Шамалды башкаруучу MIDI инструментин жасаңыз: 5 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Бул долбоор 'Creative Electronics', BEng Electronics Engineering 4 -курсунун Малага университетинин Телекоммуникация мектебине тапшырылды.

Оригиналдуу идея эбак эле пайда болгон, анткени менин жолдошум Алехандро өмүрүнүн жарымынан көбүн флейтада ойногон. Ошентип, ал электрондук үйлөмө аспаптын идеясын өзүнө тартып турду. Демек, бул биздин кызматташтыктын жемиши; Бул ыкманын негизги багыты бас кларнетке окшош, эстетикалык жактан сергек конструкцияны алуу болгон.

Демо:)

Жабдуулар

• An Arduino тактасы (биз SAV MAKER I колдондук, Ардуино Леонардого негизделген).
• MP3V5010 аба басымынын сенсору.
• Штамм өлчөгүч, FSR07.
• Резисторлор: 4K7ден 11, 3K9дан 1, 470Kдан 1, 2М2ден 1, 100Ктан 1.
• 200K бир потенциометр.
• 33pF бир керамикалык конденсатор.
• 10uF жана 22uF эки электрдик конденсатор.
• Бир LM2940.
• Бир LP2950.
• Бир LM324.
• Бир MCP23016.
• 30x20 тешиктен турган бир тешилген тактай.
• 30 пин баш, аял жана эркек (бир жынысы Arduino үчүн, экинчиси кепка үчүн).
• Бир жуп HD15 туташтыргычы, эркек да, аял да (ширетүүчү чөйчөктөр менен).
• Досуңуздун жылуулукту кысуучу түтүгүн жана изоляциялоочу лентаны карызга алыңыз. Кара артык.
• Эки 18650 Li-ion батареялары жана алардын батарейка кармагычы.
• Бир которгуч.
• Arduino USB кабели.
• Жок дегенде 11 баскыч, эгер сиз сапаттуу сезүүнү кааласаңыз, биздикин колдонбоңуз.
• Кандайдыр бир корпус же корпус. Болжол менен бир чарчы метр жыгач тактай жетиштүү болмок.
• ПВХ түтүктөрү жарым метр, сырткы 32мм.
• Мурунку түтүк үчүн 67 градус ПВХ түйүнү.
• 40 ммден 32 ммге чейин бир PVC кыскартуу (тышкы).
• 25 ммден 20 ммге чейин бир PVC кыскартуу (тышкы).
• Бош бөтөлкө Бетадин.
• Альто саксофондун оозу.
• Альто саксофон камыш.
• Альто саксофон лигатурасы.
• Кээ бир көбүк.
• Зым көп (аудио зым сунушталат, анткени ал кызыл-кара жупта болот).
• Кээ бир бурамалар.
• Матай кара спрей боек.
• Матай спрей лак.

1 -кадам: Дене

Биринчиден, дененин бир бөлүгү болуу үчүн PVC түтүк тандалды. Сиз башка диаметри тандай аласыз, бирок биз тышкы диаметри 32 ммди жана 40см узундукту сунуштайбыз, бирок биз бул өлчөмдөргө ынгайлуу болчубуз.

Чоорду колуңузга алгандан кийин, баскычтар үчүн белгинин макетин коюңуз. Бул манжаларыңыздын узундугуна жараша болот. Эми, белгилөө бүткөндөн кийин, ар бир баскыч үчүн тиешелүү тешикти бургулаңыз. Биз арык бит менен баштоону жана тешикти бургулоодо колдонулган диаметри менен көбөйтүүнү сунуштайбыз. Ошондой эле, бургулоо алдында буринди колдонуу стабилдүүлүктү жакшырта алат.

Кийинчерээк манометр менен аба басымынын сенсорун туташтыруу үчүн туташтырылбаган төрт зымды киргизүү керек; Бул бөлүк (дене) жана моюн 67 градуска туташтырылган түтүк менен жабышкан. Бул түтүктү кум менен сүртүп, кара түскө боёшкон.

Бул бөлүктү бут менен кошуу үчүн, биз 40ммден 32ммге чейин (тышкы диаметри) ПВХ кыскартуу түйүнүн колдондук. Түйүндү бекемдөө үчүн төрт жыгач бурама кошулду. Кыскартуу түйүнү менен дененин ортосунда биз туруктуулукка жетүү үчүн кенен бураманы киргиздик. Түтүктөрдү өткөргүчтөрдүн алдында бургулоону сунуштайбыз; антпесе, кыйроого кепилдик берилет.

