Kablosuz Havalı Piyano Eldiveni Nasıl Yapılır: 9 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Amaçlar ve işlevler:

Giyilebilir teknoloji projemiz, temel elektronikler, HexWear gibi bir mikro denetleyici ve Arduino ve Max 8 yazılımına sahip bir dizüstü bilgisayar kullanarak senkronize ışıklara sahip kablosuz bir hava piyano eldiveni oluşturmaktır. Projemizin kullanımları, herhangi bir sabit sisteme veya gerçek enstrümana bağlanmadan parmakları hareket ettirerek bir Bluetooth hoparlörü aracılığıyla piyano notalarını çalmak ve ayrıca tüm notaları veya sesleri aynı zamanda çalabilmek için bir dizi enstrüman seçeneği arasında gezinmektir. komutla kablosuz eldiven ile oynanır.

Bu projenin çalışma şekli, havalı piyano eldiveni giyildiğinde, bağlı dört parmağın her birinin, bir parmağın bükülüp bükülmediğini belirleyen bir esnek sensör içermesidir. Bir parmak büküldüğünde, ilgili parmağın üzerindeki LED yanar ve kullanıcıya bu parmağın yeterince büküldüğünü bildirir ve Max 8 yazılımı kullanılarak bilgisayardan ilgili bir nota çalınır. Böylece her parmak benzersiz bir notaya karşılık gelir ve kullanıcı elindeki bu eldiven sayesinde harici bir kaynaktan kablosuz olarak müzik çalabilecektir. Max 8 yazılımını kullanarak, bu eldiveni yalnızca piyano müziği çalmakla sınırlamaz, diğer benzersiz sesler karşılık gelen her parmaktan çalınabilir ve herhangi bir kullanıcının istediği ses türünü değiştirmesine izin verir.

Gerekli malzemelerin listesi:

• Adafruit kısa esnek sensörler (4),
• Adafruit beyaz LED arka ışık modülleri (4),
• 100 kΩ dirençler (4)
• 1kΩ direnç (1)
• HexWear mikrodenetleyici Kiti,
• Mikro USB'den USB'ye kablo
• Mikro USB çıkışına bağlanan harici pil takımı
• AAA piller
• Gerilebilir kumaşlı eldiven
• Arduino IDE ve Max 8 yazılımının kurulu olduğu dizüstü bilgisayar
• Havya ve lehim
• Scotch bant, Elektrik bandı ve büküm bağları
• Serbest tel, tel kesici ve tel sıyırıcı
• Bluetooth hoparlör veya bir hoparlör ve AUX kablosu
• Isıyla Daralan ve Isıyla Daralan Makaron
• Tel Kıvırıcılar
• İnce Devre Kartı,

Adım 1: Devreyi Oluşturun

Ana devre, paralel olarak birkaç voltaj bölücü içeren devredir. Aynı zamanda, dirençleri bir yönde bükülme derecesine göre değişen dirençler olan esnek sensörleri de içerir. Bir esnek sensör büküldüğünde direnci yaklaşık 25 kΩ'dan 100 kΩ'a yükselir ve üzerinde okunan voltaj da artar.

Bununla birlikte, tasarımımız dört esnek sensör, dört LED ve bir bluetooth arkadaşı kullandığından, HEXWear'da sınırlı sayıda bağlantı noktası bulunduğundan, bir bağlantı noktası genişletici de kullanmamız gerekiyor. Dört esnek sensörü HEXWear üzerindeki analog girişler, Bluetooth arkadaşı TX ve RX pinlerine bağlarız ve MCP23017 port genişleticiyi SDA ve SCL pinlerine bağlarız, bu da daha sonra LED'lere güç sağlar.

Daha fazla ayrıntı için ekteki devre şemasına bakın. (Şemalardaki Vcc'nin HEXWear'daki Vcc pinlerine karşılık geldiğine dikkat edin. Yeterli pin yoksa bunlar paralel bağlanabilir veya benzer bir voltajda harici bir güç kaynağı da uygun bir seçenek olabilir)

Adım 2: Ek Kitaplıkları Yükleme:

Bir HEXWear kullandığımızdan dolayı, Arduino yazılımını doğru bir şekilde kullanmak için ek kütüphaneler kurulmalıdır. Bunu yapmak için lütfen aşağıdaki talimatları kullanın:

1) (Yalnızca Windows, Mac kullanıcıları bu adımı atlayabilir) https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… adresini ziyaret ederek sürücüyü yükleyin. bağlantılı RedGerbera sayfasının üst kısmı).

