Biodata Sonification: 36 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:17

Gjeneroni shënime MIDI bazuar në ndryshimet në Përçueshmërinë Galvanike në dy sonda.

Për versionin më të fundit të kodit dhe mësimet e azhurnuara ju lutemi shkoni te Electricforprogress.com dhe shikoni projektin tim github

Hapi 1: Tastiera pa salduese

Një mjet kryesor në eksperimentimin elektronik është Sreadless Breadboard. Duke lejuar përdoruesit të lidhin përbërësit së bashku dhe të rikonfigurojnë me lehtësi, Breadboard lejon të sapoardhurit në elektronikë dhe inxhinierë të sprovuar të prototipojnë modele dhe të lidhin sistemet elektronike me lehtësi.

Tabelat e bukës kanë një seri vrimash të cilat janë të lidhura në mënyrë elektrike. Rreshtat horizontale kalojnë nëpër Breadboard në Shiritat Terminalë të 5 pikave të lidhura të pikave dhe shënohen me shkronjat abcde dhe fghij. Një ndarje e madhe në mes të bordit të bukës ndan rreshtat horizontale, kjo lehtëson përdorimin e mikroçipave të Paketës së Dyfishtë Inline (DIP). Në anët e bordit të bukës janë kolona vertikale të vrimave, zakonisht të shënuara me vija të Kuqe dhe Blu. Këto kolona vertikale përdoren më shpesh për lidhjet e rrymës (tension pozitiv dhe tokëzim), dhe quhen "Autobus". Ne do t'i bashkojmë të gjitha lidhjet tona pozitive dhe tokësore me këto autobusë në secilën anë të bordit të bukës. Në një hap të mëvonshëm do të lidhim tokat dhe autobusët pozitivë në secilën anë të pjatës.

Për të 'lidhur' dy komponentë elektronikë, ne thjesht i vendosim prizat (ose 'këmbët') e pjesëve në vrimat horizontale ngjitur. Kjo i lejon një përdoruesi të lidhë shumë përbërës së bashku duke përdorur çdo rresht horizontal prej 5 pikësh.

Hapi 2: Fut 555 Timer

Kohëmatësi 555 është një mikroçip 8 pin DIP, të cilin do ta konfigurojmë si një multivibrator i qëndrueshëm i aftë për të matur përçueshmërinë elektrike. Orientoni çipin në mënyrë që Pin 1 të jetë në krye - do të shihni një rreth të vogël pranë pin 1 në çip, gjithashtu shihni diagramin i cili identifikon secilën prej kunjave në Timer 555.

Vendoseni kohëmatësin 555 në fund të Breadboard. Tabela e bukës është e rregulluar me një hendek në mes, mikroçipi duhet të kalojë nëpër këtë hendek. Rreshtat e bordit të bukës janë të numëruara, ne do të futim kohëmatësin 555 në rreshtat 27, 28, 29 dhe 30, me kunjin 1 në rreshtin 27.

Hapi 3: Mbërtheni 1 në Tokë

Duke bashkangjitur 555 Pin 1 në Ground, shtoni një tel kërcyes nga rreshti 27 kolona A në Autobusin e Tokës.

Hapi 4: Kondensatori i kohës C1

Lidhni Kondensatorin e kohës C1 (0.0042uF) midis Pin 1 dhe Pin 2 të Kohëmatësit 555. Futni kondensatorin e vogël blu në rreshtat 27 dhe 28 në kolonën B.

Ky kondensator përcakton gamën e përgjithshme të frekuencës së kohëmatësit, këtu ne përdorim një vlerë shumë të vogël në mënyrë që të marrim rezolucionin më të lartë të pulseve nga 555 ndërsa matim luhatjet në kapacitetin elektrik në të dy sondat.

Hapi 5: Shkëputja e kondensatorit C2

Lidhni kondensatorin e shkëputjes me frekuencë të lartë C2 (1uF) përgjatë pozitivit dhe tokëzuesit të 555 Timer, kunjat 1 dhe 8 në rreshtin 27, kolona D dhe G.

