Raspberry Pi менен иштөөчү керексиз барабан машинасы: 15 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул Instructable сизге Raspberry Pi менен иштөөчү робот барабан машинасын кантип жасоону көрсөтөт. Бул чынында эле кызыктуу, чыгармачыл, интерактивдүү долбоор. Мен сизге ички иштөөнү кантип жасоону көрсөтөм, бирок чыныгы барабандар сизге толугу менен уникалдуу нерсе жасоого мүмкүнчүлүк берип, сизден көз каранды. Менин машинам үчүн мүмкүн болушунча көп табылган нерселерди колдондум… кошуналарымдын куткарып калган пианинонун балкалары, жээктен тапкан балык тору, бош бышырылган банка, жыгач кашыктар, бош пиво бөтөлкөсү, сыра бөтөлкөсүнүн үстү жана башка нерселердин арасында стол коңгуроосу, бирок фантазияңызды жинди кылыңыз - үйдүн тегерегиндеги нерселерди көрүңүз, качан колдонсо болот, ошондо ызы -чуу чыгарат, жана бул сиздин долбооруңузду чынында өзүңүздүкү кылат. сизде 2 вариант бар:

• Мен PiBeat деп атаган браузерге негизделген кадам ырааттуулугу - Бул абдан кызыктуу жана барабан машинаңызды Пиңизден же ошол эле тармактагы каалаган түзмөгүңүздөн (мисалы, телефонуңуз, планшетиңиз же компьютериңиз) башкарууга мүмкүндүк берет. Биз аны сиздин Пиңизге кийинчерээк орнотобуз, бирок алдын ала көрүү бул жерден көрүнөт жана код GitHubда бул жерде.
• Барабан үлгүсүн программалоо үчүн питон скрипти. Бул гитараңыз менен бирге джем үчүн ритм түзүүнүн сонун жолу.

Мен чыгымдарды азайтууга аракет кылам жана кийинки кадамда көрө турганыңыздай, кымбат баалуу адис шаймандары талап кылынбайт. Мен ошондой эле нерселердин ар бир кадамда кантип иштээрин түшүндүрүүгө аракет кылдым, бул сиз Пи, коддоо жана электроника дүйнөсүнө салыштырмалуу жаңы келген жана бюджети чектелген болсо дагы, аны чоң долбоорго айландырды.

Макул, ишке киришели!

1 -кадам: Дүкөнгө барыңыз

Ички механизмди куруу үчүн сизге керек болот:

• 1x 40 Pin Raspberry Pi, SDге орнотулган, электр кабели жана ага туташа алуу жөндөмү менен (мен ModMyPiден алдын ала ширетилген башы бар Raspberry Pi Zero Wirelessти колдондум)
• 1x 5v 8 канал релеси
• 1х ургаачыдан аялга секирүүчү зымдар (10 зым керек)
• 2x 3 Amp Терминал тилкелери (Сиз нанды же перформатты колдонсоңуз болот, бирок терминалдык тилкелер арзан жана кабелдердин бошоп кетишине жол бербейт, жана аны жасоодо менде ширетүүчү темир жок болчу)
• 1x 12v 10a Power Supply
• 8x 12v 2a соленоиддери
• 8x 1N5401 Түзөткүч диоддор
• 0.5см кабелдин 50см (мен кээ бир эгиз өзөктүү кабелдердин өзөктөрүн сыйрып алдым, анткени бул кызыл, кара жана эгиз өзөктү алуунун экономикалык жактан эффективдүү жолу болчу), эгер кааласаңыз 1 түстү колдонсоңуз болот. Сиз кургусу келген турак жайга жараша чоңураак узундукта сатып ала албайсыз.

Ошондой эле сизге төмөнкү инструменттер керек болот:

• Сым кескичтер
• Сым тазалагычтар
• Чакан жалпак баш бурагыч, болжол менен 3мм
• Терминал тилкелерине жараша, сизге кичинекей кайчылаш бурагыч да керек болушу мүмкүн

Мен барабан жасоо үчүн эч кандай тетиктерди же шаймандарды тизмектеген жокмун жана аны сиз койгуңуз келбеген турак жайларды көрсөткөн жокмун. Мен сизге кийинчерээк меники кантип жасалганын көрсөтөм, бирок ал бөлүктү таштап кетүүдөн мурун сиздин кыялыңызга жараша болот.

