כיצד להכין כפפת פסנתר אוויר אלחוטית: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מטרות ותפקידים:

פרויקט הטכנולוגיה הלבישה שלנו הוא ליצור כפפת פסנתר אוויר אלחוטית עם אורות מסונכרנים באמצעות אלקטרוניקה בסיסית, בקר מיקרו כגון HexWear ומחשב נייד עם תוכנת Arduino ו- Max 8. השימושים של הפרויקט שלנו הם לנגן תווים לפסנתר באמצעות רמקול Bluetooth על ידי הזזת האצבעות מבלי להיות מחובר למערכת נייחת או למכשיר בפועל, וכן לגלול בין מבחר של כלי נגינה כך שכל התווים או הצלילים שלהם יכולים להיות גם שיחק באמצעות הכפפה האלחוטית לפי הפקודה.

הדרך שבה פרויקט זה עובד היא שכאשר לובשים את כפפת פסנתר האוויר, כל אחת מארבע האצבעות המחוברות מכילה חיישן גמיש הקובע אם אצבע כפופה. כאשר כפתור אצבע, נורית הנורית של אותה האצבע המתאימה נדלקת ומודיעה למשתמש שהאצבע הזו כפופה מספיק, ובאמצעות תוכנת Max 8 תישמע פתק תואם מהמחשב. לפיכך, כל אצבע מתאימה לפתק ייחודי והמשתמש יוכל לנגן מוזיקה אלחוטית ממקור חיצוני באמצעות כפפה זו על ידו. באמצעות תוכנת Max 8, הדבר אינו מגביל את הכפפה לנגינת מוזיקת פסנתר בלבד, ניתן להשמיע צלילים ייחודיים אחרים מכל אצבע מקבילה ומאפשרת לכל משתמש לתמרן את סוגי הצלילים שהם רוצים.

רשימת החומרים הדרושים:

• חיישני גמישות קצרים של Adafruit (4),
• מודולי תאורת רקע LED לבנים של Adafruit (4),
• נגדי 100 kΩ (4)
• נגד 1kΩ (1)
• ערכת מיקרו-בקר HexWear,
• כבל מיקרו USB ל- USB
• מארז סוללות חיצוני המתחבר ליציאת מיקרו USB
• סוללות AAA
• כפפה עם בד נמתח
• מחשב נייד עם תוכנת Arduino IDE ומקס 8 מותקנת
• מלחם והלחמה
• סרט סקוטי, סרט חשמלי ועניבות טוויסט
• חוט חינם, חותך תיל ומפשיט תיל
• רמקול בלוטות ', או רמקול וכבל AUX
• כיווץ חום וחום כיווץ צינורות
• חוטים חוטים
• לוח מעגלים דקים,

שלב 1: בנה את המעגל

המעגל הראשי הוא אחד הכולל מספר מחלקי מתח במקביל. הוא כולל גם חיישני גמישות, שהם נגדים שההתנגדות שלהם משתנה בהתאם למידת הכיפוף בכיוון אחד. כאשר חיישן פלקס כפוף, ההתנגדות שלו עולה מכ- 25 kΩ עד 100 kΩ, והמתח הנקרא על פניו עולה גם כן.

עם זאת, מכיוון שהעיצוב שלנו משתמש בארבעה חיישני גמישות, ארבעה נוריות LED וחבר Bluetooth, עלינו להשתמש גם במרחיב יציאות בשל מספר היציאות המצומצם ב- HEXWear. אנו מחברים את ארבעת חיישני הגמישות באמצעות כניסות אנלוגיות ב- HEXWear, התאמת ה- Bluetooth ל- TX ולסיכות RX, ומחברים את מרחיב יציאות MCP23017 לסיכות ה- SDA וה- SCL אשר לאחר מכן יפעילו את הנורות.

עיין בתרשים המעגלים המצורף לפרטים נוספים. (שים לב כי ה- Vcc בתרשימים תואם את סיכות ה- Vcc ב- HEXWear. ניתן לחבר אותם במקביל אם אין מספיק סיכות זמינות, או שמקור מתח חיצוני של מתח דומה הוא גם אפשרות קיימת נוספת)

שלב 2: התקנת ספריות נוספות:

מכיוון שהשתמשנו ב- HEXWear, יש להתקין ספריות נוספות על מנת להשתמש נכון בתוכנת Arduino. אנא השתמש בהנחיות הבאות לשם כך:

1) (Windows בלבד, משתמשי Mac יכולים לדלג על שלב זה) התקן את מנהל ההתקן על ידי ביקור בכתובת https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… הורד והתקן את מנהל ההתקן (קובץ.exe המופיע בשלב 2 בכתובת החלק העליון של הדף המקושר RedGerbera).

