Vezeték nélküli zongorakesztyű készítése: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Célok és funkciók:

Viselhető technológiai projektünk egy vezeték nélküli légzongora kesztyű létrehozása szinkronizált fényekkel az alapvető elektronika, egy mikrovezérlő, például egy HexWear és egy Arduino és Max 8 szoftverrel rendelkező laptop használatával. Projektünk célja, hogy zongorahangokat játsszunk Bluetooth hangszórón keresztül az ujjaink mozgatásával, anélkül, hogy bármilyen helyhez kötött rendszerhez vagy tényleges hangszerhez kapcsolódnánk, valamint görgethetünk a választott hangszerválasztékon, hogy minden hangjuk és hangjuk is parancsra játszott a vezeték nélküli kesztyűn keresztül.

Ennek a projektnek az a módja, hogy a légzongorás kesztyű viselésekor a négy összekapcsolt ujj mindegyike tartalmaz egy hajlítóérzékelőt, amely meghatározza, hogy az ujjak hajlítva vannak -e. Ha egy ujjat hajlítanak, a megfelelő ujj LED -je kigyullad, és tájékoztatja a felhasználót arról, hogy az ujja megfelelően meg van hajlítva, és a Max 8 szoftver használatával a megfelelő hang szól a számítógépről. Így minden ujj egyedi hangjegynek felel meg, és a felhasználó vezeték nélkül játszhat zenét külső forrásból ezen a kesztyűn keresztül. A Max 8 szoftver használatával ez nem korlátozza a kesztyűt, hogy csak zongorazenét játsszon, más egyedi hangok is lejátszhatók minden megfelelő ujjból, lehetővé téve bármely felhasználó számára, hogy tetszőleges típusú hangokat manipuláljon.

A szükséges anyagok listája:

• Adafruit rövid flex érzékelők (4),
• Adafruit fehér LED háttérvilágítási modulok (4),
• 100 kΩ ellenállások (4)
• 1 kΩ ellenállás (1)
• HexWear mikrokontroller készlet,
• Micro USB - USB kábel
• Külső akkumulátorcsomag, amely a micro USB kimenethez csatlakozik
• AAA elemek
• Kesztyű nyújtható anyagból
• Laptop az Arduino IDE és a Max 8 szoftverrel
• Forrasztópáka és forrasztópáka
• Scotch szalag, elektromos szalag és csavarkötések
• Ingyenes huzal, huzalvágó és drótvágó
• Bluetooth hangszóró, vagy hangszóró és AUX kábel
• Hőzsugorodás és zsugorcső
• Drótvágók
• Vékony áramkör,

Lépés: Építse fel az áramkört

A főáramkör több feszültségosztót tartalmaz párhuzamosan. Ez magában foglalja a flex érzékelőket is, amelyek olyan ellenállások, amelyek ellenállása az egyik irányú hajlítás mértékétől függően változik. Ha a flex érzékelő meghajlik, annak ellenállása körülbelül 25 kΩ -ról 100 kΩ -ra nő, és a rajta leolvasott feszültség is nő.

Mivel azonban a tervezésünk négy flexibilis érzékelőt, négy LED -et és egy bluetooth társat használ, a HEXWear portok korlátozott száma miatt portbővítőt is használnunk kell. A négy flexibilis érzékelőt a HEXWear analóg bemenetein keresztül, a Bluetooth mate -et a TX és az RX csapokhoz csatlakoztatjuk, az MCP23017 portbővítőt pedig az SDA és SCL érintkezőkhöz, amelyek ezután táplálják a LED -eket.

További részletekért lásd a mellékelt kapcsolási rajzot. (Vegye figyelembe, hogy az ábrákon szereplő Vcc megfelel a HEXWear Vcc csapjainak. Ezeket párhuzamosan lehet csatlakoztatni, ha nem áll rendelkezésre elegendő érintkező, vagy egy hasonló feszültségű külső áramforrás szintén egy életképes lehetőség)

2. lépés: További könyvtárak telepítése:

Mivel HEXWear -t használtunk, további könyvtárakat kell telepíteni az Arduino szoftver megfelelő használatához. Kérjük, kövesse az alábbi utasításokat:

1) (csak Windows, Mac felhasználók kihagyhatják ezt a lépést) Telepítse az illesztőprogramot a következő címen: https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Töltse le és telepítse az illesztőprogramot (a. 2. lépésben felsorolt .exe fájl a linkelt RedGerbera oldal tetején).

