Tengeneza Kifaa cha MIDI kinachodhibitiwa na Upepo: Hatua 5 (na Picha)

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

Mradi huu uliwasilishwa kwa 'Ubunifu wa Elektroniki', moduli ya BEng Electronics ya mwaka wa 4 katika Chuo Kikuu cha Málaga, Shule ya Mawasiliano ya Simu.

Wazo la asili lilizaliwa zamani, kwa sababu mwenzi wangu, Alejandro, ametumia zaidi ya nusu ya maisha yake akipiga filimbi. Kwa hivyo, aligundua wazo la chombo cha elektroniki cha upepo. Kwa hivyo hii ni zao la ushirikiano wetu; lengo kuu la njia hii ilikuwa kupata ujenzi mzuri wa kupendeza, sawa na ile ya bass clarinet.

Demo:)

Vifaa

• Bodi ya Arduino (tulitumia SAV MAKER I, kulingana na Arduino Leonardo).
• Sensor ya shinikizo la hewa, MP3V5010.
• Kipimo cha shida, FSR07.
• Resistors: 11 ya 4K7, 1 ya 3K9, 1 ya 470K, 1 ya 2M2, 1 ya 100K.
• Potentiometer moja ya 200K.
• Capacitor moja kauri ya 33pF.
• Capacitors mbili za umeme za 10uF na 22uF.
• LM2940 moja.
• LP2950 moja.
• LM324 moja.
• MCP23016 moja.
• Bodi moja ya kutobolewa ya mashimo 30x20.
• Vichwa 30 vya pini, wote wa kike na wa kiume (jinsia moja kwa Arduino, nyingine kwa Cape).
• Jozi moja ya viunganisho vya HD15, wanaume na wanawake (na vikombe vya solder).
• Kopa bomba linalopunguza joto la rafiki na mkanda wa kutenganisha. Nyeusi ilipendelea.
• Betri mbili za Li-ion 18650 na wadhibiti wao wa betri.
• Kubadili.
• Kebo ya USB ya Arduino.
• Angalau vifungo 11, ikiwa unataka hali ya kujisikia, usitumie yetu.
• Aina fulani ya ua au kesi. Bango la mbao la karibu mita moja ya mraba lingetosha.
• Nusu mita ya neli ya PVC, 32mm nje.
• Pamoja digrii 67 za PVC kwa bomba lililopita.
• Kupunguza moja kwa PVC kutoka 40mm hadi 32mm (nje).
• Kupunguza moja kwa PVC kutoka 25mm hadi 20mm (nje).
• Chupa tupu ya Betadine.
• Kinywa cha alto saxophone.
• Mwanzi wa saxophone ya alto.
• Lactu ya saxophone ya alto.
• Povu fulani.
• Waya nyingi (waya wa sauti unapendekezwa, kwani inaenda kwa jozi nyekundu-nyeusi).
• Baadhi ya screws.
• Rangi ya dawa nyeusi ya Matte.
• Lacquer ya dawa ya Matte.

Hatua ya 1: Mwili

Kwanza, bomba la PVC lilichaguliwa kuwa sehemu ya mwili. Unaweza kuchagua kipenyo kingine, ingawa tunapendekeza kipenyo cha nje cha 32mm, na urefu wa 40cm, kwani tulikuwa sawa na vipimo hivi.

Mara tu unapopata bomba mikononi mwako, weka mpangilio wa alama kwa vifungo. Hii inategemea urefu wa vidole vyako. Sasa, na alama zimekamilika, chimba shimo linalolingana kwa kila kitufe. Tunapendekeza kuanza na ngozi nyembamba, na uingize shimo inayoongeza kipenyo kilichotumiwa kwa kuchimba visima. Pia, kutumia burin kabla ya kuchimba inaweza kuboresha utulivu.