Mund të jetë e dobishme të shkurtoni këmbët e kondensatorit, për një përshtatje më të mirë në tryezën e bukës, por kini kujdes të lini hapësirë të mjaftueshme që këmbët të përfshijnë mikroçipin dhe të lidhen plotësisht me bazat e bukës.

Hapi 6: Shkëputja e Kondensatorit Elektrolitik C3

Lidhni shkëputjen e kondensatorit elektrolitik të frekuencës së ulët C3 (41uF) përgjatë kohëmatësit 555 pozitiv dhe tokëzues, kunjat 1 dhe 8 në rreshtin 27, kolona C dhe H.

Vini re se kondensatorët elektrolitikë janë të polarizuar, duke identifikuar fundin negativ me një shirit të bardhë poshtë anës së kapakut; sigurohuni që ana negative e kondensatorit të shkojë te kolona C e Pin 1 (Ground) dhe ana pozitive e kondensatorit të shkojë te kolona H. e Pin 8 (Pozitive).

Hapi 7: Dalja LED

Shtoni LED -in e Kuq në kunjin dalës 3 të 555 Timer Row 29 pin A dhe përballë Ground Bus. Vendosni plumbin më të gjatë të LED (anodës) në Rreshtin 29 Kolona A, me këmbën më të shkurtër të LED në një nga vrimat e Ground Bus.

**- LED janë të polarizuar dhe duhet të futen në orientimin e duhur. Këmba katodike e LED -it (negative) mund të identifikohet nga një skaj i rrafshuar në anën e LED, dhe Anoda pozitive mund të identifikohet nga këmba më e gjatë. Polariteti dhe ngjyra e LED -së mund të identifikohen duke përdorur një bateri të thjeshtë me butona, duke e rrëshqitur baterinë midis prizave LED, ose do të shihni shkëlqimin LED ose jo, provoni ta ktheni baterinë në drejtim tjetër. LED do të ndizet kur bateria + (fundi i gjerë) lidhet me Anodën (këmba më e gjatë) dhe bateria - (butoni më i vogël) lidhet me këmbën tokësore të Katodës. Merrni një bateri me buton CR2032 3v dhe provojeni!

Pasi të keni punuar gjithçka në hapin e fundit, mund të ktheheni dhe të shkurtoni këmbët e LED nëse dëshironi.

SH NOTNIM: në të gjitha rrethanat normale, një rezistencë do të shtohej midis pinit të daljes dhe LED. Për të thjeshtuar ndërtimin e këtij kompleti, rezistencat kufizuese aktuale janë hequr. Ne kemi përfshirë rezistorë për secilën LED në komplet. Udhëzimet e modifikuara duke përfshirë rezistencat kufizuese aktuale do të jepen si një shtojcë.

Hapi 8: Jumper 555 Nxjerr në Prag

Lidhni një tel Jumper midis Pin 2 dhe Pin 6 të 555 Timer Row 28 kolona D në Rreshtin 29 Kolona G.

Kjo bashkon pragun dhe kunjat e këmbëzës të kohëmatësit 555, të cilat formojnë lidhjen hyrëse për elektrodën primare.

Hapi 9: Jumper 555 Rivendosni në V+

Lidhni Pin 4 të Kohëmatësit 555 me Autobusin Pozitiv duke përdorur një tela Jumper Rreshti 30 Kolona D me Autobusin Pozitiv

Lidhni Pin 8 të Kohëmatësit 555 me Autobusin Pozitiv duke përdorur një tela Jumper Rreshti 27 Kolona I me Autobusin Pozitiv

(shtoni imazhin dhe hapin për 555 VCC në V+)

Hapi 10: Rezistori R1 100K 555 Shkarkimi në Autobusin Pozitiv

Lidhni rezistencën R1 (100k) midis kunjit 7 të 555 dhe autobusit pozitiv. Vendosni njërën anë të Rezistorit në Rreshtin 28 Kolona J dhe anën tjetër të rezistencës në Autobusin Pozitiv.

Hapi 11: Prova Input Jack

Hyrja e sondës është një prizë mono 3.5 mm, e cila lidhet me tabelën e bukës përmes dy kunjave të ngjitur. Ndërsa është një vend i ngushtë, kunjat e kokës të ngjitur në prizë do të përshtaten në Rreshtin 28 dhe 29 Kolonën H.

