Баки Touch: Жарык Додекаэдр инструменти: 12 кадам (Сүрөттөр менен)

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

Джон Бумстед тарабынан жазылуучу Дагы:

Жөнүндө: Жарык, музыка жана электроникадагы долбоорлор. Алардын бардыгын менин сайтымдан табыңыз: www.jbumstead.com jbumstead жөнүндө көбүрөөк маалымат »

Болжол менен эки жыл мурун, мен MIDI чыгаруу менен музыка ойногон чоң 120 беттик LED геодезиялык куполун курдум. Бирок, бул татаал курулуш жана сенсорлор толук ишенимдүү эмес болчу. Мен геодезиялык куполумдун кичирээк версиясын курууга оңой болгон жана сыйымдуу сенсордук сенсорлорду жаңырткан Bucky Touch курууну чечтим. Bucky Touch MIDI жана аудио чыгышы менен иштелип чыккан, андыктан сиз Bucky Touch ойнотуу үчүн MIDI түзмөгүн (мисалы, компьютер же MIDI клавиатурасы) колдоно аласыз ЖЕ сиз Bucky Touch'ди күчөткүчкө жана динамикке туташтыра аласыз.

Бул долбоордогу менин биринчи прототипим окшош болчу, бирок тийүү сезгич жүздөрү жок жана анын ордуна санариптик I/O казыктарына, TX (берүү) пин, RX (алуу) пин, баштапкы абалга келтирүүгө мүмкүндүк берүүчү тешиктерди камсыздайт жана жер казыгы. Бул версияны мен Бакки Глоу деп атадым. Пиндер сизге Bucky Glowду сенсорлорго (мисалы, сыйымдуу тийүү, инфракызыл, УЗИ), моторлорго, MIDI уячаларына жана сиз ойлогон башка электроникага туташтырууга мүмкүндүк берет.

Бул көрсөтмө Bucky Glowго караганда музыкалык инструментке окшош Баки Touchтун курашынан өтөт.

1 -кадам: Жеткирүү тизмеси

Материалдар:

1. Калыңдыгы 16 "х 12" 0.118 "болгон MDFдин эки барагы

2. 12 дюйм х 12 "0.118" калыңдыктагы тунук ак плексигласс бир барак

3. WS2801 же WS2811 пикселдик LED тилкеси (11 LED):

4. Arduino Nano:

5. Прототип тактасы

6. ITO (Инди калай оксиди) капталган ПЭТ пластмассасы - 100мм х 200мм

7. 11X 2MOhm каршылыгы

8. 11X 1kOhm резисторлору

9. аудио чыгаруу үчүн 10k каршылыгы

10. Аудио чыгаруу үчүн 2X 0.1uF конденсаторлор

11. MIDI уячасы:

12. Которууну которуу:

13. Баскычты басыңыз:

14. Стерео аудио уячасы:

15. Башкы төөнөгүчтөр

16. 2X M3 жаңгактар

17. 2X M3x12 болттор

18. Зым оролуучу зым

19. Скотч

20. Solder

21. Электр тасмасы

22. MIDI USB кабелине, эгер сиз MIDIди компьютер менен ойноткуңуз келсе

Куралдар:

1. Лазердик кескич

2. 3D принтер

3. Сым кескичтер

4. Лампочка

5. Кайчы

6. Аллен ачкычы

7. Ысык желим тапанча

8. Зым ороо куралы

2 -кадам: Системага сереп

Bucky Touch жүрөгүндө Arduino Nano турат. WS2081 даректүү LED тилкесинин маалымат пини жана саат пини тиешелүү түрдө A0 жана A1 пинине туташкан. Додекаэдрдин ар бир бетинде A2 пинден келген сигналга 2.2Mohm резистору менен байланышкан сыйымдуу сенсор бар. Кабыл алуу пиндери A3, D2-D8 жана D10-D12. Бул жерде сыйымдуу сенсорлорго шилтеме бар:

Bucky Touch MIDI чыгаруу жана моно аудио сигналга ээ. Бул эки сигнал тең 6 -кадамда талкууланат. TX пини MIDI үчүн колдонулат жана аудио үчүн пин 9дан PWM сигналы колдонулат. MIDI менен моно өндүрүштүн ортосунда которуштуруу үчүн, А3 пинге туташтырылган которгуч бар.

Arduino колдонуучу тарабынан кайсы беш бурчтуу баскыч басылып жатканын аныктоо үчүн бардык сыйымдуу сенсорлорду окуу үчүн программаланган. Андан кийин, светодиоддорду жаңыртуу жана MIDI же моно аудио чыгаруу үчүн сигналдарды чыгарат, которуштуруу которулган жагына жараша.

