Cara Membuat Sarung Tangan Piano Udara Tanpa Wayar: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Tujuan dan fungsi:

Projek teknologi boleh pakai kami adalah membuat sarung tangan piano udara tanpa wayar dengan lampu yang disegerakkan menggunakan elektronik asas, pengawal mikro seperti HexWear, dan komputer riba dengan perisian Arduino dan Max 8. Kegunaan projek kami adalah memainkan nota piano melalui pembesar suara Bluetooth dengan menggerakkan jari tanpa disambungkan ke sistem pegun atau instrumen yang sebenarnya, serta menatal melalui pilihan pilihan instrumen sehingga semua nota atau suara mereka juga dapat dimainkan melalui sarung tangan tanpa arahan.

Cara kerja projek ini adalah apabila memakai sarung tangan piano udara, masing-masing dari empat jari yang disambungkan mengandungi sensor lentur yang menentukan apakah jari sedang dibengkokkan. Ketika jari ditekuk, LED pada jari yang sesuai menyala memberitahu pengguna bahawa jari ini sudah cukup bengkok, dan menggunakan perisian Max 8, nota yang sesuai akan dimainkan dari komputer. Oleh itu, setiap jari sesuai dengan nota unik dan pengguna dapat memainkan muzik secara wayarles dari sumber luaran melalui sarung tangan ini di tangan mereka. Dengan menggunakan perisian Max 8, ini tidak membataskan sarung tangan hanya untuk memainkan muzik piano, bunyi unik lain dapat dimainkan dari setiap jari yang sesuai yang membolehkan pengguna memanipulasi jenis suara yang mereka mahu.

Senarai bahan yang diperlukan:

• Adafruit sensor lentur pendek (4),
• Adafruit modul lampu latar LED putih (4),
• Perintang 100 kΩ (4)
• Perintang 1kΩ (1)
• Kit mikrokontroler HexWear,
• Kabel USB mikro ke USB
• Pek bateri luaran yang menyambung ke output USB mikro
• Bateri AAA
• Sarung tangan dengan kain yang boleh diregangkan
• Komputer riba dengan perisian Arduino IDE dan Max 8 dipasang
• Pateri dan pateri
• Pita Scotch, Pita elektrik, dan ikatan putar
• Kawat percuma, pemotong wayar, dan pelucut wayar
• Pembesar suara Bluetooth, atau pembesar suara dan kabel AUX
• Heat Shrink dan Heat Shrink Tubing
• Crimper Wayar
• Papan Litar Tipis,

Langkah 1: Bina Litar

Litar utama adalah yang melibatkan beberapa pembahagi voltan secara selari. Ini juga merangkumi sensor lentur, yang merupakan perintang yang resistensinya berubah berdasarkan tahap lenturan dalam satu arah. Apabila sensor lentur dibengkokkan, rintangannya meningkat dari sekitar 25 kΩ hingga 100 kΩ, dan voltan yang dibaca melintang juga meningkat.

Namun, kerana reka bentuk kami menggunakan empat sensor flex, empat LED, dan bluetooth mate kami juga harus menggunakan port expander kerana bilangan port yang tersedia di HEXWear. Kami menyambungkan empat sensor flex melalui input analog pada HEXWear, pasangan Bluetooth ke pin TX dan RX, dan menyambungkan pengembang port MCP23017 ke pin SDA dan SCL yang kemudian akan menyalakan LED.

Lihat gambarajah litar yang dilampirkan untuk maklumat lebih terperinci. (Perhatikan bahawa Vcc dalam diagram sepadan dengan pin Vcc pada HEXWear. Ini boleh disambungkan secara selari jika tidak cukup pin yang tersedia, atau sumber kuasa luaran voltan yang serupa juga merupakan pilihan lain)

Langkah 2: Memasang Perpustakaan Tambahan:

Oleh kerana kami menggunakan HEXWear, perpustakaan tambahan perlu dipasang agar dapat menggunakan perisian Arduino dengan betul. Sila gunakan arahan berikut untuk melakukannya:

1) (Hanya Windows, pengguna Mac boleh melangkau langkah ini) Pasang pemacu dengan melayari laman web https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Muat turun dan pasang pemacu (fail.exe yang disenaraikan pada Langkah 2 di bahagian atas halaman RedGerbera yang dipautkan).

