ბიოდატა სონიფიკაცია: 36 საფეხური

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

შექმენით MIDI ჩანაწერები გალვანური გამტარობის ცვლილების საფუძველზე ორ ზონდზე.

უახლესი კოდის ვერსიისა და განახლებული გაკვეთილებისთვის გთხოვთ ეწვიოთ Electricforprogress.com და შეამოწმოთ ჩემი github პროექტი

ნაბიჯი 1: Solderless Breadboard

ელექტრონიკის ექსპერიმენტებში მთავარი ინსტრუმენტი არის Soldless Breadboard. მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს კომპონენტები ერთმანეთთან დააკავშირონ და მარტივად მოახდინონ კონფიგურაცია, Breadboard საშუალებას აძლევს ახალწვეულებს ელექტრონიკაში და გამოცდილ ინჟინრებს შექმნან პროტოტიპის დიზაინი და ადვილად დაუკავშირონ ელექტრონული სისტემები.

პურის დაფებს აქვთ მთელი რიგი ხვრელები, რომლებიც ელექტრონულად არის დაკავშირებული. ჰორიზონტალური სტრიქონები გადის Breadboard– ზე ტერმინალის ზოლში 5 დაკავშირებული წერტილის წერტილით და აღინიშნება abcde და fghij ასოებით. პურის დაფის შუაგულში დიდი გაყოფა ჰყოფს ჰორიზონტალურ რიგებს, რაც ხელს უწყობს ორმაგი შიდა პაკეტის (DIP) მიკროჩიპების გამოყენებას. პურის დაფის გვერდებზე არის ხვრელების ვერტიკალური სვეტები, რომლებიც ჩვეულებრივ აღინიშნება წითელი და ლურჯი ხაზებით. ეს ვერტიკალური სვეტები ყველაზე ხშირად გამოიყენება დენის კავშირებისთვის (პოზიტიური ძაბვა და მიწა) და ეწოდება "ავტობუსი". ჩვენ დავამაგრებთ ჩვენს ყველა პოზიტიურ და სახმელეთო კავშირს ამ ავტობუსებს პურის დაფის თითოეულ მხარეს. შემდგომ ეტაპზე ჩვენ დავაკავშირებთ გრუნტს და პოზიტიურ ავტობუსებს პურის დაფის თითოეულ მხარეს.

ორი ელექტრონული კომპონენტის "დასაკავშირებლად", ჩვენ უბრალოდ ვდებთ ნაწილების ლიდერებს (ან "ფეხებს") მიმდებარე ჰორიზონტალურ ხვრელებში. ეს საშუალებას აძლევს მომხმარებელს დააკავშიროს რამდენიმე კომპონენტი ერთმანეთთან თითოეული 5 ჰორიზონტალური რიგის გამოყენებით.

ნაბიჯი 2: ჩადეთ 555 ტაიმერი

555 ქრონომეტრი არის 8 პინიანი DIP მიკროჩიპი, რომელსაც ჩვენ დავაკონფიგურირებთ როგორც ასტაბილური მულტივიბრატორი, რომელსაც შეუძლია ელექტრული გამტარობის გაზომვა. მიმართეთ ჩიპს ისე, რომ პინ 1 იყოს ზედა - თქვენ დაინახავთ პატარა წრეს ჩიპ 1 – ის მახლობლად, ასევე იხილეთ დიაგრამა, რომელიც განსაზღვრავს თითოეულ ქინძისთავს 555 ქრონომეტრზე.

მოათავსეთ 555 ტაიმერი Breadboard– ის ბოლოში. პურის დაფა მოწყობილია შუაში შუალედში, მიკროჩიპი უნდა მოიცავდეს ამ უფსკრულს. პურის დაფის რიგები დანომრილია, ჩვენ 555 ტაიმერს ჩავსვამთ 27, 28, 29 და 30 სტრიქონებში, პინი 1 რიგით 27.

ნაბიჯი 3: მიამაგრეთ 1 მიწასთან

555 პინი 1 მიწასთან მიამაგრეთ, დაამატეთ მხტუნავ მავთულს 27 -ე სვეტიდან A გრუნტის ავტობუსში.