2) Telepítse a szükséges könyvtárat a Hexware számára. Nyissa meg az Arduino IDE -t. A „Fájl” alatt válassza a „Beállítások” lehetőséget. A További táblák kezelő URL-címeire kijelölt helyre illessze be a https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… kattintson az „OK” gombra. Lépjen az Eszközök -> Tábla: -> Testületkezelő menüpontra. A bal felső sarokban található menüben válassza a „Hozzájárult” lehetőséget. Keresse meg, majd kattintson a Gerbera Boards elemre, majd a Telepítés gombra. Lépjen ki és nyissa meg újra az Arduino IDE -t.

A könyvtár megfelelő telepítésének biztosításához lépjen az Eszközök -> Tábla menüpontra, és görgessen a menü aljára. Látnia kell a „Gerbera táblák” című részt, amely alatt legalább a HexWear feliratnak kell megjelennie (ha nem több táblához, például a mini-HexWearhoz).

3. lépés: Az Arduino vázlat létrehozása

Az Arduino vázlat leolvassa a feszültségértékeket az áramkörben lévő soros ellenállásokon, és eldönti, hogy a meghatározott küszöbértéket elérték -e. Ha a küszöbértéket túllépik, a HexWear felgyújtja a megfelelő LED -et, és ASCII kódjelet küld a laptopnak, amelyet egy későbbi lépésben Max 8 olvashat és jegyzetelhet. Az áramköri diagramok megfelelő huzalozási konfigurációinak használatával a HexWear összes szükséges csapja megfelelően meg lett határozva.

Észrevettük, hogy a vázlatban feltüntetett küszöbérték nem mindig következetes a különböző HEXWears eszközökön. Az egyik javaslatunk az, hogy a soros plotter segítségével határozzuk meg a flexibilis érzékelőből kiolvasott analóg értéket, és jelöljük meg, hogy ez az érték hogyan változik a hajlítatlansághoz képest a hajlításhoz képest. Ezt követően meghatározhatja saját küszöbértékét, amely helyesen reagál az áramkörben lévő flex érzékelő viselkedésére.

4. lépés: Hozza létre a Max 8 patchert

A Max 8 patcher a billentyűzet bemeneteit vagy a laptop Bluetooth -csatornáján keresztül érkező jeleket instrumentális hangkimenetekhez rendeli. A projektünkben használt Max 8 javítócsomag mellékelve van és letölthető.

A Max használatakor kövesse az alábbi lépéseket a Bluetooth -társ csatlakoztatásához a Max -hez:

• Győződjön meg arról, hogy a vázlat zárolva van (a bal alsó zárnak zárva kell lennie)
• Győződjön meg arról, hogy a metróobjektum feletti „X” ki van kapcsolva (szürke, nem fehér)
• Nyomja meg a soros objektumba belépő nyomtatás gombot, és nézze meg a Max Console elérhető portjait
• Határozza meg a megfelelő portot a felcímkézett bluetooth modul segítségével, és ha több is rendelkezésre áll, próbálja ki mindegyiket, amíg meg nem tudja erősíteni, hogy melyik működik
• A folyamat során a bluetooth modulnak pirosan kell villognia, és ha megfelelően működik, akkor ez egy szilárd kapzsiságra változik.
• Addig próbálkozzon, amíg a zöld fények meg nem jelennek a Bluetooth -on
• Miután csatlakozott, zárja le a vázlatot, és nyomja meg az „X” gombot a metróobjektum felett, hogy elkezdje hallgatni a bluetooth kommunikációt.

5. lépés: A portbővítő, a LED -ek és a Bluetooth Mate forrasztása

Mivel a projektünkben nagy mennyiségű vezeték és egyéb elektromos alkatrész kerül a kesztyűre, a következő forrasztási lépések nyitottabbak maradnak a felhasználó számára.

Az MCP23017 portbővítő robusztus csatlakoztatásához forrasztottuk a csatlakozóit egy vékony áramköri lapra, amelyet a kesztyűnkre tudtunk helyezni. A LED -einkre forrasztottuk a vezetékeket, majd a megfelelő végeket a földhöz vagy az áramköri laphoz forrasztottuk, amely a portbővítő megfelelő feliratú csapjaihoz csatlakozik. Ezt követően ugyanazt a kenyérsütő táblát használtuk, hogy párhuzamosan csatlakoztassuk a tápellátást bluetooth társunkhoz a portbővítő kilencedik érintkezőjéhez szolgáltatott árammal.

