Masusuot na Tech: Mga Air Drum: 5 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang aming layunin para sa proyektong ito ay upang makagawa ng isang naisusuot na drum kit mula sa ilang mga accelerometers at piezo disc. Ang ideya ay na binigyan ng isang hit ng isang kamay, isang ingay ng bitag ang maglaro; o, bibigyan ng pindutin ng isang paa, isang hi-hat o bass drum na tunog ang tutugtog. Upang makontrol ang kit, gumamit kami ng Hexwear micro-controller, Arduino coding software, at Cycling '74 MAX para sa output at pagpili ng tunog. Ang proyektong ito ay bahagi ng isang mas malaking pakikipagsosyo sa pagitan ng Pomona College at ng Fremont Academy of Engineering.

Hakbang 1: Mga Bahagi at Mga Tool

Nasa ibaba ang isang listahan ng mga bahagi na binubuo ng aming proyekto at isang listahan ng lahat ng ginamit na materyales.

Mga Bahagi:

• Flannel Shirt (x1)
• Mga Fuzzy Sock (x2)
• Piezo Discs (x2) (https://www.sparkfun.com/products/10293)
• Mga Accelerometers MMA8451 (x2) (https://www.adafruit.com/product/2019)
• ATmega32U4 Microcontroller HexWear (x1) (https://hexwear.com)
• RN42 Microchip Bluetooth (x1) (https://www.sparkfun.com/products/12576)
• 18 Gauge Wire
• # 2 Mga Screw (x14)
• # 2 Washers (x14)
• Mga Konektor ng Crimp; 22-16 Gauge (x14) (https://www.elecdirect.com/crimp-wire-terminals/ring-crimp-terminals/pvc-ring-terminals/ring-terminal-pvc-red-22-18-6- 100pk)
• Self-Adhesive Pin (x1)

• Mga Konektor ng Butt Seam Butt Seed ng Vinyl-Insulated (x15) (https://www.delcity.net/catalogdetails?item=421005)

Mga tool:

• Gunting
• Soldering Kit
• Mga Striper ng Wire
• Mga Cutter ng Wire
• Electrical Tape
• Crimping Tool
• Screw Driver
• Mainit na glue GUN
• 3D Printer (opsyonal)
• Mainit na Baril ng Hangin

Software:

• Max Cycling '74 (https://cycling74.com)
• Software ng coding ng Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)

Pagda-download ng Mga Driver:

1) (Windows lang, maaaring laktawan ng mga gumagamit ng Mac ang hakbang na ito) I-install ang driver sa pamamagitan ng pagbisita sa https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… I-download at i-install ang driver (ang.exe file na nakalista sa Hakbang 2 sa tuktok ng naka-link na pahina ng RedGerbera).

2) I-install ang kinakailangang library para sa Hexware. Buksan ang Arduino IDE. Sa ilalim ng "File" piliin ang "Mga Kagustuhan." Sa puwang na ibinigay para sa Mga Karagdagang Mga Tagapamahala ng URL ng URL, i-paste ang https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… Pagkatapos ay i-click ang "OK." Pumunta sa Mga Tool -> Lupon: -> Board Manager. Mula sa itaas na kaliwang menu ng sulok, piliin ang "Naiambag." Maghanap para sa, at pagkatapos ay mag-click sa Gerbera Boards at i-click ang I-install. Tumigil at muling buksan ang Arduino IDE. Upang matiyak na naka-install nang maayos ang library, pumunta sa Tools -> Board, at mag-scroll sa ilalim ng menu. Dapat mong makita ang isang seksyon na pinamagatang "Gerbera Boards," kung saan dapat na lumitaw kahit isang HexWear (kung hindi mas maraming board tulad ng mini-HexWear).