Kunjat e kokës janë shtuar në priza për ta bërë më të lehtë për përdoruesin të ndërtojë kompletin. Ju lutemi vini re se stresi i tepërt në prizën ose kunjat mund të shkaktojë dëme në lidhjen e saldimit. Nëse kompleti juaj nuk ka kunjat e kokës të ngjitur në prizë, ju lutemi shihni shtojcën për udhëzimet e bashkimit për folenë dhe kokën.

Hapi 12: Kërcyesi pozitiv i autobusit

Lidhni Autobusin Pozitiv në të dy anët e bordit të bukës duke futur një tel Jumper midis pikave më të larta në anën e majtë dhe të djathtë (të kuqe) të Power Bus.

Hapi 13: Kërcyesi i autobusit tokësor

Lidhni autobusin tokësor në të dy anët e bordit të bukës duke futur një tel Jumper midis pikave më të larta në anën e majtë dhe të djathtë (blu) Ground Bus.

Hapi 14: Testimi i Galvanometrit

Tani jemi gati të lidhim disa bateri dhe të testojmë Galvanometrin që sapo kemi ndërtuar nga Kohëmatësi 555.

Futni 3 bateri AA në kutinë e zezë të Baterisë, sigurohuni që çelësi i energjisë në kuti të jetë në pozicionin 'OFF'. Bashkangjitni kutinë e baterisë Teli i kuq në autobusin e pllakës së bukës së bukës, ngjiteni kutinë e baterisë tela e zezë në autobusin e tokës së bukës (blu). Tani rrëshqiteni çelësin e energjisë në kutinë e baterisë në 'ON'. LED duhet të ndriçohet, duke treguar se kohëmatësi 555 është i ndezur.

Bashkangjitni prizat e elektrodës së bardhë (mos u shqetësoni ende duke përdorur jastëkët ngjitës) në folenë 3.5 mm që lidhet me Galvanometrin. Duke prekur skajet e butonit metalik të elektrodave me gishtat, do të jeni në gjendje të shihni ndezjen LED bazuar në ndryshimet në përçueshmërinë. Prekja e elektrodave shumë lehtë mund të tregojë ndezjen dhe fikjen e ndezjes së LED -it ngadalë, duke i shtrënguar me të vërtetë elektrodat, LED ndizet shumë shpejt, duke u dukur sikur LED -i mbetet i ndezur ose pak i zbehur.

Hapi 15: Futni ATMEGA328 28pin DIP

Kit juaj MIDIsprout vjen me një mikrokontrollues të paraprogramuar ATMEGA328, me siguresa të vendosura në 8Mhz në oshilatorin e brendshëm (Siguresat: Low-E2 High-D9 Ext-FF), dhe të para-ngarkuar me firmware-in MIDIsprout. Ky DIP 28 pin ka dy rreshta paralel me 14 kunja.

Futni çipin 328p në krye të dërrasës së bukës, duke identifikuar Pin 1 nga rrethi i vogël në çip, në Rreshtat 1 - 14 që përfshijnë DIP -in përtej hendekut në Kolonat E dhe F.

** Për të riprogramuar dhe eksperimentuar me lehtësi, është e mundur të shtoni një oshilator 16Mhz në kunjat 9 dhe 10 të bordit, dhe programoni duke përdorur një bord arduino Uno me modifikime të kodit MIDIsprout. ATMEGA328 gjithashtu mund të riprogramohet përmes ICSP me një programues të jashtëm (arduino tjetër) dhe një labirint telash Jumper;)

** Gjithashtu si një shtesë, Kit MIDIsprout mund të ndërtohet duke përdorur hapat e mëparshëm për të montuar Galvanometrin, me pjatën e bashkuar drejtpërdrejt në një Arduino Uno! Qëndroni të sintonizuar…

Për referencë, kodi i para -ngarkuar në versionin aktual MIDIsprout:

Kodi Arduino:

Hapi 16: Ndizni ATMEGA328

Bashkangjitni kunjin VCC në 328 në Autobusin Pozitiv duke përdorur një bluzë midis Kolonës A të Rreshtit 7 dhe Autobusit Pozitiv.

