Arduino vezérelt harangtorony/Carillon: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

Ez egy zenei harangkészlet, amelyet mágnesszelepek hajtanak, és egy Arduino mikrokontroller vezérli. Egy nyolcadot lefedő 8 harang található. A harangok számítógépről vezérelhetők, vagy a torony önállóan is játszhat, és előre beprogramozott dallamokat játszhat le. Nézze meg az utolsó oldalt, ahol videó látható róla.

1. lépés: Alkatrészek

A következő alkatrészeket használtuk: 1 készlet kromatikus csengőt. Ezeket a helyi Alditól kaptam 20 dollárért. C -től C -ig terjednek (pl. C, d, e, f, g, A, B, C). Fapanel és konzolok a harangok és mágnesszelepek helyben tartásához. $ 10.8 Szolenoidok a harangok ütésére. Ezeket a szemétládámban hevertem. Egy írógép -szerelőtől kaptam őket, aki kidobta őket. Valószínűleg hasonlót talál az Ebay -en. Rudino mikrokontroller. ~ 45 dollár. Az enyémet a SparkFun elektronikából szereztem be. Proto/Perf tábla és egyéb alkatrészek, hogy elkészítsem az egyéni "pajzsomat" az arduino számára. $ 10. Darlington vezetői tábla. Én egy olyat használtam, amin feküdtem, de úgy gondolom, hogy nem külön kaphatók. Lehetővé kell tenni, hogy az ULN2803 chip használatával pár dollárt kapjon.

2. lépés: Famegmunkálás

Meglepő módon ez a lépés tartott a legtovább. A kódolás és a huzalozás kevesebb időt vett igénybe, mint a ragasztó megszáradása. Ennek kerete meglehetősen egyszerű volt. Csak egy darab rétegelt lemez az összes harang befogadására, valamint néhány fenyőtartó a mágnesszelepekhez. Mindent PVA ragasztóval ragasztottak össze. Annak érdekében, hogy a mágnesszelepek ismételhetőbbek legyenek, készítettem egy sablont az MS Visio -ban, majd ragasztottam a fához. Ez sokat segített abban, hogy az összes mágnesszelep állandó távolságra legyen a harangtól. Ha ezt megteszi, nem tudom eléggé hangsúlyozni, hogy alaposan mérni kell a csatárhelyeket. A harangok egészen másként szólnak attól függően, hogy hol ütötték meg őket, és a mágnesszelep „dobásától” függően.

3. lépés: Elektronika és huzalozás

Vezetőoldal: Szerencsém volt, hogy egy darlington -i sofőr feküdt körülöttem, ami nagyon leegyszerűsítette a tervezést. A darlington egy teljesítménytranzisztor, amellyel nagyobb terheket lehet meghajtani, mint az apró mikrovezérlő csapok normál esetben. Az általam használt tábla az ULN2803 chipen alapul, ami meglehetősen gyakori és olcsó. Kérjük, vegye figyelembe: A mágnesszelepeket (általában) nem arra tervezték, hogy folyamatosan vezessék őket! Megolvadhatnak, ha te! További információkért tekintse meg a szoftver részt. Arduino oldala: Ez csak egy kérdés volt, hogy 8 IO -tűt találjon az arduino -tól a Darlington bemenetek meghajtásához. Mivel soros adatokat akartam küldeni és fogadni, nem tudtam használni a 0 -as és 1 -es tűket, így végül az egyik oldalon a 2 -es, 3 -as, 4 -es és 5 -ös számjegyeket használtam, a másik oldalon pedig négy analóg bemeneti tűt használtam digitális kimenetként. Hozzáadtam az 5. analóg bemenethez csatlakoztatott potenciométert is, amely a tempó szabályozására szolgál. Két LED-et használnak az illesztőprogram vizuális visszajelzésére. A 8-13. Érintkezők nem voltak hasznosak a funky arduino csapok közötti távolság miatt (grr…)., (Véletlenül) fedeztem fel, hogy elegendő az USB-tápellátás. Aggódtam amiatt, hogy a hirtelen áramimpulzus miatt a feszültség leesik, a mikrokontroller pedig „barnul”, de úgy tűnik, ez nem fordul elő. A futásteljesítmény változhat. Mivel sokkal kényelmesebb számomra csak az USB tápellátást használni, ezt addig folytatom, amíg problémám nem lesz.

4. lépés: Szoftvertervezés

Tervezési stratégia Ennek célja az volt, hogy a harangtornyot a PC -ről vezessék. Az Arduino USBSerial kapcsolata volt az ideális módszer erre. Az arduino soros adatokat kap a számítógépről, amelyek megfelelnek a lejátszandó hangoknak. A protokoll egyszerű; a jegyzetek mindegyike az ASCII szöveges megfelelőjükben található. Van egy numerikus szám is változó késleltetésként. Például A PC a következőt küldi: "cde2fgABC", az Arduino pedig 1, 2, 3 harangokat játszik, fél hangot pihen, majd 4, 5, 6, 7 és 8 harangokat játszik. ezt a projektet. Arduino oldalkód: Az arduino kód megkapja a soros adatokat, dekódolja, hogy melyik hangot vagy késlelteti a lejátszást, majd megfelelően kapcsolja a mágnesszelepeket. Győződjön meg arról, hogy a kódot úgy tervezték, hogy a mágnesszelepek ne maradjanak bekapcsolva !. Ha véletlenül bekapcsolva hagy egy mágnesszelepet, az megolvad. Ezt úgy oldottam meg, hogy a jegyzetrutinjaimat blokkolom, amíg a mágnesszelep ki nem kapcsol, nem pedig állandó lekérdezéseket stb. Gombokkal rendelkezik minden egyes hangjegyhez, valamint gombokkal az előre programozott dallamokhoz. A jegyzetadatok a soros portra kerülnek. Minden forráskódja csatolva van.

Többszólamú hangok

Elhagytam a lehetőséget, hogy két hangot egyszerre játsszanak le, mivel nem gondoltam, hogy bármelyik 1 oktávba beilleszthető dallam megköveteli őket. Ezenkívül több mágnesszelep begyújtása

A sor megölése

A PC nagy mondatokat küld a jegyzetekről az arduino -nak, amely aztán feldolgozza őket, amíg a sor ki nem ürül. A nagy dallamok esetében azonban ez fárasztó lehet, és kívánatos lehet, hogy megszakítsuk a futó dallamot. Ezt úgy érhetjük el, hogy a soros mondatban más betű (pl. „X”) szerepel a puffer kiöblítésére szolgáló kódként.

5. lépés: A harangok kezelése

A harangok kezelése meglehetősen egyszerű. Csatlakoztassa az USB -kábelt, és nyissa meg a PC -szoftvert. A dallam lejátszásához kattintson az egyes csengőgombokra. Opcionálisan vannak gombok a mérlegek lejátszásához, előre programozott dallamok és egy szövegdoboz a szabad formátumú szövegbevitelhez. Mellékeltem egy videót a harangok lejátszásáról. Eddig csak egyszerű dallamokat programoztak be. A videó itt található: https://blip.tv/file/1521415 (Ha valaki tudja, hogyan kell játszani a Futurama témát egy C -oktávban, kérem tudassa velem …)