Mashine ya ngoma ya Raspberry Pi yenye taka: 15 Hatua (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Agizo hili litaonyesha jinsi ya kutengeneza mashine ya ngoma ya roboti ya Raspberry Pi. Kwa kweli ni mradi wa kufurahisha, ubunifu, maingiliano. Nitakuonyesha jinsi ya kufanya mazoezi ya ndani, lakini ngoma halisi itakuwa juu yako, ikikupa fursa ya kutengeneza kitu cha kipekee kabisa kwako. Kwa mashine yangu nimetumia vitu vingi kupatikana kama ninavyoweza… nyundo kutoka kwa piano iliyookolewa kutoka kwa majirani yangu ruka, wavu wa kuvua nilipata kwenye pwani, mtungi wa maharagwe tupu, vijiko vya mbao, chupa tupu ya bia, vichwa vya chupa za bia na kengele ya dawati kati ya mambo mengine, lakini acha mawazo yako yawe mambo - angalia kile ulicho nacho karibu na nyumba, karibu kila kitu kinachopiga kelele wakati hit inaweza kutumika, na itafanya mradi wako uwe wako mwenyewe. una chaguzi 2:

• Mlolongo wa hatua ya kivinjari ambayo nimeiita PiBeat - Hii ni raha kubwa na inakuwezesha kudhibiti mashine yako ya ngoma kwa kuingiliana kutoka kwa Pi yako, au kifaa chochote kwenye mtandao huo (kama simu yako, kompyuta kibao au kompyuta). Tutaisakinisha kwenye Pi yako baadaye, lakini hakikisho linaweza kuonekana hapa, na nambari iko hapa GitHub hapa.
• Hati ya chatu kupanga muundo wa ngoma. Hii ni njia nzuri ya kuunda densi kwako kutamka pamoja na gita yako nk.

Ninajaribu kupunguza gharama na kama utakavyoona katika hatua inayofuata, hakuna zana za gharama kubwa za wataalam zinazohitajika. Nimejaribu pia kuelezea jinsi mambo yanavyofanya kazi katika kila hatua, na kuifanya iwe mradi mzuri hata kama wewe ni mgeni jamaa wa ulimwengu wa Pi's, coding na elektroniki na kwenye bajeti ndogo.

Sawa, wacha tufanye kazi!

Hatua ya 1: Nenda Ununuzi

Ili kujenga utaratibu wa ndani, utahitaji:

• 1x 40 Pin Raspberry Pi na Raspbian imewekwa kwenye SD, na kebo ya nguvu na uwezo wa kuungana ndani yake (nimetumia Raspberry Pi Zero Wireless na kichwa kilichouzwa kabla kutoka kwa ModMyPi)
• 1x 5v 8 ya kupelekwa kwa kituo
• Ufungashaji wa 1x wa waya za kike za kuruka (waya 10 zinahitajika)
• Vipande vya 2x 3 Amp Terminal (Unaweza kutumia ubao wa mkate au ubao wa upenyezaji, lakini vipande vya mwisho ni bei rahisi na huzuia nyaya zisilegee, na wakati wa kufanya hivyo sikuwa na chuma cha kutengeneza)
• Ugavi wa Umeme wa 1x 12v 10a
• 8x 12v 2a Solenoids
• 8x 1N5401 diode za kurekebisha
• 50cm ya kebo ya 0.5mm (nilivua cores kutoka kwa kebo ya msingi ya mapacha kwani ilikuwa njia bora ya kupata nyekundu, nyeusi na pacha), ingawa unaweza kutumia rangi 1 tu ikiwa unataka. Unaweza kutaka kununua urefu mkubwa kulingana na nyumba unayotaka kujenga.

Utahitaji pia zana zifuatazo:

• Wakata waya
• Vipande vya waya
• Bisibisi ndogo ya gorofa ya kichwa, karibu 3mm
• Kulingana na vipande vya mwisho unavyopata, unaweza pia kuhitaji dereva mdogo wa kichwa cha msalaba

Sijaorodhesha sehemu yoyote au zana za kutengeneza ngoma na nyumba yoyote ambayo hutaki kuiweka. Nitaonyesha jinsi nilivyotengeneza yangu baadaye, lakini kama nilivyosema kabla sijaacha sehemu hiyo hadi kwenye mawazo yako.

