Биодатта Sonification: 36 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

MIDI ноталарын эки иликтөө боюнча Galvanic Conductance өзгөрүүлөрүнүн негизинде жаратыңыз.

Коддун эң акыркы версиясын жана жаңыртылган окуу куралдарын сурануу үчүн, elektrikforprogress.com сайтына өтүңүз жана менин github долбоорун текшериңиз

1 -кадам: Solderless Breadboard

Электроника экспериментинин негизги куралы - сатылбаган нан тактасы. Колдонуучуларга компоненттерди бириктирип, оңой конфигурациялоого мүмкүндүк берүү менен, Breadboard электроникага жаңы келгендерге жана тажрыйбалуу инженерлерге дизайнды прототиптөөгө жана электрондук тутумдарды оңой туташтырууга мүмкүнчүлүк берет.

Нан такталарында электр менен туташкан бир катар тешиктер бар. Горизонталдык саптар 5 байланышкан чекиттин Терминал тилкелериндеги Breadboard аркылуу өтөт жана abcde жана fghij тамгалары менен белгиленген. Нан тактасынын ортосунан чоң бөлүнүү горизонталдык катарларды бөлүп турат, бул Dual Inline Package (DIP) микрочиптерин колдонууну жеңилдетет. Нандын тактайчасынын капталдарында тешиктердин тик мамычалары бар, алар көбүнчө Кызыл жана Көк сызыктар менен белгиленген. Бул вертикалдуу мамычалар көбүнчө электр байланыштары үчүн колдонулат (оң чыңалуу жана жер) жана алар "Автобус" деп аталат. Биз позитивдүү жана жердеги бардык байланыштарыбызды бул автобустардын ар бир тарабына бекитип беребиз. Кийинки кадамда биз нандын ар бир тарабында Жер менен Позитивдүү Автобустарды бириктиребиз.

Эки электрондук компонентти "туташтыруу" үчүн, биз бөлүктөрдүн учтарын (же "буттарын") чектеш горизонталдык тешиктерге жайгаштырабыз. Бул колдонуучуга 5 упайдын ар бир горизонталдык катарын колдонуп, бир нече компоненттерди бириктирүүгө мүмкүндүк берет.

2 -кадам: 555 Таймерди кыстарыңыз

555 таймер - бул 8 пин DIP микрочипи, биз аны электр өткөрүмдүүлүгүн өлчөөгө жөндөмдүү укмуштуу мультивибратор катары конфигурациялайбыз. Чипти Pin 1 чокусунда тургандай кылып багыттаңыз - чипте 1 пиндин жанында кичинекей тегерекчени көрөсүз, ошондой эле 555 Таймердеги ар бир казыкты аныктоочу схеманы көрөсүз.

555 таймерин нан тактасынын түбүнө коюңуз. Нан тактасы ортосунан боштук менен уюштурулган, микрочип бул боштукту бойлой жайылышы керек. Нан тактасынын саптары номерленген, биз 555 таймерди 27, 28, 29 жана 30 -саптарга, 1 -пин 27 -сапка киргизебиз.

3 -кадам: Жерге 1 -пин

Жерге 555 пин 1ди тиркөө менен, 27 -сап А тилкесинен секирүүчү зымды Жер автобусуна кошуңуз.

4 -кадам: Хронометрдик конденсатор C1

Убакыт конденсатору C1 (0.0042uF) 555 Таймердин Pin 1 менен Pin 2 ортосунда туташтырыңыз. Кичинекей көк конденсаторду В тилкесиндеги 27 жана 28 -саптарга салыңыз.

Бул конденсатор таймердин жалпы жыштык диапазонун белгилейт, бул жерде биз эки зонд боюнча электр сыйымдуулугунун термелүүсүн өлчөөдө 555 ичинен импульстун эң жогорку чечимин алуу үчүн өтө кичине маанини колдонобуз.

