Giyilebilir Teknoloji: Hava Davulları: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu projedeki amacımız, bazı ivmeölçerler ve piezo disklerden giyilebilir bir bateri seti yapmaktı. Fikir, bir elin vurulması durumunda bir tuzak sesinin çalmasıydı; veya bir ayağa basıldığında, bir hi-hat veya bas davul sesi çalınır. Kiti kontrol etmek için bir Hexwear mikro denetleyici, Arduino kodlama yazılımı ve ses çıkışı ve seçimi için Cycling '74 MAX kullandık. Bu proje, Pomona Koleji ile Fremont Mühendislik Akademisi arasındaki daha büyük bir ortaklığın parçasıydı.

Adım 1: Parçalar ve Araçlar

Aşağıda projemizin içerdiği parçaların listesi ve kullanılan tüm malzemelerin listesi bulunmaktadır.

Parçalar:

• Flanel Gömlek (x1)
• Bulanık Çorap (x2)
• Piezo Diskler (x2) (https://www.sparkfun.com/products/10293)
• İvmeölçerler MMA8451 (x2) (https://www.adafruit.com/product/2019)
• ATmega32U4 Mikrodenetleyici HexWear (x1) (https://hexwear.com)
• RN42 Mikroçip Bluetooth (x1) (https://www.sparkfun.com/products/12576)
• 18 Ayar Tel
• #2 Vidalar (x14)
• #2 Pullar (x14)
• Kıvrımlı Konnektörler; 22-16 Gösterge (x14) (https://www.elecdirect.com/crimp-wire-terminals/ring-crimp-terminals/pvc-ring-terminals/ring-terminal-pvc-red-22-18-6- 100pk)
• Kendinden Yapışkanlı Pim (x1)

• Vinil İzoleli Alınlı Dikiş Alın Konnektörleri(x15) (https://www.delcity.net/catalogdetails?item=421005)

Aletler:

• Makas
• Lehimleme Kiti
• Tel Sıyırıcılar
• Tel kesiciler
• Elektrik bandı
• Sıkma Aracı
• Tornavida
• Sıcak yapıştırıcı tabancası
• 3D Yazıcı (isteğe bağlı)
• Sıcak hava silahı

Yazılım:

• Max Cycling '74 (https://cycling74.com)
• Arduino kodlama yazılımı (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)

Sürücüleri İndirmek:

1) (Yalnızca Windows, Mac kullanıcıları bu adımı atlayabilir) https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i adresini ziyaret ederek sürücüyü kurun… Sürücüyü indirin ve kurun (Adım 2'de listelenen.exe dosyası) bağlantılı RedGerbera sayfasının en üstünde).

2) Hexware için gerekli kütüphaneyi kurun. Arduino IDE'yi açın. "Dosya"nın altında "Tercihler"i seçin. Ek Pano Yöneticisi URL'leri için sağlanan alana https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… yapıştırın ve ardından “Tamam”ı tıklayın. Araçlar -> Pano: -> Pano Yöneticisi'ne gidin. Sol üst köşedeki menüden "Katkıda Bulunanlar"ı seçin. Arayın ve ardından Gerbera Boards'a tıklayın ve Install'a tıklayın. Arduino IDE'den çıkın ve yeniden açın. Kitaplığın doğru şekilde kurulduğundan emin olmak için Araçlar -> Pano'ya gidin ve menünün en altına gidin. Altında en azından HexWear'ın (mini-HexWear gibi daha fazla pano değilse) görünmesi gereken “Gerbera Boards” başlıklı bir bölüm görmelisiniz.

3) İvmeölçer kitaplığını indirmek için aşağıdaki bağlantıyı kullanın: https://learn.adafruit.com/adafruit-mma8451-accelerometer-breakout/wiring-and-test. Ardından, "MMA8451 kitaplığını indir" seçeneğini tıklayın.

Adım 2: Telleri Hazırlayın

Kolunuzu geçecek kadar uzun 9 parça tel kesin (yaklaşık 1m). Bu parçalar iki ivmeölçere bağlanacak. Flanel gömlek cebinden ayaklarınıza ulaşacak kadar uzun 4 uzun parça kesin (yaklaşık 2m). Bunlar piezolara bağlanacak. Bluetooth mikroçipi için 3 kısa parça daha (yaklaşık 15 cm) kesin. 2 cm çıplak tel bırakarak tüm tel parçalarının her iki ucunu soyun.

Adım 3: Kabloları Sensörlere Bağlayın

1m'lik kablolardan 4'ünü ivmeölçerlerden birine ve 1m'lik kablolardan 5'ini diğer ivmeölçere lehimlemek için bir havya kullanın. İvmeölçerlerde pinler etiketlenmiştir ve her bir telin nereye gitmesi gerektiğini gösteren bir devre şeması sağladık. Devre şemasıyla birlikte, ivmeölçerlerin yerleşimlerine işaretler ekledik: kabloları siyah daire içine alınmış pimlere bağlayın.

Her piezo sensörün iki kablosu vardır. Piezo tellerinin uçlarını soyun ve 2m tellere lehimleyin. Bağlantıları sabitlemek için vinil yalıtımlı konektörleri ve sıcak hava tabancasını kullanın.

Son olarak, 3 adet 15 cm'lik kabloyu Bluetooth mikroçipe lehimleyin (devre şemasına ve belirli pimler için işaretlemeye bakın).