Unapaswa kuanzisha waya nne ambazo hazijaunganishwa ili kuunganisha baadaye kupima shinikizo na sensor ya shinikizo la hewa; kipande hiki (mwili) na shingo vimekwama pamoja na bomba la digrii 67 za kujiunga. Bomba hili lilikuwa limepigwa mchanga na kupakwa rangi nyeusi.

Ili kujiunga na kipande hiki na mguu, tulitumia kiunga cha kupunguza PVC kutoka 40mm hadi 32mm (kipenyo cha nje). Skrufu nne za kuni ziliongezwa kwa kuimarisha makutano. Kati ya upunguzaji wa pamoja na mwili, tulifanya kuchimba visima na tukaanzisha screw pana ili kupata utulivu. Tunapendekeza kuchimba mirija kabla ya wiring; vinginevyo, uharibifu umehakikishiwa.

Hatua inayofuata ni kuziunganisha waya kwenye vituo vya vifungo, kupima urefu hadi chini, na kuhifadhi urefu wa ziada kwa kuzuia unganisho uwe mkali. Mara tu bomba likiwa limepigwa sandpapered na kupakwa rangi nyeusi (tulitumia rangi ya matte nyeusi ya kunyunyizia; toa matabaka mengi unayotaka, mpaka ionekane nzuri chini ya jua), tambulisha vifungo juu hadi chini, ukitia kila mmoja wao alama. Tunapendekeza kutumia rangi mbili tofauti kwa nyaya (kwa mfano nyeusi na nyekundu); kwa kuwa zote zimeunganishwa chini kwenye pini zao moja, tuliacha kebo nyeusi bila malipo, na tukaandika tu nyaya nyekundu. Vifungo vilifunikwa kwa kutumia mkanda mweusi wa kutenganisha ili zilingane na sura na zinafaa vizuri bila kuanguka chini.

Kiunganishi cha kike cha Solder HD15 (vikombe vya solder husaidia sana), kwa kutumia mpangilio uliopendekezwa kwenye mchoro wa hatua ya 4 (au yako mwenyewe), na ungana kwa pamoja. Kumbuka kwamba neli ya kupunguza joto itatoa uaminifu mkubwa dhidi ya nyaya fupi.

Hatua ya 2: Kubuni Mguu

Mzunguko uliotumiwa kwa muundo huu, katika mizizi yake, ni rahisi sana. Betri mbili za lithiamu katika mfululizo hulisha mdhibiti wa voltage ya LDO (chini-dropout), ambayo hutoa 5V kutoka kwa pato lake hadi kwenye mzunguko wote. Amplifiers ya utendaji wa LM324 hutumikia kusudi la kurekebisha anuwai ya nguvu ya sensorer ya shinikizo la hewa (MP3V5010, 0.2 hadi 3.3 volts) na tabia ya kipimo cha shinikizo (hasi mteremko wa kutofautisha mteremko) kwa pembejeo za analog ya bodi ya Arduino (0 hadi Volts 5). Kwa hivyo, kisicho-inverter cha faida inayoweza kubadilishwa (1 <G <3) hutumiwa kwa ya kwanza, na mgawanyiko wa voltage pamoja na mfuasi kwa yule wa pili. Hizi hutoa swing ya kutosha ya voltage. Kwa maelezo zaidi kuhusu vifaa hivi, bonyeza hapa na pale. Pia, LP2950 hutoa kumbukumbu ya volts 3.3 ambazo zinahitaji kupatikana kwa MP3V5010.

Mfano wowote wa safu ya FSR (Force Sensing Resistor) itatosha, na ingawa 04 ni nzuri zaidi, tulitumia 07 kwa sababu ya maswala ya hisa. Sensorer hizi hubadilisha upinzani wao wa umeme kulingana na nguvu ya kuinama inayotumiwa, na tulijaribu majaribio ambayo hawafanyi wakati wa kubanwa kando ya uso wao wote. Hili lilikuwa kosa mwanzoni kwa sababu ya mahali ambapo tungeenda kuweka kipande, lakini suluhisho lililokubaliwa lilifanya kazi nzuri na itaelezewa katika hatua ya nne.