3) Upang i-download ang aklatan ng accelerometer gamitin ang sumusunod na link: https://learn.adafruit.com/adafruit-mma8451-accelerometer-breakout/wiring-and-test. Pagkatapos mag-click, "I-download ang MMA8451 library"

Hakbang 2: Ihanda ang mga Wires

Gupitin ang 9 na piraso ng kawad na sapat ang haba upang maabot ang iyong braso (mga 1m). Ang mga piraso na ito ay kumokonekta sa dalawang accelerometers. Gupitin ang 4 na mas mahabang piraso, sapat na katagal upang maabot ang iyong mga paa mula sa bulsa ng flannel shirt (mga 2m). Ang mga ito ay kumonekta sa mga piezos. Gupitin ang isa pang 3 mga mas maiikling piraso (tungkol sa 15cm) para sa bluetooth microchip. Huhubad ang magkabilang dulo ng lahat ng mga piraso ng kawad, naiwan ang 2cm ng hubad na kawad.

Hakbang 3: Ikonekta ang mga Wires sa Sensors

Gumamit ng isang soldering iron upang maghinang 4 ng 1m na mga wire sa isa sa accelerometer at 5 ng 1m na mga wire sa iba pang accelerometer. Ang mga accelerometer ay may label na mga pin at nagbigay kami ng isang circuit diagram upang ilarawan kung saan dapat pumunta ang bawat kawad. Kasama ang circuit diagram, nakalakip namin ang mga markup hanggang sa mga layout ng mga accelerometro: ikabit ang mga wire sa mga pin na bilugan sa itim.

Ang bawat sensor ng piezo ay may dalawang mga wire. Ihubad ang mga dulo ng mga wie ng piezo at maghinang ito sa 2m na mga wire. Gamitin ang mga konektor ng insulated na vinyl at ang hot air gun upang ma-secure ang mga koneksyon.

Panghuli, solder ang 3 15cm na mga wire sa Bluetooth microchip (sumangguni sa circuit diagram at ang markup para sa mga tukoy na pin).

Tandaan: Ang Bluetooth microchip at ang mga accelerometer ay may napaka makitid na mga pin. Pinili namin ang 18 Gauge wire para sa pagiging matatag at dahil tumutugma ito sa mga crimp konektor na ginagamit namin, ngunit kung kinakailangan, maaari kang maghinang ng mas payat na mga wire sa mga sensor, pagkatapos ay maghinang ng 18 gauge wires sa mga payat.

Dapat mayroon ka na ngayong isang dulo ng lahat ng mga wire na konektado! Ang iba pang mga dulo ay kumonekta sa Hex.

** Ang mga markup para sa mga accelerometro, bluetooth, at piezo ay kagandahang-loob ng sparkfun (https://www.sparkfun.com) at adafruit (https://www.adafruit.com)

Hakbang 4: Kumokonekta sa Hex at Circuit Diagram

Sa itaas ay isang diagram na nagdedetalye sa pagpupulong. Upang ikonekta ang mga wire sa Hexware ginamit namin ang mga nut, turnilyo, at crimp konektor (nakalarawan sa itaas bilang mga pulang koneksyon). Kapag ang kawad ay na-attach sa crimp konektor, maaari itong maiugnay sa hex gamit ang isang washer at isang tornilyo tulad ng nakalarawan sa itaas. Para sa isang diagram ng hex ware, tingnan ang markup ng pin sa itaas.

Kasunod sa diagram, partikular ang mga itim na linya, ikonekta ang lupa ng parehong mga piezos sa isang ground pin sa hex. Susunod, para sa dalawang accelerometers, ilakip ang pareho ng kanilang mga bakuran sa isang ground pin sa hex. Dahil mayroon lamang ilang mga ground pin, inirerekumenda namin na magkakasama ang lahat ng mga wire na pupunta sa lupa mula sa accelerometer, o lahat ng mga wire na papunta sa lupa mula sa mga piezos; bagaman, mag-ingat na subaybayan ang lahat! Ang pin na may label na A (o Address) sa mga accelerometers ay dapat ding maglakip sa lupa. Ito ay upang makilala ang dalawang accelerometers mula sa bawat isa, na nagbibigay sa isa sa kanila ng isa pang pagkakakilanlan. Sa wakas, ikabit ang lupa ng bluetooth sa lupa sa hex.