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 “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.

Adım 3: Arduino Kroki Oluşturma

Arduino çizimi, devredeki seri dirençler boyunca voltaj değerlerini okur ve belirlenmiş bir eşiğin karşılanıp karşılanmadığına karar verir. Eşik aşılırsa, HexWear ilgili LED'i yakar ve dizüstü bilgisayara bir ASCII kod sinyali gönderir, bu sinyal daha sonraki bir adımda Max 8 tarafından okunabilir ve bir nota eşlenebilir. Devre şemalarındaki ilgili kablolama konfigürasyonları kullanılarak HexWear'daki tüm gerekli pinler uygun şekilde tanımlanmıştır.

Çizimde belirtilen eşik değerinin farklı HEXWear'larda her zaman tutarlı olmadığını fark ettik. Elimizdeki bir tavsiye, esnek sensörden okunan analog değeri belirlemek için seri çiziciyi kullanmak ve bu değerin bükülmediği zaman bükülmeye kıyasla nasıl değiştiğini göstermektir. Ardından, devrenizdeki esnek sensörün davranışına doğru yanıt veren kendi eşik değerinizi tanımlamak için bunu kullanabilirsiniz.

4. Adım: Max 8 Patcher'ı oluşturun

Max 8 yamalı klavye girişlerini veya bir dizüstü bilgisayarın Bluetooth kanalı aracılığıyla alınan sinyalleri enstrümantal nota çıkışlarına eşler. Projemizde kullandığımız Max 8 yamalı ekte ve indirilebilir durumda.

Max'i kullanırken bluetooth arkadaşınızı Max'e bağlamak için şu adımları izleyin:

• Çizimin kilitli olduğunu onaylayın (sol alttaki kilit kapalı olmalıdır)
• Metro nesnesinin üzerindeki “X”in kapalı olduğunu onaylayın (beyaz değil gri)
• Seri nesneye giden yazdır düğmesine basın ve Max Konsoldaki mevcut bağlantı noktalarına bakın.
• Etiketli bluetooth modülü ile doğru bağlantı noktasını belirleyin ve birden fazla varsa hangisinin çalıştığını onaylayana kadar her birini deneyin.
• Bu süreç boyunca bluetooth modülünüz kırmızı renkte yanıp sönmelidir ve düzgün çalıştığında katı bir açgözlülüğe dönüşecektir.
• Bluetooth'ta yeşil ışıklar görünene kadar denemeye devam edin
• Bağlandıktan sonra çiziminizi kilitleyin ve bluetooth iletişimini dinlemeye başlamak için metro nesnesinin üzerindeki “X”e basın.

Adım 5: Bağlantı Noktası Genişletici, LED'ler ve Bluetooth Mate'i Lehimleme

Projemizde eldivene sığması beklenen çok sayıda kablo ve diğer elektrikli bileşenler nedeniyle, aşağıdaki lehimleme adımları kullanıcı için yoruma daha açık bırakılmıştır.

MCP23017 bağlantı noktası genişleticiyi sağlam bir şekilde bağlamak için bağlantılarını eldivenimize yerleştirebildiğimiz ince bir devre kartına lehimledik. Kabloları LED'lerimize lehimledik ve ardından ilgili uçları toprağa veya port genişleticinin doğru etiketli pinlerine bağlayan devre kartına lehimledik. Daha sonra aynı devre tahtasını, bağlantı noktası genişleticinin dokuzuncu pimine sağladığımız güce paralel olarak gücü bluetooth arkadaşımıza bağlamak için kullandık.

Telin açıkta olduğu herhangi bir yerde ısıyla daralan makaron ve bir miktar elektrik bandı kullandık. Bunu kendimiz nasıl yaptığımızı daha iyi anlamak için fotoğraflar ekledik, ancak sizin için en etkili olan tekniği kullanmakta özgür olduğunuzu unutmayın.

