Biodata szonifikáció: 36 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

MIDI jegyzetek létrehozása a galvanikus vezetőképesség változásai alapján két szondában.

A legfrissebb kódváltozatért és a frissített oktatóanyagokért látogasson el a electricforprogress.com weboldalra, és nézze meg a github projektemet

1. lépés: Forrasztás nélküli kenyértábla

Az elektronikai kísérletek egyik legfontosabb eszköze az Soldless Breadboard. A Breadboard lehetővé teszi a felhasználók számára az alkatrészek összekapcsolását és egyszerű konfigurálását. A Breadboard lehetővé teszi az újonnan érkezők számára az elektronika és a tapasztalt mérnökök számára a prototípusok tervezését és az elektronikus rendszerek egyszerű csatlakoztatását.

A kenyértáblákon egy sor lyuk található, amelyek elektromosan össze vannak kötve. Vízszintes sorok futnak át a kenyértáblán, 5 kapcsolt pontból álló terminálszalagokban, és abcde és fghij betűkkel vannak megjelölve. A kenyértábla közepén levő nagy elválasztás választja el a vízszintes sorokat, ez megkönnyíti a Dual Inline Package (DIP) mikrochipek használatát. A kenyértábla oldalán függőleges lyukak vannak, amelyeket általában piros és kék vonalak jelölnek. Ezeket a függőleges oszlopokat leggyakrabban tápcsatlakozásokhoz (pozitív feszültség és földelés) használják, és busznak nevezik. Az összes pozitív és földi csatlakozást ezekhez a buszokhoz csatoljuk a kenyértábla mindkét oldalán. Egy későbbi lépésben összekapcsoljuk a talajt és a pozitív buszokat a kenyértábla mindkét oldalán.

Két elektronikus alkatrész „összekapcsolása” érdekében egyszerűen helyezzük az alkatrészek vezetékeit (vagy „lábait”) a szomszédos vízszintes lyukakba. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy több komponenst összekapcsoljon minden 5 pontos vízszintes sor használatával.

2. lépés: Helyezze be az 555 időzítőt

Az 555 időzítő egy 8 tűs DIP mikrochip, amelyet úgy állítunk be, mint egy stabil multivibrátort, amely képes mérni az elektromos vezetőképességet. Irányítsa a chipet úgy, hogy az 1. tüske legyen a tetején - egy kis kört fog látni a chip 1. tűje közelében, lásd az ábrát is, amely azonosítja az 555 -ös időzítő minden csapját.

Helyezze az 555 -ös időzítőt a Breadboard aljára. A kenyértábla középen réssel van elrendezve, a mikrochipnek át kell esnie ezen a résen. A kenyértábla sorai meg vannak számozva, az 555 -ös időzítőt a 27., 28., 29. és 30. sorba fogjuk behelyezni, a 27. sorban az 1. tűvel.

3. lépés: Rögzítse az 1 -et a földhöz

Ha az 555 -ös 1 -es tüskét a földhöz rögzíti, adjon hozzá egy jumper vezetéket a 27 -es sor A oszlopából a földelő buszhoz.

4. lépés: C1 időzítő kondenzátor

Csatlakoztassa a C1 időzítő kondenzátort (0,0042uF) az 555 időzítő 1. és 2. tűje közé. Helyezze be az apró kék kondenzátort a B. oszlop 27. és 28. sorába.

Ez a kondenzátor állítja be az időzítő teljes frekvenciatartományát, itt nagyon kis értéket használunk annak érdekében, hogy az 555 -ös impulzusok legnagyobb felbontását kapjuk, miközben a két szonda elektromos kapacitásának ingadozásait mérjük.

5. lépés: A C2 kondenzátor leválasztása

Csatlakoztassa a nagyfrekvenciás leválasztó C2 kondenzátort (1uF) az 555 -ös időzítő pozitív és földelő csatlakozójához, az 1. és a 8. csaphoz a 27. sor D és G oszlopában.