5 -кадам: C2 Capacitor ажыратуу

552 Таймердин оң жана жерге, 27 жана 1 -жана 8 -графаларга, D жана G тилкесине жогорку жыштыктагы ажыратуучу конденсатор C2 (1uF) туташтырыңыз.

Бул конденсатордун буттарын кыркуу үчүн пайдалуу болушу мүмкүн, бирок нандын тактайына жакшыраак жайгашуусу үчүн, бирок этектерге микрочипти жайып, нан тактайчасы менен толук туташуу үчүн жетиштүү боштук калтыруудан этият болуңуз.

6 -кадам: Электролиттик Capacitor C3 ажыратуу

Төмөн жыштыктагы ажыратуучу электролитикалык конденсатор C3 (41uF) 555 Таймеринин оң жана жерге, 1 жана 8 -катардагы 27 -графага, C жана H тилкесине туташтырыңыз.

Электролиттик конденсаторлор поляризацияланган, капкактын капталынан ылдый ак тилке менен терс учун аныктаганына көңүл буруңуз; конденсатордун терс жагы Pin 1 (Ground) C тилкесине жана конденсатордун оң жагы Pin 8 (Positive) H тилкесине өтүшүн камсыз кылыңыз.

7 -кадам: LED Output

Кызыл LEDды 555 Timer Row 29 pin A'дын 3 -чыккычына жана Ground Busка кошуңуз. Светодиоддун (аноддун) узун коргоосун 29 -катардагы А тилкесине, LEDдин кыска буту менен Ground Bus тешиктеринин бирине коюңуз.

**- Светодиоддор поляризацияланган жана туура багытта киргизилиши керек. Светодиоддун катоддук буту (терс) диоддун капталындагы тегизделген чети менен, ал эми оң анодду узунураак буту менен аныктоого болот. LEDдин полярдуулугун жана түсүн жөнөкөй кнопка батареясынын жардамы менен аныктаса болот, батареяны LED чырактарынын ортосуна жылдырсаңыз, сиз LEDдин жарыгын көрөсүз же көрбөйсүз, батареяны башка жакка буруп көрүңүз. Батарея + (кең жалпак) учу анодго (узунураак) жана батарейкага - (кичирээк баскыч) катоддук жердин бутуна туташканда LED жарык болот. CR2032 3v баскычтуу батарейканы алып, сынап көрүңүз!

Баарын акыркы кадамда иштеткенден кийин, кайтып келип, кааласаңыз, LEDдин буттарын кыркып салсаңыз болот.

ЭСКЕРТҮҮ: бардык кадимки шарттарда, чыгуучу пин менен LEDдин ортосуна резистор кошулат. Бул комплектин түзүлүшүн жөнөкөйлөтүү үчүн, учурдагы чектөөчү резисторлор алынып салынган. Биз комплектке ар бир LED үчүн резисторлорду киргиздик. Өзгөртүлгөн көрсөтмөлөр, анын ичинде учурдагы чектөөчү резисторлор тиркеме катары берилет.

8 -кадам: Jumper 555 триггери босогого чейин

555 таймеринин 28 -графасынын D графасынын 2 жана 6 -пиндеринин ортосундагы Jumper зымын 29 -графанын G тилкесине туташтырыңыз.

Бул 555 таймеринин босогосун жана триггер казыктарын тиркейт, алар негизги электрод үчүн кирүү байланышын түзөт.

9 -кадам: Jumper 555 V+ абалга келтир

Позитивдүү автобуска 555 таймердин 4 -пинин позитивдүү автобуска 30 -катар D тилкесин позитивдүү автобуска туташтырыңыз.

Позитивдүү автобуска 555 таймердин 8 -пинин позитивдүү автобуска кошуп, 27 -колонканы позитивдүү автобуска туташтырыңыз.

(555 VCC үчүн V+га сүрөт жана кадам кошуу)

10 -кадам: Резистор R1 100K 555 позитивдүү автобуска түшүрүү

Резистор R1ди (100k) 555тин Пин 7 менен Позитивдүү Автобустун ортосунда туташтырыңыз. Резистордун бир жагын 28 -графанын J графасына, ал эми резистордун экинчи жагын Позитивдүү автобуска коюңуз.

