DOBOS TEMPÓTARTÓ: 30 lépés

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

A dobos legfontosabb feladata az idő megtartása. Ez azt jelenti, hogy gondoskodni kell arról, hogy az ütem állandó maradjon minden dalnál.

A Drummer's Tempo Keeper egy olyan eszköz, amely segít a dobosoknak még jobb időt tartani. Egy kis piezo korongból áll, amely a pergőfej fejéhez van rögzítve. Minden alkalommal, amikor a dobos a pergőhöz üt, a készülék az ütések közötti idő alapján jeleníti meg a percenkénti ütéseket. Ha a zenekar akaratlanul felgyorsul vagy lelassul, a dobos azonnal tudatosodik, és egy kis korrekciót hajthat végre a következetes tempó fenntartása érdekében.

Egy közelmúltbeli fellépésen egy zenekarral, akinek én dobolok, a közönség egy másik dobosa azt hitte, hogy a bandám egy kattintósávon játszik - egy metronóm, amely minden ütést a fülhallgatóba kattint, amelyet a zenekar tagjai viselnek -, mert az ütem olyan egyenletes volt minden dalban. Micsoda bók és tiszteletadás a Dobos Tempo Keeperjének!

1. lépés: RÉSZEK

Itt található a Drum Temp Keeper létrehozásához szükséges alkatrészek teljes listája, a hozzávetőleges költség és megjegyzések arról, hogy pontosan mit használtam az enyém létrehozásához. Ezeket az alkatrészeket olyan webhelyeken szerezheti be, mint az Amazon, az eBay, az Adafruit és a SparkFun. A legolcsóbb alkatrészeket általában az eBay -en értékesítik, és Kínából származnak, így néhány hétbe telhet, amíg megérkeznek. Más illesztőprogramokat kell használnia, ha olcsó mikrokontrollert kap Kínából (mint én), mint ha az USA-ból vásárol egy márkás Arduino-t. Megjegyeztem, mit kell tennie a többi illesztőprogram letöltéséhez és telepítéséhez.

1. Mikrokontroller. Kínából származó Arduino Nano klónt használtam, amelyhez a forrasztott fejlécek érkeztek. (4,50 USD)

2. Négyjegyű kijelző. Győződjön meg róla, hogy négy számjegyű kijelzőt kap, amely négy érintkezőt használ. Ne kapjon 7 szegmenses négyjegyű kijelzőt, mert ehhez 12 érintkező szükséges. (3,50 USD)

3. Projekt melléklete. A RadioShack 3 "x 2" x 1 "projektházát használtam. Győződjön meg róla, hogy műanyag, mert lyukat kell vágnia a négyjegyű kijelzőhöz. (6,00 USD)

4. Piezo Mivel ez a rész a pergő dobon ül, és sok mozgásnak és rezgésnek van kitéve, használjon piezo -t, burkolattal körülötte. Vannak olcsó műanyag burkolatú változatok, de én egy erősebb burkolatot választottam, amelyet gitárfelvételre használnak. (10,00 USD)

5. Hosszabbító vezeték piezo -hoz. Rendes 22 AWG huzalt használtam. (1,00 USD)

6. 10K ohmos ellenállás. A 10K barna - fekete - narancssárga - arany. (0,25 USD)

7. Akkumulátor. Számomra ez volt a legegyszerűbb megoldás, mert nem akartam alkáli elemekkel bajlódni, ez alapként szolgál a projektdoboz alatt, és örökké tart! Kisebb dologhoz valószínűleg néhány gombelemet használhat. (8,00 USD)

8. USB kábel. A kábel táplálja a Nano -t az akkumulátorból, és biztosítja a számítógép és a Nano közötti interfészt a vázlat feltöltéséhez. (0,00 USD - a mikrokontrollerhez tartozik)

9. Perf Board. Az alkatrészeket a táblához forrasztja, majd csak azt a részt vágja ki, amelyet használ. (2,00 USD)

10. Kenyeretábla. Először összeszereltem ennek a projektnek a prototípusát egy műanyag kenyérlap és jumper vezetékek segítségével. Miután megfelelően működött, forrasztottam egy végső verziót a perf táblára. Ezt nem kell megtennie, de ajánlott. (2,00 USD)

11. Jumper vezetékek. Az összeszereléshez, teszteléshez és forrasztáshoz négy férfi-nő vezetékre van szüksége. (1,00 USD)

12. Tépőzáras szalagok. A tépőzárral rögzítse a piezo érzékelőt a pergőhöz. Használhatja a projektház és az akkumulátor csatlakoztatására is. (0,80 USD)

Összes hozzávetőleges költség: 39,05 USD

2. lépés: ESZKÖZÖK

Itt találhatók a projekt összeállításához szükséges eszközök

1. Forrasztópáka. Amint a prototípus működik, áthelyezi az alkatrészeket a kenyértábláról egy perf táblára.

2. Forrasztás. Ugyanaz, mint az 1.

3. Dremel vagy hasonló eszköz. Ezzel a vágólapra vághat, és lyukakat hozhat létre a projekt burkolatában a kijelző és az USB -port számára.