Hatua ya 2: Piga waya hadi kwenye Relay

Voltage ya juu inayotolewa na pini kwenye Pi ni 5v. Tunaweza kununua solenoids 5v na nguvu hizi moja kwa moja kutoka kwa Pi, lakini hiyo haingempa whack kubwa mahitaji yetu ya mashine ya ngoma. Kwa hivyo tunatumia relay ambayo inatuwezesha kuwasha na kuzima mzunguko wa voltage ya juu (kwa upande wetu mzunguko wa 12v ulio na solenoids zetu 12v) kutoka kwa mzunguko wetu wa chini wa GPIO.

Relay yetu ina njia 8, hii inamaanisha tunaweza kuwasha na kuzima kwa solenoids 8 kwa kujitegemea. Kila kituo kina viunganisho 4; 3 hutumiwa na mzunguko wa voltage ambayo tutaona baadaye, na 1 ambayo ni pini ya 'IN' kwenye mzunguko wa chini wa voltage ambayo tutaunganisha Pi yetu. Wakati pini ya GPIO ya Pi inapeleka 5v kwenye chaneli zilizopewa IN pin, relay itabadilisha mzunguko unaofanana wa 12v.

Kwa upande wa voltage ya chini ya relay, pia kuna pini ya GND (ardhi) ambayo tunahitaji kuungana na ardhi ya PI, na pini ya VVC kwa nguvu ya 5v kutoka kwa Pi.

Pamoja na Pi imezimwa, fuata mchoro wa kuunganisha relay kwa Pi ukitumia nyaya za kuruka. Sio lazima utumie warukaji wa rangi sawa, lakini inaweza kusaidia wakati unafuata picha.

Hatua ya 3: Lets Piga Kelele

Inaweza kuwa sio mashine yetu kamili ya ngoma bado, lakini katika hatua hii tutafanya kelele, ingawa bonyeza kutoka kwa relay. Tutatambulisha hati ya chatu ili kupanga muundo wa ngoma, hii itatuwezesha kupima kile tumefanya hadi sasa.

Hati inapatikana iko na kiini hapa.

Boot Pi yako, kufungua terminal kwenye Pi na kupakua hati kwa kuendesha:

wget

Unaweza kutaka kutazama nambari na maoni kupata maoni ya inachofanya, lakini inakuwezesha kupata raha na kuiendesha:

safu ya python3- sequencer.py

Ikiwa yote yataenda kupanga unapaswa kusikia anwani kwenye ufunguzi wa kufunga na kufunga na taa kwenye taa inayofanana ya kituo. Angalia kutofautisha kwa mlolongo ndani ya hati ili kupata wazo kinachoendelea - vituo vyote vitasababishwa pamoja, basi kila moja itasababishwa mmoja mmoja. Itaendelea kukimbia hadi utakapoondoa hati kwa kubonyeza Ctrl + C.

Kabla ya kuendelea, ni wazo nzuri kuzima Pi tena ikiwa kuna mizunguko fupi ya bahati mbaya wakati wa kuunganisha vitu.

Hatua ya 4: Unda Upande Mzuri wa Mzunguko Wetu

Ili kuwezesha solenoids 8 na usambazaji mmoja wa umeme tutaunda mzunguko sawa. Unaweza kuona mchoro wa mzunguko uliokamilika wa 12v, lakini tutachukua kupitia hatua kwa hatua.

Unaweza kutumia ubao wa mkate au ubao, lakini nilichagua vipande vya terminal kwani ni bei rahisi, shika waya kwa nguvu, na pia sikuwa na chuma cha kutengeneza wakati wa kuunda hii.

Kwa ufanisi, tunahitaji kuunganisha solenoids zote, na diode kwa kila solenoid (zaidi juu ya diode baadaye) kwa waya 1 mzuri wa usambazaji wetu wa umeme.

Kutumia wakataji, kata mwenyewe kipande cha wastaafu ili uwe na kizuizi cha jozi 8, ukikata kwenye biti ya plastiki ambayo inaunganisha vitalu viwili pamoja. Kuwa mwangalifu usipunguze chuma chochote.

Sasa tunahitaji kujiunga na vituo vyote chini ya upande mmoja wa ukanda. Tumia wakataji kukata vipande 7 vya waya mwekundu karibu urefu wa 35mm, kisha utumie vipande vya waya kuondoa karibu 5mm ya insulation kutoka kila mwisho wa kila waya.

Sasa tumia waya kuweka mnyororo kwenye vituo vyote pamoja upande mmoja wa ukanda, ukishikilia waya mahali kwa kutumia vis. Bisibisi ya kwanza na ya mwisho itakuwa na waya 1 tu, wakati iliyobaki itakuwa na 2.

