A Raspberry Pi Powered Junk Drum Machine: 15 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ez az útmutató leírja, hogyan készíthet Raspberry Pi hajtású robotdobgépet. Valóban szórakoztató, kreatív, interaktív projekt. Megmutatom, hogyan kell elvégezni a belső működést, de a tényleges dobok rajtad múlik, és lehetőséget adsz arra, hogy valami teljesen egyedi legyen számodra. A gépemhez a lehető legtöbb talált tárgyat használtam fel … a szomszédaimtól megmentett zongora kalapácsai kihagynak, egy halászhálót, amelyet a tengerparton találtam, egy üres babkannát, fakanalat, egy üres sörösüveget, sörösüveg tetejét és egy asztali harang, többek között, de hagyja, hogy a fantáziája megőrüljön - nézze meg, mi van a ház körül, szinte bármit, ami zajt csaphat az ütés során, és ez valóban a sajátjává teszi a projektet. 2 lehetősége van:

• Böngészőalapú lépéssorozat, amelyet PiBeat -nek neveztem - Ez nagyszerű szórakozás, és lehetővé teszi a dobgép interaktív vezérlését a Pi -ről, vagy ugyanazon a hálózaton lévő bármely eszközről (például telefonról, táblagépről vagy számítógépről). Később telepítjük a Pi -re, de az előnézet itt látható, a kód pedig itt található a GitHub -ban.
• Python -szkript egy dobminta programozására. Ez egy nagyszerű módja annak, hogy hozzon létre egy ritmust, amellyel a gitáron stb.

Igyekszem alacsonyan tartani a költségeket, és amint a következő lépésben látni fogja, nincs szükség drága speciális eszközökre. Azt is megpróbáltam elmagyarázni, hogyan működnek a dolgok minden lépésben, így nagyszerű projekt, még akkor is, ha viszonylag újonc vagy a Pi's, a kódolás és az elektronika világában, és korlátozott költségvetéssel.

OK, kezdjünk dolgozni!

1. lépés: Vásároljon

A belső mechanizmus felépítéséhez szüksége lesz:

• 1x 40 tűs Raspberry Pi és Raspbian SD kártyára telepítve, tápkábellel és csatlakozási lehetőséggel (Raspberry Pi Zero Wireless-t használtam a ModMyPi előre forrasztott fejlécével)
• 1x 5v 8 csatornás relé
• 1x csomag női -női áthidaló vezeték (10 vezeték szükséges)
• 2x 3 A -es sorkapocs (Használhat kenyérlapot vagy perfboardot, de a sorkapocs olcsó, és megakadályozza a kábelek kilazulását, és ennek elkészítésekor nem volt forrasztópáka)
• 1x 12v 10a tápegység
• 8x 12v 2a mágnesszelep
• 8x 1N5401 egyenirányító dióda
• 50 cm -es 0,5 mm -es kábel (lecsupaszítottam a magokat néhány ikermagos kábelről, mivel ez költséghatékony módja volt a piros, fekete és ikermagos szerelésnek), bár csak 1 színt használhat, ha akar. Lehet, hogy nem szeretne nagyobb hosszúságot vásárolni, attól függően, hogy milyen házat szeretne építeni.

A következő eszközökre is szüksége lesz:

• Drótvágók
• Huzalhúzók
• Kis laposfejű csavarhúzó, körülbelül 3 mm
• A beszerelt sorkapocsoktól függően szükség lehet egy kis keresztfejű csavarhúzóra is

Nem soroltam fel alkatrészeket vagy szerszámokat a dobok elkészítéséhez, és olyan házakat, amelyekbe nem szeretnéd behelyezni. Később megmutatom, hogyan készítettem el az enyémet, de amint azt korábban mondtam, ezt a részt a fantáziádra bízom.

2. lépés: Csatlakoztassa a Pi -t a reléhez

A Pi -n lévő csapok maximális feszültsége 5V. Vásárolhatnánk 5 V -os mágnestekercseket, és ezeket közvetlenül a Pi -től táplálhatnánk, de ez nem adná meg a dobgép szükségleteit. Ezért olyan relét használunk, amely lehetővé teszi, hogy alacsonyabb feszültségű GPIO áramkörünkből ki- és bekapcsoljunk egy magasabb feszültségű áramkört (esetünkben egy 12 voltos áramkört, amely tartalmazza a 12 voltos mágnesszelepeinket).