Tinatapos ang pagkonekta sa lupa, pagkatapos ay simulan ang mga koneksyon sa VCC, na nakabalangkas sa pula sa itaas. Ang Vin mula sa parehong mga accelerometers ay dapat na konektado sa VCC sa hex, pareho sa VCC pin sa bluetooth. Muli, dahil sa kakulangan ng mga pin, inirerekumenda namin ang mga wire na panghinang bago ang pangwakas na koneksyon sa hex.

Sa parehong mga accelerometers may mga pin na may label na SCL at SDL. Ikonekta ang mga ito sa parehong mga pin sa hexwear (ang SCL ay cerulean at ang SDA ay magenta sa diagram sa itaas). Susunod, sa module ng bluetooth, ikonekta ang RX-1 sa RX sa hex (navy sa itaas), at TX-1 hanggang TX sa hex (light green sa itaas). Pinapayagan nito ang mga koneksyon sa bluetooth. Sa wakas, ikonekta ang pangalawang binti ng isa sa mga piezos upang i-pin ang D12 (madilim na berde) at ang pangalawang binti ng pangalawang piezo sa D9 (lila sa itaas). Ito ay upang kumuha ng isang analog na output mula sa mga sensor ng piezo sa hexwear.

** ang markup ng hexwear pin ay kagandahang-loob ni Red Gerbera (https://www.redgerbera.com), mga imahe ng accelerometer sa kabutihang loob ng adafruit, at piezo / Bluetooth mate sa kabutihang loob ng sparkfun

Hakbang 5: Pag-upload ng Code

Upang simulang gamitin ang mga drum, unang buksan ang MAX code (tinatawag na Max_Drum.maxpat). Upang mai-edit ang code o mai-save ito kakailanganin mong magkaroon ng isang account sa Cycling '74, ngunit gumagana ang lahat nang walang isang account. Nais mong ikabit ang hex bluetooth module sa iyong sariling computer. Upang magawa ito, isaksak ang hex sa lakas. Sa sandaling naka-plug in ang hexwear, dapat na buksan ng isang pulang ilaw ang module ng Bluetooth. Susunod na buksan ang mga kagustuhan sa bluetooth. sa iyong kompyuter. Ang isang pangalan sa mga linya ng 9CBO ay dapat na mag-pop up. Kapag sinenyasan para sa isang passcode, i-type ang 1234. Pagkatapos ay dapat na konektado ang iyong Bluetooth sa computer.

Susunod, i-upload ang Arduino code sa hex (tinatawag na final_electronics.ino). Ngayon ang natitira lamang na gawin ay ikonekta ang Bluetooth sa MAX. Sa max code, dapat mong makita ang isang bagay na tinatawag na 'print.' Kung na-click mo ito at binuksan ang serial monitor, dapat mong makita ang lahat ng mga magagamit na port, at ang mga magagamit na mga bluetooth port. Sa kahon na tinatawag na serial o 9600. Dito, ang serial ay nangangahulugang serial monitor, o ang port, at 9600 ang koneksyon bandwidth. Upang ikonekta ang bluetooth, palitan ang o ng mga pangalan ng iba pang mga port ng Bluetooth. Madalas mong subukan ang lahat ng mga ito, ngunit ang module ng bluetooth ay magiging berde sa sandaling nakakonekta ito sa tamang port sa pamamagitan ng MAX.

Kapag na-upload na ang code, tiyaking magbigay ng tamang landas sa mga audio file sa MAX. Ang pinakamahusay na paraan upang magawa ito ay sa pamamagitan ng pagkaladkad ng mga file ng tunog sa MAX.