11 -кадам: Зондду киргизүү Jack

Зонддун кириши 3,5 мм моно уячасы, ал нанга эки ширетилген казык аркылуу туташат. Анын тыгыз жери болсо да, уячага туташкан төөнөгүчтөр 28 жана 29 -H тилкелерине туура келет.

Колдонуучуга комплектти курууну жеңилдетүү үчүн, төөнөгүчтөр казандарга кошулган. Көңүл буруңуз, уячанын же казыктын ашыкча чыңалуусу ширетүү байланышына зыян келтириши мүмкүн. Эгерде сиздин комплектке домкратка ширетилген баштык казыктары жок болсо, сураныч, домкраттын жана баштыктын ширетүү көрсөтмөлөрүнүн тиркемесин караңыз.

12 -кадам: Позитивдүү автобус секиргичи

Оң жана сол жагындагы эң жогорку чекиттердин арасына Jumper зымын салып, полдун эки жагына позитивдүү автобусту туташтырыңыз.

13 -кадам: Ground Bus Jumper

Сол жана оң (көк) жер үстүндөгү эң бийик чекиттердин арасына секиргич зым салып, экрандын эки тарабындагы Жер автобусун туташтырыңыз.

14 -кадам: Гальванометрди сыноо

Эми биз кээ бир батареяларды туташтырып, 555 Таймерден жаңы эле курган галванометрди сынап көрүүгө даярбыз.

Кара Батарея кутусуна 3 АА батарейканы салыңыз, кутунун күйгүзгүчүнүн 'ӨЧҮК' абалында экенин текшериңиз. Батарея кутусун Кызыл зымды Breadboard Positive (кызыл) автобуска, Батарея ящигин Кара зымды Breadboard Ground (көк) шинага бекит. Эми батарейканын кутусундагы электр которгучту "ON" күйгүзүңүз. Светодиод жарыктандырылышы керек, 555 таймери күйгүзүлгөнүн көрсөтөт.

Ак электроддорду Галванометрге туташтыруучу 3.5мм уячасына (жабышчаак дисктерди колдонуп убара болбоңуз) тиркеңиз. Манжаларыңыз менен электроддордун металл баскычынын учтарына тийүү менен сиз өткөргүчтүктүн өзгөрүшүнө негизделген LED жарыгын көрө аласыз. Электроддорго өтө жеңил тийүү менен LED жарыгын акырын күйгүзүп жана өчүрө аласыз, чынында катуу электроддорду кысуу менен, LED абдан тез жарк этет, светодиод күйүп же кичине күңүрт болуп калат.

15 -кадам: ATMEGA328 28pin DIP салыңыз

Сиздин MIDIsprout комплект алдын ала программаланган ATMEGA328 микро контроллери менен коштолот, анын ичинде ички осциллятордо 8 МГцте иштөөчү сактандыргычтар бар (Фузиялар: Low-E2 High-D9 Ext-FF) жана MIDIsprout камтылган программасы менен алдын ала жүктөлгөн. Бул 28 пин DIPтин 14 пиндин эки параллелдүү саптары бар.

328p микросхемасын чиптин кичинекей тегерекчеси менен 1 -пинди аныктоо үчүн, үстөлдүн үстүнө салыңыз, E жана F тилкелериндеги боштукту аралап, DIPти камтыган 1-14.

** Оңой кайра программалоо жана эксперимент жүргүзүү үчүн, 16 -МГц осцилляторун панелдин 9 жана 10 -казыгына кошууга жана MIDIsprout кодунун модификациясы бар arduino Uno тактасын колдонуп программаны кошууга болот. ATMEGA328ди ICSP аркылуу тышкы программист (башка arduino) жана Jumper зымдарынын лабиринти менен кайра программаласа болот;)

** Ошондой эле, кошумча катары, MIDIsprout Kit галванометрди чогултуу үчүн мурунку кадамдарды колдонуу менен курулушу мүмкүн. Күтө туруңуз…

Маалымат үчүн, код учурдагы MIDIsprout версиясына алдын ала жүктөлгөн:

Arduino коду:

16 -кадам: ATMEGA328ди кубаттаңыз

7 -катардагы А тилкеси менен Позитивдүү автобустун ортосундагы секиргичти колдонуп, 328деги VCC пинин позитивдүү автобуска тиркеңиз.