Hapi 17: Tokëzoni ATMEGA328

Bashkangjitni kunjin Ground në 328 në Ground Bus duke përdorur një kërcyes midis Rreshtit 8 të Kolonës B dhe Autobusit Ground.

Hapi 18: Ndizni ATMEGA328 (analog)

Bashkangjit pinin analog të Tensionit në 328 në Autobusin Pozitiv duke përdorur një kërcyes midis Rreshtit 9 Kolonës J dhe Autobusit Pozitiv.

Hapi 19: Tokëzoni ATMEGA328 (analog)

Bashkangjitni kunjin Ground në 328 në Ground Bus duke përdorur një bluzë midis Rreshtit 7 Kolonës J dhe Autobusit Ground.

Hapi 20: Dalja e kohëmatësit 555 në hyrjen ATMEGA328

Lidhni kunjin dalës nga Kohëmatësi 555 në Kunjin Input 4 në 328 me një tel Jumper midis 555 Kohëmatësit të Kohës 3 Rreshti 29 Kolona D dhe Rreshti 4 Kolona D.

Këtu dalja dixhitale e 555 shkakton një kunj ndërprerës në 328, INT0, i cili mat dhe krahason kohëzgjatjet e pulsit.

Hapi 21: Doreza

Doreza e përfshirë duhet të përgatitet duke përkulur butësisht tre këmbët e saj (përkulni të tre në të njëjtën kohë) në mënyrë që çelësi të qëndrojë vertikalisht. Futni çelësin në anën e majtë të tabelës së bukës në Kolonën A Rreshtat 19, 20 dhe 21.`

Hapi 22: Fshirëse çelësash në hyrje analoge ATMEGA328

Lidhni kunjin qendror të dorezës me hyrjen analoge (A0) të 328 duke përdorur një tel Jumper. Bashkangjitni një kërcyes midis Rreshtit të Knob 20 Kolona E dhe 328 (pin A0) Rreshtit 6 Kolonës G.

Hapi 23: MIDI Jack

Vendosni MIDI Jack në tabelën e bukës. Përgatitni prizën duke identifikuar dy kunjat e montimit me majë të vendosura në pjesën e përparme të folesë MIDI dhe duke i përkulur ato lart për të treguar pjesën e përparme të folesë MIDI. Vendoseni folenë MIDI në anën e djathtë të tabelës së bukës, me prizën përballë anës së djathtë. Vendosni folenë MIDI në Kolonën I dhe J, Rreshtat 18, 19, 21, 23 dhe 24. Pesë kunjat e foleve MIDI do të futen (ngushtë) në pjatën e bukës, kini kujdes që të mos shtyni shumë.

Hapi 24: Këmbimi i të dhënave MIDI në ATMEGA328 Tx

Lidhni pinin e daljes së të dhënave MIDI me pinin ATMEGA328 Transmetimi serik (Tx), duke bashkangjitur një kërcyes midis Kolonës F Rresht 23 (MIDI Data pin 5) dhe Kolonës B Rresht 3 (328 Tx).

Hapi 25: Rezistori i fuqisë MIDI në V+

Lidhni një rezistencë midis pinit të rrymës MIDI (4) dhe V+ duke përdorur një rezistencë 220 Ohm të lidhur me Kolonën H Rresht 19 (fuqia MIDI) dhe Autobusin Pozitiv në anën e djathtë të tabelës.

Hapi 26: MIDI Jumper Ground

Lidhni kunjin MIDI Ground me autobusin Ground duke përdorur një tel Jumper midis Kolonës F Rreshti 21 (MIDI Ground) dhe Autobusit Ground.

Hapi 27: Tubi Pozitiv Pozitiv

Lidhni kunjin e tensionit pozitiv Knob në Autobusin Pozitiv duke përdorur një kërcyes midis Kolonës D Rreshtit 19 dhe Autobusit Pozitiv.

Hapi 28: Knob Ground

Lidhni kunjin Knob Ground me Ground Bus duke përdorur një kërcyes midis Kolonës D Rresht 21 dhe Autobusit Ground.