4. Elektromos szalag. Hosszabbító huzalokat forraszt a piezohoz, majd elektromos szalagot tesz a körül forrasztott helyre.

5. Csavarhúzó. Erre szüksége van a projekt burkolatának megnyitásához, majd bezárásához.

6. Számítógép. Írja le vázlatát a számítógépre, és töltse fel a mikrokontrollerre.

7. Arduino IDE szoftver. (webes eszközként is elérhető).

3. lépés: HOGYAN MŰKÖDIK

Mielőtt összeállítaná, hasznos megérteni, hogyan működik.

1. A piezo* egy olyan komponens, amely azt méri, hogy mennyi rezgés van. A piezót a pergőhöz, a piezo vezetékét pedig egy mikrokontrollerhez rögzítjük, hogy leolvassuk, mennyi rezgés van jelen a pergőn.

2. A mikrokontroller vázlata felolvassa a piezo -t, hogy meghatározza, mikor ütődött a dob, és rögzíti az időt. A dob következő ütésekor megjegyzi az időt és kiszámítja a percenkénti ütéseket ez és az előző találat alapján.

3. A mikrokontrollerhez digitális kijelzőt is csatlakoztatunk. Miután kiszámítja a percenkénti ütéseket, megjeleníti az eredményt a digitális kijelzőn. Az eszköznek azt a részét bárhová elhelyezheti, amely látható játék közben. Letettem az enyémet a padlón lévő magaskapu mellé.

Megjegyzés: Ha nem a negyedik hangokat játssza a pergőn, akkor az olvasás tükrözi, amit játszol. Várjon, amíg visszatér a dal ütemének lejátszásához a sebesség meghatározásához.

* Ebben a projektben piezo -t használunk INPUT komponensként a rezgés mennyiségének mérésére. Más projektekben, ha OUTPUT komponensként használja, rezgéseket hoz létre és hangszóróvá válik!

4. lépés: KENYÉSZTÁR PROTOTÍPUS

Mivel a forrasztás nem a legjobb tehetségem, először egy prototípus -eszközt állítottam össze műanyag kenyérsütő deszkával és áthidaló vezetékekkel, hogy biztosítsam a működését. Amint működött, áthelyeztem egy perf táblára és forrasztottam. Ha tapasztalt készítő vagy, akkor ezt a részt kihagyhatod, és forraszthatod közvetlenül a perf táblára.

1. Helyezze a mikrokontrollert a kenyértábla közepére úgy, hogy legyen egy műanyag oszlop, amely elválasztja a tábla bal oldalán lévő csapokat és a tábla jobb oldalán lévő csapokat. Győződjön meg arról, hogy az USB -port a kenyértábla szélén van, és nem középen, ahogy a képen látható.

5. lépés: CSATLAKOZZA PIEZO -t

A piezo analóg érzékelő, mert 0 és 1024 közötti értéket jelez, ezért csatlakoznia kell az arduino analóg tűjéhez. Az első analóg tűt használtam, A0.

1. Csatlakoztassa a piezo pozitív (piros) vezetékét az Arduino A0 érintkezőjéhez.

2. Csatlakoztassa a piezo negatív (fekete) vezetékét az Arduino egyik földelő (GND) csapjához.

6. lépés: CSATLAKOZZA AZ ellenállást

Csatlakoztassa az ellenállást ugyanazokhoz a csapokhoz, amelyekhez a piezo csatlakozik (A0 és GND)

(Nem mindegy, hogy az ellenállás melyik oldala melyik csaphoz csatlakozik; ugyanazok.)

7. lépés: CSATLAKOZTASSA A KIJELZŐ CLK PIN -kódot

A négy számjegyű kijelzőegység az Arduino két digitális érintkezőjéhez csatlakozik. A Nano első két digitális csapját használtam, amelyek D2 és D3.