17 -кадам: ATMEGA328

328деги Ground пинин 8 -катар B тилкеси менен Ground Bus ортосундагы секиргичти колдонуп Ground Busка тиркеңиз.

18 -кадам: Power ATMEGA328 (аналогдук)

328деги аналогдук чыңалуу пинин 9 -катар J тилкеси менен позитивдүү автобустун ортосундагы секиргичти колдонуп позитивдүү автобуска тиркеңиз.

19 -кадам: ATMEGA328 (аналог)

7 -катардагы J тилкеси менен Жердеги автобустун ортосундагы секиргичти колдонуп, 328деги Ground пинин Ground Busка тиркеңиз.

20 -кадам: ATMEGA328 киргизүү үчүн 555 Таймердин чыгышы

555 Таймерден чыгуу пинин 328деги Кирүү Пин 4ке 555 Таймер пин 3 катар 29 D тилкеси менен 4 катар D тилкесинин ортосундагы Jumper зымы менен туташтырыңыз.

Бул жерде 555тин санарип чыгышы импульс узактыгын өлчөгөн жана салыштырган 328, INT0 боюнча үзгүлтүккө учуроочу пин туташтырат.

21 -кадам: Баскыч

Камтылган баскычты үч бутун акырын ийип даярдоо керек (үчөөнү тең бир убакта бүгүү), ошондо топчу тигинен тура алат. Колонканы А тилкесинин 19, 20 жана 21 -беттериндеги нан тактасынын сол жагына кыстарыңыз

22 -кадам: ATMEGA328 аналогдук киргизүү үчүн туткасын тазалагыч

Кнопканын борбордук пинин 328дин аналогдук киришине (A0) Jumper зымын колдонуп туташтырыңыз. Knob Row 20 Column E жана 328 (A0 pin) Row 6 Column G ортосундагы jumper тиркеңиз.

23 -кадам: MIDI Jack

MIDI Jackти нан тактасына салыңыз. MIDI уячасынын маңдайында жайгашкан эки учтуу монтаж казыгын аныктап, MIDI уячасынын маңдайын көрсөтүү үчүн өйдө карай бүгүү менен, уячаны даярдаңыз. MIDI уячасын нандын оң жагына, джекти оң жагына каратып коюңуз. MIDI уячасын I жана J тилкелерине, 18, 19, 21, 23 жана 24 -саптарга кыстарыңыз. Беш MIDI уячасы казандын ичине батпай калат, өтө катуу түртүүдөн сак болуңуз.

24 -кадам: ATMEGA328 Txке MIDI маалымат пин

MIDI Маалымат чыгаруу пинин ATMEGA328 сериялык Трансмит (Tx) пинине туташтырыңыз, F мамычасы 23 -катар (MIDI маалымат пин 5) менен B тилкеси 3 -катар (328 Tx) ортосундагы секиргичти тиркөө менен.

25 -кадам: MIDI Power Resistor V+

MIDI кубат пини (4) менен V+ ортосундагы каршылашты туташтырыңыз 220 Ом резистор H Row 19 (MIDI күчү) менен тактанын оң жагындагы Позитивдүү Автобуска.

26 -кадам: MIDI Ground Jumper

MIDI Ground пинин Ground Bus 21 F мамычасы (MIDI Ground) менен Ground Bus ортосундагы Jumper зымын колдонуп Ground автобусуна туташтырыңыз.

27 -кадам: Топтун оң чыңалуусу

Колонка D катар 19 менен Позитивдүү автобустун ортосундагы секиргичти колдонуп, оң позитивдүү чыңалуу пинин позитивдүү автобуска туташтырыңыз.

