Arduino-Raspberry Pi ձայնային նախատիպ. 9 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Arduino- ի և Raspberry Pi- ի միջոցով ստեղծված ձայնային տախտակի նախատիպը պետք է լինի 4 տարբեր ձայների կամ աղմուկների հնչեցման պարզ միջոց ՝ միաժամանակ ունենալով կոճակով ձայնային հավաքածուները փոխելու և LCD էկրանով ներկայիս ձայնը ցուցադրելու հնարավորություն:

*Խնդրում ենք նկատի ունենալ. Codeրագրի ծածկագիրը 99% -ով ամբողջական է, բայց ֆունկցիոնալ չէ:

Raspberry Pi- ն վերահսկում է 16x2 LCD էկրանը և պտտվող կոդավորիչը, մինչդեռ Arduino- ն կարդում է ուժի նկատմամբ զգայուն դիմադրիչների (FSR) անալոգային մուտքերը և ազդանշան է ուղարկում Arduino- ին `ձայն հնչեցնելու համար: Մենք երկուսս էլ երբեք այս դասին նախորդող Arduino կամ Pi չէինք օգտագործել, բայց մեր պրոֆեսորը մեզ տվեց բոլոր անհրաժեշտ գործիքներն ու ուղեցույցը ՝ այս նախագիծը հեշտությամբ կոդավորելու և կառուցելու համար: TinkerCad- ը ՝ AutoDesk- ի 3D մոդելավորման անվճար առցանց գործիքը, օգտագործվել է մեր նախագիծը մոդելավորելու համար:

Նախագծի ամենադժվար հատվածը գտել էր միջոց, որը կհասցներ Arduino- ին և Raspberry Pi- ին հաղորդակցվել սերիական հաղորդակցության հետ: Մենք ի սկզբանե ցանկանում էինք օգտագործել Pi- ն նախագծի ամբողջականության համար, բայց մեզ անհրաժեշտ էր Arduino- ն `FSR- ների անալոգային ազդանշանը կարդալու համար: Մենք հեշտությամբ կարողացանք Arduino- ից ուղարկել բառերի կամ թվերի տողեր և ցուցադրել դրանք Pi- ով, բայց խնդիրը ծագեց, երբ մենք փորձեցինք այդ արժեքները կարդալ Python- ում և դրանք կիրառել պայմանական հայտարարությունների մեջ `դրանք մշակելու համար:

Պահանջվող հմտություններ

• C/C ++ - ի պարզ ընկալում Arduino կոդավորման համար
• Rasthberry Pi- ի կոդավորման համար Python- ի պարզ իմացություն
• Գիտելիքներ այն մասին, թե ինչպես է միացվում սեղանի սեղանը
• 3D մոդելավորման հիմնական հմտություններ
• Programրագրավորում, էլեկտրագծեր և ինչ -որ կոկիկ ինչ -որ բան սովորելու և ընդլայնելու ցանկություն

Մասերի ցուցակ

1 x Ազնվամորի Pi 3

1 x Elegoo Uno OR Arduino Uno

1 x 830 Tie Breadboard

1 x GPIO Breakout Board (RSP-GPIO)

1 x ժապավենային մալուխ Breakout Board- ի համար

4 x Փոքր ուժի զգայուն դիմադրիչներ

1 x Հիմնական 16x2 բնույթի LCD էկրան

1 x Պտտվող կոդավորիչի մոդուլ

24 x Արականից իգական լարեր

10 x Արականից արական լարեր

4 x 10k դիմադրիչներ

1 x 10k պոտենցիոմետր

1 x Garden փրփուրի ծնկի բարձ (դոլարային խանութ)

