Metronome ya Mdhibiti Mdogo: Hatua 5

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Metronome ni kifaa cha wakati kinachotumiwa na wanamuziki kuweka wimbo wa nyimbo katika nyimbo na kukuza hali ya muda kati ya Kompyuta ambazo zinajifunza ala mpya. Inasaidia kudumisha hali ya densi ambayo ni muhimu katika muziki.

Metronome hii iliyojengwa hapa inaweza kutumika kuweka idadi ya beats kwa kila bar na beats kwa dakika. Mara tu data hii ya usanidi imeingizwa, inalia kulingana na data inayoambatana na taa inayofaa kwa kutumia LED. Takwimu za usanidi zinaonyeshwa kwenye skrini ya LCD.

Hatua ya 1: Vipengele vinahitajika:

·

• Atmega8A Mdhibiti mdogo
• · 16 * 2 Onyesha Lcd
• · Piezo Buzzer
• · LEDs (kijani, nyekundu)
• · Resistors (220e, 330e, 1k, 5.6k)
• · Vifungo (2 * anti-locking, 1 * locking)
• · 3V CR2032 Betri ya Kiini ya Sarafu (* 2)
• Mmiliki wa Betri ya Sarafu (* 2)
• · Kiunganishi cha 6pin Relimate (polarized)

Hatua ya 2: Kufanya Mzunguko

Fanya unganisho la mzunguko kama inavyoonyeshwa kwenye picha kwenye veroboard na uunganishe unganisho vizuri

Hatua ya 3: Vipengele vya Metronome

Muonekano wa metronome unachukuliwa sana na skrini ya lcd. Juu yake kuna mdhibiti mdogo wa 8A aliyewekwa katikati na taa za LED na buzzer kulia. Swichi tatu na kontakt Relimate zimewekwa juu.

Mradi wote unaendeshwa na betri mbili za sarafu tu (katika safu @ 6V 220mAh) na muda wa kukadiria wa siku 20 hadi mwezi 1 (sio mfululizo). Kwa hivyo ina nguvu wastani na ina mahitaji ya sasa ya 3 - 5 mA.

Kitufe cha kujifunga kimewekwa kushoto kabisa na ni kitufe cha ON / OFF. Kitufe katikati ni kitufe cha Kuweka na kitufe cha kulia hutumiwa kubadilisha maadili ya bpm na beats (kwa kila bar).

Wakati swichi ya ON / OFF imebanwa, lcd inawasha na kuonyesha thamani ya viboko kwa kila bar. Inasubiri kwa sekunde 3 ili mtumiaji abadilishe thamani baada ya hapo inachukua dhamana ya matokeo kama pembejeo yake. Thamani hii ni kati ya 1/4, 2/4, 3/4, 4/4.

Halafu inaonyesha beats kwa dakika (bpm) na inasubiri tena kwa sekunde 3 ili mtumiaji abadilishe thamani baada ya hapo itaweka dhamani fulani. Wakati huu wa kusubiri wa sekunde 3 umewekwa sawa baada ya mtumiaji kubadilisha thamani. Thamani za bpm zinaweza kutofautiana kati ya 30 hadi 240. Kubonyeza kitufe cha Kuweka wakati wa usanidi wa bpm kuweka upya thamani yake hadi 30 bpm ambayo inasaidia katika kupunguza idadi ya mibofyo. Thamani za bpm ni nyingi za 5.

Baada ya usanidi kufanywa, taa ya nyuma ya LCD inazima kuokoa betri. Buzzer hupiga mara moja kwa kila kipigo na LED zinaangaza moja kwa wakati kwa kila kipigo. Ili kubadilisha maadili, kitufe cha Usanidi kinabonyeza. Baada ya kufanya hivyo, taa ya nyuma ya LCD inawashwa na haraka ya kupiga inaonekana kama tu ilivyotajwa hapo awali na utaratibu huo baadaye.