2 -кадам: Пиди эстафетага өткөрүңүз

Пи боюнча казыктар тарабынан берилген максималдуу чыңалуу 5v болуп саналат. Биз 5v электромагнитин сатып алып, аларды Пи түздөн -түз кубаттай алмакпыз, бирок бул биздин барабан машинабызга чоң муктаждык бербейт. Ошентип, биз төмөнкү чыңалуудагы GPIO схемасынан жогорку чыңалуу схемасын (биздин учурда 12 в электромагнитин камтыган 12 в схемасы) күйгүзүп жана өчүрүүгө мүмкүндүк берген релени колдонуп жатабыз.

Биздин реленин 8 каналы бар, бул биз 8 соленоидди өз алдынча күйгүзүп жана өчүрө алабыз дегенди билдирет. Ар бир каналда 4 туташтыргычы бар; 3 жогорку чыңалуудагы схемада колдонулат, биз аны кийин көрөбүз, ал эми 1 биз ПИни туташтыра турган төмөнкү чыңалуу схемасындагы 'IN' пини. Пи -нин GPIO -пини 5 -каналды IN пин -каналына жөнөткөндө, реле тиешелүү 12v чынжырын күйгүзөт.

Реленин төмөн чыңалуу жагында, биз PIдин жерине туташышыбыз керек болгон GND (жерге) пини жана Pi'ден 5v күчү үчүн VVC пини бар.

Пи өчүрүлгөндө, секирүүчү кабелдерди колдонуу менен релени Пи менен туташтыруу үчүн схеманы аткарыңыз. Сиз бир эле түстөгү секиргичтерди колдонуунун кажети жок, бирок бул сүрөттөрдү ээрчүүдө жардам бериши мүмкүн.

3 -кадам: Келгиле, ызы -чуу чыгаралы

Бул биздин толук кандуу барабан машинабыз эмес болушу мүмкүн, бирок бул этапта биз релени чыкылдатуу менен болсо да, кандайдыр бир ызы -чуу кылабыз. Биз барабан үлгүлөрүн программалоо үчүн питон скриптин киргизебиз, бул бизге буга чейин эмне кылганыбызды текшерүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Бул жерде скрипт бар.

Пиңизди жүктөңүз, Piдеги терминалды ачыңыз жана сценарийди жүктөп алыңыз:

wget

Сиз эмне кылаарыңызды түшүнүү үчүн кодду жана комментарийлерди карап көргүңүз келиши мүмкүн, бирок бир аз ырахат алып, аны иштетүүгө уруксат бериңиз:

python3 array-sequencer.py

Эгерде баары пландаштырылса, реленин ачылышындагы жана жабылышындагы байланыштарды жана тийиштүү каналдагы жарыкты угуу керек. Эмне болуп жатканын түшүнүү үчүн скрипттин ичиндеги ырааттуулуктун өзгөрмөсүн карап көрүңүз - бардык каналдар чогуу иштетилет, андан кийин ар бири жекече иштей баштайт. Ал Ctrl + C басуу менен скрипттен чыкмайынча иштей берет.

Улантуудан мурун, нерсени туташтырып жатканда кокусунан кыска туташуулар келип чыкса, Pi'ни кайра өчүрүү жакшы идея.

4 -кадам: Биздин райондун оң жагын түзүңүз

Бир электр энергиясы менен 8 электромагнитти иштетүү үчүн биз параллель схеманы түзөбүз. Сиз бүткөн 12в чынжырынын схемасын көрө аласыз, бирок биз аны этап -этабы менен басып өтөбүз.

Сиз нанды же перформатты колдонсоңуз болот, бирок мен терминал тилкелерин тандадым, анткени алар арзан, зымдарды бекем кармаңыз, жана мен муну түзүүдө ширетүүчү темирге ээ эмесмин.

Натыйжалуу түрдө, биз бардык соленоиддерди жана ар бир электроменоид үчүн диодду (кийинчерээк диоддор боюнча) биздин электр булагынын 1 оң зымына туташтырышыбыз керек.

Кескичтерди колдонуп, терминал тилкесин кесип алыңыз, ошондо сизде 8 жуптан турган блок бар, эки блокту бириктирген пластикалык битти кесүү. Эч кандай металлды кыркып албоо үчүн этият болуңуз.

Биз азыр тилкенин бир жагындагы бардык терминалдарды бириктиришибиз керек. Узундугу 35 мм болгон 7 даана кызыл зымды кесүү үчүн кескичтерди колдонуңуз, андан кийин ар бир зымдын ар бир четинен 5 мм тегерегиндеги изоляцияны алып салуу үчүн зым тазалагычтарды колдонуңуз.

