Arduino Bell Controlled Tower / Carillon: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Ini adalah satu set loceng muzik yang didorong oleh solenoid dan dikendalikan oleh mikrokontroler Arduino. Terdapat 8 loceng yang meliputi satu oktaf. Loceng boleh dikawal dari PC, atau menara boleh berdiri sendiri dan memainkan melodi yang diprogramkan. Lihat halaman terakhir untuk video dalam aksi.

Langkah 1: Bahagian

Bahagian-bahagian berikut telah digunakan: 1 set bel tangan berwarna. Saya mendapatkannya dari Aldi tempatan saya dengan harga $ 20. Mereka merangkumi jarak antara C hingga C. (I.e. c, d, e, f, g, A, B, C). Panel & pendakap kayu untuk menahan loceng dan solenoid di tempatnya. $ 10.8 Solenoid untuk menekan loceng. Saya meletakkan ini di kotak sampah saya. Saya mendapatkannya dari tukang beli mesin taip yang membuangnya. Anda mungkin menemui yang serupa di mikrokontroler Ebay. Arudino. ~ $ 45. Saya mendapat milik saya dari SparkFun electronics. Proto / Perf board & misc komponen untuk membuat 'perisai' khas saya untuk arduino. $ 10. Papan pemandu Darlington. Saya menggunakan yang saya letakkan, tetapi saya percaya ia tidak dijual secara berasingan. Sekiranya boleh menggunakan cip ULN2803 dengan harga beberapa dolar.

Langkah 2: Kerja Kayu

Cukup mengejutkan bahawa langkah ini mengambil masa yang paling lama. Pengekodan dan pendawaian memerlukan lebih sedikit masa daripada gam untuk kering. Bingkai untuk ini cukup mudah. Hanya sekeping papan lapis untuk memegang semua loceng, ditambah beberapa kurungan pinus untuk solenoid. Semuanya dilekatkan dengan gam PVA. Untuk membuat pendakap solenoid lebih berulang, saya membuat stensil di MS Visio dan kemudian terpaku pada kayu. Ini banyak membantu semua solenoid berada pada jarak yang tetap dari loceng. Sekiranya anda melakukan ini, saya tidak dapat memberi tekanan yang cukup untuk mengukur lokasi penyerang dengan teliti. Bunyi loceng agak berbeza bergantung pada tempat anda memukulnya dan 'lemparan' solenoid.

Langkah 3: Elektronik & Pendawaian

Sisi pemandu: Saya cukup bernasib baik kerana pemandu Darlington berbaring, yang menyederhanakan reka bentuk. Darlington adalah transistor kuasa yang boleh anda gunakan untuk memacu beban yang lebih berat daripada yang biasanya disokong oleh pin mikrokontroler kecil. Papan yang saya gunakan adalah berdasarkan cip ULN2803, yang agak biasa dan murah. Harap maklum: Solenoid (biasanya) tidak direka untuk sentiasa dikendalikan! Mereka mungkin meleleh jika anda melakukannya! Lihat bahagian perisian untuk maklumat lebih lanjut. Bahagian Arduino: Ini hanya untuk mencari 8 pin IO dari arduino untuk mendorong input Darlington. Oleh kerana saya mahu menghantar dan menerima data bersiri, saya tidak dapat menggunakan pin 0 & 1, jadi saya akhirnya menggunakan angka 2, 3, 4 & 5 di satu sisi, dan menggunakan empat pin input analog di sisi lain sebagai output digital. Saya juga menambahkan potensiometer yang disambungkan ke input analog # 5, yang digunakan untuk mengawal tempo. Dua LED digunakan untuk maklum balas visual pemandu. Pin 8-13 tidak berguna kerana jarak pin arduino yang funky (grr…), Saya mendapati (secara tidak sengaja) bahawa kuasa USB mencukupi. Saya bimbang bahawa nadi arus tiba-tiba akan menyebabkan voltan merosot, dan mikrokontroler menjadi 'brown-out', tetapi ini nampaknya tidak berlaku. Perbatuan anda mungkin berbeza. Oleh kerana lebih mudah bagi saya untuk hanya menggunakan kuasa USB, saya akan terus melakukannya sehingga saya menghadapi masalah.

Langkah 4: Reka Bentuk Perisian

Strategi reka bentuk Matlamatnya adalah supaya menara loceng didorong dari PC. Pautan Arduino USBSerial adalah cara yang ideal untuk melakukan ini. Arduino menerima data bersiri dari PC yang sesuai dengan nota mana yang akan dimainkan. Protokolnya mudah; semua nota itu terdapat dalam teks ASCII yang setara. Terdapat juga nombor berangka sebagai kelewatan berubah-ubah. PC menghantar: "cde2fgABC" dan Arduino memainkan loceng 1, 2, 3, berehat setengah nota dan kemudian memainkan loceng 4, 5, 6, 7 & 8. Petua topi kepada John Plocher untuk projek ServoBellsnya, yang sebahagiannya memberi inspirasi projek ini. Arduino Kod Sampingan: Kod arduino menerima data bersiri, menyahkod nota atau kelewatan untuk dimainkan, dan kemudian menukar solenoid dengan betul. Bercakap tentang mana. Pastikan kod anda direka supaya solenoid tidak disimpan !. Sekiranya anda melepaskan solenoid secara tidak sengaja, ia akan mencair. Saya menyelesaikannya dengan membuat catatan rutin saya menjadi blok sehingga solenoid dimatikan, dan bukannya terus mengundi, dll. Kod Sampingan PC: Program klien ditulis dalam C #. Ia mempunyai butang untuk setiap catatan individu, serta butang untuk melodi yang diprogramkan sebelumnya. Data nota dihantar ke port bersiri. Kod sumber untuk semuanya dilampirkan. Bilik untuk penambahbaikan:

Nota polifonik

Saya meninggalkan kemungkinan untuk dimainkan dua nota secara serentak, kerana saya tidak menyangka lagu yang sesuai dengan 1 oktaf memerlukannya. Selain itu menembak lebih dari satu tin solenoid

Membunuh barisan

PC menghantar sejumlah besar nota ke arduino, yang kemudian memprosesnya sehingga barisan kosong. Namun untuk lagu besar ini boleh meletihkan dan mungkin diinginkan untuk mengganggu lagu yang sedang berjalan. Ini dapat dicapai dengan memiliki beberapa huruf lain dalam kalimat bersiri (mis. 'X') sebagai kod untuk menyingkirkan penyangga.

Langkah 5: Mengendalikan Loceng

Mengendalikan loceng cukup mudah. Pasang kabel USB dan buka perisian PC. Anda boleh mengklik butang loceng individu untuk memainkan lagu. Secara pilihan ada butang untuk bermain timbangan, lagu yang diprogramkan dan juga kotak teks untuk memasukkan teks bentuk bebas. Saya telah memasukkan video loceng yang sedang dimainkan. Setakat ini, hanya lagu-lagu sederhana yang diprogramkan di dalam. Video ada di sini: https://blip.tv/file/1521415 (Sekiranya ada yang tahu cara memainkan tema Futurama dalam satu C melalui oktaf C, beritahu saya….)