Mdhibiti mdogo wa Atmega8A lina ka 500 za EEPROM ikimaanisha kuwa maadili yoyote ya beats na bpm yameingizwa, hubaki kuhifadhiwa hata baada ya metronome kuzimwa. Kwa hivyo kuiwasha tena, kuifanya iendelee na data ile ile ambayo iliingizwa hapo awali.

Kontakt ya Relimate kweli ni kichwa cha SPI ambacho kinaweza kutumika kwa madhumuni mawili. Inaweza kutumika kupanga tena microcontroller ya Atmega8A kusasisha firmware yake na kuongeza huduma mpya kwenye metronome. Pili, usambazaji wa umeme wa nje pia unaweza kutumika kuwezesha metronome kwa watumiaji wenye bidii. Lakini usambazaji huu wa umeme haupaswi kuwa mkubwa kuliko volts 5.5 na inapita ubadilishaji wa ON / OFF. Kwa sababu za usalama, swichi hii LAZIMA iwe mbali ili usambazaji wa nje usipunguke na betri zilizojengwa.

Hatua ya 4: Maelezo

Mradi huu unafanywa kwa kutumia Mdhibiti Mdogo wa Atmel Atmega8A ambayo imewekwa kwa kutumia Arduino IDE kupitia Arduino Uno / Mega / Nano inayotumiwa kama Programu ya ISP.

Mdhibiti mdogo huyu ni toleo la chini la Atmel Atmega328p ambayo hutumiwa sana katika Arduino Uno. Atmega8A inajumuisha kumbukumbu inayoweza kusanifiwa ya 8Kb na 1Kb RAM. Ni mdhibiti mdogo 8 anayeendesha kwa masafa sawa na 328p i.e. 16Mhz.

Katika mradi huu, kwani matumizi ya sasa ni jambo muhimu, masafa ya saa yamepunguzwa na oscillator ya ndani ya 1 Mhz hutumiwa. Hii inapunguza sana mahitaji ya sasa hadi karibu 3.5 mA @ 3.3V na 5mA @ 4.5V.

IDE ya Arduino haina kituo cha kupanga microcontroller hii. Kwa hivyo kifurushi (Plugin) cha "Minicore" kiliwekwa kuendesha 8A na oscillator yake ya ndani kwa kutumia bootloader ya Optiboot. Ilibainika kuwa mahitaji ya umeme ya mradi yaliongezeka kwa kuongezeka kwa voltage. Kwa hivyo kwa matumizi bora ya nguvu, mdhibiti mdogo aliwekwa kuendeshwa kwa 1 MHz na sarafu moja ya sarafu ya 3V inayochora 3.5mA tu. Lakini iligundulika kuwa LCD haifanyi kazi vizuri kwa voltage ya chini sana. Kwa hivyo uamuzi wa kutumia betri mbili za sarafu katika safu ulitumika kupiga voltage kwa 6V. Lakini hii ilimaanisha kuwa matumizi ya sasa yaliongezeka hadi 15mA ambayo ilikuwa shida kubwa kwani maisha ya betri yatakuwa duni sana. Pia ilizidi kiwango salama cha voltage 5.5V ya mdhibiti mdogo wa 8A.

Kwa hivyo kontena la 330 ohm liliunganishwa katika safu na usambazaji wa umeme wa 6V ili kuondoa shida hii. Kuzuia kimsingi husababisha kushuka kwa voltage yenyewe kupunguza kiwango cha voltage ndani ya 5.5V kuendesha salama microcontroller. Kwa kuongeza thamani ya 330 ilichaguliwa kwa kuzingatia mambo anuwai:

• · Lengo lilikuwa kuendesha 8A kwa voltage ya chini iwezekanavyo kuokoa nguvu.
• · Ilibainika kuwa LCD iliacha kufanya kazi chini ya 3.2V ingawa microcontroller bado ilifanya kazi
• · Thamani hii ya 330 inahakikisha kuwa matone ya voltage kwenye viwango vya juu ni sahihi kabisa kutumia kikamilifu betri za sarafu.
• · Wakati seli za sarafu zilikuwa kwenye kilele, voltage ilikuwa karibu 6.3V, na 8A ikipokea voltage inayofaa ya 4.6 - 4.7 V (@ 5mA). Na wakati betri zilikuwa zimekauka karibu, voltage ilikuwa karibu 4V na 8A na LCD inapokea voltage ya kutosha tu yaani 3.2V kufanya kazi kwa usahihi. (@ 3.5mA)
• · Chini ya kiwango cha 4v cha betri, hazikuwa na maana bila juisi yoyote iliyoachwa kuwezesha chochote. Kushuka kwa voltage kwenye kontena kunabadilika wakati wote tangu matumizi ya sasa ya mdhibiti mdogo wa 8A na LCD inapunguza na kupunguza voltage ambayo kimsingi inasaidia katika kuongeza maisha ya betri.

LCD ya 16 * 2 iliwekwa kwa kutumia iliyojengwa katika maktaba ya LiquidCrystal ya Arduino IDE. Inatumia pini 6 za data ya microcontroller ya 8A. Kwa kuongezea, mwangaza wake na utofautishaji ulidhibitiwa kwa kutumia pini mbili za data. Hii ilifanywa ili kutotumia kipengee cha ziada yaani potentiometer. Badala yake, kazi ya PWM ya pini ya data D9 ilitumika kurekebisha utofauti wa skrini. Pia taa ya nyuma ya LCD inahitajika kuzima wakati haihitajiki, kwa hivyo hii isingewezekana bila kutumia pini ya data kuiweka nguvu. Kinga ya 220 ohm ilitumika kupunguza sasa kwenye taa ya mwangaza ya mwangaza.

Buzzer na LED pia ziliunganishwa na pini za data za 8A (moja kwa kila moja). Kizuizi cha 5.6 k ohm kilitumika kupunguza sasa kwenye LED nyekundu wakati 1k ohm ilitumika kwa ile ya kijani kibichi. Maadili ya kupinga yamechaguliwa kwa kupata doa tamu kati ya mwangaza na matumizi ya sasa.

Kitufe cha ON / OFF hakijaunganishwa na pini ya data na ni swichi inayobadilisha mradi. Moja ya vituo vyake huunganisha kontena la 330 ohm wakati lingine linaunganisha na pini za Vcc za lcd na 8A. Vifungo vingine viwili vimeunganishwa na pini za data ambazo zinavutwa kwa ndani ili kusambaza voltage kupitia programu. Hii ni muhimu kwa kufanya kazi kwa swichi.

Kwa kuongezea pini ya data, kitufe cha Usanidi kinaunganisha, ni pini ya Kukatiza Vifaa. Utaratibu wake wa kukatiza huduma (ISR) umeamilishwa katika Arduino IDE. Maana yake ni kwamba wakati wowote mtumiaji anataka kuendesha menyu ya usanidi, 8A inasimamisha kazi yake ya sasa ya kufanya kazi kama metronome, na inaendesha ISR ambayo kimsingi inaamilisha menyu ya Usanidi. Vinginevyo, mtumiaji hataweza kufikia menyu ya Usanidi.

Chaguo la EEPROM lililotajwa hapo awali linahakikisha kuwa data iliyoingizwa inabaki kuhifadhiwa hata baada ya bodi kuzimwa. Kichwa cha SPI kinajumuisha pini 6 - Vcc, Gnd, MOSI, MISO, SCK, RST. Hii ni sehemu ya itifaki ya SPI na kama ilivyotajwa hapo awali, programu ya ISP inaweza kutumika kupanga 8A tena kwa kuongeza huduma mpya au kitu kingine chochote. Pini ya Vcc imetengwa kutoka kwa terminal nzuri ya betri na kwa hivyo Metronome hutoa fursa ya kutumia usambazaji wa umeme wa nje ukizingatia vizuizi vilivyotajwa hapo awali.

Mradi mzima ulijengwa katika Veroboard kwa kuuza viunga vya mtu binafsi na unganisho linalofaa kulingana na mchoro wa mzunguko.