Xylophone MIDI i automatizuar: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Në këtë udhëzues ne do të eksplorojmë sesi solenoidët e zjarrit përdorin sinjale Arduino Uno dhe MIDI. Një nga aplikimet më të mira për këtë është ndërtimi i një ksilofoni të automatizuar. Ndërsa ky është vetëm një udhëzues, kodi Arduino dhe skemat elektrike do të sigurohen.

Para se të përpiqeni të merreni me këtë projekt, duhet të keni:

• Aftësitë themelore të përpunimit të drurit
• Aftësitë e bashkimit
• Kuptimi i platformës Arduino
• Shumë durim.

Pjesët dhe materialet mund të gjenden tek shitësi i zgjedhur nga ju, por nëse jeni i ri në botën e elektronikës sugjerohet që të përdorni Adafruit për të blerë pjesët tuaja.

Lista e pjesëve. (Shënim: Ndryshimet e ndryshme në ksilofonin që blini mund të rezultojnë në nevojën për pjesë shtesë dhe/ose të ndryshme)

• Xylophone 16 kyç
• MIDI Jack
• Arduino Uno R3
• Arduino Dev. Mburojë
• MCP23017 I2C Zgjerimi
• Optokoupler me shpejtësi të lartë 6N136
• Mini solenoide 12V - x16
• Dioda 1N4007 - x17
• Rezistencë 470 ohm - x2
• Rezistencë 1K ohm - x17
• Rezistencë 10K Ohm
• C1815 transistor NPN
• C4811 Transistor Darlington ose transistor TIP120 - x16
• Kunjat dhe bazat e kokës
• 12V - Furnizimi me energji elektrike. (Solenoidet mund të marrin mjaft energji, unë rekomandoj një furnizim 10A)
• LED (Ngjyra sipas preferencës tuaj)
• Kunj dollap 3/4 inç - 6ft
• Kompensatë 3/4 inç ose MDF
• Pllakë perfe
• Kordoni i ndërfaqes USB në MIDI (nëse kontrollohet nga kompjuteri)
• Vida me madhësi 4 mm m2 - x32
• m2 rondele të sheshta - x32
• Tela
• Vida të ndryshme druri

Lista e mjeteve (Shënim: Ky projekt kërkon fabrikimin e drurit dhe këshillohen mjete shtesë të përpunimit të drurit.)

• Makine per ngjitjen e metalit
• Zhveshëset me tela
• Kaçavida.
• Pincë
• Armë me ngjitës të nxehtë
• Super ngjites
• Stërvitje
• Stërvitni copa. (Bit me lopatë 3/4 inç dhe copa për vrimat e pilotit)
• Mjet matës (kam përdorur një skaj të drejtë.)
• Laps.
• Jigsaw

Mjete Opsionale

• Mjeti i saldimit (nëse jeni i ri në saldim)
• Piskatore

Hapi 1: Instalimi i kontrolluesit të mesëm

Hapi i parë është mbledhja e kontrolluesit MIDI.

Për këtë do t'ju duhet:

• MIDI Jack
• Arduino Dev. Mburojë
• MCP23017 I2C Zgjerimi
• Optokoupler me shpejtësi të lartë 6N136
• Dioda 1N4007 - x1
• Rezistencë 470 ohm - x2
• Rezistencë 1K ohm - x1
• Rezistencë 10K Ohm
• C1815 transistor NPN
• Kunjat dhe bazat e kokës
• LED
• Tela

Qarku MIDI mund të duket frikësues për fillestarët, por në fakt është mjaft i drejtë përpara. Nëse ndiqni skemën e dhënë, nuk duhet të keni ndonjë problem.

Vendosja e komponentëve do të jetë kritike. Easyshtë e lehtë të mbarosh nga dhoma mjaft shpejt kështu që ju lutemi përdorni fotografinë e dhënë të kontrolluesit të përfunduar si udhëzues. Ka disa paraqitje që do të funksionojnë për këtë hap, kështu që nëse luani me vendosjen, mund të gjeni një mënyrë që funksionon më mirë për ju.

Çdo gjë do të ketë një bazë të përbashkët në këtë projekt; e cila do të jetë e rëndësishme në hapin tjetër.

Meqenëse ne po punojmë me një furnizim me energji 12 volt, solenoide 12 volt dhe 12 volt është brenda intervalit të pranueshëm për të fuqizuar një Arduino, ne mund të përdorim të njëjtën furnizim me energji për gjithçka.

Nëse jeni i ri në saldim, ju sugjeroj fuqimisht që të shikoni udhëzuesin e Adafruit për saldimin dhe praktikimin në disa pllaka para se të vazhdoni me këtë projekt.

Po kështu, nëse jeni fillestar në leximin e skemave, tani do të ishte një kohë e mirë për të lexuar disa simbole dhe polaritet. Gjithçka rreth qarqeve është një burim i mrekullueshëm për këtë.

Hapi 2: Instalimi i qarqeve solenoide

Tjetra Ne do të kalojmë në qarkun solenoid.