ნაბიჯი 4: დროის კონდენსატორი C1

შეაერთეთ დროის კონდენსატორი C1 (0.0042uF) 555 ტაიმერის პინ 1 -სა და პინ 2 -ს შორის. ჩასვით პაწაწინა ცისფერი კონდენსატორი 27 -ე და 28 -ე სტრიქონებში B სვეტში.

ეს კონდენსატორი ადგენს ტაიმერის საერთო სიხშირის დიაპაზონს, აქ ჩვენ ვიყენებთ ძალიან მცირე მნიშვნელობას, რათა მივიღოთ იმპულსების უმაღლესი გარჩევადობა 555 – დან, როდესაც ჩვენ ვზომავთ ელექტრული ტევადობის რყევებს ორ ზონდზე.

ნაბიჯი 5: კონდენსატორის გათიშვა C2

შეაერთეთ მაღალი სიხშირის გამშლელი კონდენსატორი C2 (1uF) 555 ტაიმერის პოზიტიურ და დასაყრდენზე, ბალიშები 1 და 8 რიგი 27, სვეტი D და G.

კონდენსატორის ფეხების მორთვა შეიძლება სასარგებლო იყოს, მაგრამ ფრთხილად იყავით, რომ დატოვოთ საკმარისი ადგილი ფეხებისთვის მიკროჩიპზე და სრულად დააკავშიროთ პურის დაფაზე.

ნაბიჯი 6: ელექტროლიტური კონდენსატორის გაწყვეტა C3

შეაერთეთ დაბალი სიხშირის ელექტროლიტური კონდენსატორი C3 (41uF) 555 ქრონომეტრის პოზიტიურ და მიწასთან, პინები 1 და 8 რიგები 27, სვეტები C და H.

გაითვალისწინეთ, რომ ელექტროლიტური კონდენსატორები პოლარიზებულია და განსაზღვრავს ნეგატიურ ბოლოს თეთრ ზოლს თავსახურის გვერდით; დარწმუნდით, რომ კონდენსატორის უარყოფითი მხარე მიდის Pin 1 (Ground) სვეტში C და კონდენსატორის დადებითი მხარე მიდის Pin 8 (პოზიტიური) სვეტი H.

ნაბიჯი 7: LED გამომავალი

დაამატეთ წითელი LED 555 ტაიმერის რიგის 29 პინ A– ს გამომავალ პინ 3 – ში და Ground Bus– ში. განათავსეთ შუქდიოდური შუქის (ანოდი) უფრო გრძელი რიგი 29 სვეტში A, LED– ის უფრო მოკლე ფეხი გრუნტის ავტობუსის ერთ ხვრელში.

**- LED- ები პოლარიზებულია და უნდა იყოს ჩასმული სწორი ორიენტაციით. LED- ის კათოდური ფეხი (უარყოფითი) შეიძლება განისაზღვროს LED- ის გვერდით გაბრტყელებული კიდეებით, ხოლო დადებითი ანოდი შეიძლება განისაზღვროს უფრო გრძელი ფეხის საშუალებით. LED- ის პოლარობა და ფერი შეიძლება გამოვლინდეს მარტივი ღილაკის ბატარეის გამოყენებით, ბატარეის გადატანა LED ნათურებს შორის, თქვენ ან დაინახავთ LED განათებას, ან არა, სცადეთ ბატარეა სხვა მიმართულებით. LED განათდება, როდესაც ბატარეის + (ფართო ბრტყელი) ბოლო უკავშირდება ანოდს (უფრო გრძელი ფეხი) და ბატარეა - (უფრო პატარა ღილაკი) უკავშირდება კათოდის სახმელეთო ფეხს. აიღეთ CR2032 3v ღილაკის ბატარეა და სცადეთ!

მას შემდეგ რაც თქვენ მუშაობთ ბოლო ეტაპზე, შეგიძლიათ დაბრუნდეთ და სურვილისამებრ მორთოთ LED- ის ფეხები.

შენიშვნა: ყველა ნორმალურ ვითარებაში, რეზისტორი დაემატება გამომავალ პინსა და LED- ს შორის. ამ ნაკრების მშენებლობის გასამარტივებლად, მიმდინარე შეზღუდვის რეზისტორები გამოტოვებულია. ჩვენ შევიტანეთ რეზისტორები თითოეული LED- ის ნაკრებში. დანართის სახით წარმოდგენილი იქნება მოდიფიცირებული ინსტრუქციები მიმდინარე შეზღუდვის რეზისტორების ჩათვლით.