A relénk 8 csatornával rendelkezik, ez azt jelenti, hogy akár 8 mágnesszelepet is be- és kikapcsolhatunk. Minden csatorna 4 csatlakozót tartalmaz; A 3 -at a nagyfeszültségű áramkör használja, amelyet később látni fogunk, és az 1, amely egy "IN" tű az alacsonyabb feszültségű áramkörön, amelyhez a Pi -t csatlakoztatjuk. Amikor a Pi GPIO csapja 5 V -ot küld egy adott csatorna IN tűn, a relé bekapcsolja a megfelelő 12 V -os áramkört.

A relé kisfeszültségű oldalán van egy GND (föld) csap is, amelyet a PI földjéhez kell csatlakoztatnunk, és egy VVC csap a Pi 5V -os tápellátásához.

Ha a Pi ki van kapcsolva, kövesse az ábrát, és csatlakoztassa a relét a Pi -hez az áthidaló kábelek segítségével. Nem kell ugyanolyan színű jumpert használni, de ez segíthet a képek követésében.

3. lépés: Hangot adjunk ki

Lehet, hogy ez még nem a teljes értékű dobgépünk, de ebben a lépésben zajt fogunk hallani, bár kattan a relé. Bemutatjuk a python szkriptet a dobdiagramok programozásához, ez lehetővé teszi számunkra, hogy kipróbáljuk, amit eddig tettünk.

A forgatókönyv elérhető, a lényeg itt található.

Indítsa el a Pi -t, nyisson meg egy terminált a Pi -n, és töltse le a szkriptet a futtatásával:

wget

Érdemes átnézni a kódot és a megjegyzéseket, hogy képet kapjon arról, mit csinál, de szerezzen némi kielégülést és futtassa:

python3 array-sequencer.py

Ha minden a tervek szerint alakul, akkor hallani kell a relé nyitó és záró érintkezőit, és villogni kell a megfelelő csatorna jelzőfényén. Vessen egy pillantást a szekvencia változóra a szkriptben, hogy megértse, mi folyik itt - minden csatorna együtt lesz aktiválva, majd mindegyik külön -külön. Addig fut, amíg ki nem lép a szkriptből a Ctrl + C billentyűkombinációval.

Mielőtt folytatná, érdemes újra kikapcsolni a Pi -t, ha véletlenszerű rövidzárlat lép fel a kábelezéskor.

4. lépés: Hozza létre áramkörünk pozitív oldalát

8 mágnesszelep áramellátásához egy tápegységgel párhuzamos áramkört hozunk létre. Láthatja a befejezett 12 V -os áramkör diagramját, de lépésről lépésre végigjárjuk.

Használhat kenyérsütő deszkát vagy perfboardot, de én a sorkapcsokat választottam, mivel olcsók, szorosan tartják a vezetékeket, és nem is volt forrasztópáka, amikor elkészítettem.

Valójában minden mágnesszelepet és egy diódát minden mágnesszelephez (diódákról később) csatlakoztatni kell a tápegység 1 pozitív vezetékéhez.

A vágóeszközökkel vágja le a kapocslécet, így 8 páros blokkja lesz, vágva a műanyag fűrészlapon, amely két blokkot összeköt. Ügyeljen arra, hogy ne vágjon le semmilyen fémet.

Most össze kell kötnünk az összes csatlakozót a szalag egyik oldalán. A vágókészülékkel vágjon le 7 darab körülbelül 35 mm hosszú vörös drótot, majd a huzalcsupaszítóval távolítsa el körülbelül 5 mm -es szigetelést minden huzal végéről.

Most a vezetékek segítségével láncolja össze az összes csatlakozót a szalag egyik oldala mentén, tartsa a vezetékeket a csavarok segítségével. Az első és az utolsó csavar csak 1 vezetéket tartalmaz, míg a többi csavart 2.