Moja ya vipande vya msingi vya bodi hiyo ni MCP23016. Hii ni 16-bit I2C I / O Expander ambayo tulifikiri ni muhimu kwa kupunguza ugumu wa nambari (na, labda, wiring). Moduli hutumiwa kama rejista ya kusoma-2 tu ya baiti; hutoa kukatiza (kulazimisha mantiki '0', na kwa hivyo kontena la kuvuta linahitajika kuweka mantiki '1') kwenye pini yake ya sita wakati wowote wa rejista yake inabadilika. Arduino imewekwa kusababishwa na mteremko wa ishara hii; baada ya hii kutokea, anauliza data na kuiamua ili kujua ikiwa noti hiyo ni halali au la, na ikiwa anaihifadhi na kuitumia kujenga kifurushi cha MIDI kinachofuata. Kila kifungo kina vituo viwili, vilivyounganishwa na ardhi na kontena la kuvuta (4.7K) hadi volts 5, mtawaliwa. Kwa hivyo, inapobanwa mantiki '0' inasomwa na kifaa cha I2C, na mantiki '1' inamaanisha kutolewa. Jozi ya RC (3.9K na 33p) inasanidi saa yake ya ndani; pini 14 na 15 ni ishara za SCL na SDA, mtawaliwa. Anwani ya I2C ya kifaa hiki ni 0x20. Angalia data ya data kwa maelezo zaidi.

Mpangilio wa unganisho tuliotumia kwa kuunganisha kontakt HD15, kwa kweli, sio ya kipekee. Tulifanya hivyo kwa sababu ilikuwa rahisi kusafiri kwenye PCB tuliyoifanya, na jambo muhimu liko katika kuweka orodha wazi ya nodi na vifungo vyake. Bila kusema, lakini nitafanya; vifungo vina vituo viwili. Mmoja wao (bila kutofautisha) ameunganishwa na node yake kwenye kontakt HD15, wakati nyingine imeshikamana chini. Kwa hivyo, vifungo vyote vinashiriki ardhi sawa, na vimeunganishwa na pini moja tu ya kiunganishi cha HD15. Picha tunayotoa ni maoni ya nyuma ya kiunganishi cha kiume, ambayo ni, mtazamo wa mbele wa jozi ya kike. Solder waya kwa uangalifu, hautaki kuiunganisha vibaya, tuamini.

Kwa hivyo inasimama wazi, tuliunda mzunguko wa Arduino kushikamana nayo. Inapaswa kuwa na nafasi ya kutosha kwa mzunguko kutoshea chini yake, na kwa hivyo sanduku linaweza kuwa dogo kuliko letu. Mpangilio uliopendekezwa wa jengo hutolewa kwenye picha hapa chini. Tulitumia silicone kubandika kipande cha mmiliki wa betri kwenye mambo ya ndani ya sanduku, tukachimba cape kwenye kingo zake na tukatumia screws kuitengeneza hivi.

Ili kujiunga na kipande hiki na mwili, tulitumia kiunga cha kupunguza PVC kutoka 40mm hadi 32mm (kipenyo cha nje). Screws nne za mbao ziliongezwa kwa kuimarisha makutano. Kati ya upunguzaji wa pamoja na mwili, tulifanya kuchimba visima na tukaanzisha screw pana ili kupata utulivu. Kuwa mwangalifu usiharibu waya.

Hatua ya 3: Mkutano wa Kinywa

Hii labda ni sehemu muhimu zaidi ya mkutano. Inategemea kabisa mchoro ulioonyeshwa kwenye picha ya kwanza. Sehemu ya ukubwa ni kubwa ya kutosha kutoshea kwenye bomba la PVC la 32 mm (nje).