Эми зымдарды зымдарды бурамалар аркылуу зымдарды кармап, тилкенин бир жагында бирге бүт терминалдарды чынжырлайт. Биринчи жана акыркы бурамада 1 гана зым болот, ал эми калганында 2 болот.

5 -кадам: Соленоиддерди жана диоддорду кошуу

Соленоиддер электр магнити болгондуктан, диоддор сиздин схемаңызды флайбектен коргоо үчүн сунушталат (бул жөнүндө терең окуй аласыз). Ошондуктан биз релени коргоо үчүн ар бир электромагниттик диодду беребиз.

Мурунку кадамда чогуу туташтырылган терминал тилкесинин карама -каршы жагында биринчи тешиктен баштаңыз. Соленоиддин 1 зымын салыңыз, андан кийин диоддун бир учун ошол тешикке кошуңуз. Диоддор агымдын бир тараптуу агымына гана уруксат бергендиктен, диоддогу күмүш тилке терминал тилкесине карай турганын текшериңиз. Аларды кармап туруу үчүн бураманы катаалдатыңыз. Калган 7 тешик үчүн процессти кайталаңыз.

Мен алган соленоиддердин бири туура эмес болчу, ошондуктан сүрөттөрдү тартып жатканда мен аны көк зымдары бар төмөнкү амп моделине алмаштырдым.

6 -кадам: Терс Терминал тилкесин Соленоидге жана Диоддорго туташтырыңыз

Биз оң жагы менен болгондой эле, 1 терминал тилкесин алыңыз жана 8 жуптан турган дагы бир тилкесиңиз бар. Диоддор менен соленоиддерди бул терминал тилкесине сайыңыз, ошондо ал плюс терминал тилкесин чагылдырат.

7 -кадам: Реле туташтыруучу зымдарды түзүңүз

Биз релени туташтырууга дээрлик даярбыз, бирок адегенде аны туташтыруу үчүн бир нерсе керек. Узундугу 70 мм болгон 8 даана кара зымды кесип, андан кийин ар бир четинен 5 мм тегерегинде сыйрып алыңыз. Ар бир зымды терс терминал тилкесиндеги калган 8 туташтыргычка туташтырыңыз.

8 -кадам: Релелик жалпы туташтыргычтарды өткөрүңүз

Эстафетаны караңыз, секирүүчүлөр Пи менен сизден алысыраак. Ар бир каналда 3 байланыш бар, солдон оңго карай алар кадимкидей ачык (NO), жалпы (COM) жана адатта жабык (NC) деп аталат. Биз IN электр каналдарында жогорку чыңалуу болгондо гана электромагниттин күйгүзүлүшүн каалайбыз, андыктан кадимкидей ачык байланышты колдонобуз. Эгерде биз анын ордуна кадимкидей жабык контактты колдоно турган болсок, тескерисинче болмок - электр тогу IN пинине жогорку чыңалуу жөнөтүлмөйүнчө күйүп турмак. Биз ошондой эле схеманы бүтүрүү үчүн жалпы байланышты колдонобуз.

Бул параллелдүү схема болгондуктан, биз реленин бардык жалпы байланыштарын чынжыр менен байланыштырабыз. Узундугу 60 мм болгон 7 даана кара зымды кесип, ар бир четинен 5 мм сыйрып алыңыз. Бардык COM байланыштарын (ар бир 3 топтомунун ортосун) бириктирип турган реле боюнча иштеңиз. Биринчи жана акыркысында бир гана зым болот, калгандары 2 болот.

9 -кадам: Эстафетаны биздин схеманын калган бөлүгүнө туташтырыңыз

Эми релени биздин райондун калган бөлүгүнө туташтыруунун мезгили келди. Негизги терминал тилкесинин бир четинен кара зымдын бекитилбеген учун алыңыз жана аны реледеги кадимкидей ачык (NO) контакттардын биринчисине же акыркысына туташтырыңыз. Муну 7 башка зым үчүн кайталаңыз, ар бир зымды кийинки NO контактына туташтырыңыз.

10 -кадам: 12v Power Supply туташуу

Биринчиден, эч кандай шок болбош үчүн, электр менен камсыздооңуз өчүрүлгөнүн жана электр тармагынан ажыратылганын текшериңиз.