Hasznos lehet a kondenzátor lábainak levágása, hogy jobban illeszkedjenek a kenyértáblára, de ügyeljen arra, hogy elegendő helyet hagyjon a lábaknak, hogy áthidalják a mikrochipet, és teljes mértékben csatlakozhassanak a kenyérlap aljzataihoz.

6. lépés: A C3 elektrolit kondenzátor leválasztása

Csatlakoztassa az alacsony frekvenciájú leválasztó C3 elektrolit kondenzátort (41uF) az 555 időzítő pozitív és földelő csatlakozójához, az 1. és a 8. csaphoz a 27. sor C és H oszlopában.

Vegye figyelembe, hogy az elektrolit kondenzátorok polarizáltak, és a negatív végét fehér csíkkal azonosítják a kupak oldalán; győződjön meg arról, hogy a kondenzátor negatív oldala az 1. tű (föld) C oszlopába kerül, a kondenzátor pozitív oldala pedig a 8. csap (pozitív) H oszlopába.

7. lépés: LED kimenet

Adja hozzá a piros LED -et az 555 -ös időzítő 29 -es A sorának 3. kimeneti tűjéhez és a földi buszhoz. Helyezze a LED hosszabb vezetékét (anód) a 29. sor A oszlopába, a LED rövidebb lábát pedig a földi busz egyik lyukába.

**- A LED-ek polarizáltak, és megfelelő irányban kell behelyezni őket. A LED katódos lába (negatív) a LED oldalán lévő lapos élről, a pozitív anód pedig a hosszabb lábról azonosítható. A LED polaritását és színét egy egyszerű gombelemmel lehet azonosítani, ha az elemet a LED vezetékek közé csúsztatja, vagy látni fogja a LED izzását, vagy nem, próbálja meg az akkumulátort másik irányba fordítani. A LED akkor világít, ha az akkumulátor + (széles, lapos) végét az anódhoz (hosszabb láb) és az akkumulátort (kisebb gomb) a katód földelő lábához csatlakoztatja. Fogjon egy CR2032 3v -os elemet és próbálja ki!

Miután az utolsó lépésben minden működött, visszatérhet, és tetszés szerint levághatja a LED lábait.

FIGYELMEZTETÉS: normál körülmények között a kimeneti csap és a LED közé ellenállás kerül. A készlet felépítésének egyszerűsítése érdekében az áramkorlátozó ellenállásokat kihagytuk. A készletben minden LED -hez ellenállást is mellékeltünk. Függelékként módosított utasításokat tartalmaznak, beleértve az áramkorlátozó ellenállásokat.

8. lépés: Az 555 -ös jumper a küszöbértékre vált

Csatlakoztassa az áthidaló vezetéket az 555 Timer 28. sor D oszlopának 2. és 6. csapja közé a 29. sor G oszlopához.

Ez rögzíti az 555 -ös időzítő küszöbét és kioldócsapjait, amelyek a primer elektróda bemeneti csatlakozóját képezik.

9. lépés: Az 555 -ös jumper Visszaállítás V+ -ra

Csatlakoztassa az 555 -ös időzítő 4. tüskéjét a pozitív buszhoz a Jumper drót 30. sor D oszlopának segítségével a pozitív buszhoz

Csatlakoztassa az 555 -ös időzítő 8 -as érintkezőjét a pozitív buszhoz egy jumper vezeték 27 -es sorának I. oszlopa segítségével a pozitív buszhoz

(kép hozzáadása és lépés 555 VCC - V+)

10. lépés: R1 ellenállás 100K 555 kisülés pozitív buszra

Csatlakoztassa az R1 ellenállást (100k) az 555 -ös 7. tüske és a pozitív busz közé. Helyezze az ellenállás egyik oldalát a 28. sor J oszlopába, a másik oldalát pedig a pozitív buszra.