Csatlakoztassa a kijelzőn lévő CLK-tűt az Arduino D3-as érintkezőjéhez egy női-férfi kábel segítségével

8. lépés: A DISPLAY DIO PIN KAPCSOLÁSA

Csatlakoztassa a kijelzőn lévő DIO-tűt az Arduino D2-es tűjéhez egy női-férfi kábel segítségével

9. lépés: A KIJELZŐ VCC PIN -KAPCSOLÁSA

Csatlakoztassa a kijelzőn lévő VCC-tűt az Arduino 5V-os tápcsatlakozójához női-férfi kábel segítségével

10. lépés: A KIJELZŐ GND PIN KAPCSOLÁSA

1. Csatlakoztassa a kijelzőn lévő GND-tűt az Arduino GND-tűjéhez női-férfi kábel segítségével.

Ennyi van az elektronika prototípusához

11. lépés: CH340 -VEZETŐK LETÖLTÉSE (opcionális)

Ha olcsóbb kínai Arduino -t használ, akkor valószínűleg a CH340 chipet használja a számítógéppel való kommunikációhoz. Le kell töltenie és telepítenie kell a chiphez tartozó illesztőprogramokat. Letöltheti a hivatalos illesztőprogramokat erről az oldalról (az oldal angolul és kínaiul van, ha alaposan megnézi). Telepítse az illesztőprogramokat a számítógépre a futtatható fájl futtatásával.

12. lépés: DIGITÁLIS KIJELZŐ KÖNYVTÁR LETÖLTÉSE (TM1637)

A négyjegyű kijelző TM1637 chipet használ. Töltsön le egy könyvtárat, amely megkönnyíti a számok megjelenítését a digitális kijelzőn. Keresse fel a https://github.com/avishorp/TM1637 oldalt. Válassza a Klón vagy a Letöltés lehetőséget, majd válassza a Zip letöltése lehetőséget. Mentse a fájlt a számítógépére.

13. lépés: A DIGITÁLIS KIJELZŐ KÖNYVTÁR TELEPÍTÉSE

1. Futtassa a számítógépen az Arduino IDE szoftvert. Ez bemutatja a vázlatot egy üres vázlathoz.

2. Válassza a Vázlat | lehetőséget Könyvtár | Adja hozzá a. ZIP könyvtárat…, és válassza ki a Githubból letöltött fájlt a könyvtár telepítéséhez.

14. lépés: AZ ARDUINO TÁBLÁZAT ÉS PORT kiválasztása

1. Csatlakoztassa az Arduino -t a számítógéphez USB -kábellel. Ezután váltson az Arduino IDE -re és a megnyitott új vázlatra.

2. Válassza ki a megfelelő táblát, például az Arduino Nano -t.

3. Válassza ki azt a portot, amelyhez az Arduino csatlakoztatva van a számítógépen.

15. lépés: Vázlat: Háttér

1. Annak megállapításához, hogy a dob elütött -e, olvassuk el az A0 piezo érzékelő csapját. A piezo méri a pergő dob vibrációját, és 0 (rezgés nélkül) és 1024 (maximális rezgés) közötti értéket ad nekünk.

2. Mivel a zenében és a többi hangszerben enyhe rezgések jelentkezhetnek, nem mondhatjuk, hogy bármely nulla feletti érték a dob ütését jelzi. Némi zajt kell engednünk, amikor a piezo leolvasását ellenőrizzük. Ezt az értéket THRESHHOLD -nak hívom, és 100 -at választottam. Ez azt jelenti, hogy minden 100 feletti érték a dob ütését jelzi. Bármi, ami 100 vagy annál alacsonyabb, csak zaj. Tipp: ha a készülék akkor mutat értékeket, amikor nem ütötte meg a dobot, növelje ezt az értéket.

3. Mivel percenkénti ütéseket számolunk, nyomon kell követnünk a dob minden ütésének idejét. A mikrokontroller nyomon követi a kezdés óta eltelt ezredmásodpercek számát. Ez az érték a millis () függvénnyel áll rendelkezésünkre, ami egy hosszú egész szám (típus hosszú).

16. lépés: Vázlat: ELŐRE BEÁLLÍTÁS

Írja be a következőt a vázlat tetejére, a beállítási funkció fölé. (Ha szeretné, letöltheti a végső vázlatot a magyarázat végén).

1. Először is tartalmazza a két szükséges könyvtárat: TM1637Display, amelyet letöltött, és a math.h.

2. Ezután határozza meg az általunk használt csapokat. Ha visszaemlékszik a készülék összeszereléséből, a CLK csap a 2. digitális tű, a DIO érintkező a 3. digitális tű és a Piezo csap A0 (analóg 0).