Hatua ya 5: Ongeza Solenoids na Diode

Kwa kuwa solenoids ni sumaku za umeme, diode zinapendekezwa kulinda mzunguko wako kutoka kwa kurudi nyuma (unaweza kusoma kwa kina juu ya hiyo hapa). Kwa hivyo tutampa kila solenoid diode yake mwenyewe ili kulinda relay yetu.

Kwenye upande wa pili wa ukanda wa terminal ambao uliunganisha pamoja katika hatua ya awali, anza na shimo la kwanza. Ingiza waya 1 wa solenoid, kisha ongeza na mwisho wa diode kwenye shimo moja. Kwa kuwa diode huruhusu tu mtiririko wa njia moja ya sasa, hakikisha mstari wa fedha kwenye diode unaelekea kwenye ukanda wa wastaafu. Kaza screw ili kuwashikilia. Rudia mchakato wa mashimo 7 yaliyobaki.

Moja ya vifaa vya pekee nilivyopokea vilikuwa na makosa, kwa hivyo wakati wa kuchukua picha nilibadilisha kwa modeli ya chini ambayo ilikuwa na waya za hudhurungi.

Hatua ya 6: Unganisha Ukanda wa Kituo hasi kwa Solenoid na Diode

Kama tulivyofanya kwa upande mzuri, pata kipande 1 cha terminal na uikate ili uwe na ukanda mwingine wa jozi 8. Piga mahali diode na solenoids kwenye ukanda huu wa terminal ili viweze kipande cha pamoja cha terminal.

Hatua ya 7: Unda waya za Kuunganisha Zilizotumwa

Tuko tayari kuungana tena, lakini kwanza tunahitaji kitu cha kuiunganisha. Kata vipande 8 vya waya mweusi karibu urefu wa 70mm, kisha uvue karibu 5mm kutoka kila mwisho. Ambatisha kila waya kwenye viunganishi 8 vilivyobaki kwenye ukanda hasi wa wastaafu.

Hatua ya 8: Funga waya kwenye Viunganishi vya kawaida vya Kupeleka

Angalia relay iliyoshikilia upande uliounganishwa na wanaruka kwa Pi mbali na wewe. Kila kituo kina anwani 3, kutoka kushoto kwenda kulia zinaitwa kawaida kufunguliwa (NO), kawaida (COM) na kawaida kufungwa (NC). Tunataka tu solenoids zetu ziwashe wakati kuna voltage kubwa kwenye vituo kwenye pini, kwa hivyo tutatumia mawasiliano kawaida kawaida. Ikiwa tungetumia mawasiliano yaliyofungwa kawaida badala yake kinyume kingetokea - solenoid ingekuwa inawaka hadi voltage kubwa itumwe kwenye pini ya IN. Tutatumia pia mawasiliano ya kawaida kukamilisha mzunguko.

Kwa kuwa huu ni mzunguko unaofanana, tutatia mnyororo mawasiliano yote ya kawaida kwenye relay. Kata vipande 7 vya waya mweusi karibu urefu wa 60mm na uvue 5mm kutoka kila mwisho. Fanya kazi kwenye relay unganisha anwani zote za COM (katikati ya kila seti ya 3) pamoja. Ya kwanza na ya mwisho itakuwa na waya moja tu, zingine zitakuwa na 2.

Hatua ya 9: Unganisha Kupeleka kwa Mzunguko Wetu Wengine

Sasa ni wakati wake wa kuunganisha relay kwa mzunguko wetu wote. Chukua mwisho usioshikamana wa kipande cheusi cha waya kutoka upande mmoja wa ukanda wa terminal hasi, na uiunganishe hadi ya kwanza au ya mwisho ya anwani za kawaida wazi (NO) kwenye relay. Rudia hii kwa vipande vingine 7 vya waya, ukiunganisha kila waya kwa anwani inayofuata ya NO.

Hatua ya 10: Unganisha Usambazaji wa Umeme wa 12v

Kwanza, ili kuepuka mshtuko wowote, hakikisha usambazaji wa umeme umezimwa na kutolewa kwa umeme.