Lépés: Adja hozzá a mágnesszelepeket és diódákat

Mivel a mágnesszelepek elektromágnesek, ezért diódákat javasolnak, hogy megvédjék az áramkört a visszalépéstől (erről itt olvashat részletesen). Ezért minden mágnesszelepnek saját diódát adunk, hogy megvédje a relét.

Kezdje az első lyukkal annak a kapocslécnek az ellenkező oldalán, amelyhez az előző lépésben összekapcsolta. Helyezzen be 1 vezetéket a mágnesszelepből, majd csatlakoztassa és a dióda egyik végét ugyanabba a lyukba. Mivel a diódák csak egy irányba engedik az áramot, győződjön meg arról, hogy a dióda ezüst csíkja a sorkapocs felé van. Húzza meg a csavart, hogy a helyén maradjon. Ismételje meg az eljárást a fennmaradó 7 lyuknál.

Az egyik mágnesszelep, amit kaptam, hibás volt, ezért a képek készítésekor kicseréltem egy alacsonyabb erősítőre, kék vezetékekkel.

6. lépés: Csatlakoztassa a negatív terminálcsíkot a mágnesszelephez és a diódákhoz

A pozitív oldalhoz hasonlóan szerezzünk be 1 sorkapocscsíkot, és vágjuk le, hogy legyen még egy 8 páros csíkja. Csavarja be a diódákat és a mágnesszelepeket erre a sorkapocsra, hogy tükrözze a plusz sorkapocslécet.

7. lépés: Hozza létre a relécsatlakozó vezetékeket

Már majdnem készen állunk a relé csatlakoztatására, de először kell valami, amivel összekapcsolhatjuk. Vágjon le 8 darab körülbelül 70 mm hosszú fekete drótot, majd csavarja le kb. 5 mm -rel mindkét végét. Csatlakoztasson minden vezetéket a negatív csatlakozószalag 8 fennmaradó csatlakozójához.

8. lépés: Csatlakoztassa a relé közös csatlakozóit

Vessen egy pillantást a relére, amely távol tartja magától a jumperrel a Pi -hez csatlakoztatott oldalt. Minden csatorna 3 érintkezővel rendelkezik, balról jobbra normálisan nyitottnak (NO), közösnek (COM) és normál esetben zártnak (NC) nevezik őket. Csak azt akarjuk, hogy mágnesszelepeink akkor kapcsoljanak be, ha a csatorna IN érintkezőjén nagy feszültség van, ezért a normál esetben nyitott érintkezőt fogjuk használni. Ha a normál körülmények között zárt érintkezőt használnánk, akkor az ellenkezője történne - a mágnesszelep be van kapcsolva mindaddig, amíg magas feszültséget nem küld az IN érintkezőre. Az áramkör befejezéséhez a közös érintkezőt is használjuk.

Mivel ez egy párhuzamos áramkör, láncolni fogjuk a relé összes közös érintkezőjét. Vágjon le 7 darab körülbelül 60 mm hosszú fekete drótot, és távolítsa el 5 mm -re mindkét végét. Dolgozzon a relé mentén, amely összeköti az összes COM -érintkezőt (minden 3 -as készlet közepét). Az első és az utolsó csak egy vezetéket tartalmaz, a többi 2.

9. lépés: Csatlakoztassa a relét az áramkör többi részéhez

Itt az ideje, hogy csatlakoztassa a relét az áramkör többi részéhez. Vegye ki a fekete huzaldarab nem rögzített végét a negatív kapocsléc egyik végéből, és csatlakoztassa a relé normál nyitott (NO) érintkezőinek első vagy utolsó csatlakozójához. Ismételje meg ezt a 7 másik huzaldarabbal is, és kösse össze mindegyik vezetéket a következő NO érintkezővel.

10. lépés: Csatlakoztassa a 12 V -os tápegységet

Először is, a sokk elkerülése érdekében győződjön meg arról, hogy az áramellátás ki van kapcsolva, és ki van húzva a hálózatból.