Për këtë hap do t'ju duhet:

• 1 Diodë 1N4007 - x16
• Rezistencë 1K ohm - x16
• Transistor Darlington ose transistor TIP120 - x16
• Kunjat dhe bazat e kokës
• Tela

Qarku solenoid është shumë më pak frikësues. Për shkak se këto qarqe do të jenë goxha të vogla, është një kohë e mirë për të përdorur disa copa të dërrasës së dërrasës nëse i keni ato të shtrira përreth. Ju do të duhet të bëni 16 nga këto. Në foton shembull 4 qarqe për tabelë u bënë dhe funksionoi në mënyrë perfekte.

Mos harroni të lidhni telat e tokëzimit të qarqeve tuaj solenoid me të njëjtin plan tokësor në të cilin është Arduino juaj.

Çdo gjë në shembull është modulare, kështu që titujt dhe bazat u përdorën për ta bërë testimin më të përshtatshëm. Sidoqoftë, nëse doni të kurseni disa dollarë, mund t'i lidhni telat direkt në dërrasa.

Solenoidet që u përdorën në shembull erdhën me 2 lidhje JST pin nga fabrika. Ndërsa asnjë port JST nuk ishte i dobishëm në kutinë time të veglave, disa lidhës të rastësishëm të këndit të drejtë u shoqëruan me to bukur. Një përdorim tjetër i mirë i materialeve të skrapit.

Hapi 3: Ndërtimi i kornizës

Hapi i tretë, dhe më i madhi në proces është montimi i kornizës.

Do t'ju duhet:

• 16 kyç Xylophone Mini 12V
• Kunj dollap 3/4 inç - 6ft
• Kompensatë 3/4 inç ose MDF
• Vida të ndryshme druri

Korniza është zona e parë ku do të jeni kryesisht vetë. Ka shumë mundësi që ju nuk do të keni të njëjtin ksilofon që kam përdorur dhe matjet tuaja do të jenë të ndryshme nga të miat. Por mos kini frikë, unë do të siguroj sa më shumë informacion mbi procesin e projektimit të jetë e mundur.

Së pari mora 3 matjet e ksilofonit tim:

• Lartësia
• Gjatësia
• Gjerësia e anës së ulët të oktavës (pika më e gjerë)

Unë pastaj prerë një drejtkëndësh nga kompensatë; gjatësia e drejtkëndëshit tuaj duhet të përputhet me gjerësinë e ksilofonit tuaj. Lartësia duhet t'ju japë hapësirë të mjaftueshme për të ngritur ksilofonin tuaj disa centimetra nga çfarëdo sipërfaqe që ta vendosni. Ai gjithashtu duhet t'i japë hapësirës së mjaftueshme shiritit tuaj qendror për të vendosur solenoidet dhe qarkun e tranzistorit.

Pasi kam prerë drejtkëndëshat e mi, unë kam prerë një nga cepat e secilit për t'u dhënë atyre një formë të bukur. Ky hap është opsional, por nëse doni të bëni të njëjtën shenjë nga ku fillimi i këndit do të jetë i barabartë me çelësat e ksilofonit tim dhe të prerë në qendër të sipërme. Të dy palët duhet të jenë identike me njëra -tjetrën.

Unë mbërtheva dy anët së bashku dhe përdor një copë lopate 3/4 inç për të shpuar vrima që do të më lejonin të futja kunjin tim.

Pasi mbaroi, unë preva edhe 2 copë kompensatë si mbështetëse për të mbajtur ksilofonin (e ngjashme me kunjat e rafteve). Formula që kam përdorur për të përmasuar mbështetëset shpjegohet më poshtë.

Përmasat e mbështetjes:

• Mbështetje ksilofoni 1 (Lartësia = 1 inç, Gjatësia = Gjerësia e anës së ulët të oktavës së ksilofonit)
• Mbështetës ksilofoni 2 (Lartësia = 1 inç, Gjatësia = Gjerësia e anës së lartë oktava të ksilofonit)

I ngjita dhe i vidhova mbështetëset në kornizë duke u siguruar që ato të mbanin nivelin tim të ksilofonit. Unë e preva dollapin e dollapit tim në gjysmë dhe i shtyva 2 pjesët në vrimat e tyre. Kontrollova përshtatjen bazë të gjithçkaje dhe e ngjita së bashku. Pasi të jetë tharë zamja, unë i preva pjesët shtesë të kunjit të dollapit dhe i rrëzova ato rrafsh me anët.

Shiriti qendror është pjesa më e ndërlikuar dhe më e rëndësishme. Duhet të jetë krejtësisht e drejtë dhe do t'ju duhet të lini një sasi pothuajse të përsosur të hendekut midis shiritit qendror dhe çelësave. Shumë hendek dhe solenoidët tuaj nuk do të kenë kontakt, shumë pak një boshllëk dhe ksilofoni juaj nuk do të tingëllojë si duhet.