Ugavi wangu wa umeme ulikuja kutumika kutoka eBay na kuziba 12v ya kiume tayari imevuliwa. Kudhani yako bado ina kuziba, unaweza kununua kontakt inayofanana ya kike DC, au kukata kuziba na kuivuta tena kwa waya 2 kama yangu. Kwa njia yoyote, unahitaji kumaliza na waya 2, nyekundu (chanya) na labda nyeupe (hasi). Unganisha waya mzuri wa usambazaji wa umeme kwa mawasiliano ya kwanza kwenye kizuizi cha terminal, na hasi kwa mawasiliano ya kwanza ya kawaida kwenye relay. Ili kurahisisha hii, nilitumia karibu 150mm ya waya mwekundu na mweusi na ncha zimevuliwa kwenda kati ya unganisho, na kushikamana kwa kutumia ukanda wa wastaafu.

Hatua ya 11: Moto Moto

Umeme wako ukiwa umezimwa, toa miunganisho yako yote kukagua haraka. Mara baada ya kufurahi, ongeza Pi tena. Endesha hati kutoka hatua ya 3 tena:

safu ya python3- sequencer.py

Solenoids zako hazitasonga bado, lakini unapaswa kusikia bonyeza tena na uangaze kama ulivyofanya katika hatua ya 3. Kusitisha hati (Ctrl + C), na sasa ni wakati ambao umekuwa ukingojea - washa umeme ugavi! Endesha hati tena, soti zote zako za kucheza zinapaswa kuishi. Kazi nzuri!

Sikuwa na bahati - kama unavyoweza kuona kwenye video mwingine wa soti yangu moja alikuwa haifanyi kazi, lakini hii ilikuwa kosa langu kwani hapo awali niliharibu moja kwa kuimarisha kitanzi cha kurekebisha.

Hatua ya 12: Kuhariri Array-sequencer.py

Chukua muda kidogo kucheza karibu na safu-serencer.py. Tumia hariri yako uipendayo (nano, geany nk) kufanya mabadiliko kwenye hati. Jaribu kufanya yafuatayo na kuendesha tena hati kila baada ya mabadiliko ili uone athari yake:

• Badilisha ubadilishaji wa bpm kutoka nambari 120 hadi nambari nyingine, sema 200 kuongeza tempo.
• Katika ubadilishaji wa mlolongo, badilisha zingine 0 hadi 1 ili kucheza ngoma zaidi.
• Nakala ya mistari 3 ya mwisho kabla ya kufunga mabano ya mraba katika mpangilio wa mlolongo ili kuongeza viboko zaidi kwenye kitanzi

Hatua ya 13: Sakinisha Sequencer ya Drum

Sasa wakati huu ndio wakati mambo yatakuwa ya kufurahisha sana, tutaweka sekunde kwenye Pi yako. Hii itatupa kiolesura cha wavuti ambacho kinaruhusu Python kuchochea pini za GPIO juu ya soketi za wavuti.

Nambari ya chanzo inapatikana katika Github hapa, lakini ukidhani ulifuata wiring kwenye Inayoweza kufundishwa tunaweza kupakua na kutumia toleo lililotengenezwa. Fungua kituo kwenye Pi yako, na utekeleze yafuatayo

# Unda na uende kwenye saraka ya mradi wetu

mkdir pibeat cd pibeat # Pakua nambari ya chanzo wget https://pibeat.banjowise.com/release/pibeat.tar.gz # Ondoa faili tar -zxf pibeat.tar.gz # Sakinisha mahitaji ya chatu pip3 install -r mahitaji. txt # Endesha seva ya wavuti python3 server.py

Katika pato, ikiwa yote yamefanikiwa unapaswa kuona pato lifuatalo:

======== Kuendesha https://0.0.0.0:8080 ========

(Bonyeza CTRL + C kuacha)

Pata anwani ya IP ya Pi. Fungua kivinjari cha wavuti, kisha ingiza IP ikifuatiwa na: 8080 / index.html (hii ndio bandari ambayo programu inasikiliza ikifuatiwa na jina la faili) kwenye upau wa anwani. Kwa mfano, ikiwa anwani yako ya IP ya IP ni 192.168.1.3, ingiza 192.168.1.3:8080/index.html kwenye upau wa anwani. Mlolongo wa ngoma utaonekana.

Piga kitufe cha kucheza na mashine yako ya ngoma inapaswa kuanza kucheza. Cheza karibu na mlolongo mpaka moyo wako utosheke.

Kwa muda mrefu kama kuna njia ya mtandao kwenda kwa Pi yako, unaweza kupata kiolesura cha wavuti cha Pi kutoka kwa kifaa chochote - jaribu kutoka kwa rununu yako au kompyuta kibao.