2) התקן את הספרייה הנדרשת עבור Hexware. פתח את ה- IDE של Arduino. תחת "קובץ" בחר "העדפות". בחלל המסופק עבור כתובות אתרים נוספות של מנהל לוחות, הדבק https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… לחץ על "אישור". עבור אל כלים -> לוח: -> מנהל לוח. בתפריט הפינה הימנית העליונה, בחר "תורם". חפש ולאחר מכן לחץ על לוחות גרברה ולחץ על התקן. צא ופתח מחדש את Arduino IDE.

כדי לוודא שהספרייה מותקנת כראוי, עבור אל כלים -> לוח, וגלול לתחתית התפריט. אתה צריך לראות קטע שכותרתו "לוחות גרברה", שמתחתיו יופיעו לפחות HexWear (אם לא יותר לוחות כמו מיני HexWear).

שלב 3: יצירת סקיצה Arduino

שרטוט ה- Arduino קורא את ערכי המתח על פני נגדי הסדרה במעגל ומחליט אם הושג סף שנקבע או לא. אם הסף עובר, ה- HexWear מדליק את הנורית הרלוונטית ושולח אות קוד ASCII למחשב הנייד, אותו ניתן לקרוא ולמפות לפתק על ידי מקס 8 בשלב מאוחר יותר. שימוש בתצורות החיווט המתאימות בתרשימי המעגלים כל הסיכות הדרושות ב- HexWear הוגדרו כראוי.

שמנו לב שערך הסף שצוין במערכון אינו תמיד עקבי בכל HEXWears שונים. המלצה אחת שיש לנו היא להשתמש בפלוטר הטורי כדי לקבוע את הערך האנלוגי הנקרא מחיישן הגמישות ולציין כיצד ערך זה משתנה מרגע שהוא אינו כפוף בהשוואה לכפיפה. לאחר מכן תוכל להשתמש בזה כדי להגדיר ערך סף משלך המגיב בצורה נכונה להתנהגות חיישן הגמישות במעגל שלך.

שלב 4: צור את תיקון Max 8

טלאי מקס 8 ממפה את כניסות המקלדת או אותות המתקבלים דרך ערוץ ה- Bluetooth של מחשב נייד ליציאות פתק אינסטרומנטליות. טלאי מקס 8 בו השתמשנו בפרויקט שלנו מצורף וזמין להורדה.

בעת שימוש ב- Max, בצע את השלבים הבאים לחיבור חבר ה- Bluetooth שלך ל- Max:

• אשר שהשרטוט נעול (המנעול בצד שמאל למטה צריך להיות סגור)
• ודא כי ה- "X" שמעל אובייקט המטרו כבוי (אפור לא לבן)
• לחץ על כפתור ההדפסה שנכנס לאובייקט הסדרתי והסתכל על היציאות הזמינות במסוף Max
• קבע את היציאה הנכונה על ידי מודול ה- bluetooth שכותרתו, ואם יש מספר רב נסה כל אחת עד שתוכל לאשר איזו מהן פועלת
• לאורך כל התהליך הזה מודול ה- Bluetooth שלך אמור להבהב באדום וכאשר הוא פועל כראוי הוא ישתנה לתאוות בצע מוצקה
• המשך לנסות עד שהאורות הירוקים יופיעו ב- bluetooth
• לאחר שהתחברת, נעל את הסקיצה שלך ולחץ על "X" מעל אובייקט המטרו כדי להתחיל להאזין לתקשורת ה- Bluetooth.

שלב 5: הלחמת מרחיב הנמל, נוריות LED ו- Bluetooth Mate

בשל כמות החוטים והרכיבים החשמליים האחרים בפרויקט שצפוי להתאים לכפפה, שלבי ההלחמה הבאים נותרים פתוחים יותר לפרשנות עבור המשתמש.

לחיבור חזק של מרחיב היציאות MCP23017 הלחמנו את חיבוריו ללוח מעגל דק שהצלחנו להניח על הכפפה שלנו. הלחמנו חוטים על הלדים שלנו ולאחר מכן הלחמנו את הקצוות המתאימים לקרקע או את הלוח המחבר אותו לפינים המסומנים הנכונים של מרחיב הנמל. לאחר מכן השתמשנו באותו לוח לחם כדי לחבר את הכוח לחבר ה- Bluetooth שלנו במקביל לעוצמה שסיפקנו לסיכה התשיעית של מרחיב היציאות.

