Paano Gumawa ng isang Wireless Air Piano Glove: 9 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Mga layunin at pag-andar:

Ang aming naisusuot na proyekto sa teknolohiya ay upang lumikha ng isang wireless air piano glove na may mga naka-synchronize na ilaw gamit ang pangunahing electronics, isang micro-controller tulad ng isang HexWear, at isang laptop na may Arduino at Max 8 software. Ang mga gamit ng aming proyekto ay upang i-play ang mga tala ng piano sa pamamagitan ng isang Bluetooth speaker sa pamamagitan ng paggalaw ng mga daliri nang hindi nakakonekta sa anumang nakatigil na sistema o aktwal na instrumento, pati na rin upang mag-scroll sa isang pagpipilian ng mga pagpipilian ng instrumento upang ang lahat ng kanilang mga tala o tunog ay maaari ding maging nilalaro sa pamamagitan ng wireless glove na naka-utos.

Ang paraan ng paggana ng proyektong ito ay kapag nagsusuot ng gwanteng air piano, ang bawat isa sa apat na magkakaugnay na mga daliri ay naglalaman ng isang flex sensor na tumutukoy kung ang isang daliri ay baluktot. Kapag ang isang daliri ay baluktot, ang LED sa kaukulang daliri ay nag-iilaw na nagpapapaalam sa gumagamit ng daliri na ito ay sapat na baluktot, at gamit ang Max 8 software, isang katugmang tala ang maglalaro mula sa computer. Sa gayon, ang bawat daliri ay tumutugma sa isang natatanging tala at magagawa ng gumagamit na wireless na i-play ang musika form ng isang panlabas na mapagkukunan sa pamamagitan ng guwantes na ito sa kanilang kamay. Gamit ang Max 8 software, hindi nito nililimitahan ang guwantes upang maglaro lamang ng piano music, ang iba pang mga natatanging tunog ay maaaring i-play mula sa bawat kaukulang daliri na pinapayagan ang sinumang gumagamit na manipulahin ang alinmang mga uri ng tunog na gusto nila.

Listahan ng mga kinakailangang materyal:

• Mga adafruit maikling flex sensor (4),
• Adafruit white LED backlight modules (4),
• 100 kΩ resistors (4)
• 1kΩ risistor (1)
• HexWear microcontroller Kit,
• Micro USB sa USB cable
• Panlabas na pack ng baterya na kumokonekta sa isang output ng micro USB
• Mga baterya ng AAA
• Guwantes na may nababaluktot na tela
• Laptop na may naka-install na Arduino IDE at Max 8 software
• Panghinang at bakalang panghinang
• Scotch tape, Electrical tape, at mga kurbatang kurbatang
• Libreng wire, wire cutter, at wire stripper
• Bluetooth speaker, o isang speaker at AUX cord
• Heat Shrink at Heat Shrink Tubing
• Mga Crimper sa Wire
• Manipis na Lupon ng Circuit,

Hakbang 1: Buuin ang Circuit

Ang pangunahing circuit ay isa na nagsasangkot ng maraming mga divider ng boltahe sa parallel. Nagsasama rin ito ng mga flex sensor, na kung saan ay resistors na ang resistances ay nagbabago batay sa antas ng baluktot sa isang direksyon. Kapag ang isang flex sensor ay baluktot, ang paglaban nito ay tumataas mula sa halos 25 kΩ hanggang sa 100 kΩ, at ang boltahe na nabasa sa kabuuan nito ay tumataas din.

Gayunpaman, dahil ang aming disenyo ay gumagamit ng apat na mga sensor ng flex, apat na LED, at isang mate ng bluetooth kailangan din naming gumamit ng isang port expander dahil sa limitadong bilang ng mga port na magagamit sa HEXWear. Ikonekta namin ang apat na mga sensor ng flex sa pamamagitan ng mga analog input sa HEXWear, ang Bluetooth mate sa TX at ang mga pin ng RX, at ikonekta ang MCP23017 port expander sa mga SDA at SCL na pin na pagkatapos ay magpapagana sa mga LED.

Tingnan ang naka-attach na diagram ng circuit para sa higit na detalye. (Tandaan na ang Vcc sa mga diagram ay tumutugma sa mga Vcc pin sa HEXWear. Ang mga ito ay maaaring konektado sa kahanay kung hindi sapat ang mga magagamit na mga pin, o isang panlabas na mapagkukunan ng kuryente ng isang katulad na boltahe ay isa ring mabubuhay na pagpipilian)

Hakbang 2: Pag-install ng Karagdagang Mga Aklatan:

Dahil sa katotohanan na gumamit kami ng isang HEXWear, kailangang mai-install ang mga karagdagang aklatan upang maayos na magamit ang Arduino software. Mangyaring gamitin ang mga sumusunod na tagubilin upang magawa ito:

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 ang 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/… 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).