11. lépés: Szonda bemeneti aljzat

A szonda bemenete egy 3,5 mm -es mono jack csatlakozó, amely két forrasztott érintkezőn keresztül csatlakozik a kenyértáblához. Bár szűk helyen van, az emelőhöz forrasztott fejléc csapok illeszkednek a 28. és 29. sor H oszlopába.

A fejrészeket hozzáadták az aljzatokhoz, hogy megkönnyítsék a felhasználó számára a készlet építését. Kérjük, vegye figyelembe, hogy az emelő vagy a csapok túlzott igénybevétele károsíthatja a forrasztási csatlakozást. Ha a készletben nincsenek az aljzathoz forrasztott fejrészek, kérjük, tekintse meg a függeléket az aljzat és a fejrész forrasztására vonatkozó utasításokért.

12. lépés: Pozitív busz jumper

Csatlakoztassa a pozitív buszt a kenyértábla mindkét oldalához úgy, hogy egy áthidaló vezetéket helyez be a bal és jobb (piros) Power Bus felső legmagasabb pontjai közé.

13. lépés: Földi busz jumper

Csatlakoztassa a földelő buszt a kenyértábla mindkét oldalához úgy, hogy egy áthidaló vezetéket helyez be a bal és jobb (kék) földelő busz legfelső legmagasabb pontjai közé.

14. lépés: A galvanométer tesztelése

Most készen állunk néhány akkumulátor csatlakoztatására, és tesztelni a galvanométert, amelyet az 555 időzítőből készítettünk.

Helyezzen be 3 AA elemet a fekete elemtartó dobozba, és győződjön meg arról, hogy a dobozon lévő főkapcsoló „OFF” állásban van. Csatlakoztassa az Akkumulátor doboz Piros vezetéket a Breadboard pozitív (piros) buszhoz, csatlakoztassa az Akkumulátor doboz Fekete vezetéket a Breadboard Ground (kék) buszhoz. Most csúsztassa az akkumulátortartó kapcsolóját ON állásba. A LED -nek világítania kell, jelezve, hogy az 555 -ös időzítő be van kapcsolva.

Csatlakoztassa a fehér elektróda vezetékeket (ne fáradjon a ragacsos párnák használatával) a Galvanométerhez csatlakozó 3,5 mm -es aljzathoz. Ha ujjaival megérinti az elektródák fém gombvégeit, akkor a vezetőképesség változásai alapján láthatja a LED -es villogást. Az elektródák nagyon enyhe megérintése lassan be- és kikapcsolhatja a LED -villanást, az elektródákat nagyon erősen összenyomva a LED nagyon gyorsan villog, úgy tűnik, mintha a LED világítana vagy kissé halvány lenne.

15. lépés: Helyezze be az ATMEGA328 28 tűs DIP -et

A MIDIsprout készlethez előre programozott ATMEGA328 mikrovezérlő tartozik, a biztosítékok 8 Mhz-re vannak állítva a belső oszcillátoron (Biztosítékok: Low-E2 High-D9 Ext-FF), és előre telepítve vannak a MIDIsprout firmware-rel. Ennek a 28 tűs DIP -nek két párhuzamos 14 tűs sora van.

Illessze be a 328p chipet a kenyértábla tetejére, azonosítva az 1. tüskét a chipen lévő kis kör alapján az 1–14. Sorokba, áthidalva a DIP -t az E és F oszlop résén.

** Az újraprogramozás és a kísérletezés megkönnyítése érdekében 16 kHz -es oszcillátort adhat hozzá a kenyértábla 9. és 10. lábához, és programozhat egy arduino Uno kártyát a MIDIsprout kód módosításával. Az ATMEGA328 az ICSP -n keresztül is átprogramozható külső programozóval (más arduino) és Jumper vezetékek útvesztőjével;)

** Kiegészítésként a MIDIsprout készlet a Galvanométer összeszerelésének korábbi lépései alapján is elkészíthető, a kenyérlapot közvetlenül az Arduino Uno -hoz csatlakoztatva! Maradjon velünk…

Referenciaként a MIDIsprout jelenlegi verziójába előre betöltött kód:

Arduino kód:

16. lépés: Kapcsolja be az ATMEGA328 -at

Csatlakoztassa a 328 -as VCC csapját a pozitív buszhoz egy jumper segítségével a 7. sor A oszlopa és a pozitív busz között.