Wakati wa kubuni kipande hiki (shingo), tuliamua kutumia PCB kwa kuweka MP3V5010, ingawa unaweza kuipuuza. Kulingana na PDF, vituo vilivyotumika ni 2 (usambazaji wa volts 3.3), 3 (ardhi) na 4 (ishara ya umeme ya shinikizo la hewa). Kwa hivyo, ili kuepusha kuagiza PCB kwa jambo hili, tunashauri ukate pini ambazo hazijatumiwa, na gundi sehemu hiyo kwenye bomba la PVC mara tu wiring imekamilisha. Hii ndio njia rahisi tunayoweza kufikiria. Pia, sensor hii ya shinikizo ina vifungo viwili vya kuhisi; unataka kufunika moja yao. Hii inaboresha majibu yake. Tulifanya hivyo kwa kuanzisha kipande kidogo cha chuma ndani ya bomba linalopungua joto, hii inayofunika kitovu, na kupasha bomba juu.

Jambo la kwanza unalotaka kufanya ni kupata kipande kilicho na umbo la kubanana ambalo linaweza kutoshea kwenye bomba la sensorer ya shinikizo la hewa, kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya pili. Hii ndio kipande cha manjano kwenye mchoro uliopita. Kwa msaada wa kuchimba visima vidogo, au ncha ndogo ya chuma ya chuma, chonga shimo nyembamba kwenye kilele cha koni. Jaribu ikiwa inafaa sana; ikiwa sivyo, endelea kukuza kipenyo cha shimo hadi ifike. Wakati hii imekamilika, unataka kupata kipande ambacho kinafaa karibu na ile ya awali, na kuifunika kama kuzuia utiririshaji wa hewa nje. Kwa kweli, unataka kujaribu kwa kila hatua unayochukua hewa hiyo sio kutoroka ua; ikiwa inafanya hivyo, jaribu kuongeza silicone kwenye viungo. Hii inapaswa kusababisha picha inayofuata. Kwa hivyo inasaidia tu, tulitumia chupa ya Betadine kwa kusudi hili: kipande cha manjano ni kiboreshaji cha ndani, wakati kipande kinachofunika ni kofia iliyokatwa kichwani kuibadilisha kuwa umbo la bomba. Ukata ulifanywa na kisu cha moto.

Kipande kilichofuata kilikuwa kipunguzo cha PVC kutoka 25 (nje) hadi 20 (ndani). Kipande hiki kilitoshea vizuri kwenye neli iliyokwisha kupangwa, ingawa tulihitaji kuipaka sandpaper na gundi kuta zake kwa kuzuia utiririshaji wa hewa uliotajwa. Kwa sasa, tunataka hii iwe cavity iliyofungwa. Katika mchoro, kipande hiki tunazungumza juu yake ni kijivu giza ambacho hufuata moja kwa moja ile ya manjano. Mara baada ya kipande hiki kuongezwa, shingo ya chombo inakaribia kumaliza. Hatua inayofuata ni kukata kipande kutoka kwa bomba la PVC la kipenyo cha 32 mm (nje) na kuchimba shimo katikati yake, kuziacha waya za kupima shinikizo zitoke. Solder waya nne tulizozitaja hapo awali katika hatua ya 1 kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro unaofuata, na gundi shingo kwenye makutano ya pembe (baada ya kuipaka rangi nyeusi, kwa madhumuni ya urembo).

Hatua ya mwisho ni kuziba kinywa kwa urahisi. Ili kufanikisha kazi hii, tulitumia mwanzi wa alto sax, mkanda mweusi wa kuhami na ligature. Kipimo cha shinikizo kilikuwa chini ya mwanzi, kabla ya kutumia mkanda; viunganisho vya umeme kwa kupima viliimarishwa na mirija nyeusi inayopunguza joto. Kipande hiki kimeundwa kutolewa, ili cavity iweze kusafishwa baada ya kucheza kwa muda. Yote hii inaweza kuonekana kwenye picha mbili zilizopita.