A tápegységem az eBay -ről jött, és a 12 V -os dugó már ki volt húzva. Feltételezve, hogy a tied még mindig rendelkezik a dugóval, vagy megvásárolhatod a megfelelő női egyenáramú csatlakozót, vagy levághatod a csatlakozót, és lecsupaszíthatod a 2 vezetékre, mint az enyém. Akárhogy is, 2 vezetékkel kell rendelkeznie, a piros (pozitív) és valószínűleg a fehér (negatív). Csatlakoztassa a tápfeszültség pozitív vezetékét a pozitív sorkapocs első érintkezőjéhez, a negatív csatlakozót pedig a relé első közös érintkezőjéhez. Ennek megkönnyítése érdekében körülbelül 150 mm -es piros és fekete vezetéket használtam, a végeket lecsupaszítottam a csatlakozók között, és egy sorkapocs segítségével kötöttem össze.

11. lépés: Gyújtsd fel

Ha az áramellátás továbbra is ki van kapcsolva, ellenőrizze gyorsan az összes csatlakozást. Ha boldog, indítsa újra a Pi -t. Futtassa újra a szkriptet a 3. lépésből:

python3 array-sequencer.py

A mágnesszelepek még nem mozdulnak el, de hallani kell a relé kattanását és világítania kell, mint a 3. lépésben. Szüntesse meg a szkriptet (Ctrl + C), és most itt a pillanat, amire várt - kapcsolja be a tápellátást kínálat! Futtassa újra a forgatókönyvet, az összes táncos mágnesszelepnek most életre kell kelnie. Jó munka!

Nem volt szerencsém - ahogy a videóban is látszik, egy másik mágnesszelepem nem működött, de ez az én hibám volt, mivel korábban megsértettem az egyiket egy rögzítőcsavar túlhúzásával.

12. lépés: Az Array-sequencer.py szerkesztése

Szánjon egy kis időt a array-sequencer.py segítségével való játékra. Használja kedvenc szerkesztőjét (nano, geany stb.) A szkript módosításához. Próbálja meg végrehajtani a következőket, és minden módosítás után futtassa újra a szkriptet, hogy megnézze annak hatását:

• A tempó növeléséhez módosítsa a bpm változót 120 -ról egy másikra, mondjuk 200 -ra.
• A sorozatváltozóban változtass néhány 0 -t 1 -re, hogy több dobot játsszon.
• Ismételje meg az utolsó 3 sort a záró szögletes zárójel előtt a sorozatváltozóban, hogy további ütéseket adjon a ciklushoz

13. lépés: Telepítse a dobszekvencert

Most, amikor a dolgok igazán szórakoztatóvá válnak, telepíteni fogjuk a szekvenálót a Pi -re. Ezzel olyan webes felületet kapunk, amely lehetővé teszi, hogy a Python aktiválja a GPIO csapokat a webes aljzatokon.

A forráskód itt érhető el a Githubban, de feltételezve, hogy követte az Instructable bekötését, letölthetjük és futtathatjuk az előre lefordított verziót. Nyisson meg egy terminált a Pi -n, és futtassa a következőt

# Hozzon létre és navigáljon a projektünk könyvtárához

mkdir pibeat cd pibeat # Töltse le a forráskódot wget https://pibeat.banjowise.com/release/pibeat.tar.gz # Bontsa ki a fájlokat tar -zxf pibeat.tar.gz # Telepítse a python követelményeket pip3 install -r követelmények. txt # Futtassa a python3 server.py webszervert

Ha a kimeneten minden sikeres, akkor a következő kimenetet kell látnia:

======== A https://0.0.0.0:8080 oldalon fut ========

(A kilépéshez nyomja meg a CTRL+C billentyűkombinációt)

Keresse meg Pi IP -címét. Nyisson meg egy webböngészőt, majd írja be az IP -címet, majd a 8080/index.html címet (ez a port, amelyet az alkalmazás hallgat, majd a fájlnév) a címsorba. Például, ha a Pi IP -címe 192.168.1.3, írja be a 192.168.1.3:8080/index.html címsort. Megjelenik a dobszekvenszer.

Nyomja meg a lejátszás gombot, és dobgépének játszania kell. Játssz a szekvenszerrel, amíg a szíved elégedett.

Amíg van hálózati útvonal a Pi -hez, bármely eszközről elérheti a Pi webes felületét - próbálja ki mobiltelefonjáról vagy táblagépéről.