A hőzsugorodást és néhány elektromos szalagot használtunk minden olyan helyen, ahol szabad huzal volt. Fényképeket csatoltunk, hogy jobban megértsük, hogyan csináltuk ezt magunk, de vegye figyelembe, hogy szabadon használhatja azt a technikát, amely a leghatékonyabb az Ön számára.

6. lépés: A flex érzékelők forrasztása

Az előző lépéshez hasonlóan ez a lépés sem annyira korlátozott, és a forrasztás elvégezhető bármennyire is a leghatékonyabbnak.

A projekt legnagyobb mozgásszabadságának biztosítása érdekében a vezetékeket forrasztottuk a hajlítóérzékelőnk mindkét végéhez, majd hőzsugorítással lefedtük a szabad vezeték bármely részét, hasonlóan a LED -ekhez.

7. lépés: Csatlakozás a HEXWear készülékhez, beleértve a külső forrás használatát

Ahhoz, hogy ezt a rengeteg vezetéket közvetlenül a HEXWear -hez csatlakoztassuk, krimpelő csatlakozókat használtunk, majd közvetlenül a HEXWear különböző portjaira csavaroztuk. Így biztosítottuk a közvetlen kapcsolatot minden portunkkal, és könnyen eltávolíthattuk, ha új projekteket akartunk létrehozni a HEXWear számára.

Csatlakoztattunk egy kis külső áramforrást is, amely három AAA elemet tartalmazhat, hogy elegendő energiát biztosítson a HEXWear számára. Ezt a külső áramforrást egy karszalaghoz rögzítettük, hogy biztosítsuk, hogy mindig csatlakoztatva legyen, és ne gátolja jelentősen a mozgást.

8. lépés: Mindent rögzítsen a kesztyűre

Végezetül mindent megfelelően kell rögzíteni a kesztyűjéhez, hogy a termék valóban viselhető legyen. Minden egyes hajlítóérzékelőt egy megfelelő ujjhoz kell csatlakoztatnia, és a hüvelykujját le kell zárnia annak praktikussága miatt, és csatlakoztatnia kell a megfelelő LED -et, amely világít az ugyanazon ujj hajlítóérzékelőjéhez. A leghatékonyabb módszer, amellyel a flex érzékelő megfelelő hajlítását biztosítottuk, a szalag volt, de a kesztyűre történő rávarrás egy extra ruhadarab segítségével ugyanúgy működik.

Ezután a HEXWear -t, a portbővítőt és a bluetooth -ot ugyanahhoz a kesztyűhöz kell csatlakoztatnia. Azt is észrevettük, hogy nagyon hatásos volt a külső áramforrást karszalagra rögzíteni a legnagyobb mobilitás érdekében, és nem gátolni a mobilitást/viselhetőséget. Ami a többi alkatrészt illeti, javasoljuk, hogy csavaros kötőelemeket használjon a felesleges huzal betakarásához a hely megszilárdítása érdekében.

Győződjön meg arról, hogy erős forrasztott csatlakozásai vannak, és nincsenek szabad huzalok, így nagy a rugalmasság és a szabadság, hogy az alkatrészeket oda helyezze, ahová kell, hogy a termék a lehető legjobban esztétikus legyen.

9. lépés: Hibakeresés és élvezet

A folyamat során nagy a hibalehetőség, ezért javasoljuk, hogy ellenőrizze, hogy a komponensek a várt módon következetesen működnek -e a folyamat során. Ez azt jelenti, hogy következetesen használja az Arduino -vázlaton található soros monitort, hogy meggyőződjön arról, hogy a flex -érzékelő leolvasása következetes, és ellenőrizze, hogy a forrasztás után erős kapcsolat van -e, és továbbra is megfelelően működik -e, és nincsenek -e szabad vezetékek. A nagy mennyiségű elektromos alkatrész miatt nagyon kis helyen a szabad vezetékek lesznek a legnagyobb ellenségei.

Ha sikeresen épített egy működő kesztyűt, élvezze! Jó szórakozást a projektben, és nyugodtan váltson zongorahangokat bármely más mintára, ha valóban egyedi hordható technológiai hangszert szeretne!