3 -кадам: Дизайн жана шассини кесүү

"loading =" жалкоо"

Bucky Glow MIDI жана моно аудио чыгууга ээ. MIDI жана Arduino серептери үчүн бул шилтемени караңыз. Мага MIDI жагат, анткени Arduino менен орнотуу оңой жана сансыз таза үндүү аспаптардан бир баскычты басуу менен аудио берет. Кемчилиги - бул сигналдарды декоддоо жана аудио сигналга айландыруу үчүн MIDI ойнотуучу түзмөктү талап кылат. Ошондой эле, өзүңүздүн аналогдук сигналдарды иштеп чыгуу сизге көбүрөөк көзөмөлдү жана иш жүзүндө чыгарылган жана динамиктерге ойнотулган сигналды жакшыраак түшүнүүнү берет.

Аналогдук аудио сигналдарды түзүү - бул термелүүчү микросхемалардын билимин жана татаал схеманын дизайнын талап кылган татаал иш. Мен бул проекттин осцилляторлорун долбоорлоону баштадым жана бир аз ийгиликтерге жетиштим, качан мен Джон Томпсондун Arduinoдогу бир PWM пинди колдонуу менен татаал аудио сигналдарды түзүү боюнча укмуштуудай макаласын таптым. Менимче, бул MIDI сигналдары менен аналогдук схеманын татаал дизайнынын ортосундагы эң сонун жер болгон. Сигналдар дагы эле санарип түрүндө чыгарылат, бирок мен өзүмдүн термелүү схемаларымды курууга салыштырмалуу көп убакытты үнөмдөдүм. Мен дагы деле муну бир аз сынап көргүм келет, андыктан жакшы ресурстар боюнча ар кандай сунуштар абдан ыраазы болмок.

Джон кантип бир пин менен 2 МГц 8-бит санариптик чыгууну жаратууга болорун түшүндүрөт, ал аз өтүүчү чыпка аркылуу тегизделгенден кийин аналогдук аудио сигналга айландырылат. Анын макаласында дагы татаал толкун формаларын түшүнүү үчүн талап кылынган Фурье анализинин кээ бир негиздери түшүндүрүлөт. Таза обондун ордуна, сиз бул ыкманы кызыктуу аудио сигналдарды жаратуу үчүн колдоно аласыз. Бул азырынча мен үчүн жетиштүү деңгээлде иштеп жатат, бирок менимче, бул техниканын дагы мүмкүнчүлүктөрү бар! Аудио менен MIDI чыгарууну алмаштыруунун алдын ала тестин көрүү үчүн жогорудагы видеону караңыз.

Прототип тактасындагы ширетүүчү компоненттерге өтүүдөн мурун MIDI жана аудио чыгарманы нан тактасында сынап көрүңүз.

7 -кадам: Тактага ширетүү жана Arduino орнотуу

Резисторлорду, конденсаторлорду, төөнөгүчтөрдү жана прототип тактасын чогултуп алыңыз. Прототип тактасын 50мм 34ммге бөлүңүз. 10MOhm резисторлорун жогорку сол капкакка кошуп, башына төөнөгүчтөрдү кошуңуз. Бул башкы казыктар сыйымдуу сенсорлорго туташат. Bucky Touch схемасына ылайык компоненттерди кошууну улантыңыз. Сизде сыйымдуу сенсордук жөнөтүү сигналы, он бир сыйымдуу тийүү сигналдары, MIDI сигналы, аудио сигнал (ардуинодон жана моно стерео уячасына), 5V жана GND үчүн казыктар болушу керек.

Мен Arduino жана прототип тактасын Bucky Touch түбүнүн түбүндө кармоо үчүн ыңгайлаштырылган монтаж жасадым. Бул бөлүктү берилген STL файлын колдонуу менен 3D басып чыгарыңыз. Эми Arduino Nano жана прототип тактасын тоого жылдырыңыз. Белгилей кетсек, Arduino Nano төөнөгүчтөрү өйдө каралышы керек. Эки M3 гайкасын тоого салыңыз. Бул орнотууну Bucky Touch базасына туташтыруу үчүн колдонулат.

Схемада көрсөтүлгөндөй Arduino менен прототип тактасынын ортосунда байланыш түзүү үчүн зым оролгон зымды колдонуңуз. Ошондой эле сыйымдуу сенсордук зымдарды прототип тактасындагы баш пиндерге туташтырыңыз.

8 -кадам: базаны чогултуу

Тийиштүү тешиктери бар Midi уячасын, аудио уячасын жана которгучту базанын жүзү аркылуу басыңыз. Сиз же домкратка бурап же артына чаптап койсоңуз болот. Баштапкы абалга келтирүү үчүн, кичинекей квадратты оюп алышыңыз керек, ал беттин алдыңкы бетине карама -каршы келет. Лайнерди зым менен ороп, зымдарды өчүргүчтөргө орнотуп, алар прототип тактасына жана Arduino менен туташтырылышы мүмкүн.