השתמשנו בכווץ החום וקלטת חשמל מסוימת בכל אחד מהמקומות בהם היה חשוף חוט. צירפנו תמונות כדי לתת תחושה טובה יותר כיצד עשינו זאת בעצמנו, אך שים לב שאתה חופשי להשתמש בכל הטכניקה היעילה ביותר עבורך.

שלב 6: הלחמת חיישני הגמישות

בדומה לשלב הקודם, שלב זה אינו כל כך מוגבל וניתן לבצע את ההלחמה אולם מרגישים שהוא היעיל ביותר.

כדי לאפשר את חופש התנועה הגדול ביותר של הפרויקט שלנו הלחמנו חוטים לשני קצות חיישן הגמישות שלנו ולאחר מכן השתמשנו בכווץ חום כדי לכסות את כל חלקי החוט החשוף בדומה לאופן שבו עשינו עם הלדים.

שלב 7: התחברות ל- HEXWear כולל שימוש במקור חיצוני

כדי לחבר את שפע החוטים הזה ישירות ל- HEXWear השתמשנו במחברי crimp ואז הברגנו אותם ישירות על היציאות השונות של HEXWear שלנו. בדרך זו הבטחנו חיבור ישיר לכל אחד מהנמלים שלנו והצלחנו להסיר אותם בקלות אם נרצה ליצור פרויקטים חדשים עבור HEXWear שלנו.

חיברנו גם מקור חשמל חיצוני קטן שיכול להכיל שלוש סוללות AAA כדי לספק מספיק כוח ל- HEXWear שלנו. הצמדנו את מקור הכוח החיצוני הזה לצמיד כדי להבטיח שהוא תמיד מחובר ואינו מעכב משמעותית את התנועה.

שלב 8: הצמדת הכל על הכפפה

לבסוף, תרצה לצרף כראוי הכל לכפפה שלך כך שהמוצר שלך באמת יהיה לביש. תרצה לחבר כל חיישן גמישות לאצבע מקבילה, לשלול את האגודל בשל חוסר הפרקטיות של השימושיות שלו, ולחבר את הנורית המקבילה שמוארת לחיישן הגמישות באותה אצבע. הדרך היעילה ביותר שמצאנו להבטיח כיפוף נכון של חיישן הגמישות הייתה סרט דבק, אך תפירתו על הכפפה באמצעות פיסת בד נוספת תעבוד באותה מידה.

לאחר מכן יהיה עליך לחבר את HEXWear, מרחיב היציאות ו- bluetooth לאותה כפפה. שמנו לב שזה גם מאוד אפקט להצמיד את מקור הכוח החיצוני לצמיד כדי לאפשר ניידות גדולה ביותר ולא לעכב ניידות/לבישות. באשר לרכיבים האחרים, אנו ממליצים להשתמש בקשרי טוויסט כדי לעטוף כל חוט עודף לגיבוש שטח.

וודא שיש לך חיבורים מולחמים חזקים וללא חוט חשוף כך שתהיה גמישות רבה וחופש לשים רכיבים במקום שהם צריכים להיות כך שהמוצר יהיה אסתטי ככל האפשר.

שלב 9: איתור באגים ותהנה

לאורך כל תהליך זה קיימת אפשרות גדולה לטעויות, לכן אנו ממליצים לבדוק כי הרכיבים פועלים כצפוי באופן עקבי לאורך כל התהליך. המשמעות היא שימוש עקבי במסך הסדרתי בסקיצה של Arduino כדי לאשר שקריאות חיישן הגמישות שלך עקביות, לבדוק שאחרי כל דבר מולחם יש חיבור חזק וזה עדיין פועל כראוי ושאין חוטים חשופים. בשל כמות המרכיבים החשמליים במקום קטן מאוד חוטים חשופים יהיו האויב הגדול ביותר שלך.

לאחר שבנית כפפת עבודה בהצלחה, תהנה! תיהנה להשתעשע עם הפרויקט שלך ואל תהסס להחליף את צלילי הפסנתר שלך בכל דוגמאות אחרות שתרצה שיהיה לך כלי טכנולוגיה ייחודי באמת לביש!