Hakbang 3: Paglikha ng Arduino Sketch

Binabasa ng sketch ng Arduino ang mga halaga ng boltahe sa buong mga resistors ng serye sa circuit at nagpasya kung ang isang itinatag na threshold ay natutugunan o hindi. Kung naipasa ang threshold, sindihan ng HexWear ang nauugnay na LED at magpapadala ng isang ASCII code signal sa laptop, na maaaring mabasa at ma-map sa isang tala ng Max 8 sa isang susunod na hakbang. Ang paggamit ng mga kaukulang pagsasaayos ng mga kable sa mga diagram ng circuit ang lahat ng kinakailangang mga pin sa HexWear ay naitala nang maayos.

Napansin namin ang halaga ng threshold na nabanggit sa sketch ay hindi palaging pare-pareho sa iba't ibang HEXWears. Ang isang rekomendasyon na mayroon kami ay ang paggamit ng serial plotter upang matukoy ang halagang analogue na binasa mula sa flex sensor at ipahiwatig kung paano nagbabago ang halagang ito mula sa kung hindi ito naiikumpara sa pagiging baluktot. Pagkatapos magagawa mong gamitin ito upang tukuyin ang iyong sariling halaga ng threshold na wastong tumutugon sa pag-uugali ng flex sensor sa iyong circuit.

Hakbang 4: Lumikha ng Max 8 Patcher

Ang Max 8 patcher ay nagma-map ng mga input ng keyboard o signal na natanggap sa pamamagitan ng Bluetooth channel ng isang laptop sa mga instrumental na output na tala. Ang Max 8 patcher na ginamit namin sa aming proyekto ay nakakabit at magagamit para sa pag-download.

Kapag gumagamit ng Max, sundin ang mga hakbang na ito upang ikonekta ang iyong blu mate sa Max:

• Kumpirmahing naka-lock ang sketch (dapat isara ang lock sa kaliwang ibabang bahagi)
• Kumpirmahin na ang "X" sa itaas ng metro na bagay ay naka-patay (kulay-abo na hindi puti)
• Pindutin ang pindutan ng pag-print na papunta sa serial object at tingnan ang mga magagamit na port sa Max Console
• Tukuyin ang tamang port sa pamamagitan ng isang may label na module ng Bluetooth, at kung maraming magagamit, subukan ang bawat isa hanggang sa makumpirma mo kung alin ang gumagana
• Sa buong proseso na ito ang iyong module ng Bluetooth ay dapat na kumikislap ng pula at kapag ito ay maayos na gumagana ay babago ito sa isang solidong kasakiman
• Patuloy na subukan hanggang lumitaw ang berdeng ilaw sa bluetooth
• Kapag nakakonekta ka na, i-lock ang iyong sketch at pindutin ang "X" sa itaas ng metro na bagay upang simulang makinig sa mga komunikasyon ng bluetooth.

Hakbang 5: Paghihinang sa Port Expander, LEDs, at Bluetooth Mate

Dahil sa malawak na halaga ng mga wire at iba pang mga de-koryenteng sangkap sa aming proyekto na inaasahang magkakasya sa guwantes, ang mga sumusunod na hakbang sa paghihinang ay naiwang mas bukas para sa interpretasyon para sa gumagamit.

Upang matibay na ikonekta ang MCP23017 port expander ay hinihinang namin ang mga koneksyon nito sa isang manipis na circuit board na nakalagay namin sa aming guwantes. Nag-solder kami ng mga wire papunta sa aming mga LED at pagkatapos ay na-solder ang kani-kanilang mga dulo sa lupa o ang circuit board na kumokonekta sa mga tamang may label na pin ng port expander. Ginamit namin pagkatapos ang parehong pisara na ito upang ikonekta ang lakas sa aming blu mate na kahanay sa kapangyarihan na ibinigay namin sa ikasiyam na pin ng expander ng port.

Ginamit namin ang pag-urong ng init at ilang mga electrical tape sa alinman sa mga lokasyon kung saan may nakalantad na kawad. Nag-attach kami ng mga larawan upang bigyan ng isang mas mahusay na kahulugan kung paano namin ito nagawa, ngunit tandaan na malaya kang gumamit ng alinmang pamamaraan ang pinakamabisang para sa iyo.