2) Pasang pustaka yang diperlukan untuk Hexware. Buka Arduino IDE. Di bawah "Fail" pilih "Keutamaan". Di ruang yang disediakan untuk URL Pengurus Papan Tambahan, tampal https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… klik "OK." Pergi ke Alat -> Papan: -> Pengurus Lembaga. Dari menu sudut kiri atas, pilih "Disumbang." Cari, dan kemudian klik pada Gerbera Boards dan klik Pasang. Berhenti dan buka semula Arduino IDE.

Untuk memastikan perpustakaan dipasang dengan betul, pergi ke Alat -> Papan, dan tatal ke bahagian bawah menu. Anda mesti melihat bahagian yang berjudul "Gerbera Boards", di mana sekurang-kurangnya terdapat HexWear (jika tidak lebih banyak papan seperti mini-HexWear).

Langkah 3: Membuat Sketsa Arduino

Sketsa Arduino membaca nilai voltan merintangi perintang siri di litar dan memutuskan sama ada ambang yang telah ditetapkan telah dipenuhi atau tidak. Sekiranya ambang batas dilalui, HexWear menyalakan LED yang relevan dan menghantar isyarat kod ASCII ke komputer riba, yang dapat dibaca dan dipetakan ke nota oleh Max 8 pada langkah selanjutnya. Dengan menggunakan konfigurasi pendawaian yang sesuai dalam diagram litar, semua pin yang diperlukan pada HexWear telah ditentukan dengan betul.

Kami melihat nilai ambang yang dinyatakan dalam lakaran tidak selalu konsisten di HEXWears yang berbeza. Satu cadangan yang kami ada ialah menggunakan plotter bersiri untuk menentukan nilai analog yang dibaca dari sensor fleksibel dan menunjukkan bagaimana nilai ini berubah dari ketika tidak bengkok dibandingkan dengan bengkok. Kemudian anda dapat menggunakannya untuk menentukan nilai ambang anda sendiri yang bertindak balas dengan betul terhadap tingkah laku sensor lentur di litar anda.

Langkah 4: Buat Max 8 Patcher

Patcher Max 8 memetakan input atau isyarat papan kekunci yang diterima melalui saluran Bluetooth komputer riba ke output nota instrumental. Patch Max 8 yang kami gunakan dalam projek kami dilampirkan dan tersedia untuk dimuat turun.

Semasa menggunakan Max, ikuti langkah-langkah ini untuk menghubungkan pasangan bluetooth anda ke Max:

• Sahkan bahawa lakaran terkunci (kunci di kiri bawah harus ditutup)
• Sahkan bahawa "X" di atas objek metro dimatikan (kelabu tidak putih)
• Tekan butang cetak masuk ke objek bersiri dan lihat port yang tersedia di Konsol Max
• Tentukan port yang betul dengan modul bluetooth yang berlabel, dan jika banyak tersedia, cubalah masing-masing sehingga anda dapat mengesahkan yang mana yang berfungsi
• Sepanjang proses ini modul bluetooth anda harus berkedip merah dan ketika berfungsi dengan baik, ia akan berubah menjadi ketamakan
• Terus mencuba sehingga lampu hijau muncul di bluetooth
• Setelah anda berhubung, kunci sketsa anda dan tekan "X" di atas objek metro untuk mula mendengarkan komunikasi bluetooth.

Langkah 5: Memateri Port Expander, LED, dan Bluetooth Mate

Oleh kerana banyaknya wayar dan komponen elektrik lain pada projek kami yang diharapkan dapat dipasang pada sarung tangan, langkah pematerian berikut dibiarkan lebih terbuka untuk interpretasi bagi pengguna.

Untuk menghubungkan pengembang port MCP23017 dengan kuat, kami menyambungkan sambungannya ke papan litar tipis yang dapat kami letakkan di sarung tangan kami. Kami memateri wayar ke LED kami dan kemudian memateri hujung masing-masing ke tanah atau papan litar yang menghubungkannya ke pin berlabel yang betul dengan label pengembang. Kami kemudian menggunakan papan roti yang sama untuk menyambungkan kuasa ke bluetooth mate kami selari dengan kuasa yang kami berikan ke pin kesembilan pengembang port.