ნაბიჯი 8: Jumper 555 Trigger to Threshold

555 ტაიმერის რიგის 28 სვეტი D 2 ს და პინ 6 შორის Jumper მავთულს დაუკავშირეთ რიგი 29 სვეტი G.

ეს მიმაგრებულია 555 ქრონომეტრის ბარიერი და გამშვები პინები, რომლებიც ქმნიან შეყვანის კავშირს პირველადი ელექტროდისთვის.

ნაბიჯი 9: Jumper 555 გადატვირთეთ V+ - ზე

555 ტაიმერის პინ 4 დაუკავშირეთ პოზიტიურ ავტობუსს Jumper wire Row 30 სვეტი D დადებით ავტობუსთან

555 ტაიმერის პინ 8 დაუკავშირეთ პოზიტიურ ავტობუსს Jumper wire Row 27 სვეტი I დადებით ავტობუსთან

(დაამატეთ სურათი და ნაბიჯი 555 VCC– ს V +– ზე)

ნაბიჯი 10: რეზისტორი R1 100K 555 ჩაშვება პოზიტიურ ავტობუსში

შეაერთეთ რეზისტორი R1 (100k) 555 – ის პინ 7 – სა და პოზიციურ ავტობუსს შორის. მოათავსეთ რეზისტორის ერთი მხარე 28 სვეტში J სვეტში და რეზისტორის მეორე მხარე პოზიტიური ავტობუსით.

ნაბიჯი 11: გამოძიების შეყვანის ჯეკი

ზონდის შესასვლელი არის 3.5 მმ -იანი მონო ბუდე, რომელიც აერთებს პურის დაფას ორი შედუღებული ქინძისთავის საშუალებით. მიუხედავად იმისა, რომ ის მჭიდრო ადგილია, ჯეკზე მიმაგრებული სათაურის ქინძისთავები მოთავსდება 28 -ე და 29 -ე სვეტებში H.

სათაურის ქინძისთავები დაემატა ჯეკებს, რათა მომხმარებელს გაუადვილდეს ნაკრების აგება. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ჯეკზე ან ქინძისთავებზე გადაჭარბებულმა დატვირთვამ შეიძლება ზიანი მიაყენოს შედუღების შეერთებას. თუ თქვენს ნაკრებში არ არის დამაგრებული სათაურის ქინძისთავები ჯეკზე, გთხოვთ იხილოთ ბუდესა და სათაურის შედუღების ინსტრუქციის დანართი.

ნაბიჯი 12: პოზიტიური ავტობუსის მხტუნავი

დააკავშირეთ პოზიტიური ავტობუსი ბორბლის ორივე მხარეს მარცხენა და მარჯვენა (წითელი) დენის ავტობუსის ზედა უმაღლეს წერტილებს შორის Jumper მავთულის ჩასმით.

ნაბიჯი 13: სახმელეთო ავტობუსის ჯუმპერი

დააკავშირეთ გრუნტის ავტობუსი ორივე მხარეს პურის დაფაზე, ჩასვით Jumper მავთული მარცხენა და მარჯვენა (ლურჯი) გრუნტის ავტობუსის ზედა უმაღლეს წერტილებს შორის.

ნაბიჯი 14: გალვანომეტრის ტესტირება

ახლა ჩვენ მზად ვართ დავაკავშიროთ რამდენიმე ბატარეა და შევამოწმოთ გალვანომეტრი, რომელიც ახლახან ავაშენეთ 555 ტაიმერისგან.

ჩადეთ 3 AA ბატარეა შავი ბატარეის ყუთში, დარწმუნდით, რომ ყუთში დენის გადამრთველი არის "OFF" პოზიციაში. მიამაგრეთ ბატარეის ყუთი წითელი მავთული Breadboard Positive (წითელი) ავტობუსზე, მიამაგრეთ ბატარეის ყუთი შავი მავთული Breadboard Ground (ლურჯი) ავტობუსზე. ახლა გადაიტანეთ კვების ბლოკი ბატარეის ყუთზე 'ON'. LED უნდა იყოს განათებული და აჩვენებს 555 ტაიმერს, რომელიც ჩართულია.

მიამაგრეთ თეთრი ელექტროდის სადენები (ჯერ არ შეწუხდეთ წებოვანი ბალიშების გამოყენებით) გალვანომეტრთან დამაკავშირებელი 3.5 მმ -იანი ჯეკით. ელექტროდების ლითონის ღილაკის ბოლოებზე თითებით შეხებით, თქვენ გექნებათ საშუალება ნახოთ LED განათება გამტარობის ცვლილებებზე დაყრდნობით. ელექტროდების ძალიან მსუბუქად შეხება შეიძლება აჩვენოს LED განათება ნელა და გამორთულია, ელექტროდების მართლაც ძლიერად დაჭერით LED ძალიან სწრაფად ციმციმებს, როგორც ჩანს, რომ LED რჩება განათებული ან ოდნავ ჩამქრალი.

ნაბიჯი 15: ჩადეთ ATMEGA328 28pin DIP

თქვენს MIDIsprout Kit– ს გააჩნია წინასწარ დაპროგრამებული ATMEGA328 მიკრო კონტროლერი, რომლის დამცავი ფუნქციებია 8Mhz შიდა ოსცილატორზე (დამცავები: Low-E2 High-D9 Ext-FF) და წინასწარ დატვირთული MIDIsprout firmware– ით. ამ 28 პინის DIP– ს აქვს ორი პარალელური რიგი 14 ქინძისთავით.

ჩადეთ 328p ჩიპი პურის დაფის ზედა ნაწილში, იდენტიფიცირება Pin 1 მცირე წრეზე ჩიპზე, 1-14 სტრიქონებში, რომელიც მოიცავს DIP სვეტებში E და F სვეტებს შორის.

** მარტივად გადაპროგრამების და ექსპერიმენტის ჩატარების მიზნით, შესაძლებელია დაამატოთ 16Mhz ოსცილატორი პურის დაფის მე -9 და მე -10 პინებზე და პროგრამა arduino Uno დაფის გამოყენებით MIDIsprout კოდის მოდიფიკაციით. ATMEGA328 ასევე შეიძლება გადაპროგრამდეს ICSP– ის საშუალებით გარე პროგრამისტით (სხვა არდუინო) და ჯუმპერის მავთულის ლაბირინთიდან;)

** ასევე, როგორც დამატება, MIDIsprout Kit შეიძლება აშენდეს წინა ნაბიჯების გამოყენებით Galvanometer– ის ასაწყობად, ხოლო პურის დაფა მიმაგრებულია პირდაპირ Arduino Uno– ზე! Ადევნეთ თვალყური…

ცნობისთვის, კოდი ჩატვირთულია MIDIsprout– ის მიმდინარე ვერსიაში:

არდუინოს კოდი:

ნაბიჯი 16: ჩართეთ ATMEGA328

მიამაგრეთ VCC პინი 328 -ზე პოზიტიურ ავტობუსზე Jumper გამოყენებით რიგი 7 სვეტი A და დადებითი ავტობუსი.

ნაბიჯი 17: დაფქვით ATMEGA328

მიამაგრეთ Ground pin 328 – ზე Ground Bus– ში, Jumper– ის გამოყენებით მე –8 მწკრივ B სვეტსა და Ground Bus– ს შორის.

ნაბიჯი 18: ჩართეთ ATMEGA328 (ანალოგი)

მიამაგრეთ ანალოგური ძაბვის პინი 328 – ზე დადებით ავტობუსს Jumper– ის გამოყენებით მე –9 სტრიქონ J სვეტსა და დადებით ავტობუსს შორის.

ნაბიჯი 19: დაფქვით ATMEGA328 (ანალოგი)

მიამაგრეთ Ground pin 328 – ზე Ground Bus– ში, Jumper– ის გამოყენებით მე –7 რიგის J სვეტსა და Ground Bus– ს შორის.

ნაბიჯი 20: 555 ტაიმერის გამომავალი ATMEGA328 შეყვანისთვის

შეაერთეთ 555 ქრონომეტრიდან გამომავალი პინი 328 – ის შეყვანის პინ 4 – თან, ჯამპერის მავთულხლართს შორის 555 ტაიმერის პინს 3 რიგი 29 სვეტი D და რიგი 4 სვეტი D.

აქ 555 -ის ციფრული გამომუშავება იწვევს 328, INT0- ზე შეწყვეტის პინს, რომელიც ზომავს და ადარებს პულსის ხანგრძლივობას.

ნაბიჯი 21: სახელური

ჩართული სახელური უნდა მომზადდეს მისი სამი ფეხის ნაზად მოხრით (სამივე ერთდროულად მოხარეთ), რათა სახელური ვერტიკალურად დადგეს. ჩადეთ ღილაკი პურის დაფის მარცხენა მხარეს A სვეტში 19, 20 და 21 სტრიქონებში."

ნაბიჯი 22: სახელურის გამწმენდი ATMEGA328 ანალოგური შეყვანისთვის

დააკავშირეთ სახელურის ცენტრალური პინი 328 -ის ანალოგურ შესასვლელთან (A0) Jumper მავთულის გამოყენებით. მიამაგრეთ მხტუნავი Knob Row 20 სვეტს E და 328 (A0 pin) მწკრივ 6 სვეტს G.

ნაბიჯი 23: MIDI ჯეკი

ჩადეთ MIDI ჯეკი პურის დაფაზე. მოამზადეთ ჯეკი MIDI ბუდის წინა ნაწილში მდებარე ორი წვეტიანი სამონტაჟო ქინძისთავის იდენტიფიკაციით და მათი მოქნევით ზემოთ, რათა მიუთითოთ MIDI ბუდის წინა მხარე. მოათავსეთ MIDI ბუდე პურის დაფის მარჯვენა მხარეს, ბუდე კი მარჯვნივ. ჩადეთ MIDI ბუდე I და J სვეტებში, რიგები 18, 19, 21, 23 და 24. ხუთი MIDI ბუდე ჯოხი მოთავსდება (მჭიდროდ) პურის დაფაზე, ფრთხილად იყავით, რომ ძალიან არ დაიძაბოთ.

ნაბიჯი 24: MIDI მონაცემთა მიმაგრება ATMEGA328 Tx

შეაერთეთ MIDI მონაცემთა გამომავალი პინი ATMEGA328 სერიული გადაცემის (Tx) პინთან, ჯუმპერის მიმაგრებით სვეტი F სტრიქონი 23 (MIDI მონაცემთა პინი 5) და სვეტი B მწკრივი 3 (328 Tx).

ნაბიჯი 25: MIDI დენის რეზისტორი V+ - ზე

შეაერთეთ რეზისტორი MIDI დენის კვანძს (4) და V+ შორის 220 Ohm რეზისტორის გამოყენებით, რომელიც დაკავშირებულია სვეტ H Row 19 -თან (MIDI ძალა) და პოზიტიური ავტობუსით დაფის მარჯვენა მხარეს.

ნაბიჯი 26: MIDI Ground Jumper

შეაერთეთ MIDI Ground pin გრუნტის ავტობუსთან Jumper მავთულის გამოყენებით სვეტს F Row 21 (MIDI Ground) და Ground Bus შორის.

ნაბიჯი 27: Knob დადებითი ძაბვა

დააკავშირეთ Knob პოზიტიური ძაბვის პინი პოზიტიურ ავტობუსთან ჯუმბერის გამოყენებით D სვეტ 19 სვეტსა და დადებით ავტობუსს შორის.

ნაბიჯი 28: Knob Ground

შეაერთეთ Knob Ground pin გრუნტის ავტობუსით jumper- ის გამოყენებით D სვეტ 21 სვეტსა და Ground Bus- ს შორის.

ნაბიჯი 29: LED- ები (წითელი)

MIDIsprout– ში არის 5 ფერადი LED, რომლებიც უზრუნველყოფენ სინათლის ჩვენებას და მითითებას, თუ რა მდგომარეობაშია MIDI ჩანაწერები.

შეაერთეთ LED (წითელი) ანოდი - გრძელი ფეხი სვეტ 5 სვეტში და LED კათოდი მიწის ავტობუსთან.