3. Egyelőre határozza meg a THRESHHOLD értéket 100 -nak.

4. Ezután hozzon létre két változót, amelyekre szükségünk van a vázlathoz: olvasás (az aktuális piezo szenzor leolvasása) és lastbeat (az előző ütés ideje).

5. Végül inicializálja a TM1637 könyvtárat a CLK és a DIO által használt PIN -számok átadásával.

// Könyvtárak

#include #include // Pins #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Változók int olvasás; long lastBeat; // Kijelzőkönyvtár beállítása TM1637Kijelző megjelenítése (CLK, DIO);

17. lépés: Vázlat: BEÁLLÍTÁSI FUNKCIÓ

Ha a vázlatot lépésről lépésre építi, írja be a következőt a setup () függvényhez.

1. Használja a pinMode funkciót a piezo tű INPUT pin -ként való deklarálásához, mivel olvasni fogunk belőle.

2. A setBrightness funkcióval állítsa be a digitális kijelzőt a legfényesebb szintre. 0 -tól (legkevésbé világos) 7 -ig (legvilágosabb) skálát használ.

3. Mivel nincs korábbi dobütésünk, állítsuk be ezt a változót az aktuális időre.

void setup () {

// Pins beállítása pinMode (PIEZO, INPUT); // A kijelző fényerejének beállítása display.setBrightness (7); // Az első találat rögzítése, mint most lastBeat = millis (); }

18. lépés: VÁZLATTEST: A LOGIKA

Írja be a következőt a fő hurok () függvényhez, ha a vázlatot lépésről lépésre készíti.

1. Olvassa le a piezo szenzor értékét, amíg az érzékelő a küszöbérték feletti értéket nem olvassa, jelezve a pergő dob ütését. Tárolja az ütés aktuális idejét ebben a ütemben.

2. Ezután hívja a calcBPM függvényt a percenkénti ütések számításához. Adja meg a függvénynek ennek a löketnek az idejét és az utolsó ütés idejét a számításhoz. (A következő lépés a függvény törzsét tartalmazza). Tárolja az eredményt bpm -ben.

3. Ezt követően jelenítse meg a percenkénti ütéseket a LED kijelzőn úgy, hogy az eredményt továbbítja a showNumberDec () nevű TM1347 könyvtár függvényéhez.

4. Végül állítsa az előző ütés (utolsó ütés) idejét ennek az ütésnek (ez az ütés) idejének, és várja meg a dob következő ütését.

void loop () {

// Dobütést kaptunk? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Jegyezze fel az időt, számítsa ki a bpm értéket és jelenítse meg az eredményt long thisBeat = millis (); int bpm = calcBPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat most lastBeat a következő dobütéshez lastBeat = thisBeat; }}

19. lépés: Vázlat: SZÁMÍTÁSA MINDEN

Tipp: Tegye ezt a függvényt a program beállítási funkciója fölé, hogy ne kelljen kétszer deklarálnia.

A minta kiszámításához nézze meg a fenti diagramot.

1. Hozzon létre egy függvényt az ütés / perc (bpm) számítás elvégzéséhez. Fogadja el paraméterként ennek a dobütésnek az idejét (thisTime) és az előző dobütés idejét (lastTime).

2. Vonja ki a két dobütés közötti időt, és tárolja az eltelt időt. Az időkülönbség megadja az ütések számát (1) milliszekundumonként (ms).

3. Konvertálja az ütéseket ezredmásodpercenként ütemekké percenként. Mivel másodpercenként 1000 ezredmásodperc van, ossza el az 1000 -et a két ütés közötti idővel, hogy másodpercenként ütéseket kapjon (1). Mivel egy percben 60 másodperc van, ezt szorozd meg 60 -mal, hogy percenként (1) ütést kapj. Kerekítse a végeredményt, hogy egy egész (egész szám) értéket adjon vissza.

Ha szeretné, letöltheti a végső vázlatot ebből a lépésből

int calcBPM (long thisTime, long lastTime) {

hosszú eltelt = thisTime - lastTime; dupla ütés / perc = kerek (1000. / eltelt * 60.); return (int) bpm; }

20. lépés: MENTÉS ÉS FELTÖLTÉS

1. Az Arduino IDE -ben válassza a Fájl lehetőséget, majd válassza a Mentés lehetőséget. Írja be a vázlat nevét, majd kattintson a Mentés gombra a vázlat mentéséhez (csak az első mentéskor kell megnevezni).