Adım 6: Esnek Sensörleri Lehimleme

Önceki adıma benzer şekilde, bu adım kısıtlı değildir ve lehimleme en etkili olduğu düşünülen şekilde yapılabilir.

Projemiz için en büyük hareket özgürlüğünü sağlamak için kabloları esnek sensörümüzün her iki ucuna lehimledik ve ardından LED'lerde yaptığımıza benzer şekilde açıkta kalan kablonun herhangi bir bölümünü kapatmak için ısıyla büzüşme kullandık.

Adım 7: Harici Bir Kaynak Kullanarak HEXWear'a Bağlanma

Bu çok sayıda kabloyu doğrudan HEXWear'a bağlamak için kıvrımlı konektörler kullandık ve ardından bunları doğrudan HEXWear'ımızın farklı bağlantı noktalarına vidaladık. Bu şekilde limanlarımızın her birine doğrudan bağlantı sağladık ve HEXWear'ımız için yeni projeler oluşturmak istersek kolayca çıkarabildik.

Ayrıca HEXWear'ımıza yeterli gücü sağlamak için üç adet AAA pil alabilen küçük bir harici güç kaynağı bağladık. Her zaman bağlı olduğundan ve hareketi önemli ölçüde engellemediğinden emin olmak için bu harici güç kaynağını bir bilekliğe tutturduk.

8. Adım: Her Şeyi Eldivene Takma

Son olarak, ürününüzün gerçekten giyilebilir olması için her şeyi eldiveninize düzgün bir şekilde takmak isteyeceksiniz. Her bir esnek sensörü, kullanışlılığının pratik olmaması nedeniyle başparmağı reddederek karşılık gelen bir parmağa bağlamak ve yanan ilgili LED'i aynı parmaktaki esnek sensöre bağlamak isteyeceksiniz. Esnek sensörün uygun şekilde bükülmesini sağlamanın en etkili yolu banttı, ancak ekstra bir bez parçası kullanarak bunu eldivenin üzerine dikmek de aynı şekilde işe yarayacaktır.

Ardından HEXWear, bağlantı noktası genişletici ve bluetooth'u aynı eldivene bağlamanız gerekecektir. Hareket kabiliyetini/giyilebilirliği engellememek ve en yüksek hareket kabiliyetine izin vermek için harici güç kaynağını bir bilekliğe sabitlemenin de çok etkili olduğunu fark ettik. Diğer bileşenlere gelince, alanı sağlamlaştırmak için fazla teli sarmak için bükümlü bağları kullanmanızı öneririz.

Güçlü lehimli bağlantılara sahip olduğunuzdan ve açıkta tel bulunmadığından emin olun, böylece ürün mümkün olduğunca estetik olarak hoş olacak şekilde bileşenleri olması gereken yere yerleştirmek için büyük bir esneklik ve özgürlük vardır.

9. Adım: Hata Ayıklayın ve Keyfini Çıkarın

Bu süreç boyunca büyük bir hata olasılığı vardır, bu nedenle bileşenlerinizin süreç boyunca tutarlı bir şekilde beklendiği gibi çalıştığını kontrol etmenizi öneririz. Bu, esnek sensör okumalarınızın tutarlı olduğunu doğrulamak için Arduino çizimindeki seri monitörü sürekli olarak kullanmak, herhangi bir şey lehimlendikten sonra güçlü bir bağlantı olduğunu ve hala düzgün çalıştığını ve açıkta kalan kablo olmadığını kontrol etmek anlamına gelir. Çok küçük bir yerde çok miktarda elektrik bileşeni bulunduğundan, açıkta kalan teller en büyük düşmanınız olacaktır.

Çalışan bir eldiveni başarıyla oluşturduktan sonra keyfini çıkarın! Projenizle uğraşırken eğlenin ve gerçekten benzersiz bir giyilebilir teknoloji enstrümanına sahip olmak istediğiniz diğer örnekler için piyano seslerinizi değiştirmekten çekinmeyin!