14. lépés: A dobok és a ház építése

Ez az a pont, ahol az elektronikus spagettit egy igazi dobgéppé varázsolhatja. Amint azt korábban említettük, az Ön dolga, hogy mit tesz itt. Szinte bármi, ami zajt csaphat az ütéskor, felhasználható, és ahol valóban átalakíthatja a projektet valami egyedivé.

Jól turkáltam az otthonomban, hogy ötleteket találjak a dobokhoz, amelyek a sörösüveget, konzervdobozt, rázógépet, palack tetejét és kanalat szolgáltattak. A halászhálót a tengerparton találták meg, az asztali harang és a krokodil castanet pedig az eBay -ről érkezett. Találtam egy törött zongorát egy kiugróban, ez biztosította a kalapácsokat a palackhoz és a dobozhoz, valamint a fa domborral a csengőt a helyén tartani, és a fém rudakat, hogy elfordítsa és tartsa a kanalakat.

Mindegyik dobot önálló komponenssé tettem, így ha az egyik elromlik, vagy nem vagyok elégedett vele, akkor túl nagy felhajtás nélkül ki tudom kapcsolni egy másikkal.

A mágnesszelepek M3 csavarokat igénylő csavarfuratokkal vannak ellátva. A lyukak fába fúrása kissé bonyolult volt, mivel pontosan meg kell találnia a pozicionálást, de úgy találta, hogy a mágnesszelepet a helyén tartja, majd a lyukakat bradawl -lel jelzi a fúrás előtt.

A dobokhoz többnyire 6 mm -es MDF -t használtam (kivágások a helyi barkácsüzletemből) néhány darab fahulladék mentén, ragasztóval vagy csavarokkal összefogva.

A dobozon és a sörösüvegen lévő kalapácsok valószínűleg feleslegesek, mivel egyenesen a mágnesszelepről kaphat egy jó találatot, de szerettem volna minél nagyobb mozgást elérni a gépben, hogy vizuálisan is érdekes legyen.

Ház

A ház egyszerű, durva és kész doboz, 3,6 mm -es rétegelt lemezből, 18 mm -es MDF -ből és néhány szalagfából. Vékony rétegelt lemezeket szerettem volna a doboz elejére, hogy visszhangozhasson, ha kanállal ütik, de a faválasztást főleg az befolyásolta, ami már a fészerben volt, és a helyi barkácsboltban lévő fahulladék. A doboz aljára készítettem egy platformot az elektronika megtartására, és egy másik platformot a dobok tartására. A doboz elkészítéséhez:

1. Vágjon 2 egyenlő méretű MDF -t a végek elkészítéséhez2. Vágjon 4 darab szalagfát (én 34 mm x 12 mm -t használtam) 50 mm -rel rövidebbre, mint a doboz kívánt szélessége3. Szegezze a szalagfát a két MDF végére, hogy kialakítsa a doboz formáját. Tegye a szalagfát körülbelül 1 cm -re a doboz tetejétől és aljától.4. Vágjon 2 darab rétegelt lemezt a doboz szélességének és magasságának megfelelően. Rögzítse ezeket a doboz elejéhez és hátuljához az mdf -hez és a szalagfához szegezve.5. Vágjon le egy réteg rétegelt lemezt, hogy illeszkedjen a dobozba, és helyezze a szalagfa alsó darabjaira, hogy tartsa az elektronikát. Az enyémet körülbelül a doboz hosszának felére készítettem.6. Vágjon le egy másik rétegelt lemezdarabot a dobok rögzítéséhez. Ez a szalagfa felső darabjain ül. Vágjon egy lyukat az alsó platform közelében a tápkábelek átvezetéséhez.

Festmény

A festéshez Acrylic Primer Undercoat -ot használtam, majd Crown Matt teszter edényeket. A tesztcserepek jó módja annak, hogy olcsón, sokféle színt kapjanak.

15. lépés: Dőljön hátra és érezze jól magát

És ott van, egy nagyon jó dobgép. A sorozat lényege a youtube videóban itt található.

Ha továbblépsz és elkészíted a sajátodat, kérlek oszd meg velem, szívesen megnézném, mire jutsz. Érezd jól magad!