מגדל הפעמונים המבוקר על ידי Arduino: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:18

זוהי קבוצת פעמונים מוזיקליים המונעים על ידי סולנואידים ונשלטים על ידי מיקרו -בקר ארדואינו. ישנם 8 פעמונים המכסים אוקטבה אחת. הפעולות ניתנות לשליטה באמצעות מחשב, או שהמגדל יכול לעמוד לבד ולנגן מנגינות מתוכנתות מראש. בדוק את העמוד הסופי כדי לצפות בו בווידאו.

שלב 1: חלקים

החלקים הבאים שימשו: סט אחד של פעמוני ידיים כרומטיים. קיבלתי אלה מאלדי המקומית שלי תמורת 20 דולר. הם משתרעים על טווח בין C ל- C. (כלומר c, d, e, f, g, A, B, C) לוח עץ וסוגריים בכדי להחזיק את הפעמונים והסולנואידים במקומם. $ 10.8 סולנואידים להכות את הפעמונים. היו לי אלה מונחים בארגז הזבל שלי. קיבלתי אותם מתקן מכונות כתיבה שזרק אותם. אתה כנראה יכול למצוא דומה ב- Ebay. Arudino מיקרו. ~ 45 $. קיבלתי את שלי מאלקטרוניקה SparkFun. Proto/Perf & רכיבים שונים כדי להפוך את 'המגן' המותאם אישית שלי עבור הארדואינו. $ 10. לוח נהגים בדארלינגטון. השתמשתי באחד שהנחתי, אבל אני מאמין שהם לא נמכרים בנפרד. אמור להיות אפשרי לעשות זאת באמצעות שבב ULN2803 תמורת כמה דולרים.

שלב 2: עבודות עץ

באופן מפתיע הצעד הזה לקח את הארוך ביותר. הקידוד והחיווט לקח פחות זמן מאשר לייבוש הדבק. המסגרת לכך הייתה די פשוטה. רק חתיכת דיקט שתכיל את כל הפעמונים, ועוד כמה סוגרי אורן לסולנואידים. הכל הודבק יחד עם דבק PVA. על מנת להפוך את סוגריים הסולנואידים חוזרים יותר, הכנתי סטנסיל ב- MS Visio ואז הדבקתי אותו על העץ. זה עזר מאוד לקבל את כל הסולנואידים במרחק קבוע מהפעמון. אם תעשה זאת אני לא יכול להדגיש מספיק כדי למדוד היטב את מיקומי החלוץ. הפעמונים נשמעים די שונים בהתאם למקום בו אתה פוגע בהם ו'זריקת 'הסולנואיד.

שלב 3: אלקטרוניקה וחיווט

צד הנהג: התמזל מזלי שהיה לי נהג דארלינגטון, מה שפשט את העיצוב מאוד. הדארלינגטון הוא טרנזיסטור כוח שבו אתה יכול להשתמש בכדי להניע עומסים כבדים יותר מאשר סיכות זעירות של המיקרו -בקר היו תומכות בדרך כלל. הלוח בו השתמשתי מבוסס על שבב ULN2803, שהוא די נפוץ וזול. שימו לב: סולנואידים (בדרך כלל) אינם מיועדים להניע כל הזמן! הם עלולים להימס אם תעשו זאת! עיין בסעיף התוכנה למידע נוסף. צד Arduino: זה היה רק עניין של מציאת 8 סיכות IO מהארדואינו להנעת כניסות דרלינגטון. מכיוון שרציתי לשלוח ולקבל נתונים סדרתיים, לא יכולתי להשתמש בסיכות 0 & 1, כך שבסופו של דבר השתמשתי בספרות 2, 3, 4 & 5 בצד אחד, והשתמשתי בארבעה מתוך סיכות הכניסה האנלוגיות בצד השני כפלט דיגיטלי.. הוספתי גם פוטנציומטר המחובר לקלט אנלוגי מספר 5, המשמש לשליטה בקצב. שתי נוריות LED משמשות למשוב חזותי של הנהג. סיכות 8-13 לא הועילו בגלל מרווח סיכות הארדואינו (GRR… גיליתי (במקרה) שספק ה- USB מספיק. חששתי שדופק הזרם הפתאומי יגרום למתח לטבול ולמייקרו "להשחיר", אך לא נראה שזה קורה. הקילומטראז 'שלך עשוי להשתנות. מכיוון שזה הרבה יותר נוח לי פשוט להשתמש בכוח ה- USB, אמשיך לעשות זאת עד שתהיה לי בעיה.

שלב 4: עיצוב תוכנה

המטרה לכך הייתה להניע את מגדל הפעמונים מהמחשב האישי. הקישור USBSerial של Arduino היה הדרך האידיאלית לעשות זאת. הארדואינו מקבל נתונים סדרתיים מהמחשב המתאים לאילו פתקים יש לשחק. הפרוטוקול פשוט; ההערות כולן בשקולות הטקסט ASCII שלהן. יש גם מספר מספרי כעיכוב משתנה. המחשב שולח: "cde2fgABC" והארדואינו משחק פעמונים 1, 2, 3, נח חצי שטר ואז משחק פעמונים 4, 5, 6, 7 & 8. קצה הכובע לג'ון פלוצ'ר לפרויקט סרווובלס שלו, אשר עורר חלקית השראה קוד צד צד Ardino: קוד הארדואינו מקבל את הנתונים הסדרתיים, מפענח איזה פתק או עיכוב לשחק ולאחר מכן מחליף את הסולנואידים כראוי. אם כבר מדברים עליהם. וודא שהקוד שלך מתוכנן כך שלא ישמרו סולנואידים !. אם אתה משאיר סולנואיד מופעל בטעות, הוא יימס. פתרתי את זה על ידי הפיכת שגרת ההערות שלי לחסימה עד כיבוי הסולנואיד, במקום לסקר כל הזמן וכו 'קוד צד PC: תוכנית הלקוח נכתבה ב- C#. יש לו לחצנים לכל תו בודד, וכן לחצנים ללחנים מתוכנתים מראש. נתוני הפתק נשלחים ליציאה הטורית. קוד המקור לכל דבר מצורף. חדר לשיפור:

תווים פוליפוניים

הפסקתי את האפשרות לנגן שני תווים בו זמנית, כיוון שלא חשבתי שמנגינות שמסוגלות להתאים לאוקטבה אחת ידרשו אותן. בנוסף יורה יותר מפחית סולנואיד אחת

הורג את התור

המחשב שולח משפטים גדולים של פתקים אל הארדואינו, אשר מעבד אותם עד שהתור מתרוקן. עם זאת עבור מנגינות גדולות זה יכול להיות מעייף וייתכן שרצוי יהיה להפריע למנגינת ריצה. ניתן להשיג זאת על ידי הוספת אות אחרת במשפט הסידורי (למשל 'x') כקוד לשטיפת המאגר.

שלב 5: הפעלת הפעמונים

הפעלת הפעמונים פשוטה למדי. חבר את כבל ה- USB ופתח את תוכנת המחשב האישי. תוכל ללחוץ על כפתורי הפעמון האישיים כדי להשמיע מנגינה. אופציונלי ישנם לחצנים להפעלת סולמות, שירים מתוכנתים מראש וגם תיבת טקסט להזנת טקסט בצורה חופשית. כללתי סרטון של פעמוני הפעולה. עד כה מתוכנתים רק מנגינות פשוטות. הסרטון נמצא כאן: https://blip.tv/file/1521415 (אם מישהו יודע איך לנגן את ערכת הנושא Futurama באוקטבה C עד C, אנא יידע אותי …)