Hatua ya 4: Programu

Tafadhali pakua na usakinishe Kibodi cha Piano cha MIDI ya Virtual, hapa kuna kiunga.

Njia ya kimantiki ya kutekeleza hatua hii ni yafuatayo: kwanza, pakua mchoro wa Arduino uliyopewa katika Maagizo haya na uipakie kwenye bodi yako ya Arduino. Sasa, anzisha VMPK na uangalie mipangilio yako kwa fadhili. Kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya kwanza, 'Ingiza unganisho la MIDI' inapaswa kuwa bodi yako ya Arduino (kwa upande wetu Arduino Leonardo). Ikiwa unatumia Linux, hakuna haja ya kusanikisha chochote, hakikisha faili yako ya VPMK ina mali zilizoonyeshwa kwenye takwimu ya pili.

Hatua ya 5: Utatuzi

Kesi 1. Mfumo hauonekani kuwa unafanya kazi. Ikiwa LED ya Arduino haijawashwa au ni nyeusi kidogo kuliko kawaida, tafadhali angalia kuwa mfumo unatumiwa vizuri (rejea kesi ya 6).

Kesi ya 2. Inaonekana kuna moshi kwa sababu kitu kinanuka kama kilichochomwa. Labda, kuna mzunguko mfupi mahali fulani (angalia nguvu na waya za waya). Labda unapaswa kugusa (kwa tahadhari) kila sehemu ili kuangalia joto lake; ikiwa ni moto zaidi ya kawaida, usiogope, badala yake.

Kesi ya 3. Arduino haitambuliwi (katika IDE ya Arduino). Pakia tena michoro iliyotolewa, ikiwa shida itaendelea, hakikisha Arduino imeambatishwa vizuri kwenye kompyuta na mipangilio ya Arduino IDE imewekwa kuwa chaguomsingi. Ikiwa hakuna kitu kinachofanya kazi, fikiria kuchukua nafasi ya Arduino. Katika visa vingine, kubonyeza kitufe cha kuweka upya wakati wa "kuandaa", na kisha kuifungua wakati wa "kupakia", inaweza kusaidia kupakia mchoro.

Kesi ya 4. Funguo zingine zinaonekana kutofanya kazi. Tafadhali tenga kitufe gani kisichofanya kazi. Jaribio la kuendelea linaweza kuwa muhimu, au unaweza kutumia mchoro uliopewa kwa kujaribu vifungo; kontena la kuvuta linaweza kuuzwa kwa usahihi au kitufe ni kibaya. Ikiwa funguo ni sawa, tafadhali wasiliana nasi tukifunua shida yako.

Kesi 5. Siwezi kupokea dokezo lolote kwenye VMPK. Tafadhali angalia ikiwa Arduino imeambatishwa vizuri kwenye kompyuta. Kisha, kwenye VMPK, fuata hatua zilizoonyeshwa katika hatua ya 3. Ikiwa shida inaendelea, fanya upya wa kifungo au uwasiliane nasi.

Kesi ya 6. Uchunguzi wa nguvu ya umeme. Fanya vipimo vifuatavyo: baada ya kuondoa Arduino kutoka kwa Cape, washa swichi. Weka uchunguzi mweusi kwenye pini ya ardhi (mtu yeyote atatosha) na tumia uchunguzi mwekundu kuangalia nodi za umeme. Kwenye sahani nzuri ya betri inapaswa kuwa na angalau kushuka kwa voltage ya volts 7.4, vinginevyo, kuchaji betri. Inapaswa kuwepo kwa kushuka kwa voltage sawa kwenye pembejeo ya LM2940, kama inavyoonekana katika mpango. Katika pato lake, lazima kuwe na kushuka kwa volts 5; thamani hiyo hiyo inatarajiwa kutoka kwa LM324 (pini 4), MCP23016 (pini 20) na LP2950 (pini 3). Pato la mwisho linapaswa kuonyesha thamani ya volts 3.3.