Кийинки кадам - зымдарды кнопкалардын терминалдарына ээрчитип, узундугун ылдый карай өлчөө жана туташууну болтурбоо үчүн кошумча узундукту сактоо. Түтүк кумга сүртүлүп, кара түскө боёлгондон кийин (биз күңүрт кара чачыратуучу боёк колдонгонбуз; каалаганча көп катмар бериңиз, күндүн нуру астында жакшы көрүнгөнгө чейин), баскычтарды өйдөдөн ылдый киргизип, алардын ар бирин белгилеп коюңуз. Кабелдер үчүн эки башка түстү колдонууну сунуштайбыз (мисалы, кара жана кызыл); алардын бардыгы бир казыкка жерге туташтырылгандыктан, биз кара кабелди бош калтырып, кызыл кабелдерди гана белгилеп койдук. Баскычтар кара изолятордун жардамы менен жабылган, алар сырткы келбетине төп келип, кулап кетпестен жакшы жайгашат.

Solder HD15 аял коннектору (ширетүүчү чөйчөктөр көп жардам берет), 4 -кадамдын схемасында сунушталган макеттин жардамы менен (же өзүңүздүн) жана аянтчаларды бирге кошуңуз. Жылуулукту кыскартуучу түтүк кыска туташууларга каршы күчтүү ишенимдүүлүктү камсыздай турганын унутпаңыз.

2 -кадам: Буттун дизайны

Бул дизайн үчүн колдонулган схема, анын түпкүрүндө, абдан жөнөкөй. Эки литий батарейкасы сериядагы LDO (төмөн түшүүчү) чыңалуу жөндөгүчүн азыктандырат, ал 5Вны чыгаруудан райондун калган бөлүгүнө жеткирет. LM324тин оперативдүү күчөткүчтөрү аба басымынын сенсорунун динамикалык диапазонун (MP3V5010, 0.2ден 3.3 вольтко чейин) жана басым көрсөткүчүнүн жүрүм -турумун (терс эңкейиш өзгөрмөлүү резистор) Arduino тактасынын аналогдук киришине (0ден 5 вольт). Ошентип, жөнгө салынуучу кирешенин инвертору эмес (1 <G <3) биринчиси үчүн, ал эми экинчиси үчүн чыңалуу бөлүштүргүч плюс. Булар чыңалуунун шайкештигин камсыздайт. Бул түзмөктөр жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн бул жерди жана бул жерди басыңыз. Ошондой эле, LP2950 MP3V5010дон алынышы керек болгон 3.3 вольтко маалымдама берет.

FSR (Force Sensing Resistor) сериясынын каалаган модели жетиштүү болот жана 04 эң сулуусу болсо да, биз акцияларды чыгаруудан улам 07ди колдондук. Бул датчиктер колдонулган ийилүү күчүнө жараша электр каршылыгын өзгөртөт жана биз аларды бүт бети менен бирге басканда андай кылбасын эксперименталдык түрдө сынап көрдүк. Бул башында ката болгон, анткени биз кесимди коймокчу болчубуз, бирок кабыл алынган чечим жакшы иш кылды жана төртүнчү кадамда түшүндүрүлөт.

Тактанын негизги бөлүктөрүнүн бири MCP23016. Бул коддун татаалдыгын (жана, балким, зымдарды) төмөндөтүү үчүн пайдалуу деп ойлогон 16 биттик I2C I/O Expander. Модуль окуу үчүн гана 2 байт регистр катары колдонулат; ал үзгүлтүктү жаратат (логиканы "0" мажбурлайт, андыктан "1" логикасын орнотуу үчүн тартылуу каршылыгы керек), анын регистринин кандайдыр бир мааниси өзгөргөндө алтынчы пинге. Arduino бул сигналдын эңкейиши менен иштөө үчүн программаланган; Бул болгондон кийин, ал маалыматты сурайт жана коддун кодун аныктыгын же туура эместигин билиш үчүн, ал болсо аны сактап, кийинки MIDI пакетин куруу үчүн колдонот. Кнопкалардын ар биринин жерге жана 5 вольттун тартылуу каршылыгына (4.7K) туташкан эки терминалы бар. Ошентип, ал басылганда, логика '0' I2C түзмөгү тарабынан окулат, ал эми логика '1' бошотулганын билдирет. RC жуп (3.9K жана 33p) өзүнүн ички саатын конфигурациялайт; 14 жана 15 -пиндер тиешелүү түрдө SCL жана SDA сигналдары. Бул түзмөктүн I2C дареги 0x20. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн маалымат барагын текшериңиз.

HD15 туташтыргычын зымдоо үчүн колдонгон байланыш схемасы, албетте, уникалдуу эмес. Биз муну ушундай кылдык, анткени биз жасаган ПХБ боюнча маршрут коюу оңой болгон жана маанилүү жагдай түйүндөрдүн так тизмесин жана анын тиешелүү баскычтарын сактоодо. Айта берүүнүн кажети жок, бирок мен; баскычтарда эки терминал бар. Алардын бири HD15 туташтыргычындагы тиешелүү түйүнгө туташкан, экинчиси жерге туташтырылган. Ошентип, бардык баскычтар бир эле жерди бөлүшөт жана HD15 туташтыргычынын бир гана пинине туташкан. Биз берген сүрөт эркек туташтыргычтын арткы көрүнүшү, башкача айтканда, аял жуптун алдыңкы көрүнүшү. Зымдарды этияттык менен эриткиле, аны туура эмес туташтыргыңыз келбейт, бизге ишениңиз.

