Ստեղծեք քամու միջոցով կառավարվող MIDI գործիք ՝ 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այս նախագիծը ներկայացվել է «Creative Electronics», BEng Electronics Engineering 4 -րդ կուրսի մոդուլին Մալագայի համալսարանում, Հեռահաղորդակցության դպրոցում:

Սկզբնական գաղափարը ծնվել է շատ վաղուց, քանի որ իմ կողակիցը ՝ Ալեխանդրոն, իր կյանքի կեսից ավելին անցկացրել է ֆլեյտայի վրա: Այսպիսով, նա գրավիչ գտավ էլեկտրոնային փողային գործիքի գաղափարը: Այսպիսով, սա մեր համագործակցության արդյունքն է. Այս մոտեցման հիմնական շեշտը դրել էր էսթետիկորեն սթափ կոնստրուկցիայի ձեռքբերմանը, որը նման էր բաս -կլարնետին:

Դեմո:)

Պարագաներ

• Arduino տախտակ (մենք օգտագործում էինք SAV MAKER I- ը ՝ հիմնված Arduino Leonardo- ի վրա):
• Օդի ճնշման տվիչ ՝ MP3V5010:
• Լարիչ, FSR07:
• Ռեզիստորներ ՝ 11 -ը 4K7- ից, 1 -ը `3K9- ից, 1 -ը` 470K- ից, 1 -ը `2M2- ից, 1 -ը` 100K- ից:
• 200K հզորության մեկ պոտենցիոմետր:
• Մեկ կերամիկական կոնդենսատոր `33pF:
• Երկու էլեկտրական կոնդենսատոր `10uF և 22uF:
• Մեկ LM2940:
• Մեկ LP2950
• Մեկ LM324:
• Մեկ MCP23016:
• 30x20 անցքերի մեկ ծակոտ տախտակ:
• 30 փին վերնագիր ՝ կին և տղամարդ (մեկ սեռը Arduino- ի համար, մյուսը ՝ թիկնոցի համար):
• Մեկ զույգ HD15 միակցիչ ՝ արական և իգական (զոդման բաժակներով):
• Վերցրեք ընկերոջ ջերմության նվազեցման խողովակը և մեկուսիչ ժապավենը: Սևը նախընտրելի է:
• Երկու 18650 Li-ion մարտկոց և դրանց մարտկոցի բռնակը:
• Անջատիչ:
• Arduino USB մալուխ:
• Առնվազն 11 կոճակ, եթե ցանկանում եք որակյալ զգացում ունենալ, մի օգտագործեք մերոնցը:
• Ինչ -որ պարիսպ կամ պատյան: Մոտ մեկ քառակուսի մետր փայտե տախտակ բավական կլիներ:
• Կես մետր PVC խողովակ, 32 մմ արտաքին:
• 67 աստիճանի PVC համատեղ նախորդ խողովակի համար:
• Մեկ PVC նվազում 40 մմ -ից 32 մմ (արտաքին):
• Մեկ PVC նվազում 25 մմ -ից 20 մմ (արտաքին):
• Betadine- ի դատարկ շիշ:
• Ալտ սաքսոֆոնի խոսափող:
• Ալտ սաքսոֆոն եղեգ:
• Ալտ սաքսոֆոնի կապան:
• Որոշ փրփուր:
• Շատ մետաղալարեր (աուդիո լարերը խորհուրդ են տրվում, քանի որ զույգերով գնում են կարմիր-սև):
• Որոշ պտուտակներ:
• Մուգ սփրեյ ներկ:
• Անփայլ լակի լաք:

Քայլ 1: Մարմին

Նախևառաջ, PVC խողովակն ընտրվեց մարմնի մաս լինելու համար: Կարող եք ընտրել մեկ այլ տրամագիծ, չնայած մենք խորհուրդ ենք տալիս 32 մմ արտաքին տրամագիծ և 40 սմ երկարություն, քանի որ մեզ հարմար էին այս չափերը:

Երբ խողովակը ձեր ձեռքերում է, տեղադրեք կոճակների նշանի դասավորությունը: Սա կախված է ձեր մատների երկարությունից: Այժմ, գծանշումներն ավարտելով, յուրաքանչյուր կոճակի համար համապատասխան անցք բացեք: Խորհուրդ ենք տալիս սկսել նիհար կտորից և փորել փոսը, որը մեծացնում է հորատման համար օգտագործվող տրամագիծը: Բացի այդ, վարժությունից առաջ բուրինի օգտագործումը կարող է բարելավել կայունությունը:

Laterնշման չափիչն ու օդի ճնշման տվիչը հետագայում միացնելու համար դուք պետք է ներմուծեք չորս չկապված լարեր: այս կտորը (մարմինը) և պարանոցը խրված են 67 աստիճանի միացնող խողովակի հետ միասին: Այս խողովակը հղկվել էր սևով:

Այս կտորը ոտքին միացնելու համար մենք օգտագործեցինք PVC նվազեցման հանգույց 40 մմ -ից մինչև 32 մմ (արտաքին տրամագիծ): Չորս փայտե պտուտակներ ավելացվեցին հանգույցը ամրացնելու համար: Կրճատման հոդի և մարմնի միջև մենք պատրաստեցինք փորվածք և կայունություն ձեռք բերելու համար ավելի լայն պտուտակ ներկայացրինք: Մենք խորհուրդ ենք տալիս խողովակները փորել նախքան էլեկտրագծերը; հակառակ դեպքում կործանումն ապահովված է:

Հաջորդ քայլը կոճակների տերմինալներին լարեր կպցնելն է, երկարությունը մինչև ներքև չափելը և լրացուցիչ երկարություն վերապահելը, որպեսզի կապը ամուր չլինի: Երբ խողովակը հղկվել է և ներկվել սև գույնով (մենք օգտագործել ենք փայլատ սև լակի ներկ. Տվեք այնքան շերտեր, որքան ցանկանում եք, մինչև արևի լույսի ներքո այն գեղեցիկ տեսք ունենա), ներդիր կոճակները վերևից ներքև ՝ պիտակավորելով դրանցից յուրաքանչյուրին: Մենք խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել երկու տարբեր գույներ մալուխների համար (օրինակ ՝ սև և կարմիր); քանի որ դրանք բոլորը կապում են գետնին իրենց կապումներից մեկի հետ, մենք թողեցինք սև մալուխը ազատ և մակնշեցինք միայն կարմիր մալուխները: Կոճակները ծածկված էին սև մեկուսիչ ժապավենով, որպեսզի դրանք համապատասխանեին տեսքին և գեղեցիկ տեղավորվեին ՝ առանց վայր ընկնելու:

Sոդեք HD15 իգական միակցիչը (զոդման բաժակները շատ են օգնում) ՝ օգտագործելով 4 -րդ քայլի դիագրամում առաջարկվող դասավորությունը (կամ ձեր սեփականը) և միացրեք հիմքը միասին: Հիշեք, որ ջերմության նվազեցման խողովակները ամուր հուսալիություն կապահովեն կարճ միացումներից:

Քայլ 2: Ոտքերի ձևավորում

Այս դիզայնի համար օգտագործվող սխեման իր արմատով շատ պարզ է: Երկու լիթիումի մարտկոցներ սերիայում սնուցում են LDO (ցածր թողած) լարման կարգավորիչը, որն իր ելքից 5 Վ է մատակարարում շրջանի մնացած հատվածին: LM324- ի գործառնական ուժեղացուցիչները ծառայում են ինչպես օդի ճնշման տվիչի դինամիկ տիրույթի (MP3V5010, 0.2 -ից 3.3 վոլտ), այնպես էլ ճնշման չափիչի (բացասական լանջի փոփոխական դիմադրության) վարքագծին Arduino տախտակի անալոգային մուտքերին (0 -ից 5 վոլտ) Այսպիսով, առաջինի համար օգտագործվում է կարգավորելի շահույթի ոչ ինվերտոր (1 <G <3), իսկ երկրորդի համար `լարման բաժանարար գումարած հետևորդ: Սրանք ապահովում են համարժեք լարման ճոճանակ: Այս սարքերի մասին լրացուցիչ մանրամասների համար կտտացրեք այստեղ և այնտեղ: Բացի այդ, LP2950- ը տեղեկանք է տալիս 3.3 վոլտերի համար, որոնք պետք է աղբյուր լինեն MP3V5010- ին:

FSR (Force Sensing Resistor) շարքի ցանկացած մոդել բավական կլինի, և չնայած 04 -ն ամենագեղեցիկն է, մենք 07 -ը օգտագործեցինք ֆոնդային խնդիրների պատճառով: Այս սենսորները փոխում են իրենց էլեկտրական դիմադրությունը ՝ կախված կիրառվող ճկման ուժից, և մենք փորձնական փորձարկեցինք, որ դրանք չեն անում, երբ սեղմվում են իրենց ամբողջ մակերևույթի կողքին: Սկզբում սա սխալ էր, քանի որ այն տեղը, որտեղ մենք պատրաստվում էինք դնել կտորը, բայց ընդունված լուծումը լավ աշխատանք կատարեց և կբացատրվի չորրորդ քայլում:

Տախտակի հիմնարար մասերից մեկը MCP23016 է: Սա 16-բիթանոց I2C I/O ընդլայնիչ է, որը, մեր կարծիքով, օգտակար էր կոդի (և, գուցե, էլեկտրագծերի) բարդությունը նվազեցնելու համար: Մոդուլն օգտագործվում է որպես միայն կարդալու համար նախատեսված 2 բայթ գրանցամատյան; այն արտադրում է ընդհատում (ստիպում է տրամաբանական «0», և, հետևաբար, ձգման դիմադրություն է անհրաժեշտ տրամաբանությունը «1» սահմանելու համար) իր վեցերորդ կապում, երբ նրա գրանցման ցանկացած արժեք փոխվի: Arduino- ն ծրագրված է գործարկել այս ազդանշանի թեքությամբ. երբ դա տեղի ունենա, նա խնդրում է տվյալները և վերծանում այն ՝ իմանալու համար, թե արդյոք նոտան վավեր է, թե ոչ, և եթե դա այն է, նա պահում է այն և օգտագործում այն հաջորդ MIDI փաթեթը կառուցելու համար: Կոճակներից յուրաքանչյուրն ունի երկու տերմինալ `միացված գետնին և ձգվող դիմադրիչին (4.7K) համապատասխանաբար մինչև 5 վոլտ: Այսպիսով, երբ այն սեղմվում է, I2C սարքով կարդում է «0» տրամաբանությունը, իսկ «1» տրամաբանականը նշանակում է ազատված: RC զույգը (3.9K և 33p) կարգավորում է իր ներքին ժամացույցը. 14 և 15 կապերը համապատասխանաբար SCL և SDA ազդանշաններ են: Այս սարքի I2C հասցեն է ՝ 0x20: Լրացուցիչ մանրամասների համար ստուգեք տվյալների թերթիկը:

HD15 միակցիչի միացման համար օգտագործվող միացման դասավորությունը, իհարկե, եզակի չէ: Մենք դա արեցինք այս կերպ, որովհետև ավելի հեշտ էր մեր պատրաստած PCB- ով երթուղիավորելը, և կարևոր կետը հանգույցների և դրա համապատասխան կոճակների հստակ ցուցակի պահպանման մեջ է: Ավելորդ է ասել, բայց ես կանեմ. կոճակները ունեն երկու տերմինալ: Նրանցից մեկը (անորոշ) միացված է HD15 միակցիչի համապատասխան հանգույցին, իսկ մյուսը միացված է գետնին: Այսպիսով, բոլոր կոճակները կիսում են նույն հիմքը և միացված են HD15 միակցիչի ընդամենը մեկ քորոցին: Մեր տրամադրած պատկերը արական միակցիչի հետևի պատկերն է, այսինքն ՝ էգ զույգի առջևի տեսքը: Carefullyգուշորեն կպցրեք լարերը, դուք չեք ցանկանում այն սխալ կապել, վստահեք մեզ:

Պարզապես պարզ լինելու համար մենք նախագծեցինք Arduino- ի միացումը դրան միացնելու համար: Պետք է բավականաչափ տարածք լինի, որպեսզի շղթան տեղավորվի նրանից ներքև, և այդպիսով տուփը կարող է փոքր լինել մերից: Շենքի առաջարկվող դասավորությունը ներկայացված է ստորև ներկայացված նկարում: Մենք սիլիկոնով կպցրինք մարտկոցների ամրակի կտորը տուփի ներսում, փորեցինք թիկնոցը դրա եզրերին և պտուտակներով ամրացրեցինք այն:

Այս կտորը մարմնին միացնելու համար մենք օգտագործեցինք PVC նվազեցման հանգույց 40 մմ -ից մինչև 32 մմ (արտաքին տրամագիծ): Չորս փայտե պտուտակներ ավելացվեցին հանգույցը ամրացնելու համար: Կրճատման հոդի և մարմնի միջև մենք պատրաստեցինք փորվածք և կայունություն ձեռք բերելու համար ավելի լայն պտուտակ ներկայացրինք: Beգույշ եղեք, որպեսզի չվնասեք լարերը:

Քայլ 3: Բերանի խոռոչի հավաքում

Սա, հավանաբար, ժողովի ամենակարևոր մասն է: Այն զուտ հիմնված է առաջին նկարում ցուցադրված դիագրամի վրա: Չափազանց մեծ մասը բավականաչափ մեծ է, որպեսզի տեղավորվի 32 մմ (արտաքին) PVC խողովակի մեջ:

Այս կտորը (պարանոցը) նախագծելիս մենք որոշեցինք PCB- ն օգտագործել MP3V5010- ը տեղադրելու համար, չնայած կարող եք անտեսել այն: Ըստ PDF- ի ՝ օգտագործվող տերմինալներն են 2 (3.3 վոլտ սնուցում), 3 (գետնին) և 4 (օդի ճնշման էլեկտրական ազդանշան): Այսպիսով, այս հարցում PCB- ի պատվիրումից խուսափելու համար առաջարկում ենք կտրել չօգտագործված կապումներն ու բաղադրիչը սոսնձել PVC խողովակի վրա `էլեկտրագծերի ավարտից հետո: Սա ամենահեշտ ձևն է, որի մասին մենք կարող էինք մտածել: Բացի այդ, այս ճնշման ցուցիչն ունի երկու զգայարան: ցանկանում եք լուսաբանել դրանցից մեկը: Սա բարելավում է դրա արձագանքը: Մենք դա արեցինք ՝ մետաղից մի փոքրիկ կտոր ներդնելով ջերմության նվազման խողովակի մեջ, որը ծածկում է բռնակը և տաքացնելով խողովակը:

Առաջին բանը, որ ցանկանում եք անել, կոնաձև ձևով կտոր գտնելն է, որը կարող է տեղավորվել օդի ճնշման տվիչի խողովակի մեջ, ինչպես ցույց է տրված երկրորդ նկարում: Սա նախորդ դիագրամի դեղին կտորն է: Փոքրիկ փորվածքով կամ բարակ զոդվող երկաթե ծայրով օգնությամբ փորագրեք նեղ անցքը կոնի գագաթնակետին: Փորձարկեք, արդյոք այն սերտորեն տեղավորվում է; եթե ոչ, շարունակեք աճել անցքի տրամագիծը, մինչև այն բացվի: Երբ սա ավարտվի, դուք ցանկանում եք գտնել մի կտոր, որը տեղավորվում է նախորդի շուրջը ՝ այն ծածկելով այնպես, որ խոչընդոտի արտաքին օդի հոսքը: Փաստորեն, դուք ցանկանում եք ամեն քայլափոխի ստուգել, որ օդը դուրս չի գալիս պարիսպից. եթե այդպես է, փորձեք սիլիկոն ավելացնել հոդերի վրա: Սա պետք է հանգեցնի հաջորդ պատկերի: Որպեսզի դա օգնի, մենք այդ նպատակով օգտագործեցինք Betadine շիշը. Դեղին կտորը ներքին դիսպենսեր է, մինչդեռ այն ծածկող կտորը գլխարկով կտրված կափարիչն է ՝ այն խողովակի տեսքի վերածելու համար: Կտրումը կատարվել է տաք դանակով:

Հաջորդ կտորը PVC- ի իջեցումն էր 25 -ից (արտաքին) մինչև 20 (ներքին): Այս կտորը լավ տեղավորվեց արդեն դասավորված խողովակի մեջ, չնայած մենք պետք էր հղկել այն և սոսնձել դրա պատերը `նշված օդի հոսքը խոչընդոտելու համար: Առայժմ մենք ցանկանում ենք, որ սա փակ խոռոչ լինի: Դիագրամում այս կտորը, որի մասին մենք խոսում ենք, մուգ մոխրագույնն է, որն անմիջապես հետևում է դեղինին: Այս կտորն ավելացնելուց հետո գործիքի պարանոցը գրեթե ավարտված է: Հաջորդ քայլը 32 մմ (արտաքին) տրամագծով PVC խողովակից մի կտոր կտրելն է և դրա կենտրոնում անցք բացելը ՝ թույլ տալով, որ ճնշման չափիչի լարերը դուրս գան: Sոդեք այն չորս մետաղալարերը, որոնք մենք ավելի վաղ նշեցինք 1 -ին քայլում, ինչպես ցույց է տրված հաջորդ դիագրամում, և կպցրեք պարանոցը անկյունային հանգույցին (սև ներկելուց հետո, գեղագիտական նպատակներով):

Վերջին քայլը բերանը հարմար կնքելն է: Այս առաջադրանքը կատարվելու համար մենք օգտագործեցինք ալտոսաքս եղեգ, սև մեկուսիչ ժապավեն և կապան: Pressureնշման չափիչը տեղադրված էր եղեգի տակ, ժապավենը կիրառելուց առաջ; ջրաչափի էլեկտրական միացումներն ամրացվել են ջերմության նվազման սև խողովակներով: Այս կտորը նախատեսված է արդյունահանման համար, որպեսզի որոշ ժամանակ խաղալուց հետո խոռոչը մաքրվի: Այս ամենը երեւում է վերջին երկու նկարներում:

Քայլ 4: Softwareրագրակազմ

Ներբեռնեք և տեղադրեք Վիրտուալ MIDI դաշնամուրի ստեղնաշար, ահա հղումը:

Այս քայլը կատարելու տրամաբանական եղանակը հետևյալն է. Նախ, ներբեռնեք սույն հրահանգներում ներկայացված Arduino էսքիզը և տեղադրեք այն ձեր Arduino տախտակի վրա: Այժմ գործարկեք VMPK- ը և սիրով ստուգեք ձեր կարգավորումները: Ինչպես ցույց է տրված առաջին պատկերում, «Մուտք MIDI կապը» պետք է լինի ձեր Arduino տախտակը (մեր դեպքում ՝ Arduino Leonardo): Եթե օգտագործում եք Linux- ը, որևէ բան տեղադրելու կարիք չկա, պարզապես համոզվեք, որ ձեր VPMK ֆայլը ունի երկրորդ նկարում նշված հատկությունները:

Քայլ 5: Խնդիրների վերացում

Գործ 1. Համակարգը, կարծես, չի աշխատում: Եթե Arduino- ի LED- ը չի լուսավորված կամ սովորականից փոքր -ինչ մուգ է, խնդրում ենք ստուգել, որ համակարգը պատշաճ սնուցված է (տե՛ս 6 -րդ դեպքը):

Գործ 2. Թվում է, թե ծուխ կա, քանի որ ինչ -որ բանի այրվածի հոտ է գալիս: Հավանաբար, ինչ -որ տեղ կարճ միացում կա (ստուգեք հզորությունը և մետաղալարերի ամրագոտիները): Գուցե դուք պետք է շոշափեք (զգուշությամբ) յուրաքանչյուր բաղադրիչ `դրա ջերմաստիճանը ստուգելու համար. եթե սովորականից ավելի տաք է, ապա խուճապի մի մատնվեք, պարզապես փոխարինեք այն:

Գործ 3. Arduino- ն չի ճանաչվում (Arduino IDE- ում): Կրկին վերբեռնեք տրամադրված էսքիզները, եթե խնդիրը չլուծվի, համոզվեք, որ Arduino- ն պատշաճ կերպով կցված է համակարգչին, և Arduino IDE- ի կարգավորումները կանխադրված են: Եթե ոչինչ չի աշխատում, մտածեք փոխարինել Arduino- ին: Որոշ դեպքերում, «կազմելու» ժամանակ վերակայման կոճակը սեղմելը, այնուհետև այն «բեռնելիս» ազատելը կարող է օգնել էսքիզը վերբեռնելուն:

Դեպք 4. Որոշ ստեղներ, կարծես, անսարք են: Խնդրում ենք մեկուսացնել, թե որ բանալին չի աշխատում: Շարունակականության թեստը կարող է օգտակար լինել, կամ կարող եք օգտագործել տրված ուրվագիծը կոճակները փորձարկելու համար. ձգվող ռեզիստորը կարող է ճիշտ չզոդվել կամ կոճակը սխալ է: Եթե բանալիները լավ են, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ ՝ բացահայտելով ձեր դժվարությունները:

Դեպք 5. Ես չեմ կարող որևէ նշում ստանալ VMPK- ի վերաբերյալ: Խնդրում ենք ստուգել, որ Arduino- ն պատշաճ կերպով կցված է համակարգչին: Այնուհետև, VMPK- ում, հետևեք քայլ 3 -ում նշված քայլերին: Եթե խնդիրը շարունակվի, կատարեք կոճակի վերագործարկում կամ կապվեք մեզ հետ:

Դեպք 6. Էլեկտրական միացման փորձարկում: Կատարեք հաջորդ չափումները. Arduino- ն թիկնոցից հանելուց հետո միացրեք անջատիչը: Տեղադրեք սև զոնդը գետնին քորոցի վրա (բոլորը կբավականացնեն) և կարմիր զոնդի օգնությամբ ստուգեք հոսանքի հանգույցները: Մարտկոցի դրական ափսեի վրա պետք է լինի առնվազն 7.4 վոլտ լարման անկում, հակառակ դեպքում լիցքավորեք մարտկոցները: LM2940- ի մուտքում պետք է լինի նույն լարման անկումը, ինչպես երևում է սխեմատիկայում: Դրա ելքի դեպքում պետք է լինի 5 վոլտ անկում; նույն արժեքն է ակնկալվում LM324 (կապ 4), MCP23016 (քորոց 20) և LP2950 (կապ 3): Վերջինի ելքը պետք է ցույց տա 3.3 վոլտ արժեք: