ულტრაბგერითი ჭკვიანი ინსტრუმენტი: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მიზანი

ეს არის ინსტრუმენტი, რომელიც იყენებს ულტრაბგერითი სენსორს ობიექტის მანძილის გასაზომად (ეს შეიძლება იყოს თქვენი ხელი). ამით შენიშვნა შეირჩევა სათამაშოდ, სხვადასხვა რეჟიმში ინსტრუმენტი უკრავს სხვადასხვა ნივთს. ეს შეიძლება იყოს ერთი ნოტი (ინსტრუმენტის ბასად გამოყენებისათვის) ან მრავალჯერადი ნოტი თანმიმდევრობით (სინთეზატორისთვის).

მე გირჩევთ გააკეთოთ ეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ გაქვთ ძირითადი გაგება ელექტრონიკისა და შედუღების შესახებ.

ინსტრუმენტები:

- 3D პრინტერი მინიმალური ბეჭდვის ფართობით 12x8 სმ- ლაზერული საჭრელი ან CNC მანქანა მინიმალური სამუშაო ფართობით 300x200 მმ- მოსახვეწი აპარატურა- ცხელი წებოს იარაღი- გამდნარი რკინა- მავთულის სტრიპტიზი

მასალები:

ხე (MDF) 3 მმ სისქის მთლიანი ზომაა 600x400 მმ, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ თითოეული ნაწილის მოჭრა უფრო პატარა ფიცრებისგან, მინიმალური საჭირო მხარე მაშინ არის 300x200 მმ (ეს არის ნაწილის გარეგანი განზომილება, ასე რომ გახსოვდეთ, რომ გარეგანი არ არის ამ მეთოდის გამოყენებისას საჭიროა მისი მოშორება)

- სპიკერი (5W 8Ohms 93 მმ გარე დიამეტრი) დიდი ალბათობით დაგჭირდებათ დინამიკის ხვრელის ზომების რედაქტირება, რადგან ყველა დინამიკი ერთნაირი არ არის - Arduino (UNO) - დიუპონის კაბელები 20 და 10 სმ 22x 10 სმ კაცი - მამაკაცი 10x 20 სმ კაცი - ქალი 4 x 20 სმ ქალი - ქალი (10 სმ კაბელი) (20 სმ კაბელი)

- მავთული დაახლ. 2x60 სმ (სისქე 2 მმ, მაგრამ ამას დიდი მნიშვნელობა არ აქვს)

- 2 ფერიტის რგოლი (ხმაურის შესამცირებლად, არ არის საჭირო ფუნქციისთვის, მაგრამ რეკომენდებულია)- 4 ღილაკი (16 მმ) (16 მმ ღილაკები)

- 1 საფორტეპიანო პედლები- 20x4 LCD I2C ადაპტერით (20x4 LCD ჩათვლით I2C ადაპტერი)

- TDA2030A აუდიო გამაძლიერებლის მოდული (TDA 2030 აუდიო გამაძლიერებლის მოდული)

- არდუინოს დენის წყარო 5V ან გათიშული USB კაბელი დენის ბანკთან გამოსაყენებლად- 3.5 მმ აუდიო ჯეკის პორტი (3.5 მმ აუდიო ჯეკის პორტი (ზუსტად ისეთი, როგორიც მე ვიყენებ)) (მე -2 ვარიანტი)

- Heat Shrink tubing (2 მმ) (Heat Shrink tubing set)- მცირე ზომის დაფა (სურვილისამებრ ასევე შეგიძლიათ შეაერთოთ მავთულები ერთად, სადაც ამას ვიყენებ) (მინი პურის დაფა)

დიზაინის პროცესი და ისტორია

მე გავაკეთე ეს ინსტრუმენტი სკოლის პროექტისთვის, მე მჭირდებოდა ჭკვიანი ობიექტის დიზაინი და მშენებლობა. ცოტაოდენი გონებრივი იერიშის შემდეგ მე მომივიდა იდეა ავაშენო ინსტრუმენტი, რომელიც დაუკრავს მრავალ ნოტს, როდესაც მომხმარებელი უბრალოდ მისცემს ინსტრუმენტს 1.

როდესაც მე პირველად შევიმუშავე ეს ინსტრუმენტი, ის ცოტა სხვანაირად გამოიყურებოდა და ჰქონდა რამდენიმე სხვა ფუნქცია, რაც საბოლოო პროდუქტს ჰქონდა. ჩემი პირველი კრიტერიუმი ამ ინსტრუმენტისთვის არის ის, რომ მას უნდა შეეძლოს განსხვავებული ბგერების დაკვრა (ფორტეპიანოს ან გიტარის მსგავსად) და აკორდების დაკვრა. თუმცა რამოდენიმე გადასინჯვის შემდეგ მე ვერ გავარკვიე როგორ ვითამაშო ხმოვანი ფაილები sd ბარათიდან, ხმა სულ არეულობდა. ასე რომ, შემდგომ გამეორებაში მე გადავწყვიტე, რომ ინსტრუმენტმა უნდა შეასრულოს PWM სიგნალები, რომლებიც ასევე კარგად ჟღერს. ეს არის წერტილი, სადაც ეს პიანინოდან გადავიდა ულტრაბგერითი სენსორით თერამინის ჭკვიან ვერსიად.

რამდენიმე სხვა ფუნქციის დაპროგრამებისას მივხვდი, რომ ამ პროექტის ვადებში არ შემეძლო ერთ ტონალთან ერთად ერთ ტონზე დაკვრა. ამიტომ გადავწყვიტე გამეკეთებინა სინთეზატორი, რომელიც ერთდროულად რამდენიმე ტონის დაკვრის ნაცვლად, თანმიმდევრობით უკრავდა რამდენიმე ნოტს.

ეს პროექტი პირველად ვიყენებ ლაზერულ საჭრელს და უნდა გამოვიყენო Adobe Illustrator, ასე რომ, ვიმედოვნებ, რომ შემიძლია საკმარისად კარგად ავხსნა ჩემი ნამუშევარი.

ნაბიჯი 1: კომპონენტების შეკრება (ტესტირების ეტაპი)

სანამ მთლიანად ავაშენებთ, ჩვენ უნდა შევამოწმოთ ჩვენი ყველა კომპონენტი, ასე რომ ყველაფერი მუშაობს.

დაიწყეთ მავთულის შედუღებით, რომელსაც სჭირდება შედუღება, ესენია:- აუდიო ჯეკის კონექტორი, ეს არის 2 მავთული. ერთი მავთული არის მიწა და მეორე არის სიგნალის მავთული. შესაძლებელია უფრო მეტი კავშირი, რადგან სტერეო ჯეკის დანამატს აქვს R და L სიგნალი, ჩვენ მხოლოდ ერთს ვიყენებთ. ერთადერთი გზა იმის შესამოწმებლად, რაც გჭირდებათ არის შეამოწმოთ მავთულის ერთმანეთთან დაკავშირება და ნახოთ დახურულია თუ არა წრე (შეგიძლიათ შეამოწმოთ ეს მულტიმეტრით).

- 2 მავთული დინამიკზე, დადებითი და უარყოფითი. - დადებითი და უარყოფითი მავთულები 4 ღილაკზე. თქვენ შეგიძლიათ ჩასვათ მამრობითი მავთულის ბოლო ღილაკებზე საკონტაქტო ქინძისთავებში. შედუღების დასრულებისთანავე გამოიყენეთ გამაცხელებელი მილები მავთულის იზოლაციისთვის

ახლა დროა მავთულის შეერთება. დაიცავით დიაგრამა და ფოტოები, რომ დააკავშიროთ სწორი ხაზები სწორ ადგილებს.

ფერიტის რგოლები იმის გამო, რომ არდუინო არ არის შექმნილი აუდიოსთვის მას შეუძლია აიღოს ელექტრომაგნიტური ჩარევა. თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ ფერიტის ბეჭედი აუდიო სიგნალის კაბელში და დინამიკის მავთულში. თქვენ ამას აკეთებთ მავთულის 2 ან 3 -ჯერ შემოხვევით ფერიტის რგოლის გარშემო. ეს უნდა დაგეხმაროთ ინსტრუმენტისგან ბგერების შემცირებაში ან მთლიანად ამოღებაში.

(ენერგიის ვარიანტი 1) გარეგანი წყაროები არ Arduino– ს საშუალებით არჩევითია დაამატოთ ენერგია პირდაპირ წრეში არდუინოს დენის პორტის ნაცვლად. თუ თქვენ ეს გინდათ, თქვენ უნდა დააკავშიროთ პოზიტიური და უარყოფითი მავთულები გარე კვების წყაროდან პოზიტიურ და უარყოფით ხაზებზე დაფაზე. უნდა არსებობდეს მავთული პოზიტიური მხრიდან breadboard– ზე Vin pin– მდე (მდებარეობს GND ქინძისთავების გარდა) არდუინოზე და მავთული უარყოფითი მხრიდან GND pin– ზე arduino– ზე. (დენის ვარიანტი 2) გარე ძალა უკავშირდება arduino დენის ბუდე

ფაილების ატვირთვა ახლა ჩართეთ arduino თქვენს კომპიუტერში და ატვირთეთ პროგრამა. გაითვალისწინეთ, რომ თქვენ უნდა ჩაწეროთ კოდი.ino და pitches.h საქაღალდეში სახელწოდებით კოდი. Arduino IDE- ში (პროგრამა) თქვენ უნდა გადმოწეროთ შემდეგი ბიბლიოთეკები, თუ არ გაქვთ: LiquidCrystal_I2C ფრანკ დე ბრაბანდერისგან adafruit (ეს ერთი უკვე ჩაშენებული უნდა იყოს)

ნაბიჯი 2: საქმის დამზადება

თუ ყველაფერი მუშაობს, შეგიძლიათ გააკეთოთ საქმე. ლაზერული ჭრა / CNC (იხილეთ ვიდეო) ჭრის დაწყებამდე შეიძლება დაგჭირდეთ დინამიკის ხვრელის (ების) რედაქტირება, რათა მოათავსოთ ის სპიკერი, რომელიც გაქვთ. მე მაქვს სპიკერი პატარა გრილით, რომელიც იყენებს სპიკერის ხვრელის გარშემო არსებულ 4 ხვრელს. ასე რომ, საჭიროების შემთხვევაში, ჯერ შეასწორეთ ეს.

დაიწყეთ ხის მოჭრა ლაზერული საჭრელით ან CNC აპარატით. ფაილი გამოსაყენებლად არის Case_laser_cut.ai მას შემდეგ რაც თქვენ გაქვთ ნაწილები, შეგიძლიათ შეამოწმოთ მათი მორგება, თუ ისინი დიდია, უბრალოდ გახეხეთ ცოტაოდენი სანამ არ მოერგება ერთმანეთს. ახლა თქვენ შეგიძლიათ წებოთ ხის ნაჭრები ხის წებოთი. თქვენ არ უნდა წებოთ ზედა ნაწილი (ფიცარი ხვრელებით), რადგან ჩვენ გვჭირდება ყველა ნაწილის ჩასმა და ჩვენ უნდა შეგვეძლოს საქმის გახსნა, თუ პრობლემაა. გახსოვდეთ, რომ თქვენ ყველაფერს ერთად ამკაცრებთ სანამ ის გაშრება (დატოვეთ დაახლოებით 24 საათის განმავლობაში რომ სრულად გამკვრივდეს).