Менин кубат булагым eBayден колдонулган, 12v эркек сайгыч мурунтан эле чечилип калган. Сиздики дагы эле штепсель бар деп болжоп, сиз дал келген аялдын DC коннекторун сатып алсаңыз болот, же штепсельди чечип, меникине окшогон 2 зымга кайра чечип койсоңуз болот. Кандай болбосун, сиз 2 зым менен бүтүшүңүз керек, кызыл (оң) жана, балким, ак (терс). Электр энергиясынын оң зымын оң терминалдык блоктогу биринчи контактка, ал эми терсини реледеги биринчи жалпы байланышка туташтырыңыз. Муну оңой кылуу үчүн, мен 150мм кызыл жана кара зымдарды колдондум, учтары туташып, терминал тилкеси аркылуу туташкан.

11 -кадам: Аны күйгүзүңүз

Электр энергиясы дагы эле өчүрүлгөн, бардык байланыштарыңызды тез текшерип көрүңүз. Бактылуу болгондон кийин, Пиди кайра жүктөңүз. Сценарийди 3 -кадамдан кайра иштетиңиз:

python3 array-sequencer.py

Сиздин соленоидтериңиз азырынча кыймылдабайт, бирок сиз релени басууну угуп, 3 -кадамдагыдай жарык беришиңиз керек. Сценарийди токтотуңуз (Ctrl + C), эми сиз күткөн учур - кубатты күйгүзүңүз камсыздоо! Сценарийди кайра иштетиңиз, сиздин бийлеген бардык соленоиддериңиз эми жанданышы керек. Жакшы иш!

Мен ийгиликсиз болдум - видеодон көрүп тургандай, менин соленоиддеримдин дагы бири иштебей калды, бирок бул менин күнөөм болчу, анткени мен мурда бекитүүчү болтту катуулатуу менен бузуп алгам.

12-кадам: Array-sequencer.py түзөтүү

Array-sequencer.py менен ойноого бир аз убакыт бөлүңүз. Сценарийди өзгөртүү үчүн сүйүктүү редакторуңузду (нано, геаня ж. Б.) Колдонуңуз. Ар бир өзгөрүүдөн кийин анын эффектин көрүү үчүн төмөнкүлөрдү жасап, скриптти кайра иштетип көрүңүз:

• Bpm өзгөрмөсүн 120дан башка санга алмаштырыңыз, темпти жогорулатуу үчүн 200 дейсиз.
• Кезек өзгөрмөсүндө, көбүрөөк барабан ойноо үчүн кээ бир 0лерди 1ге өзгөртүңүз.
• Укурукка көбүрөөк сокку кошуу үчүн, ырааттуулуктун өзгөрмөсүндөгү төрт бурчтуу кашаанын алдындагы акыркы 3 сапты кайталаңыз

13 -кадам: Барабандын секвенерин орнотуңуз

Эми бул нерселер чындыгында кызыктуу болгондо, биз Пиңизге секвенорду орнотобуз. Бул бизге веб -интерфейсти берет, ал Pythonго GPIO казыктарын веб розеткаларда иштетүүгө мүмкүндүк берет.

Булак коду Githubда бул жерде бар, бирок сиз Нускамада көрсөтүлгөн зымдарды ээрчип кеттиңиз деп ойлосок, биз алдын ала түзүлгөн версияны жүктөп алып иштете алабыз. Пиңизге терминал ачып, төмөнкүлөрдү аткарыңыз

# Долбоорубуз үчүн каталогду түзүңүз жана ага өтүңүз

mkdir pibeat cd pibeat # wget булак кодун түшүрүү https://pibeat.banjowise.com/release/pibeat.tar.gz # tar -zxf pibeat.tar.gz файлдарын чыгаруу # python талаптарын орнотуу pip3 install -r талаптар. txt # Python3 server.py веб -серверин иштетүү

Чыгышта, эгер баары ийгиликтүү болсо, сиз төмөнкү өндүрүштү көрүшүңүз керек:

========= https://0.0.0.0:8080 боюнча иштеп жатат ========

(Чыгуу үчүн CTRL+C басыңыз)

Пинин IP дарегин табыңыз. Веб -браузерди ачыңыз, андан кийин IP дарегин киргизиңиз: 8080/index.html (бул колдонмо угуп жаткан порт, андан кийин файлдын аты) дарек тилкесине. Мисалы, эгер сиздин Пи IP дарегиңиз 192.168.1.3 болсо, дарек тилкесине 192.168.1.3:8080/index.html киргизиңиз. Барабандын секвенатору пайда болот.

Ойнотуу баскычын басыңыз жана барабан машинаңыз ойноп башташы керек. Жүрөгүңүз ыраазы болгонго чейин секвенер менен ойноңуз.

Пиңизге тармак бар болсо, сиз каалаган веб -интерфейске кире аласыз - мобилдик телефонуңуздан же планшетиңизден.