Not: Bluetooth mikroçipi ve ivmeölçerler çok dar iğnelere sahiptir. Sağlamlık için 18 Gauge tel seçtik ve kullandığımız kıvrımlı konektörlerle eşleştiği için, ancak gerekirse sensörlere daha ince teller lehimleyebilir, ardından 18 gauge telleri ince olanlara lehimleyebilirsiniz.

Artık bağlı tüm kabloların bir ucuna sahip olmalısınız! Diğer uçlar Hex'e bağlanır.

** İvmeölçerler, bluetooth ve piezo için işaretlemeler sparkfun (https://www.sparkfun.com) ve adafruit (https://www.adafruit.com) tarafından sağlanmıştır.

Adım 4: Hex ve Devre Şemasına Bağlama

Yukarıda montajı detaylandıran bir diyagram var. Kabloları Hexware'e bağlamak için somunlar, vidalar ve kıvrımlı konektörler kullandık (yukarıda kırmızı bağlantılar olarak gösterilmiştir). Tel kıvrımlı konektöre takıldıktan sonra, yukarıda gösterildiği gibi bir rondela ve vida kullanılarak altı köşeye bağlanabilir. Altıgen malın bir diyagramı için yukarıdaki pim işaretlemesine bakın.

Diyagramın ardından, özellikle siyah çizgiler, her iki piezosun topraklamasını altıgen üzerindeki bir topraklama pimine bağlayın. Ardından, iki ivmeölçer için, her iki zeminini de altıgen üzerindeki bir topraklama pimine bağlayın. Yalnızca birkaç topraklama pimi olduğundan, ivmeölçerden toprağa giden tüm telleri veya piezolardan toprağa giden tüm telleri birlikte lehimlemenizi öneririz; yine de, her şeyi takip etmeye dikkat edin! İvmeölçerlerin üzerindeki A (veya Adres) etiketli pim de toprağa bağlanmalıdır. Bu, iki ivmeölçeri birbirinden ayırt etmek ve birine başka bir kimlik kazandırmak içindir. Son olarak, bluetooth'un zeminini altıgen üzerinde toprağa bağlayın.

Toprak bağlantısını bitirin, ardından yukarıda kırmızı ile belirtilen VCC bağlantılarına başlayın. Her iki ivmeölçerden gelen Vin, bluetooth üzerindeki VCC piniyle aynı şekilde altıgen üzerindeki VCC'ye bağlanmalıdır. Yine, pim eksikliği nedeniyle, altıgen ile son bağlantıdan önce telleri lehimlemenizi öneririz.

Her iki ivmeölçerde de SCL ve SDL etiketli pinler bulunmaktadır. Bunları altıgen üzerindeki aynı pimlere bağlayın (yukarıdaki şemada SCL gök mavisi ve SDA macentadır). Ardından, bluetooth modülünde, altıgen üzerinde RX-1'i RX'e (yukarıda donanma) ve altıgen üzerinde TX-1'i TX'e (yukarıda açık yeşil) bağlayın. Bu, bluetooth bağlantılarını etkinleştirir. Son olarak, piezolardan birinin ikinci ayağını pim D12'ye (koyu yeşil) ve ikinci piezonun ikinci ayağını D9'a (yukarıda mor) bağlayın. Bu, piezo sensörlerinden altıgen aşınmaya bir analog çıkış almak içindir.

** altıgen pim işaretlemesi Red Gerbera'nın (https://www.redgerbera.com), ivmeölçer görüntüleri adafruit'in ve piezo/bluetooth mate Sparkfun'un izniyledir.

Adım 5: Kodu Yükleme

Davulları kullanmaya başlamak için önce MAX kodunu açın (Max_Drum.maxpat olarak adlandırılır). Kodu düzenleyebilmek veya kaydedebilmek için Cycling '74 ile bir hesabınızın olması gerekir, ancak her şey bir hesap olmadan çalışır. Hex bluetooth modülünü kendi bilgisayarınıza takmak istiyorsunuz. Bunu yapmak için, altıgeni güce takın. Hexwear takıldıktan sonra bluetooth modülünde kırmızı bir ışık yanmalıdır. Ardından bluetooth tercihlerini açın. bilgisayarınızda. 9CBO satırları boyunca bir isim açılmalıdır. Parola sorulduğunda 1234 yazın. Ardından bluetooth'unuz bilgisayara bağlanmalıdır.

Ardından, Arduino kodunu hex'e yükleyin (final_electronics.ino olarak adlandırılır). Şimdi tek yapılması gereken bluetooth'u MAX'a bağlamak. Maksimum kodda 'yazdır' adında bir şey görmelisiniz. Bunu tıklar ve seri monitörü açarsanız, mevcut tüm bağlantı noktalarını ve kullanılabilir bluetooth bağlantı noktalarını görmelisiniz. Seri o 9600 adlı kutuda. Burada seri, seri monitör anlamına gelir, o bağlantı noktası ve 9600 bağlantı bant genişliğidir. Bluetooth'u bağlamak için o'yu diğer bluetooth bağlantı noktalarının adlarıyla değiştirin. Çoğu zaman hepsini denemeniz gerekir, ancak bluetooth modülü MAX üzerinden doğru bağlantı noktasına bağlandığında yeşile dönecektir.

Kod yüklendikten sonra, MAX'ta ses dosyalarına doğru yolu verdiğinizden emin olun. Bunu yapmanın en iyi yolu, ses dosyalarını MAX'a sürüklemektir.