3D ბეჭდვა ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაბეჭდოთ lcd კორპუსი და ასოები ღილაკების ზემოთ (Case LCD. Stl და letters.stl) მე გირჩევთ ამ პარამეტრებს:- ფენის სიმაღლე 0.1 მმ- სიჩქარე 30 მმ/წმ ასოებისთვის და 60 მმ/წმ LCD. კორპუსი- გამოიყენეთ ფენის გამაგრილებელი ვენტილატორი LCD კორპუსისთვის, რადგან მას აქვს ბევრი გადახურვა- მხარდაჭერა არ არის საჭირო მას შემდეგ, რაც ანაბეჭდები დასრულდება, ქვიშეთ კიდეები, რათა ისინი გარკვეულწილად გლუვი გახადონ და თუ LCD არ ჯდება, სცადეთ კიდევ უფრო გაპრიალება, უნდა მოერგოს. მას შემდეგ, რაც საქმე დასრულდება და ნაწილები იბეჭდება, შეგიძლიათ დაიწყოთ ყველაფრის აწყობა. განათავსეთ lcd LCD კორპუსში და განათავსეთ აუდიო ბუდე პედლისთვის უკანა ხვრელში. მიამაგრეთ LCD და jack კონექტორი ადგილზე რა ახლა წებოვანა lcd საცხოვრებელი ხის, თქვენ შეგიძლიათ განათავსოთ წებოს ტუჩის ბოლოში LCD საცხოვრებელი. ახლა წებოს ღილაკს ასოები ღილაკების თავზე. იმისდა მიხედვით, თუ რა სპიკერი გაქვთ, შეგიძლიათ წებოთ იგი ადგილზე, მე აქვს სპიკერი პატარა გრილით, რომელიც იყენებს სპიკერის ხვრელის გარშემო არსებულ 4 ხვრელს. იმისდა მიხედვით, თუ როგორ დაარედაქტირეთ სპიკერის ხვრელი თქვენი სპიკერისთვის, ეს ნაბიჯი შეიძლება თქვენთვის განსხვავებული იყოს. მიამაგრეთ ულტრაბგერითი სენსორი 2 ქვედა ხვრელის გამოყენებით. ასევე შეგიძლიათ წებოთ პურის დაფა (ები), არდუინო და აუდიო გამაძლიერებელი მოდული ადგილზე მაგრამ ეს არ არის აუცილებელი. შეაერთეთ ყველაფერი ისევ და თქვენ დასრულებული ხართ, ჩართეთ დენი და ისიამოვნეთ!

ნაბიჯი 3: ცნობილი პრობლემები და შეზღუდვები

ეს ინსტრუმენტი არ არის სრულყოფილი, უპირველეს ყოვლისა, ეს არის სათამაშო და არა პროდუქტი! კოდში ოპერაციების შეფერხების გამო შეუძლებელია ამ ინსტრუმენტის დამზადება ზუსტი დროით. - ზოგჯერ ულტრაბგერითი სენსორს აქვს ხარვეზი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს შემთხვევითი ნოტის დაკვრა ან არაზუსტი ნოტების დაკვრა.

- ინსტრუმენტის გამოყენებისას მე გირჩევთ გამოიყენოთ ბრტყელი ობიექტი, როგორიცაა მუყაოს ან ხის ნაჭერი სენსორის ზემოთ დასაჭერად. მრუდი ზედაპირები ასახავს სენსორის სიგნალებს, რის შედეგადაც ხდება არაზუსტი ნოტების დაკვრა. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ თქვენი ხელი, მაგრამ დაიჭირეთ ის რაც შეიძლება ბრტყლად და სტაბილურად სენსორზე მაღლა.- ავტომატური დაკლიდან გამორთვა არ არის ჩართული. ეს გამოწვეულია კოდის შეცდომით, რომელიც მე ჯერ არ მიპოვია. ამის მოგვარება შეგიძლიათ ავტომატური დაკვრის ღილაკზე დაჭერით და ამავდროულად პედლის დაჭერით. ან შეგიძლიათ გამორთოთ და ისევ ჩართოთ.

შეფერხება შენიშვნის დაკვრისას, ეს იმიტომ ხდება, რომ არდუინოში კოდი იღებს რამდენიმე მილიწამს, რომლის ამოღება შეუძლებელია, რადგან არდუინო არ არის შექმნილი ინსტრუმენტების დასამზადებლად. სიტყვა არ ჯდება LCD ეკრანზე. ვცდილობდი რაც შეიძლება მეტი გავაკეთო ინგლისურად.

ნაბიჯი 4: წვრილმანი გაუმჯობესება

ამის აშენების შემდეგ თქვენ არ დასრულებულხართ! თქვენ შეგიძლიათ სცადოთ საკუთარი უნარების გაუმჯობესება და დაამატოთ ის თვისებები, რაც მე არ შემეძლო ინტეგრირება იმ ვადებში, რაც მქონდა. რაც შეგიძლიათ სცადოთ:

- რამოდენიმე ბგერის დამატება- ერთდროულად რამდენიმე ტონის დაკვრა- მეტი სპიკერის დამატება- დაამატეთ მეტი სტილი!- დაამატეთ ლიდერები, რომლებიც ცეკვავენ თქვენს მუსიკასთან ერთად