Kami menggunakan pengecutan panas dan beberapa pita elektrik di salah satu lokasi di mana terdapat wayar terdedah. Kami melampirkan foto untuk memberi gambaran yang lebih baik tentang bagaimana kami melakukan ini sendiri, tetapi perhatikan bahawa anda bebas menggunakan teknik mana yang paling berkesan untuk anda.

Langkah 6: Memateri Flex Sensor

Sama seperti langkah sebelumnya, langkah ini tidak terkekang dan pematerian dapat dilakukan namun yang dirasakan paling efektif.

Untuk membolehkan kebebasan bergerak yang paling besar untuk projek kami, kami menyisipkan wayar ke kedua hujung sensor flex kami dan kemudian menggunakan penyusutan haba untuk menutup mana-mana bahagian dawai yang terdedah sama seperti yang kami lakukan dengan LED.

Langkah 7: Menyambung ke HEXWear Termasuk Menggunakan Sumber Luar

Untuk menyambungkan banyak wayar ini terus ke HEXWear, kami menggunakan penyambung kelim dan kemudian memasangnya terus ke port berlainan HEXWear kami. Dengan cara ini kami memastikan sambungan terus ke setiap port kami dan dapat membuang dengan mudah jika kami ingin membuat projek baru untuk HEXWear kami.

Kami juga menghubungkan sumber kuasa luaran kecil yang dapat menampung tiga bateri AAA untuk memberikan kuasa yang mencukupi untuk HEXWear kami. Kami memasang sumber kuasa luaran ini ke gelang untuk memastikan ia sentiasa disambungkan dan tidak menghalang pergerakan dengan ketara.

Langkah 8: Melampirkan Segala-galanya ke Sarung Tangan

Akhir sekali, anda ingin melekatkan semua sarung tangan dengan betul supaya produk anda benar-benar boleh dipakai. Anda ingin menyambungkan setiap sensor flex ke jari yang sepadan, menolak ibu jari kerana tidak berguna, dan menyambungkan LED yang sesuai yang menyala ke sensor flex pada jari yang sama. Cara paling berkesan yang kami dapati untuk memastikan lenturan sensor fleksibel adalah pita, tetapi menjahitnya ke sarung tangan dengan menggunakan sehelai kain tambahan akan berfungsi juga.

Anda kemudian perlu menyambungkan HEXWear, port expander, dan bluetooth semuanya ke sarung tangan yang sama. Kami dapati sumber kuasa luaran ke gelang tangan juga memberi kesan yang baik untuk membolehkan pergerakan yang hebat dan tidak menghalang pergerakan / daya pakai. Bagi komponen lain, kami mengesyorkan menggunakan ikatan putar untuk membungkus lebihan wayar untuk menyatukan ruang.

Pastikan bahawa anda mempunyai sambungan yang disolder dengan kuat dan tidak ada wayar yang terdedah sehingga terdapat fleksibiliti dan kebebasan untuk meletakkan komponen di tempat yang diperlukan agar produk itu dapat dilihat secara estetik.

Langkah 9: Debug dan Nikmati

Sepanjang proses ini terdapat kemungkinan besar kesalahan, jadi kami mengesyorkan untuk memeriksa bahawa komponen anda berfungsi seperti yang diharapkan secara konsisten sepanjang proses tersebut. Ini bermaksud secara konsisten menggunakan monitor bersiri pada lakaran Arduino untuk mengesahkan bahawa bacaan sensor lentur anda konsisten, memeriksa bahawa setelah ada yang disolder ada sambungan yang kuat dan ia masih berfungsi dengan baik, dan tidak ada kabel yang terdedah. Oleh kerana sejumlah besar komponen elektrik di tempat yang sangat kecil wayar yang terdedah akan menjadi musuh terbesar anda.

Setelah berjaya membuat sarung tangan yang berfungsi, nikmati! Bersenang-senang bermain-main dengan projek anda dan jangan ragu untuk menukar suara piano anda untuk sampel lain yang anda inginkan untuk memiliki instrumen teknologi yang benar-benar unik!