Hatua ya 14: Kujenga Ngoma na Makazi Yako

Hapa ndipo unapogeuza rundo lako la tambi za elektroniki kuwa mashine ya ngoma halisi. Kama nilivyosema hapo awali, unafanya nini hapa. Karibu kila kitu ambacho hufanya kelele wakati hit inaweza kutumika, na ni mahali ambapo unaweza kubadilisha mradi wako kuwa kitu cha kipekee kwako.

Nilikuwa na rummage nzuri karibu na nyumba yangu kwa maoni ya ngoma ambayo ilitoa chupa ya bia, kopo, shaker, vichwa vya chupa na miiko. Wavu wa uvuvi ulipatikana pwani, na kengele ya dawati na mamba ilitoka kwa eBay. Nilipata piano iliyovunjika kwa kuruka, hii ilitoa nyundo za chupa na inaweza, pamoja na kuteremshwa kwa mbao kushikilia kengele mahali pake na fimbo za chuma kupiga na kushikilia vijiko mahali pake.

Nilifanya kila ngoma kuwa sehemu ya pekee, kwa hivyo ikiwa mtu atavunja au sikufurahi nayo, ninaweza kuizima na mwingine bila fujo nyingi.

Solenoids huja na mashimo ya bolt ambayo yanahitaji bolts za M3. Kuchimba mashimo kwenye kuni ilikuwa ngumu sana kwani inakubidi uweke msimamo sawa, lakini unapatikana ukishika solenoid kwa msimamo kisha ukitia alama kwenye mashimo na bradawl kabla ya kuchimba visima kufanya kazi vizuri.

Nilitumia zaidi 6mm MDF (njia kutoka kwa duka langu la karibu la DIY) kwa ngoma kando ya vipande vichache vya kuni chakavu, zilizoshikiliwa pamoja na gundi au vis.

Nyundo kwenye kopo na chupa ya bia labda sio lazima, kwani unaweza kupata hit nzuri moja kwa moja kutoka kwa solenoid, lakini nilitaka kupata harakati nyingi kwenye mashine iwezekanavyo kuifanya ionekane inavutia.

Makazi

Nyumba ni sanduku rahisi mbaya na tayari iliyotengenezwa kutoka kwa plywood 3.6mm, 18mm MDF na miti mingine. Nilitaka plywood nyembamba mbele ya sanduku ili iweze kusikika ikigongwa na kijiko, lakini chaguzi za kuni ziliongozwa haswa na kile nilichokuwa nacho kwenye kumwaga na sehemu ya kuni chakavu katika duka langu la DIY. Nilitengeneza jukwaa chini ya sanduku kuweka vifaa vya elektroniki, na jukwaa lingine la kushikilia ngoma. Kutengeneza sanduku:

1. Kata ukubwa 2 sawa wa MDF ili kumaliza mwisho2. Kata vipande 4 vya mkanda (nilitumia 34mm x 12mm) 50mm fupi kuliko upana wa sanduku3. Msumari stripwood kwa MDF 2 inaisha kuunda sura ya sanduku. Weka stripwood karibu 1 cm kutoka juu na chini ya sanduku. 4. Kata vipande 2 vya plywood ili kufanana na upana na urefu wa sanduku. Ambatisha haya mbele na nyuma ya sanduku kwa kupigilia msumari kwa mdf na stripwood. Kata pice ya plywood inayofaa ndani ya sanduku na uweke kwenye vipande vya chini vya ukanda wa kushikilia vifaa vya elektroniki. Nilifanya yangu karibu nusu urefu wa sanduku. Kata kipande kingine cha plywood ili kushikamana na ngoma. Hii inakaa juu ya vipande vya juu vya ukanda wa miti. Kata shimo karibu na jukwaa la chini kulisha nyaya za umeme kupitia.

Uchoraji

Ili kupaka rangi, nilitumia Undercoat ya Acrylic Primer ikifuatiwa na sufuria za Crown Matt. Vyungu vya kujaribu ni njia nzuri ya kupata rangi anuwai kwa bei rahisi.

Hatua ya 15: Kaa chini na Uburudike

Na hapo unayo, mashine nzuri ya ngoma. Kiini cha mlolongo kwenye video ya youtube inaweza kupatikana hapa.

Ikiwa utaendelea na utengeneze yako mwenyewe tafadhali shiriki, ningependa kuona kile unachokuja nacho. Furahiya!