Bucky Touch: Light-up Dodecahedron Գործիք ՝ 12 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Հետևեք հեղինակի ավելին ՝ jbumsteadJon Bumstead

Aboutրագրեր լույսի, երաժշտության և էլեկտրոնիկայի ոլորտներում: Գտեք դրանք բոլորը իմ կայքում ՝ www.jbumstead.com Ավելին jbumstead- ի մասին »

Մոտ երկու տարի առաջ ես կառուցեցի 120 երես ունեցող մեծ գեոդեզիական գմբեթ, որը երաժշտություն է նվագում MIDI ելքով: Այնուամենայնիվ, դա բարդ կառուցվածք էր, և տվիչները լիովին հուսալի չէին: Ես որոշեցի կառուցել Bucky Touch- ը ՝ իմ գեոդեզիական գմբեթի ավելի փոքր տարբերակը, որն ավելի հեշտ է կառուցել և արդիականացրել է տարողունակ հպման տվիչները: Bucky Touch- ը նախագծված է ինչպես MIDI, այնպես էլ աուդիո ելքով, այնպես որ կարող եք կամ MIDI սարք օգտագործել (օրինակ ՝ համակարգիչ կամ MIDI ստեղնաշար) Bucky Touch- ը նվագարկելու համար, կամ կարող եք Bucky Touch- ը ուղղակի միացնել ուժեղացուցիչին և բարձրախոսին:

Այս նախագծում իմ առաջին նախատիպը նման էր, բայց չունի դիպչող դեմքեր և փոխարենը ապահովում է ճեղքվածքային կապեր, որոնք ապահովում են մուտք դեպի թվային մուտքի/ելքային կապեր, TX (փոխանցող) քորոց, RX (ընդունում), վերականգնման քորոց:, և աղացած քորոց: Այս տարբերակը ես կոչեցի Bucky Glow: Կապերը հնարավորություն են տալիս Bucky Glow- ը միացնել սենսորներին (օրինակ ՝ capacitive touch, infrared, ultrasonic), շարժիչներ, MIDI վարդակներ և ցանկացած այլ էլեկտրոնիկա, որի մասին կարող եք մտածել:

Այս հրահանգը անցնում է Bucky Touch- ի հավաքման միջոցով, որն ավելի շատ նման է երաժշտական գործիքի `համեմատած Bucky Glow- ի:

Քայլ 1: Մատակարարման ցուցակ

Նյութեր:

1. Երկու թերթ ՝ 16 "x 12" 0.118 "հաստությամբ MDF

2. Մեկ թերթ 12 "x 12" 0.118 "հաստ կիսաթափանցիկ սպիտակ պլեքսիգլասից

3. WS2801 կամ WS2811 պիքսելային LED շերտ (11 LED) ՝

4. Arduino Nano ՝

5. Նախատիպ տախտակ

6. ITO (Indium Tin Oxide) ծածկված PET պլաստիկ - 100 մմ x 200 մմ

7. 11X 2MOhm դիմադրիչներ

8. 11X 1kOhm ռեզիստորներ

9. 10k դիմադրություն ձայնային ելքի համար

10. 2X 0.1uF կոնդենսատորներ ձայնային ելքի համար

11. MIDI jack:

12. Անջատիչ անջատիչ ՝

13. Սեղմեք կոճակը ՝

14. Ստերեո աուդիո խցիկ ՝

15. Վերնագրի կապում

16. 2X M3 ընկույզ

17. 2X M3x12 պտուտակներ

18. Լարերի փաթաթման մետաղալար

19. Շոտլանդական ժապավեն

20. Sոդող

21. Էլեկտրական ժապավեն

22. MIDI- ից USB մալուխ, եթե ցանկանում եք MIDI- ն խաղալ համակարգչով

Գործիքներ:

1. Լազերային դանակ

2. 3D տպիչ

3. Մետաղալարեր

4. oldոդման երկաթ

5. Մկրատ

6. Ալենի բանալին

7. Տաք սոսինձ ատրճանակ

8. Լարերի փաթաթման գործիք

Քայլ 2: Համակարգի ակնարկ

Bucky Touch- ի հիմքում ընկած է Արդուինո Նանոն: WS2081 հասցեավորվող LED շերտի տվյալների կապը և ժամացույցի կապը միացված են համապատասխանաբար A0 և A1 կապին: Dodecahedron- ի յուրաքանչյուր երեսն ունի capacitive touch sensor, որը կապված է 2.2Mohm ռեզիստորով A2 կապից ստացվող ազդանշանին: Ստացող կապումներն են ՝ A3, D2-D8 և D10-D12: Ահա հղում դեպի տարողունակ հպման տվիչների ՝