Kam prerë shiritin qendror për t'u përshtatur mirë midis dy anëve të ksilofonit. E lëmova, e mata dhe e përsërita këtë hap derisa shiriti im qendror ishte aq i drejtë sa mund ta bëja. Pastaj vendosa një revistë që ishte e trashë 4 mm drejtpërdrejt në çelësat e ksilofonit tim dhe e përdor atë si një udhëzues për të mbajtur shiritin qendror pikërisht aty ku duhej të ishte. Kam përdorur 2 vida në secilën anë për të mbajtur shiritin qendror në vend.

Urime, keni mbaruar me kornizën!

Hapi 4: Vendosja e solenoideve

Hapi 4 është bashkimi i solenoideve në shiritin qendror.

Do t'ju duhet:

• Mini solenoide 12v - x16
• Vida me madhësi 4 mm m2 - x32
• m2 rondele të sheshta - x32
• Vida të ndryshme druri
• Shkopinj artizanale

Mënyra se si i vendosni solenoidët tuaj varet nga ksilofoni juaj. Vendosa një shkop artizanal përtej sa shumë çelësa në të do të përshtateshin dhe zona të shënuara ku solenoidet e mia do të trokisnin në mes të çdo çelësi ksilofoni. Hapësira përfundoi duke qenë 4 solenoide për shkop artizanal.

Solenoidet e përdorura në shembull ishin pre-prekur për vida me madhësi M2. Një vidë 4 mm M2 me një rondele të sheshtë M2 siguroi solenoidin në shkopin e artizanatit në mënyrë të përsosur. Unë shpova paraprakisht vrimat për vidhat dhe sigurova fort solenoidet në shkopinjtë e artizanatit.

Pastaj unë preva disa shkopinj të tjerë artizanal dhe i ngjita në pjesën e pasme të aranzhimit tim solenoid; kjo bëri dy gjëra. Së pari, ai e vendosi rregullimin solenoid larg shiritit qendror, në mënyrë që kokat e vidhave M2 të vendosura në pjesën e pasme të solenoideve të mos uleshin kundër rrezes qendrore. Së dyti, i dha aranzhimit solenoid një lidhje më të fortë duke siguruar më shumë material për tu vidhosur.

Për të bashkuar aranzhimin në rrezen qendrore, unë e shpërndava hapësirën duke e rreshtuar aranzhimin solenoid aty ku duhet të isha; i shtyva me dorë kumarxhinjtë e mi solenoid për të qenë i sigurt se të gjithë do të godisnin çelësat e ksilofonit në mënyrë të barabartë; dhe më pas përdori vida të vogla druri për ta bashkangjitur në shiritin qendror.

Hapi 5: Kodimi i Arduino dhe Kuptimi i MIDI

Për të programuar Arduino do t'ju duhet të instaloni ID -në më të fundit të Arduino dhe të mësoni se si të bëni disa gjëra themelore si ngarkimi në Arduino tuaj dhe instalimi i Bibliotekave. Ka shumë udhëzues në internet se si ta bëni këtë dhe procesi nuk përshtatet në fushën e këtij ndërtimi.

Pasi të jeni të kënaqur duke përdorur Arduino IDE, do t'ju nevojiten Bibliotekat e mëposhtme.

• Biblioteka Arduino MIDI
• Biblioteka Adafruit MCP23017

Pasi të keni instaluar ato biblioteka, shkarkoni kodin nga ky udhëzues dhe kopjoni dhe ngjisni në Arduino IDE.

Pa bashkangjitur bordin MIDI që keni krijuar, ngarkoni kodin në Arduino. Pasi të jetë ngarkuar kodi lidhni gjithçka, shtypni butonin e rivendosjes në Arduino dhe provoni që gjithçka po funksionon ashtu siç duhet.

SHËNIM*

Ksilofonë të ndryshëm kanë aranzhime të ndryshme të shënimeve, kështu që kodi i saktë që kam shkruar mund të mos funksionojë si duhet për ksilofonin tuaj. Por kjo është një rregullim i lehtë. Referojuni këtij grafiku të shënimeve MIDI dhe ndryshoni numrin e shënimit në kodin Arduino që të korrespondojë me shënimet e ksilofonit tuaj.

Për referencë, shënimet që kam paracaktuar janë si më poshtë:

• 79 - G
• 77 - F
• 76 - E
• 74 - D
• 72 - C
• 71 - B
• 69 - A
• 67 - G
• 65 - F
• 64 - E
• 62 - D
• 60 - C - C mesme
• 59 - B
• 57 - A
• 55 - G
• 53 - F

Hapi 6: Programi i Muzikës

Programi që shihni në video është Guitar Pro 6. Nuk është shumë i shtrenjtë, por është i lehtë për t’u përdorur dhe mund të nxjerrë MIDI pikërisht ashtu siç dua. Një tipar tjetër i këndshëm i GP6 është se ju mund të shtoni staccato në një këngë të tërë e cila ndihmon ksilofonin të tingëllojë më mirë duke lëshuar shënimet para kohe.

Detaji tjetër i rëndësishëm është se ksilofoni im është vetëm 2 oktava notash natyrore; do të thotë se nuk mund të luajë mprehta ose banesa.

Nëse e keni ndërtuar këtë projekt, ju lutemi mos ngurroni të shkarkoni Temën Tetris që kam përfshirë në këtë faqe.