17. lépés: Földelje le az ATMEGA328 -at

Csatlakoztassa a 328 -as földelőcsapját a földi buszhoz egy jumper segítségével a 8. sor B oszlopa és a földi busz között.

18. lépés: Az ATMEGA328 (analóg) áramellátása

Csatlakoztassa a 328 -as analóg feszültségű csapot a pozitív buszhoz egy jumper segítségével a 9. sor J. oszlopa és a pozitív busz között.

19. lépés: Az ATMEGA328 (analóg) földelése

Csatlakoztassa a 328 -as földelőcsapját a földi buszhoz egy jumper segítségével a 7. sor J oszlopa és a földi busz között.

20. lépés: 555 időzítő kimenet ATMEGA328 bemenetre

Csatlakoztassa az 555 -ös időzítő kimeneti csapját a 328 -as 4 -es bemeneti csapjához egy áthidaló vezetékkel az 555 -ös időzítőcsap között. 3. sor 29. oszlop és 4. sor D oszlop.

Itt az 555 digitális kimenete megszakítócsapot indít a 328 -as INT0 -n, amely méri és összehasonlítja az impulzus időtartamát.

21. lépés: Gomb

A mellékelt gombot úgy kell előkészíteni, hogy óvatosan meghajlítja a három lábát (hajlítsa meg mind a hármat egyszerre), hogy a gomb függőlegesen állhasson. Helyezze be a gombot a kenyértábla bal oldalára az A oszlop 19., 20. és 21. sorában."

22. lépés: Az ablaktörlő ATMEGA328 analóg bemenetre

Csatlakoztassa a gomb középső csapját a 328 analóg bemenetéhez (A0) egy jumper vezetékkel. Csatlakoztasson egy jumpert a 20. gomb E sor és a 328 (A0 érintkező) 6. sor G oszlop közé.

23. lépés: MIDI Jack

Helyezze be a MIDI aljzatot a kenyértáblába. Készítse elő az aljzatot a MIDI aljzat elején található két hegyes rögzítőcsap azonosításával, és felfelé hajlítva mutasson a MIDI aljzat elejére. Helyezze a MIDI aljzatot a kenyértábla jobb oldalára úgy, hogy az aljzat a jobb oldalra nézzen. Illessze be a MIDI aljzatot az I. és a J oszlopba, a 18., 19., 21., 23. és 24. sorba. Az öt MIDI -csatlakozócsap (illeszkedve) illeszkedik a kenyérlapba, ügyeljen arra, hogy ne nyomja túl erősen.

24. lépés: MIDI adattű az ATMEGA328 Tx -hez

Csatlakoztassa a MIDI adatkimeneti tűt az ATMEGA328 soros átviteli (Tx) tűhöz, egy jumper csatlakoztatásával az F oszlop 23. sora (MIDI adattű) és a 3. oszlop (328 Tx) között.

25. lépés: MIDI teljesítményellenállás V+ -ra

Csatlakoztasson egy ellenállást a MIDI tápcsap (4) és a V+ közé egy 220 ohmos ellenállás segítségével, amely a H oszlop 19. sorához (MIDI tápellátás) csatlakozik, és a tábla jobb oldalán található pozitív busszal.

26. lépés: MIDI Ground Jumper

Csatlakoztassa a MIDI földelőcsapot a földelő buszhoz egy jumperhuzal segítségével az F oszlop 21. sora (MIDI föld) és a földelő busz között.

27. lépés: A gomb pozitív feszültsége

Csatlakoztassa a gomb pozitív feszültségű csapját a pozitív buszhoz a D oszlop 19. sora és a pozitív busz közötti jumper segítségével.