Эми базанын дубалдарын түбүнүн түбүнө туташтыруу мезгили келди. Негизги түбүнө жана базалык туташтыргычтын муундарына бир убакта бир дубалды сүрүңүз (G бөлүгү). Дубалды чоңураак оюктар менен капталга жылдырып, анан дубалды ылдый басыңыз. Дубал өз ордуна келиши керек. Дубалдарды Arduino тешиктери менен туташтыргандан кийин, Arduino/прототип тактасынын курамын ордуна коюп, M3x12 болтторун колдонуп туташтырыңыз. М3 гайкалары туура абалга келгенге чейин кыймылдатууңуз керек болушу мүмкүн.

Негизги бардык тараптарды туташтыргандан кийин, уячалардын зымдарын тиешелүү казыктарга ширеткиле. Бул жерде аудио жана MIDI сигналдарын бул жерде мен берген кодду колдонуу менен сынап көрүү жакшы. Эгер ал иштебесе, кийинки кадамга өтүүдөн мурун туташууларыңызды текшериңиз.

9 -кадам: Plexiglass өткөргүч кылуу

Мен плексиглассты инструменттин ачкычы кылуунун бир нече жолун сынап көрдүм. Менин геодезиялык купол долбоорумда мен колдонуучунун колу жер бетине жакын болгондугун аныктоо үчүн IR сенсорлорун колдондум. Бирок, алар айлана -чөйрөнүн IR нурлануусунан, ИК сенсорлорунун ортосундагы кесилиштен жана так эмес өлчөөлөрдөн улам ишенимдүү эмес болчу. Bucky Touch үчүн мен үч потенциалдуу чечим жөнүндө ойлондум: жыштык коддолгон IR сенсорлору, баскычтар жана сыйымдуу тийүү. Баскычтар жана жыштык коддолгон IR сенсорлору Hackaday баракчамда айткан көйгөйлөрдөн улам иштебей калды.

Сыйымдуу сенсордун көйгөйү көпчүлүк өткөргүч материалдын тунук эместигинде, бул Бакси Touch үчүн иштебейт, анткени жарык аны плексигласс аркылуу жасашы керек. Анан мен чечимди таптым: ITO капталган пластик! Adafruitтен 200мм х 100мм баракты 10букс сатып ала аласыз.

Алгач мен ITO капталган пластикти тилкелерге бөлүп, плексигласска "X" менен чаптап койдум. Пластиктин өткөргүч капталдары бири -бирине карама -каршы экенине ынангыла. Мультиметрдин жардамы менен каршылыкты өлчөө менен текшериңиз. Башында мен сыйымдуулугу үчүн пластмассаны жана жезди ширетүүчү зымдарга туташтырдым. ЧОҢ КАТА: ITO капталган пластикти ийлебеңиз! Пластикти бүгүү байланышты үзөт. Анын ордуна мен пластмассадан бир дюйм зым оролгон зымды скотч менен чаптадым жана бул абдан жакшы иштеди. Беш бурчтуу LED бети аркылуу берилген 4-кадамдагы зым оролгон зым эсиңиздеби? Эми аларды сыйымдуу сенсорлор үчүн колдонуу убактысы келди. Зымды ачыкка чыгарыңыз жана плексигласка скотч менен өткөрүүчү өткөргүч пластикке жабыштырыңыз. Муну бардык 11 плексигласс беттери үчүн кайталаңыз.

Азыр plexiglass беттери сыйымдуу сенсордук сенсорлор катары иштеп жатканына ынануу үчүн кээ бир тесттерди өткөрүүнүн эң жакшы мезгили.

10 -кадам: Plexiglass орнотуу

Муундарды (E жана F бөлүктөрүн) Bucky Touch түбүнө кошуңуз, ал түбүн бардык электроника менен LEDлердин үстүнө байланыштырат. Андан кийин жарым-жартылай күчүктөрдүн муундарын (H бөлүгү) Bucky Touch дубалдарына түртүп коюңуз, андыктан плексигласска жылдыруу үчүн жетиштүү орун бар. Плексигласс куурчак муундарын ар тараптан түртпөсөңүз гана туура келет, андыктан этият болуңуз. Бардык 11 плексигласс беттерин койгондон кийин, плексигласс беттерине кулпулоо үчүн күчүктөрдүн муундарын толугу менен басыңыз. Бул жарашыктуу болушу керек.

Сыйымдуу сенсордук зымдардын экинчи учун прототип тактасындагы тийиштүү казыктарга ороп, ширетип, сыйымдуу сенсорлоруңузду кайра сынап көрүңүз. Акыр -аягы, муундарды колдонуп үстүнкү жана астыңкы бөлүктөрдү туташтырыңыз (E жана F бөлүгү). Эч кандай зым тартпаңыз. Куттуктайбыз, Bucky Touch толугу менен чогултулду!

11 -кадам: Эски прототиптер

Аудио конкурсунун экинчи сыйлыгы 2018