Քայլ 1. Փորձարկեք FSR- ն Arduino- ի հետ

Մենք նախ որոշեցինք փորձել FSR- ն Arduino- ի հետ: FSR- ները անալոգային ազդանշան են ուղարկում, և, հետևաբար, մենք ստիպված էինք օգտագործել Arduino- ն, քանի որ Pi- ն անալոգային չի ստանում առանց այլ սխեմաների: Մենք ցանկանում էինք փորձարկել շեմերը `համոզվելու համար, որ մամուլը լավ ճնշման տակ է: Մենք պարզեցինք, որ այն 1000 -ից մոտ 150 -ն է: Arduino IDE- ի սերիական գծագրիչը շատ օգտակար էր այս քայլին:

Քայլ 2. Մշակեք խորհրդի պլանները

Հետո մենք կազմեցինք և չափեցինք խորհրդի պլանները: Մենք ցանկանում էինք ունենալ 4 բարձիկ ՝ ձայները նվագարկելու համար, LCD էկրանին տեղ ՝ ընթացիկ ձայնային խումբը ցուցադրելու համար, և պտտվող կոդավորիչ ՝ ձայնային խումբը փոխելու համար:

Քայլ 3. Մոդելավորեք խորհուրդը TinkerCad- ում

Theրագրերը մշակվելուց հետո մենք տախտակը մոդելավորեցինք առցանց, անվճար 3D մոդելավորման վեբ կայքի հիման վրա, որը կոչվում է TinkerCad Autodesk: Մենք բարձր խորհուրդ ենք տալիս ձեզանից նրանց, ովքեր չեն ցանկանում տոննա գումարներ ծախսել 3D մոդելավորման մեծ ծրագրերի վրա, քանի որ այն հեշտ է օգտագործել, ամպի վրա հիմնված և ունի լիարժեք աջակցություն 3D տպագրությանը:

Այն մոդելավորվելուց հետո մենք ստիպված էինք այն բաժանել 2 մասի, որպեսզի այն տեղավորվի տպիչի վրա: Այն իսկապես լավ տպագրվեց, բայց իմ սխալն այն էր, որ LCD էկրանի բնիկը շատ լավ չէր չափված (մի՛ արեք այդ սխալը): Մենք վերբեռնել ենք ձախ և աջ կողմերը: STL ֆայլեր, եթե ցանկանում եք դրանք ստուգել:

Քայլ 4: Փորձարկեք LCD էկրանը

Մենք արդեն օգտագործել էինք Arduino- ի էկրանը, և դա շատ հեշտ էր կարգավորել: Այնուամենայնիվ, ավելի դժվար էր այն գործարկել Pi- ի հետ: Google- ում մի քանի անսարքությունների վերացման և լարերի հետ շփման արդյունքում մենք վերջապես այն գործի դրեցինք: Խնդրում ենք վերջում տեսնել Python- ի վերջնական կոդը ՝ տեսնելու, թե ինչպես է այն աշխատում: Մենք օգտագործել ենք մի քանի կայք, որոնք կօգնեն մեզ կապել այն և գրել կոդը: Ստուգեք դրանք.

learn.adafruit.com/drive-a-16x2-lcd-direct…

www.raspberrypi-spy.co.uk/2012/07/16x2-lcd…

Քայլ 5. Ստուգեք պտտվող ծածկագրիչը LCD էկրանով

Հետո մենք ուզում էինք տեսնել, թե արդյոք մենք կարող ենք ստիպել LCD էկրանին փոխել տեքստը, երբ կոդավորիչը պտտվել է: Կոդավորիչը չունի որոշակի քանակությամբ անկյուններ կամ պտույտներ, ուստի ծածկագրում մենք հաշվել ենք, թե քանի անգամ է այն պտտվել ժամացույցի սլաքի կամ հակառակ ուղղությամբ և այն համարել 3 -ի: Եթե այն անցնի, այն կվերադառնա 0, և եթե այն 0 -ից ցածր լիներ, այն կվերադառնա մինչև 3 -ը: Այդ թվերը կարող են սահմանվել այնքան ձայնային հավաքածուների համար, ինչպիսին ձեզ դուր է գալիս, բայց մենք երբևէ միայն մեկ ձայնային հավաքածուի փորձարկում ենք կատարել: Համոզվեք, որ ձեր հնչյունները գտնվում են նույն թղթապանակում/վայրում, որտեղ կատարվում է հիմնական Python կոդը:

Քայլ 6. Հավաքեք խորհուրդը

FSR- ները սահում են չորս տարբեր անցքերի տակ: Մենք կենտրոնացրեցինք դրանք և ամրացրեցինք դրանք: Մենք խորհուրդ ենք տալիս կպչուն ժապավեն կամ գուցե նույնիսկ սոսնձում, քանի որ պարզ սկոտչը սարսափելի էր 3D տպված նյութին կպչելիս: Դոլարների խանութ կատարած արագ ուղևորությունից հետո մենք գտանք փափուկ, բայց փխրուն այգու ծնկի բարձ, որը կարող էինք կտրել չորս մասի և օգտագործել որպես տախտակի կոճակներ: Մենք դրանք կտրեցինք այնպես, որ նրանք կարողանային ամուր տեղավորվել իրենց բծերում, որպեսզի նրանք կարողանային մնալ տեղում, բայց նաև անհրաժեշտության դեպքում հեշտությամբ հեռացվեին:

Քայլ 7: Ամրագրեք ամեն ինչ

Տախտակը հավաքելուց և FSR- ները, կոդավորիչը և էկրանը տեղում դնելուց հետո մենք ամեն ինչ լարեցինք: Դուք կարող եք օգտագործել 2 տախտակ, բայց մենք կարողացանք ամեն ինչ տեղավորել մեկի վրա: Նկարը խառնաշփոթ է թվում, բայց մենք սխեմատիկ դիագրամ ենք կազմել Fritzing կոչվող անվճար ծրագրում: Նկատի ունեցեք, որ դուք կարող եք փոխել այն կապերը, որոնց ցանկանում եք կցել ամեն ինչ, սակայն դիագրամը համապատասխանում է մեր ծածկագրին:

Քայլ 8: Ավարտեք ամեն ինչի կոդավորումը

Սա բարդ մասն էր: Ինչպես նշվեց ներածության մեջ, մենք չկարողացանք ավարտել այս հատվածը: Կոդը 99% -ով է, բայց մի մասը, որը չաշխատեց, Arduino- ից Pi- ի սերիական հաղորդակցությունն էր: Մենք կարող էինք տեղեկատվությունը հեշտությամբ ուղարկել, երբ Arduino- ն Pi- ին միացրեցինք USB մալուխով, բայց Pi- ն ոչինչ չկարողացավ անել, բացի այդ տեղեկատվությունը էկրանին ցուցադրելուց: Մենք ցանկանում էինք, որ կարողանանք ասել, թե որ կոճակը սեղմված է և հնչեցնել որոշակի հնչողություն, սակայն հաղորդակցության միջոցով եկող տվյալները չեն կարող դրվել պայմանական հայտարարության մեջ ՝ ստուգելու, թե ինչ կոճակ է սեղմված:

Խնդրում ենք տեսնել կից կոդը, նշումները մեկնաբանվել են Python կոդի մեջ Pi- ի համար: Arduino ծածկագիրը պետք է լինի 100%:

Քայլ 9: Եզրափակեք

Ընդհանուր առմամբ, այս նախագիծը երկուսիս համար ՄԵ H ուսուցման փորձ էր, և մենք հույս ունենք, որ այս գրառումը կարող է ապագա ուսանողներին, ուսուցիչներին կամ ասեղնագործներին որոշակի ոգեշնչում տալ սեփական նախագծի համար և նրանց ուղղորդել ՝ սովորելով մեր սխալներից: Աղաղակեք մեր ռոբոտաշինության հիանալի պրոֆեսորին, ով անչափ օգնեց մեր դասաժամին և մեզ հնարավորություն տվեց մի տոննա զվարճանալ և շատ բան սովորել COMP- ի ավագ դասարանում: Շնորհակալություն կարդալու համար:)