28. lépés: Gomb földelés

Csatlakoztassa a gomb földelőcsapját a földi buszhoz a D oszlop 21. sora és a földi busz közötti jumper segítségével.

29. lépés: LED -ek (piros)

A MIDIsproutban 5 színes LED található, amelyek fényt mutatnak és jelzik a lejátszott MIDI hangok állapotát.

Csatlakoztassa a LED (piros) anód hosszú lábát az A oszlop 5. sorához és a LED katódot a földi buszhoz.

**- Az egyszerűség kedvéért kihagyjuk az áramkorlátozó ellenállásokat ebben a konstrukcióban, kérjük, tekintse meg a függeléket a LED-ekkel ellátott ellenállások beillesztésének lépéseiről.

30. lépés: LED -ek (sárga)

Csatlakoztassa a LED (sárga) anód hosszú lábát az A oszlop 11. sorához Csatlakoztassa a LED (piros) anód hosszú lábát az A oszlop 5. sorához és a LED katódot a földi buszhoz. És a LED katódot a földi buszhoz.

31. lépés: LED -ek (zöld)

Csatlakoztassa a LED (zöld) anód hosszú lábát az A oszlop 12. sorához és a LED katódot a földi buszhoz.

32. lépés: LED -ek (kék)

Csatlakoztassa a LED (kék) anód hosszú lábát a J oszlop 14. sorához és a LED katódot a földi buszhoz.

33. lépés: LED -ek (fehér)

Csatlakoztassa a LED (fehér) anód hosszú lábát a J oszlop 13. sorához és a LED katódot a földi buszhoz.

34. lépés: 16 MHz -es kristályoszcillátor PlaceHolder

A 16 MHz -es kristályoszcillátort hozzá kell adni az ATMEGA328 C és 9. sor 10. és 10. oszlopának 9. és 10. csapjához. Az alkatrész nem polarizált, és a kristály bármely irányban behelyezhető a 9. és 10. csapba.

35. lépés: Akkumulátor

Csatlakoztassa az akkumulátort a kenyértáblához úgy, hogy az elemcsomagot piros vezetéket helyezi a pozitív feszültségű buszba, a hátsó vezetéket pedig a kenyérlap földelő buszába. Helyezzen be 3 AA elemet, és kapcsolja be az elemtartót. A LED bekapcsolásakor az 555 Galvanométer világít.

Csatlakoztassa az elektróda vezetékeket a kenyértábla alján lévő aljzathoz, és érintse meg a vezetékek két gombos végét. A Galvanométer LED -nek villognia kell az ujjai vezetőképességének hatására.

36. lépés: Biodata szonifikáció

Amikor az elektróda vezetékeit megérinti vagy gélpárnákkal rögzíti, a MIDIspout program észleli a vezetőképesség apró változásait, és ezeket a változásokat MIDI jegyzetekként és színes fényekként jeleníti meg!

A MIDI -kábelt a kenyeretábla MIDI -csatlakozójából csatlakoztatva a MIDIsprout készlet csatlakoztatható szintetizátorokhoz, billentyűzetekhez, hanggenerátorokhoz és a MIDI -t támogató számítógépekhez, hogy hangokat adjon ki a MIDI -jegyzetekre reagálva.

A gomb elforgatásával beállítható a MIDIsprojus küszöbértéke/érzékenysége. A küszöb csökkentésével a galvanométer kisebb ingadozásai észlelhetők; a küszöb növelésével nagyobb változtatásokra van szükség a jegyzetek előállításához. Hosszú távú telepítések során alacsony küszöbértéket használok, amely kellemes, zümmögő MIDI -adatfolyamot eredményez. A nyilvános interaktív eseményeknél, amelyek több üzemet tartalmaznak, meglehetősen magasra emelem a küszöböt, ami azt eredményezi, hogy a MIDI -jegyzetek csak akkor készülnek, ha valaki nagyon közel kerül, vagy fizikailag megérinti a növényt.