul qilishi mumkin. Ovoz signal kabeliga va karnay simiga ferrit halqasini qo'shishingiz mumkin. Siz simni ferrit halqasiga 2 yoki 3 marta o'rash orqali bajarasiz.

(quvvat varianti 1) tashqi quvvat manbai Arduino orqali emas Arduino quvvat porti orqali to'g'ridan -to'g'ri zanjirga quvvat qo'shish ixtiyoriydir. Agar siz buni xohlasangiz, tashqi quvvat manbaidagi ijobiy va salbiy simlarni non panelidagi ijobiy va salbiy chiziqlarga ulashingiz kerak. Non panelidagi ijobiy tomondan arduino ustidagi Vin piniga (GND pinlari yonida joylashgan) va arduinodagi GND piniga manfiy tomondan sim bo'lishi kerak. (Quvvat opsiyasi 2) Tashqi quvvat ulangan Agar siz arduino rozetkasiga ulangan adapterdan foydalanmoqchi bo'lsangiz, arduino 5V pinli simni non taxtasining ijobiy tomoniga, GND pinidan esa manfiy tomonga ulashingiz kerak.

Fayllarni yuklash Endi arduino -ni kompyuteringizga ulang va dasturni yuklang. E'tibor bering, code.ino va pitches.h ni kod deb nomlangan papkaga qo'yish kerak, agar sizda yo'q bo'lsa, arduino IDE (dasturida) quyidagi kutubxonalarni yuklab olishingiz kerak bo'ladi: LiquidCrystal_I2C Frank de BrabanderWire dan adafruit (bu U allaqachon qurilgan bo'lishi kerak)

2 -qadam: ishni hal qilish

Agar hamma narsa ishlayotgan bo'lsa, siz ishni qilishingiz mumkin. Menda kichkina panjarali karnay bor, u karnay teshigi atrofidagi 4 teshikdan foydalanadi. Shuning uchun, agar kerak bo'lsa, avval uni tahrir qiling.

Yog'ochni lazer yoki CNC mashinasi bilan kesishdan boshlang. Ishlatiladigan fayl - Case_laser_cut.ai. Qachonki siz qismlarga ega bo'lsang, ularni sig'dira olasan, ularni bir -biriga yopishguncha ozgina zımpara qil. Endi yog'och qismlarini yog'och yopishtiruvchi bilan yopishtirish mumkin. Yuqori qismini (teshiklari bo'lgan taxtani) yopishtirmaslik kerak, chunki biz barcha qismlarni qo'yishimiz kerak va agar muammo bo'lsa, biz korpusni ochishimiz kerak. yodda tutingki, siz quriganda hamma narsani bir -biriga mahkam bog'lab qo'yasiz (to'liq qotishi uchun uni taxminan 24 soatga qoldiring).

3D bosib chiqarish Endi siz lcd korpusini va yuqoridagi tugmachalarning harflarini bosib chiqarishingiz mumkin (Case LCD.stl va letter.stl) Men bu sozlamalarni tavsiya qilaman:- Qatlam balandligi 0,1 mm- Harflar uchun 30 mm/s va LCD uchun 60 mm/s uy-joy- LCD uyasi uchun qatlamli sovutish foniydan foydalaning, chunki u juda ko'p joylarga ega- Qo'llab-quvvatlashga hojat yo'q. Bosmalar tugagach, qirralarini biroz silliq qilib silliq qilib siljiting va agar LCD mos kelmasa, uni yana silliqlab ko'ring. Ish tugagandan so'ng va uning qismlari chop etilgach, siz hamma narsani yig'ishni boshlashingiz mumkin. LCD displeyni lcd korpusiga joylashtiring va pedal uchun audio uyasi ulagichini orqa tarafdagi teshikka joylashtiring.. Endi yog'och korpusni yog'ochga yopishtiring, siz lcd korpusining pastki qismidagi labiga elim qo'yishingiz mumkin. Endi tugmachalarning ustidagi tugma harflarini yopishtiring. Qaysi karnayingiz borligiga qarab, uni joyiga yopishtirishingiz mumkin. karnay teshigi atrofidagi 4 teshikdan foydalanadigan kichik panjara bilan karnayga ega bo'ling. Karnay uchun karnay teshigini qanday tahrir qilganingizga qarab, bu qadam siz uchun boshqacha bo'lishi mumkin. Ultrasonik sensorni pastdagi 2 teshik yordamida yopishtiring, shuningdek, taxtalarni, Arduino va audio kuchaytirgich modulini yopishtirishingiz mumkin. Lekin bu zarur emas, hamma narsani qayta ulang va ishingiz tugadi, quvvatni yoqing va zavqlaning!

3 -qadam: ma'lum muammolar va cheklovlar

Bu asbob mukammal emas, birinchi navbatda o'yinchoq emas, mahsulot emas! Arduino asbob sifatida ishlatilmagan, shuning uchun vaqt 100% to'g'ri bo'ladi deb o'ylamang. Kodda operatsiyalar kechikkanligi sababli, bu asbobni aniq vaqt bilan bajarish mumkin emas. - Ba'zida ultratovushli datchikda nosozliklar mavjud bo'lib, natijada tasodifiy nota chalinadi yoki noto'g'ri chalinadi.

- Asbobdan foydalanganda men datchik ustida ushlab turish uchun karton yoki yog'och bo'lagi kabi tekis buyumdan foydalanishni maslahat beraman. Buruq yuzalar sensordan kelgan signallarni aks ettiradi, shuning uchun noto`g`ri notalar ijro etiladi. Siz qo'lingizni ishlatishingiz mumkin, lekin uni iloji boricha sensorning tepasida ushlab turing.- Avtomatik ijro etish rejimidan yoqilmagan. Buning sababi, men hali topa olmagan koddagi xato. Siz buni avtomatik ijro etish tugmachasini bosib hal qilishingiz mumkin va shu bilan birga pedalni bosishingiz mumkin. Yoki uni o'chirib yoqishingiz mumkin.

- Qaydni o'ynatishda kechikish, chunki arduino kodi bir necha millisekundni oladi, chunki uni olib tashlash imkonsizdir, chunki arduino asboblar tayyorlash uchun ishlab chiqarilmagan.- ba'zi kodlar golland tilida, chunki men golland va ingliz tilida so'zlar LCD displeyga mos kelmadi. Iloji boricha ingliz tilida ko'p ish qilishga harakat qildim.

4 -qadam: DIYni takomillashtirish

Siz o'z mahoratingizni oshirishga harakat qilishingiz mumkin, lekin men o'z vaqtida men qo'sha olmagan xususiyatlarni qo'shishingiz mumkin.

- bir nechta tovushlarni qo'shish- bir vaqtning o'zida bir nechta tovushlarni ijro etish- ko'proq karnaylarni qo'shish- Ko'proq uslublarni qo'shish!- Sizning musiqangiz bilan raqsga tushadigan ledlarni qo'shing.