28 -кадам: Топчонун негизи

Колонка D жерге 21 -графасы менен Жердеги автобустун ортосундагы секиргичти колдонуп, Ground Bus түйүнүн жерге туташтырыңыз.

29 -кадам: LED (кызыл)

MIDIsproutто 5 түстүү светодиод бар, алар жарык көрсөтүп, MIDI ноталарынын абалын көрсөтөт.

LED (кызыл) анодун - узун бутун 5 -катардагы мамыга жана LED катодун Жер автобусуна туташтырыңыз.

**- Жөнөкөйлүк үчүн, биз бул конструкциядагы учурдагы чектөөчү резисторлорду жокко чыгарып жатабыз, LED диоддору бар резисторлорду кошуу үчүн тиркемени караңыз.

30 -кадам: LED (сары)

LED (сары) анодду туташтырыңыз - 11 -мамычанын узун буту

31 -кадам: LED (жашыл)

LED (жашыл) анодду туташтырыңыз - узун буту A Row 12 катарына жана LED катодун Жер автобусуна.

32 -кадам: LED (көк)

LED (көк) анодду - J бутагынын J Row 14 узун бутун жана Жер каттоосуна LED катодун туташтырыңыз.

33 -кадам: LED (ак)

LED (ак) анодун туташтырыңыз - узун буту J Row 13 колоннасына жана LED катодун Жер автобусуна.

34 -кадам: 16MHz Crystal Oscillator PlaceHolder

16MHz кристалл осциллятору ATMEGA328 9 -жана 10 -Колонкалардын 9 жана 10 -казыктарына кошулушу керек. Бул бөлүк поляризацияланган эмес жана кристаллды 9 же 10 -графаларга эки багытта киргизсе болот.

35 -кадам: Батарея пакети

Батарея пакетин нандын тактайына бекитүү Батарея пакетин Кызыл зымды нан позитивдүү чыңалуу автобусуна жана Арткы зымды нан плитасы Ground Busга коюу. 3 АА батареясын салыңыз жана батарея кутусун күйгүзүңүз. Светодиоддун күчү менен 555 Галванометр жарык кылышы керек.

Нан тактасынын түбүндөгү уячага электроддорду туташтырып, учтардын эки баскычынын учуна тийип коюңуз. Galvanometer LED манжаларыңыздын өткөрүмдүүлүгүнө жооп катары жарк этиши керек.

36 -кадам: Биодатта Sonification

Электроддорго гель төшөмөлөрү тийгенде же тиркелгенде, MIDIspout программасы өткөргүчтөгү кичинекей өзгөрүүлөрдү аныктайт жана бул өзгөрүүлөрдү MIDI ноталары жана түстүү жарыктар катары көрсөтөт!

MIDI кабелин нан тактасындагы MIDI уячасынан туташтырып, MIDIsprout Kit MIDI ноталарына жооп катары үндөрдү чыгаруу үчүн MIDI колдогон синтезаторлорго, клавиатураларга, үн генераторлоруна жана компьютерлерге тиркелиши мүмкүн.

Баскычты буруп, MIDIsproutтун босогосун/сезгичтигин жөнгө салууга болот. Босогону төмөндөтүү менен, гальванометрден өткөргүчтүктүн кичине олку -солкулугун аныктоого болот; чекти жогорулатуу менен, ноталарды чыгаруу үчүн чоң өзгөрүүлөр талап кылынат. Узак мөөнөттүү орнотууларда, мен MIDI маалыматтарынын жагымдуу ызы -чуу агымын чыгаруучу төмөнкү босоголук параметрди колдоном. Бир нече өсүмдүктөр менен болгон коомдук интерактивдүү иш -чаралар үчүн мен босогону бир топ жогору бурам, анын натыйжасында MIDI ноталары адам өсүмдүккө өтө жакын же физикалык жактан тийгенде гана чыгарылат.