14 -кадам: Барабаныңызды жана турак жайыңызды куруу

Бул жерде сиз үйүлгөн электрондук спагеттиди чыныгы барабан машинасына айландыра аласыз. Жогоруда айтылгандай, бул жерде эмне кылуу өзүңүздүн колуңузда. Болгону, соккондо ызы -чуу жараткан нерсенин бардыгын колдонсо болот, жана бул жерде сиз өзүңүздүн долбооруңузду уникалдуу нерсеге айланта аласыз.

Мен пиво бөтөлкөсүн, консерваны, шейкерди, бөтөлкөнүн үстүн жана кашыктарын берген барабандар боюнча идеяларды үйүмдө жакшы кыдырдым. Балык кармоочу тор жээктен табылган, столдун коңгуроосу жана крокодил кастанети eBayден келген. Мен сынган пианинону таптым, бул бөтөлкө менен балка үчүн балканы, коңгуроону кармап туруу үчүн жыгачтан сүйрөө менен, кашыктарды айлантуу жана кармап туруу үчүн темир таякчалар менен камсыз кылды.

Мен ар бир барабанды өз алдынча компонент кылып койдум, андыктан бирөө бузулса же мен аны канааттандырбасам, аны башка чыр -чатаксыз өчүрө алам.

Соленоиддер M3 болтторун талап кылган болт тешиктери менен келет. Жыгачка тешиктерди бургулоо бир аз татаал болду, анткени сиз позицияны туура табышыңыз керек болчу, бирок электромагниттин ордун кармап туруп, тешиктерди брадавл менен белгилеп, жакшы иштегенин көрдүңүз.

Мен көбүнчө 6 мм MDF (менин жергиликтүү DIY дүкөнүмдүн үзүндүлөрү) барабандар үчүн жыгачтын бир нече бөлүгүн желим же бурамалар менен кармап турдум.

Консерванын жана пивонун бөтөлкөсүндөгү балкалар керексиз, анткени сиз соленоидден жакшы эле сокку ала аласыз, бирок мен аны визуалдуу кызыктуу кылуу үчүн машинада мүмкүн болушунча көбүрөөк кыймыл кылгым келди.

Турак жай

Турак жай 3.6мм фанерадан, 18мм MDFтен жана кээ бир жыгачтан жасалган жөнөкөй орой жана даяр куту. Мен кутунун маңдайына жука фанера алгым келди, ал кашык менен урганда резонанс жаратат, бирок жыгачты тандоо негизинен менин сарайдагы нерселериме жана менин жергиликтүү DIY дүкөнүмдөгү жыгачтын сыныктарына негизделет. Мен кутучанын түбүнө электрониканы сактоо үчүн аянтча, барабандарды кармоо үчүн дагы бир аянтча жасадым. Кутуну жасоо үчүн:

1. Учтарын жасоо үчүн MDFдин 2 бирдей өлчөмүн кесип алыңыз2. Кесилген жыгачтан 4 даана (мен 34мм х 12мм колдондум) кутунун керектүү туурасынан 50мм кыскараак3. Карточка жыгачын 2 MDF учуна такап, кутунун формасын түзүңүз. Чачты кутунун үстү менен астынан болжол менен 1 см алыстыкка коюңуз. Кутунун туурасы менен бийиктигине дал келген фанеранын 2 кесимин кесип алыңыз. Буларды кутунун алдыңкы жана арткы жагына mdf жана stripwood кадап тиркеңиз.5. Кутучанын ичине ылайыкташтырылган фанерадан бир кесимди кесип, электрониканы кармоо үчүн тилкенин түбүнө коюңуз. Мен кутунун узундугунун жарымына жакынын жасадым.6. Барабанды бекитүү үчүн дагы бир фанераны кесип алыңыз. Бул тайгак жыгачтын үстүнкү бөлүктөрүнө отурат.7. Электр кабелдерин өткөрүү үчүн астыңкы платформанын жанындагы тешикти кесип алыңыз.

Сүрөт тартуу

Сүрөт үчүн акрил праймердин астын, андан кийин Crown Matt сыноочу идиштерди колдондум. Сыноочу идиштер ар кандай түстөрдү арзан баада алуунун жакшы жолу.

15 -кадам: Артка отуруп, көңүл ачыңыз

Ал жерде сизде барабан машинасы. Ютубдагы видеонун ырааттуулугунун маңызын бул жерден тапса болот.

Эгер сиз өзүңүздүн оюңуз менен бөлүшсөңүз, бөлүшүп коюңуз, мен сизди ойлоп тапкым келет. Көңүл ачуу!