Так көрүнүп тургандай, биз Arduino ага туташуу үчүн схеманы иштеп чыктык. Район анын астына батышы үчүн жетиштүү орун болушу керек, ошондуктан куту биздикинен кичине болушу мүмкүн. Сунушталган имараттын схемасы төмөнкү сүрөттө сунушталган. Батареялардын кармагычын кутунун ичине жабыштыруу үчүн силикон колдондук, капкагын анын четине бургуладык жана бурамаларды ушинтип оңдодук.

Бул бөлүктү денеге кошуу үчүн, биз 40ммден 32ммге чейин (тышкы диаметри) ПВХ кыскартуу түйүнүн колдондук. Түйүндү бекемдөө үчүн төрт жыгач бурама кошулду. Кыскартуу түйүнү менен дененин ортосунда биз туруктуулукка жетүү үчүн кенен бураманы киргиздик. Зымдарга зыян келтирбөө үчүн этият болуңуз.

3 -кадам: ооздукту чогултуу

Бул, балким, жыйындын эң маанилүү бөлүгү. Бул биринчи сүрөттө көрсөтүлгөн схемага негизделген. Чоң көлөмү 32 мм (сырткы) ПВХ түтүгүнө бата турганчалык чоң.

Бул бөлүктү (моюн) иштеп чыгууда, биз MP3V5010 монтаждоо үчүн ПХБны колдонууну чечтик, бирок сиз аны көрмөксөнгө салсаңыз болот. PDFке ылайык, колдонулган терминалдар 2 (3,3 вольт берүү), 3 (жер) жана 4 (аба басымынын электрдик сигналы). Ошентип, бул маселе боюнча ПХБга заказ бербөө үчүн, колдонулбаган төөнөгүчтөрдү кесип, зым бүткөндөн кийин компонентти ПВХ түтүгүнө жабыштырууну сунуштайбыз. Бул биз ойлоно турган эң оңой жол. Ошондой эле, бул басым сенсорунун эки сезгич баскычы бар; сен алардын бирин жабууну каалайсың. Бул анын реакциясын жакшыртат. Биз муну кичинекей темир бөлүгүн жылуулукту кысуучу түтүккө киргизип, туткасын жаап, түтүктү ысытып алдык.

Эң биринчи кылгыңыз келген нерсе, экинчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй, аба басымынын сенсорунун түтүгүнө бата турган конус формасындагы бир бөлүктү табуу. Бул мурунку диаграммада сары бөлүк. Кичинекей бургулоонун же ичке ширетүүчү учтун жардамы менен конустун чокусунда кууш тешикти оюңуз. Тыгыз шайкеш келерин текшериңиз; эгер андай болбосо, тешиктин диаметри чоңойгонго чейин өсө бер. Бул бүткөндөн кийин, сыртка аба агымын тоскоолдук кылып, мурунку бөлүгүнө туура келген бир бөлүк табууну каалайсыз. Чынында, сиз ар бир баскан кадамыңызда аба корпусунан чыкпай турганын текшергиңиз келет; болсо, муундарга силикон кошуп көрүңүз. Бул кийинки сүрөттү алып келиши керек. Дал ушундай жардам берет, биз бул максатта Betadine бөтөлкөсүн колдондук: сары бөлүк - ички диспенсер, ал эми аны жапкан бөлүк - башындагы кесилген капкак, аны түтүк формасына айлантуу. Кесүү ысык бычак менен жасалган.

Кийинки бөлүк 25тен (сырткы) 20га чейин (ички) PVC кыскартуу болду. Бул бөлүк буга чейин уюштурулган түтүктөргө жакшы жабдылган, бирок биз аны аба менен тосуп, дубалдарын клей кылышыбыз керек болчу. Азырынча биз бул жабык көңдөй болушун каалайбыз. Диаграммада, биз сөз кылган бул бөлүк - сары түстү түз ээрчиген кара боз. Бул бөлүк кошулгандан кийин, аспаптын моюну дээрлик бүтүп калды. Кийинки кадам - диаметри 32 мм (тышкы) ПВХ түтүкчөсүнүн бир бөлүгүн кесип, анын борборунда тешик жасап, манометрдин зымдары өчүп калышы керек. Кийинки диаграммада көрсөтүлгөндөй, биз 1 -кадамда мурда айткан төрт зымды ээрчитип, моюнун бурчтуу түйүнгө жабыштырыңыз (кара түскө боеп алгандан кийин, эстетикалык максатта).