Hakbang 6: Paghihinang ng Flex Sensors

Katulad ng nakaraang hakbang, ang hakbang na ito ay hindi napipigilan at ang paghihinang ay maaaring gawin gayunpaman pakiramdam ng isa ang pinakamabisang.

Upang pahintulutan ang pinakamaraming kalayaan sa paggalaw para sa aming proyekto ay nag-solder kami ng mga wire sa parehong dulo ng aming flex sensor at pagkatapos ay ginamit ang pag-urong ng init upang takpan ang anumang mga bahagi ng nakalantad na kawad na katulad ng kung paano namin nagawa sa mga LED.

Hakbang 7: Kumokonekta sa HEXWear Kasama ang Paggamit ng isang Panlabas na Pinagmulan

Upang ikonekta ang kalabisan ng mga wire na direkta sa HEXWear ginamit namin ang mga crimp konektor at pagkatapos ay i-screw ang mga ito nang direkta sa iba't ibang mga port ng aming HEXWear. Sa ganitong paraan natiyak namin ang isang direktang koneksyon sa bawat isa sa aming mga port at madaling matanggal kung nais naming lumikha ng mga bagong proyekto para sa aming HEXWear.

Nakakonekta rin kami ng isang maliit na mapagkukunan ng panlabas na kapangyarihan na maaaring humawak ng tatlong mga baterya ng AAA upang magbigay ng sapat na lakas para sa aming HEXWear. Nai-pin namin ang panlabas na mapagkukunan ng kuryente sa isang wristband upang matiyak na palaging ito ay konektado at hindi makabuluhang pagbawalan ang paggalaw.

Hakbang 8: Ikinakabit ang Lahat sa Guwantes

Panghuli, gugustuhin mong ilakip nang maayos ang lahat sa iyong guwantes upang ang iyong produkto ay tunay na naisusuot. Gusto mong ikonekta ang bawat sensor ng flex sa isang kaukulang daliri, na tinatanggihan ang hinlalaki dahil sa pagiging hindi praktikal ng pagiging kapaki-pakinabang nito, at ikonekta ang kaukulang LED na sumisindi sa flex sensor sa parehong daliri. Ang pinaka-mabisang paraan na nahanap namin upang matiyak ang tamang baluktot ng flex sensor ay tape, ngunit ang pagtahi nito sa guwantes sa pamamagitan ng paggamit ng dagdag na piraso ng tela ay gagana rin.

Kakailanganin mong ikonekta ang HEXWear, port expander, at bluetooth lahat sa parehong guwantes. Napansin namin na napaka epekto din upang i-pin ang panlabas na mapagkukunan ng kuryente sa isang wristband upang payagan ang pinakadakilang kadaliang kumilos at hindi mapigilan ang kadaliang kumilos / pagkasuot. Tulad ng para sa iba pang mga bahagi, inirerekumenda namin ang paggamit ng mga kurbatang kurbatang upang balutin ang anumang labis na kawad upang pagsamahin ang puwang.

Siguraduhin na mayroon kang malakas na mga soldered na koneksyon at walang nakalantad na kawad upang mayroong mahusay na kakayahang umangkop at kalayaan na maglagay ng mga sangkap kung saan kailangan nila upang ang produkto ay kasing kasiya-siya sa aesthetically hangga't maaari.

Hakbang 9: I-debug at Masiyahan

Sa buong proseso na ito mayroong malaking posibilidad para sa error, kaya inirerekumenda naming suriin na gumagana ang mga sangkap mo tulad ng inaasahan na tuloy-tuloy sa buong proseso. Nangangahulugan ito ng tuloy-tuloy na paggamit ng serial monitor sa Arduino sketch upang kumpirmahing pare-pareho ang iyong pagbabasa ng sensor ng sensor, suriin na pagkatapos ng anumang bagay na na-solder mayroong isang malakas na koneksyon at maayos pa rin itong gumagana, at walang mga nakalantad na mga wire. Dahil sa malaking halaga ng mga de-koryenteng sangkap sa isang napakaliit na lugar na nakalantad na mga wire ay magiging iyong pinakamalaking kaaway.

Kapag matagumpay mong nakabuo ng isang gumaganang guwantes, mag-enjoy! Magkaroon ng kasiyahan sa iyong proyekto at huwag mag-atubiling ilipat ang iyong tunog ng piano para sa anumang iba pang mga sample na nais mong magkaroon ng isang tunay na natatanging naisusuot na instrumento ng teknolohiya!