**- სიმარტივისთვის, ჩვენ გამოვტოვებთ მიმდინარე შემზღუდველ რეზისტორებს ამ მშენებლობაში, გთხოვთ იხილოთ დანართი იმ ნაბიჯების შესახებ, რომლებიც მოიცავს LED- ებთან რეზისტორებს.

ნაბიჯი 30: LED- ები (ყვითელი)

შეაერთეთ LED (ყვითელი) ანოდი - გრძელი ფეხი სვეტში რიგი 11 შეაერთეთ LED (წითელი) ანოდი - გრძელი ფეხი სვეტში რიგი 5 და LED კათოდი მიწის ავტობუსთან. და LED კათოდი მიწის ავტობუსთან.

ნაბიჯი 31: LED- ები (მწვანე)

შეაერთეთ LED (მწვანე) ანოდი - გრძელი ფეხი სვეტი A სტრიქონი 12 და LED კათოდი გრუნტის ავტობუსთან.

ნაბიჯი 32: LED- ები (ლურჯი)

შეაერთეთ LED (ლურჯი) ანოდი - გრძელი ფეხი J სტრიქონში 14 სვეტში და LED კათოდი მიწის ავტობუსთან.

ნაბიჯი 33: LED- ები (თეთრი)

შეაერთეთ LED (თეთრი) ანოდი - გრძელი ფეხი სვეტში J რიგი 13 და LED კათოდი მიწის ავტობუსთან.

ნაბიჯი 34: 16 MHz ბროლის ოსცილატორი PlaceHolder

16MHz კრისტალური ოსცილატორი უნდა დაემატოს ATMEGA328 რიგის 9 და 10 სვეტი C. 9 და 10 ქინძისთავებს C. ნაწილი არ არის პოლარიზებული და ბროლის ჩასმა შესაძლებელია 9 და 10 ქინძისთავებში ორივე ორიენტაციით.

ნაბიჯი 35: ბატარეის პაკეტი

მიამაგრეთ ბატარეის ტაფა პურის დაფაზე, მოათავსეთ ბატარეის პაკეტი წითელი მავთულის პურში პოზიტიური ძაბვის ავტობუსში და უკანა მავთული კი პურის დაფის მიწის ავტობუსში. ჩადეთ 3 AA ბატარეა და ჩართეთ ბატარეის ყუთი. 555 Galvanometer- ით LED- ზე ჩართვისას უნდა ანათებდეს.

შეაერთეთ ელექტროდის ბუდე ბუდის ბოლოში და შეეხეთ ლიდერების ორ ღილაკს. Galvanometer LED უნდა აანთოს საპასუხოდ გამტარობა თქვენს თითებზე.

ნაბიჯი 36: ბიოდატა სონიფიკაცია

როდესაც ელექტროდის სადენები შეეხებიან ან ერთვის გელის ბალიშების გამოყენებით, MIDIspout პროგრამა გამოავლენს გამტარობის მცირე ცვლილებებს და წარმოადგენს ამ ცვლილებებს როგორც MIDI ნოტები და ფერადი შუქები!

MIDI კაბელის შეერთება MIDI ბუდედან პურის დაფაზე, MIDIsprout Kit შეიძლება დაერთოს სინთეზატორი, კლავიატურები, ხმის გენერატორები და კომპიუტერები, რომლებიც MIDI– ს უჭერენ მხარს MIDI შენიშვნების საპასუხოდ.

ღილაკის გადატრიალებით შესაძლებელია MIDIsprout- ის ბარიერის/მგრძნობელობის რეგულირება. ბარიერის შემცირებით შესაძლებელია გალვანომეტრიდან გამტარობის მცირე რყევების გამოვლენა; ბარიერის გაზრდით, საჭიროა უფრო დიდი ცვლილებები შენიშვნების დასამზადებლად. გრძელვადიანი ინსტალაციის დროს ვიყენებ დაბალ ზღურბლს, რომელიც ქმნის MIDI მონაცემების სასიამოვნო ბობოქარ ნაკადს. მრავალჯერადი მცენარეთა საჯარო ინტერაქტიული ღონისძიებებისთვის, მე ბარიერს საკმაოდ მაღლა ვწევ, რის შედეგადაც MIDI ჩანაწერები იწარმოება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ადამიანი ძალიან უახლოვდება ან ფიზიკურად ეხება მცენარეს.