2. Válassza a Vázlat lehetőséget, majd a Feltöltés lehetőséget a vázlat feltöltéséhez Arduino készülékére, és készüljön fel a tesztelésre.

21. lépés: CSATLAKOZTASSA AZ AKKUMULÁTOROT, és TESZTELJE A PROTOTÍPUSOT

A végső verzió összeállítása előtt tesztelje a készüléket.

1. Csatlakoztassa az akkumulátort a mikrovezérlőhöz t

2. Helyezze a piezót pergőre, és tartsa a helyén az ujjával.

3. Nyomja meg néhányszor a pergő dobot, és győződjön meg arról, hogy a leolvasás a dobütések alapján biztosítja a percenkénti ütéseket.

3. Ha megfelelően működik, forraszthatja a végső verziót.

22. lépés: A PIEZO -ra VONATKOZÓ BŐVÍTŐKÁBELEK

1. Mivel a piezo a pergő dobon lesz, az egység többi része pedig valahol máshol lesz, meg kell hosszabbítani a piezo huzal mennyiségét. Forgassa a piezo végeit körülbelül három láb huzalhoz, hogy extra lazaságot biztosítson.

Tipp: Ha a hosszabbító vezeték nem színes, jelölje meg, hogy melyik a piros és melyik a piezo fekete huzalja.

23. lépés: AZ ALKOTÓRÉSZEK ÁThelyezése a PERF BOARD -ra

Ezután helyezze át az áramkört a műanyag kenyértábláról a perf táblára, és forrasztja az alkatrészeket. A forrasztott változatnak meg kell egyeznie a kenyérsütő változatával.

1. Mozgassa a mikrokontrollert a műanyag kenyértábláról a perf kártyára, ügyelve arra, hogy a bal és a jobb oldali csapszeg nincs csatlakoztatva, és az USB csatlakozó a megfelelő irányba nézzen. Forrasztjon minden tűt a perforációs táblához.

2. Forrasztja be a csatlakoztatott hosszú piezo vezetékeket (fekete vezeték a GND -hez és piros vezeték az A0 -hoz).

3. Forrasztja az ellenállást a piezo -val azonos csapokra.

4. Forrasztja a kijelzőegységet a kenyérsütő táblához csatlakoztatva (CLK - D3; DIO - D2; VCC - +5V és GND - GND).

24. lépés: VÁGJA A PERF TÁBLÁT

1. Óvatosan vágja le a perforációs kártya fel nem használt részeit, hogy a mikrokontroller illeszkedjen a projekt burkolatába.

25. lépés: A PROJEKT MELLÉKLETE: DIGITÁLIS KIJELZŐ MÓDOSÍTÁS

1. Dremel vagy hasonló eszköz segítségével vágjon lyukat a projekt burkolatának tetejére, hogy illeszkedjen a digitális kijelzőhöz.

26. lépés: A PROJEKT MELLÉKLETE: USB MÓDOSÍTÁS

1. Vágjon egy lyukat a projekt házának oldalán az USB -porthoz.

27. lépés: A PROJEKT MEGHATÁROZÁSA: BEVÁGÁS PIEZO VEZETÉKEKHEZ

A másik oldalon, ahonnan a mikrokontroller USB -csatlakozása van, vágjon egy kis bemetszést a piezo vezetékekhez.

28. lépés: ÖSSZESZERELHETŐ VÉGEGYSÉG

1. Szerelje fel a kijelzőt a projekt burkolatának tetejére, hogy illeszkedjen a létrehozott lyukba.

2. Szerelje fel a perf kártyát a mikrovezérlővel a projekt burkolatának aljába úgy, hogy az USB port a létrehozott lyukon keresztül hozzáférhető legyen.

Tipp: Egy kis darab parafa táblát tettem a két tábla közé, hogy ne érjenek egymáshoz.

29. lépés: CSavarozza össze a projekt csavarját

Illessze a piezo huzalokat a létrehozott horonyba, és csavarja össze a projekt burkolatát.

30. lépés: PIEZO SZERELÉS ÉS TESZT

1. Szerelje fel a piezo -t a pergő dob fejére tépőzárral.

2. Kérjük, helyezze a készülék többi részét a padlóra vagy más helyre, amely könnyen megtekinthető dobolás közben.

3. Lenyűgözze zenekar társait fejlettebb időmérési képességeivel!