Hapi 29: LED (e kuqe)

Ka 5 LED me ngjyra në MIDIsprout të cilat ofrojnë një shfaqje të lehtë dhe tregues të gjendjes së shënimeve MIDI që luhen.

Lidhni Anodën LED (të kuqe) - këmbën e gjatë në Kolonën A Rreshti 5 dhe Katodën LED në Autobusin Ground.

**- Për thjeshtësi, ne po heqim rezistencat kufizuese aktuale në këtë strukturë, ju lutemi shihni shtojcën për hapat për të përfshirë rezistorët me LED.

Hapi 30: LED (të verdhë)

Lidhni Anodën LED (të verdhë) - këmba e gjatë në Kolonën A Rreshti 11 Lidhni Anodën LED (të kuqe) - këmbën e gjatë në Kolonën A Rreshti 5 dhe Katodën LED në Autobusin Ground. Dhe Katodën LED në Autobusin Tokësor.

Hapi 31: LED (jeshile)

Lidhni Anodën LED (jeshile) - këmbën e gjatë në Kolonën A Rreshti 12 dhe Katodën LED në Autobusin Ground.

Hapi 32: LED (blu)

Lidhni Anodën LED (blu) - këmbën e gjatë në Kolonën J Rreshti 14 dhe Katodën LED në Autobusin Ground.

Hapi 33: LED (e bardhë)

Lidhni Anodën LED (të bardhë) - këmbën e gjatë në Kolonën J Rreshti 13 dhe Katodën LED në Autobusin Ground.

Hapi 34: Mbajtës i oshilatorit të kristalit 16MHz

Lëkundësi kristalor 16MHz duhet të shtohet në kunjat 9 dhe 10 të rreshtit 9 dhe 10 të kolonës C. ATMEGA328 Pjesa nuk është e polarizuar dhe kristali mund të futet në kunjat 9 dhe 10 në secilin orientim.

Hapi 35: Paketa e baterisë

Bashkangjiteni paketën e baterisë në tabelën e bukës duke e vendosur paketën e baterisë Teli i Kuq në Autobusin e Tensionit Pozitiv në tabelën e bukës dhe tela e Mbrapa në Autobusin e Tokës së Paneleve. Vendosni 3 bateri AA dhe ndizni kutinë e baterisë. Me ndezjen e LED nga Galvanometri 555 duhet të ndriçojë.

Lidhni prizat e elektrodës me prizën në pjesën e poshtme të tabelës së bukës dhe prekni dy skajet e butonave të prizave. LED i Galvanometrit duhet të ndizet në përgjigje të përçueshmërisë në gishtat tuaj.

Hapi 36: Sonifikimi i Biodatave

Kur prizat e elektrodave preken ose ngjiten duke përdorur jastëkë xhel, programi MIDIspout do të zbulojë ndryshime të vogla në përçueshmëri dhe do t'i përfaqësojë këto ndryshime si shënime MIDI dhe drita shumëngjyrëshe!

Duke lidhur një kabllo MIDI nga priza MIDI në tabelën e bukës, MIDIsprout Kit mund t'i bashkëngjitet sintetizatorëve, tastierave, gjeneratorëve të zërit dhe kompjuterëve që mbështesin MIDI për të prodhuar tinguj në reagim ndaj shënimeve MIDI.

Duke e kthyer çelësin, Pragu/Ndjeshmëria e daljes MIDI mund të rregullohet. Duke ulur pragun, mund të zbulohen luhatje më të vogla në përçueshmëri nga galvanometri; duke rritur pragun, kërkohen ndryshime më të mëdha në mënyrë që të prodhohen shënime. Gjatë instalimeve afatgjata, unë përdor një cilësim të ulët të pragut i cili prodhon një rrjedhë të këndshme llafazane të të dhënave MIDI. Për ngjarjet ndërvepruese publike me bimë të shumta, e ngre pragun mjaft të lartë, gjë që rezulton që shënimet MIDI të prodhohen vetëm kur një person afrohet shumë ose prek fizikisht bimën.