Акыркы кадам - оозду ыңгайлуу мөөр басуу. Бул тапшырманы аткаруу үчүн биз альтосакс камышын, кара изоляциялоочу лента жана лигатураны колдондук. Басымды өлчөөчү лента колдонулганга чейин, камыштын астында жайгашкан; өлчөгүчтүн электр байланыштары кара жылуулукту кысуучу түтүктөр менен бекемделди. Бул бөлүк казып алуу үчүн иштелип чыккан, андыктан көңдөй бир аз ойногондон кийин тазаланат. Мунун баарын акыркы эки сүрөттөн көрүүгө болот.

4 -кадам: Программалык камсыздоо

Сураныч, Virtual MIDI пианино клавиатурасын жүктөп алып, орнотуңуз, бул жерде шилтеме бар.

Бул кадамды аткаруунун логикалык жолу төмөнкүчө: биринчиден, ушул Нускамада берилген Arduino эскизин жүктөп алып, Arduino тактаңызга жүктөңүз. Эми VMPKди иштетип, жөндөөлөрүңүздү текшериңиз. Биринчи сүрөттө көрсөтүлгөндөй, 'Киргизүү MIDI туташуусу' сиздин Arduino тактаңыз болушу керек (биздин учурда Ардуино Леонардо). Эгерде сиз Linuxту колдонуп жатсаңыз, анда эч нерсе орнотуунун кажети жок, жөн гана сиздин VPMK файлыңыздын экинчи сүрөттө көрсөтүлгөн касиеттери бар экенин текшериңиз.

5 -кадам: Мүчүлүштүктөрдү оңдоо

Case 1. Система иштебей жатат окшойт. Эгерде Ардуинонун LED диаметри күйбөсө же адаттагыдан бир аз караңгы болсо, анда системанын туура иштетилгенин текшериңиз (6 -ишти караңыз).

Case 2. Түтүн бар окшойт, анткени бир нерсе күйгөндөй жыттанат. Кыязы, бир жерде кыска туташуу бар (кубаттуулукту жана зым байламталарын текшериңиз). Балким, анын температурасын текшерүү үчүн ар бир компонентке (этияттык менен) тийишиңиз керек; эгер ал адаттагыдан ысык болсо, паника кылбаңыз, жөн гана алмаштырыңыз.

Case 3. Arduino таанылган жок (Arduino IDEде). Берилген эскиздерди кайра жүктөңүз, эгер көйгөй чечилбесе, Arduino компьютерге туура тиркелгенин жана Arduino IDE орнотуулары демейки абалга коюлганын текшериңиз. Эгер эч нерсе иштебесе, Arduino алмаштырууну ойлонуп көрүңүз. Кээ бир учурларда, "компиляциялоодо" баштапкы абалга келтирүү баскычын басып, анан "жүктөөдө" аны коё берүү эскизди жүктөөгө жардам берет.

Case 4. Кээ бир ачкычтар иштебей жатат окшойт. Сураныч, кайсы ачкыч иштебей турганын ажыратыңыз. Үзгүлтүксүздүк тести пайдалуу болушу мүмкүн же баскычтарды текшерүү үчүн берилген эскизди колдонсоңуз болот; тартма каршылыгы туура ширетилбеши мүмкүн же баскычы туура эмес. Эгерде ачкычтар жакшы болсо, көйгөйүңүздү ачуу үчүн биз менен байланышыңыз.

Case 5. Мен VMPK боюнча эч кандай эскертүү ала албайм. Сураныч, Arduino компьютерге туура бекитилгенин текшериңиз. Андан кийин, VMPKде, 3 -кадамда көрсөтүлгөн кадамдарды аткарыңыз. Эгерде көйгөй улана берсе, баскычты баштапкы абалга келтириңиз же биз менен байланышыңыз.

Case 6. Электр кубатын сыноо. Кийинки өлчөөлөрдү аткарыңыз: Arduino капкагын алып салгандан кийин, которгучту күйгүзүңүз. Кара зондду жерге төөнөгүчкө коюңуз (баарына жетиштүү болот) жана кызыл түйүндү колдонуу менен түйүндөрдү текшериңиз. Батарейканын оң пластинкасында жок дегенде 7,4 вольттун чыңалуусу болушу керек, антпесе батареяларды кубаттаңыз. Схемада көрүнүп тургандай, LM2940тын киришинде бирдей чыңалуу төмөндөшү болушу керек. Анын чыгуусунда 5 вольт тамчы болушу керек; ошол эле маани LM324 (пин 4), MCP23016 (пин 20) жана LP2950 (пин 3) күтүлүүдө. Акыркы чыгарылыш 3,3 вольтту көрсөтүшү керек.