Bucky Touch- ն ունի և՛ MIDI ելք, և՛ մոնո աուդիո ազդանշան: Այս երկու ազդանշանները քննարկվում են Քայլ 6 -ում: TX կապը օգտագործվում է MIDI- ի համար, իսկ PWM ազդանշանը 9 -ից `ձայնի համար: MIDI- ի և մոնո ելքի միջև անցնելու համար կա A3 կապին միացված անջատիչ:

Arduino- ն ծրագրված է կարդալու բոլոր տարողունակ հպման տվիչները `որոշելու համար, թե որ հնգանկյունի ստեղն է սեղմում օգտագործողը: Այնուհետև ազդանշաններ է տալիս LED- ները թարմացնելու և ձայն արտադրելու համար ՝ MIDI կամ մոնո աուդիո ՝ կախված այն բանից, թե որ ուղղությամբ է շրջվում անջատիչը:

Քայլ 3. Շասսիի նախագծում և կտրում

"բեռնում =" ծույլ"

Bucky Glow- ն ունի ինչպես MIDI, այնպես էլ մոնո աուդիո ելք: MIDI- ի և Arduino- ի վերանայման համար այցելեք այս հղումը: Ինձ դուր է գալիս MIDI- ն, որովհետև Arduino- ի հետ հեշտ է կարգավորվել և կոճակի սեղմումով ապահովում է ձայնը անթիվ մաքուր հնչող գործիքներից: Թերությունն այն է, որ այն պահանջում է MIDI նվագարկիչ սարք ՝ ազդանշանները վերծանելու և դրանք ձայնային ազդանշանի վերածելու համար: Բացի այդ, ձեր սեփական անալոգային ազդանշանների մշակումը ձեզ տալիս է ավելի շատ վերահսկողություն և ավելի լավ պատկերացում այն ազդանշանի մասին, որն իրականում արտադրվում և հնչում է բարձրախոսների մեջ:

Անալոգային ձայնային ազդանշանների ստեղծումը դժվար աշխատանք է, որը պահանջում է տատանվող սխեմաների գիտելիքներ և ավելի բարդ սխեմայի նախագծում: Ես սկսեցի նախագծել տատանումներ այս նախագծի համար և որոշ առաջընթաց գրանցեցի, երբ գտա onոն Թոմփսոնի հիանալի հոդվածը ՝ Arduino- ում մեկ PWM կապի միջոցով բարդ աուդիո ազդանշաններ ստեղծելու մասին: Կարծում եմ, որ սա կատարյալ միջին հիմք էր MIDI ազդանշանների և ավելի բարդ անալոգային սխեմաների միջև: Ազդանշանները դեռ արտադրվում են թվային եղանակով, բայց ես շատ ժամանակ խնայեցի իմ սեփական տատանվող սխեմաների կառուցման համեմատ: Ես դեռ ուզում եմ սա որոշ ժամանակ փորձել, այնպես որ լավ ռեսուրսների վերաբերյալ ցանկացած առաջարկություն շատ կգնահատվեր:

Onոնը բացատրում է, թե ինչպես կարող եք ստեղծել մեկ ՄՀՀ-ով 2 ՄՀց 8-բիթանոց թվային ելք, որը ցածր անցման ֆիլտրի միջոցով հարթվելուց հետո կարող է փոխարկվել անալոգային ձայնային ազդանշանի: Նրա հոդվածը նաև բացատրում է Ֆուրյեի վերլուծության մի քանի հիմունքներ, որոնք անհրաժեշտ են ավելի բարդ ալիքների ձևերը հասկանալու համար: Մաքուր հնչերանգի փոխարեն կարող եք օգտագործել այս մոտեցումը `ավելի հետաքրքիր ձայնային ազդանշաններ ստեղծելու համար: Մինչ այժմ այն ինձ համար բավական լավ է աշխատում, բայց կարծում եմ, որ այս տեխնիկայով նույնիսկ ավելի մեծ ներուժ կա: Աուդիո և MIDI ելքի միջև անցման նախնական փորձարկման համար տես վերևի տեսանյութը:

Փորձարկեք MIDI- ն և աուդիո ելքը տախտակի վրա ՝ նախատիպի տախտակի վրա զոդման բաղադրիչներին անցնելուց առաջ:

Քայլ 7. Տախտակի զոդում և տեղադրում Arduino- ում

Հավաքեք դիմադրիչները, կոնդենսատորները, վերնագրի կապումներն ու նախատիպի տախտակը: Կոտրեք տախտակի նախատիպը մինչև 50 մմ x 34 մմ: Ավելացրեք 10MOhm դիմադրիչներ վերևի ձախ ծածկում, այնուհետև վերնագրի կապում: Այս վերնագրի քորոցները կկապվեն capacitive touch sensors- ի հետ: Շարունակեք ավելացնել բաղադրիչները ՝ հետևելով Bucky Touch- ի սխեմատիկային: Դուք պետք է ունենաք կապի տարողունակ ազդանշանի ազդանշաններ, հպման ստացման տասնմեկ ազդանշաններ, MIDI ազդանշան, աուդիո ազդանշան (arduino- ից դուրս և մոնո ստերեո միակցիչի մեջ), 5V և GND:

Ես նախագծեցի հատուկ տեղադրիչ Arduino- ի և տախտակի նախատիպը Bucky Touch- ի ներքևի բազայում պահելու համար: Այս հատվածը 3D տպեք ՝ օգտագործելով տրամադրված STL ֆայլը: Այժմ սահեցրեք Arduino Nano- ի և նախատիպի տախտակը լեռան մեջ: Նկատի ունեցեք, որ Arduino Nano- ի համար անհրաժեշտ է, որ կապումներն ուղղված լինեն դեպի վեր: Երկու M3 ընկույզ սահեցրեք սարի մեջ: Սրանք կօգտագործվեն լեռը Bucky Touch- ի հիմքին միացնելու համար:

Arduino- ի և նախատիպի տախտակի միջև կապեր ստեղծելու համար օգտագործեք մետաղալարով փաթաթված մետաղալար, ինչպես ցույց է տրված սխեմատիկայում: Միացրեք նաև capacitive touch լարերը նախատիպի տախտակի վերնագրի կապումներին:

Քայլ 8: Հիմքի հավաքում

Մղեք Midi խցիկը, աուդիո միակցիչը և անջատիչը միացրեք հիմնական երեսով ՝ համապատասխան անցքերով: Դուք կարող եք կամ պտուտակել պտուտակները կամ սոսնձել դրանք հետևի մասում: Վերականգնման անջատիչի համար ձեզ հարկավոր է մի փոքր քառակուսի քանդակել, որպեսզի այն համընկնի դեմքի առջևի հետ: Անջատիչների վրա կպցրեք մետաղալարով փաթաթված մետաղալարեր, որպեսզի դրանք միացվեն նախատիպի տախտակին և Arduino- ին:

Այժմ ժամանակն է հիմքի պատերը միացնել բազային հատակին: Սահեցրեք մեկ պատը միանգամից ներքևի և հիմքի միակցիչի հոդերի մեջ (մաս G): Դուք պետք է պատը սահեցրեք դեպի այն կողմը ՝ ավելի մեծ խազերով, այնուհետև պատը ներքև սեղմեք: Պատը պետք է ամրացվի տեղում: Arduino- ի համար անցքերը պատերը միացնելուց հետո սահեցրեք Arduino/նախատիպի տախտակի հավաքածուն տեղում և միացրեք այն ՝ օգտագործելով M3x12 պտուտակները: Հնարավոր է, որ ստիպված լինեք թափահարել M3 ընկույզները, մինչև դրանք ճիշտ դիրքում չլինեն:

Հիմքի բոլոր կողմերը միացնելուց հետո միացրեք խցիկի լարերը համապատասխան կապում: Այս պահին լավ գաղափար է ստուգել աուդիո և MIDI ազդանշանները `օգտագործելով այստեղ իմ տված ծածկագիրը: Եթե այն չի աշխատում, նախքան հաջորդ քայլին անցնելը, ստուգեք ձեր կապերը:

Քայլ 9. Պլեքսիգլասի հաղորդիչ դարձնելը

Ես փորձեցի մի քանի եղանակներ դարձնել պլեքսիգլասը գործիքի բանալին: Իմ գեոդեզիական գմբեթի նախագծում ես օգտագործեցի IR սենսորներ `հայտնաբերելու, երբ օգտագործողի ձեռքը մակերեսին մոտ է: Այնուամենայնիվ, դրանք հուսալի չէին շրջակա միջավայրի IR ճառագայթման, IR սենսորների միջև խաչմերուկի և ոչ ճշգրիտ չափումների պատճառով: Bucky Touch- ի համար ես մտածեցի երեք պոտենցիալ լուծման մասին `հաճախականությամբ կոդավորված IR սենսորներ, սեղմման կոճակներ և capacitive touch: Հպման կոճակները և հաճախականությամբ կոդավորված IR սենսորները չաշխատեցին այն խնդիրների պատճառով, որոնց մասին ես խոսում եմ իմ Hackaday էջում:

Կենսունակ հպման տվիչի մարտահրավերն այն է, որ հաղորդիչ նյութերի մեծ մասն անթափանց է, ինչը չի աշխատի Bucky Touch- ի համար, քանի որ լույսը պետք է անցնի պլեքսիգլասի միջով: Հետո ես գտա լուծումը. ITO- ով պատված պլաստիկ: Դուք կարող եք գնել 200 մմ x 100 մմ չափի թերթ Adafruit- ից 10 դոլարով:

Սկզբում ես ITO- ով պատված պլաստիկը կտրեցի շերտերի և դրանք կպցրեցի պլեքսիգլասին «X» - ով: Համոզվեք, որ պլաստիկի հաղորդիչ կողմերը կանգնած են միմյանց դեմ: Ստուգեք `չափելով դիմադրությունը` օգտագործելով բազմաչափ: Սկզբում ես պլաստիկը թեքեցի և պղինձը միացրեցի լարերի հետ `կոնդենսատիվ հպման համար: ՄԵIG ՍԽԱԼ. Մի թեքեք ITO- ով պատված պլաստիկը: Պլաստիկի թեքումը խախտում է կապը: Փոխարենը ես մոտ մեկ սանտիմետր մետաղալարով փաթաթված մետաղալար կպցրեցի պլաստիկին և դա հիանալի աշխատեց: Հիշու՞մ եք 4-րդ քայլի այդ մետաղալարով փաթաթված մետաղալարը, որը սնվում էր LED- ի հինգանկյուն դեմքով: Isամանակն է դրանք օգտագործել capacitive touch sensors- ի համար: Բացահայտեք մետաղալարը և կպցրեք այն պլեքսիկասին ամրացված հաղորդիչ պլաստիկին: Կրկնեք սա պլեքսիգլասի բոլոր 11 դեմքերի համար:

Այժմ լավ ժամանակ է որոշ թեստեր անցկացնելու համար `համոզվելու, որ ձեր պլեքսիգլասի դեմքերը գործում են որպես տարողունակ հպման տվիչներ:

Քայլ 10: Պլեքսիգլասի տեղադրում

Bucky Touch- ի ներքևում ավելացրեք հոդերը (մաս E և F), որոնք ներքևը կապում են բոլոր էլեկտրոնիկայի հետ LED- ների հետ: Այնուհետև մասամբ մղեք ձագերի հոդերը (Մաս H) Bucky Touch- ի պատերի մեջ, որպեսզի պլեքսիգլասում սահելու համար բավականաչափ տարածք լինի: Պլեքսիգլասը կարող է տեղավորվել միայն այն դեպքում, երբ ձագերի հոդերը ամբողջովին չսեղմեք, ուստի զգույշ եղեք: Տեղադրելով պլեքսիգլասի բոլոր 11 երեսները, ձագերի հոդերն ամբողջությամբ ներս մղեք, որպեսզի դրանք փակվեն պլեքսիգլասի երեսների մեջ: Այն պետք է հարմարավետ տեղավորվի:

Փաթաթեք և կպցրեք տարողունակ հպման լարերի մյուս ծայրը նախատիպի տախտակի համապատասխան կապումներին և նորից փորձարկեք ձեր տարողունակ հպման տվիչները: Ի վերջո, միացրեք վերին և ստորին մասերը միասին ՝ օգտագործելով հոդերը (մաս E և F): Համոզվեք, որ ոչ մի լար չեք քաշում: Շնորհավորում ենք, Bucky Touch- ը ամբողջությամբ հավաքված է:

Քայլ 11. Ավելի հին նախատիպեր

Երկրորդ մրցանակ Աուդիո մրցույթում 2018 թ