Biodata -sonifikasie: 36 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Genereer MIDI -notas gebaseer op veranderinge in galvaniese geleiding oor twee sondes.

Vir die nuutste kodeweergawe en bygewerkte tutoriale, gaan na electricforprogress.com en kyk na my github -projek

Stap 1: Soldeerlose broodbord

Die Soldless Breadboard is 'n belangrike hulpmiddel in elektroniese eksperimentering. Deur die gebruikers in staat te stel om komponente aan mekaar te koppel en maklik te herkonfigureer, laat die Breadboard nuwelinge by elektronika en ervare ingenieurs prototipes ontwerpe en elektroniese stelsels maklik verbind.

Broodborde het 'n reeks gate wat elektries verbind is. Horisontale rye loop oor die Breadboard in Terminal Strips van 5 verbindingspunte en word gemerk met die letters abcde en fghij. 'N Groot skeiding in die middel van die broodbord skei die horisontale rye, dit vergemaklik die gebruik van Dual Inline Package (DIP) mikroskyfies. Aan die kante van die broodbord is vertikale kolomme gate, gewoonlik gemerk met rooi en blou lyne. Hierdie vertikale kolomme word meestal gebruik vir kragverbindings (positiewe spanning en grond), en word 'bus' genoem. Ons sal al ons positiewe en grondverbindings aan hierdie busse aan elke kant van die broodbord heg. In 'n latere stap bind ons die gronde en die positiewe busse aan elke kant van die broodbord.

Om twee elektroniese komponente te 'verbind', plaas ons eenvoudig die leidings (of 'bene') van die dele in aangrensende horisontale gate. Dit stel 'n gebruiker in staat om verskeie komponente aan mekaar te koppel deur elke horisontale ry van 5 punte te gebruik.

Stap 2: Voeg 555 timer in

Die 555 -timer is 'n 8 -pins DIP -mikroskyfie, wat ons as 'n asstabiele multivibrator kan instel wat elektriese geleidingsvermoë kan meet. Rig die skyfie sodat pen 1 bo -op is - u sien 'n klein sirkel naby pen 1 op die skyfie, sien ook die diagram wat elk van die penne op die 555 -tydteller identifiseer.

Plaas die 555 -timer onderaan die broodbord. Die broodbord is met 'n gaping in die middel gerangskik; die mikroskyfie moet oor hierdie gaping strek. Die rye van die broodbord is genommer, ons plaas die 555 timer in rye 27, 28, 29 en 30, met pen 1 in ry 27.

Stap 3: Speld 1 met grond vas

Bevestig die 555 pen 1 aan die grond en voeg 'n springdraad van ry 27 kolom A by die grondbus.

Stap 4: Tydskondensator C1

Verbind die tydsberekening kondensator C1 (0.0042uF) tussen pen 1 en pen 2 van die 555 timer. Plaas die klein blou kondensator in rye 27 en 28 in kolom B.

Hierdie kondensator stel die algehele frekwensiebereik van die timer in; hier gebruik ons 'n baie klein waarde om die hoogste resolusie van pulse uit die 555 te haal terwyl ons skommelinge in elektriese kapasitansie oor die twee sondes meet.

Stap 5: Ontkoppel kondensator C2

Koppel die hoëfrekwensie -ontkoppelingskondensator C2 (1uF) oor die 555 Timer se positiewe en grond, penne 1 en 8 in ry 27, kolom D en G.

Dit kan handig wees om die bene van die kondensator af te sny vir 'n beter pas op die broodbord, maar wees versigtig om genoeg spasie te laat sodat die bene die mikroskyfie kan span en ten volle met die broodbord -voetstukke verbind kan word.

Stap 6: Ontkoppel elektrolitiese kondensator C3

Koppel die elektrolitiese kondensator C3 (41uF) met 'n lae frekwensie oor die 555 -timer se positiewe en grond, penne 1 en 8 in ry 27, kolom C en H.

Let daarop dat elektrolitiese kondensators gepolariseer is, wat die negatiewe punt met 'n wit streep langs die dop identifiseer; verseker dat die negatiewe kant van die kapasitor na pen 1 (grond) kolom C gaan en die positiewe kant van die kapasitor na pen 8 (positiewe) kolom H.

Stap 7: LED -uitvoer

Voeg die Rooi LED by die uitvoerpen 3 van die 555 Timer Row 29 pin A en dwars by die grondbus. Plaas die langer voorpunt van die LED (anode) in ry 29 kolom A, met die korter been van die LED in een van die grondbusgate.

**- LED's is gepolariseer en moet in die regte rigting geplaas word. Die LED se katodebeen (negatief) kan geïdentifiseer word deur 'n plat rand aan die kant van die LED, en die positiewe anode kan deur die langer been geïdentifiseer word. Die polariteit en kleur van die LED kan geïdentifiseer word met behulp van 'n eenvoudige knoppiebattery. Deur die battery tussen die LED -leidings in te skuif, sal u die LED gloei of nie, maar probeer om die battery in die ander rigting te draai. Die LED sal brand as die battery + (wye plat) einde aan die anode (langer been) gekoppel is en die battery - (kleiner knoppie) aan die katode grond been. Gryp 'n CR2032 3v -knoppiebattery en probeer dit!

Nadat u alles in die laaste stap laat werk het, kan u terugkom en die bene van die LED snoei indien nodig.

KENNISGEWING: onder alle normale omstandighede word 'n weerstand bygevoeg tussen die uitvoerpen en die LED. Om die bou van hierdie kit te vereenvoudig, is die huidige beperkingsweerstands weggelaat. Ons het weerstande vir elke LED in die kit ingesluit. Gewysigde instruksies, insluitend stroombeperkingsweerstande, sal as bylae verskaf word.

Stap 8: Jumper 555 Trigger to Threshold

Koppel 'n jumperdraad tussen pen 2 en pen 6 van die 555 tydreeks 28 kolom D aan ry 29 kolom G.

Dit heg die drempel en die snellerpenne van die 555 -timer aan, wat die ingangskonneksie vir die primêre elektrode vorm.

Stap 9: Jumper 555 Stel terug na V+

Koppel pen 4 van die 555 timer aan die positiewe bus met behulp van 'n jumperdraad ry 30 kolom D met die positiewe bus

Koppel pen 8 van die 555 -timer aan op die positiewe bus met behulp van 'n jumperdraad Ry 27 kolom I met die positiewe bus

(voeg prent by en stap vir 555 VCC by V+)

Stap 10: Weerstand R1 100K 555 Ontlading na positiewe bus

Verbind weerstand R1 (100k) tussen pen 7 van die 555 en die positiewe bus. Plaas die een kant van die weerstand in ry 28 kolom J en die ander kant van die weerstand na die positiewe bus.

Stap 11: Probe Invoerknop

Die sonde -ingang is 'n 3,5 mm mono -aansluiting wat via twee gesoldeerde penne met die broodbord verbind kan word. Alhoewel dit 'n moeilike plek is, pas die koppenne aan die domkrag in ry 28 en 29 kolom H.

Die koppenne is by die aansluitings gevoeg om dit makliker te maak vir die gebruiker om die stel te bou. Let daarop dat oormatige spanning op die domkrag of penne die soldeeraansluiting kan beskadig. As u kit nie die koppenne aan die domkrag gesoldeer het nie, sien die bylaag vir soldeerinstruksies vir die domkrag en kopstuk.

Stap 12: Positiewe busruiter

Koppel die positiewe bus aan weerskante van die broodbord deur 'n jumperdraad tussen die boonste hoogste punte aan die linker- en regterkant (rooi) kragbus in te steek.

Stap 13: Grondbus -trui

Koppel die grondbus aan beide kante van die broodbord deur 'n jumperdraad tussen die boonste hoogste punte aan die linker- en regterkant (blou) grondbus in te steek.

Stap 14: Toets die galvanometer

Nou is ons gereed om 'n paar batterye aan te sluit en die galvanometer wat ons pas met die 555 -timer gemaak het, te toets.

Plaas 3 AA -batterye in die swart batterykassie, maak seker dat die aan / uit -skakelaar in die 'OFF' posisie is. Heg die batterykassie se rooi draad aan die Breadboard -positiewe (rooi) bus vas, bevestig die batterykassie se swart draad aan die Breadboard -grond (blou) bus. Skuif nou die aan / uit -skakelaar op die batterykas na 'AAN'. Die LED moet brand, wat wys dat die 555 -timer aangeskakel is.

Bevestig die wit elektrodekabels (moenie die klewerige pads nog gebruik nie) aan die 3,5 mm -aansluiting wat aan die Galvanometer gekoppel is. Deur met u vingers op die metaalknoppie van die elektrodes te raak, kan u die LED -flits sien op grond van veranderings in geleidingsvermoë. Deur die elektrodes baie liggies aan te raak, kan die LED -flits stadig aan- en afgeskakel word, deur die elektrodes baie hard te druk, flits die LED baie vinnig, asof die LED brand of effens verdof.

Stap 15: Voeg ATMEGA328 28pin DIP in

U MIDIsprout-kit word voorsien van 'n voorgeprogrammeerde ATMEGA328-mikrobeheerder, met sekuriteite wat op 8Mhz op die interne ossillator loop (lont: Low-E2 High-D9 Ext-FF) en vooraf gelaai met die MIDIsprout-firmware. Hierdie 28 -pins DIP het twee parallelle rye van 14 penne.

Steek die chip van 328p bo -op die broodbord, identifiseer pen 1 deur die klein sirkel op die skyfie, in rye 1 - 14 wat oor die DIP strek oor die gaping in kolomme E en F.

** Om maklik te herprogrammeer en te eksperimenteer, is dit moontlik om 'n 16Mhz -ossillator by te voeg op penne 9 en 10 van die broodbord, en te programmeer met behulp van 'n arduino Uno -bord met modifikasies van die MIDIsprout -kode. Die ATMEGA328 kan ook deur ICSP herprogrammeer word met 'n eksterne programmeerder (ander arduino) en 'n doolhof van Jumper -drade;)

** Ook as 'n addendum kan die MIDIsprout -kit gebou word met behulp van die vorige stappe om die Galvanometer aanmekaar te sit, met die broodbord direk aan 'n Arduino Uno! Bly ingeskakel…

Ter verwysing is die kode vooraf gelaai in die huidige weergawe MIDIsprout:

Arduino -kode:

Stap 16: Skakel die ATMEGA328 aan

Bevestig die VCC -pen op die 328 met die jumper tussen ry 7 kolom A en die positiewe bus aan die positiewe bus.

Stap 17: Maal die ATMEGA328

Heg die grondpen op die 328 aan die grondbus vas met 'n springer tussen ry 8 kolom B en die grondbus.

Stap 18: Skakel die ATMEGA328 (analoog) aan

Heg die analoog spanningspen op die 328 aan die positiewe bus vas met 'n jumper tussen ry 9 kolom J en die positiewe bus.

Stap 19: Maal die ATMEGA328 (analoog)

Heg die grondpen op die 328 aan die grondbus vas met 'n springer tussen ry 7 kolom J en die grondbus.

Stap 20: 555 Timer -uitvoer na ATMEGA328 -invoer

Koppel die uitvoerpen van die 555 Timer aan die Input Pin 4 op die 328 met 'n jumperdraad tussen 555 Timerpen 3 Ry 29 Kolom D en Ry 4 Kolom D.

Hier veroorsaak die digitale uitset van die 555 'n onderbrekingspen op die 328, INT0, wat die polsduur meet en vergelyk.

Stap 21: Knop

Die ingeslote knop moet voorberei word deur die drie bene liggies te buig (al drie terselfdertyd buig) sodat die knop vertikaal kan staan. Steek die knop aan die linkerkant van die broodbord in kolom A rye 19, 20 en 21. '

Stap 22: Knopveër na ATMEGA328 analoog invoer

Verbind die middelste pen van die knop met die analoog ingang (A0) van die 328 met 'n jumperdraad. Heg 'n trui tussen die knopry 20 kolom E en 328 (A0 -pen) ry 6 kolom G.

Stap 23: MIDI Jack

Steek die MIDI -aansluiting in die broodbord. Berei die domkrag voor deur die twee puntige bevestigingspenne aan die voorkant van die MIDI -aansluiting te identifiseer en omhoog te buig om die voorkant van die MIDI -aansluiting uit te wys. Plaas die MIDI -aansluiting aan die regterkant van die broodbord, met die domkrag na die regterkant. Steek die MIDI -domkrag in kolom I en J, rye 18, 19, 21, 23 en 24. Die vyf MIDI -domkragpenne pas (knus) in die broodbord, wees versigtig om nie te hard te druk nie.

Stap 24: MIDI Data Pin na ATMEGA328 Tx

Koppel die MIDI Data -uitvoerpen aan die ATMEGA328 seriële transmissiepen (Tx) deur 'n springer tussen kolom F -ry 23 (MIDI -data -pen 5) en kolom B -ry 3 (328 Tx) aan te sluit.

Stap 25: MIDI -kragweerstand teen V+

Verbind 'n weerstand tussen die MIDI -kragpen (4) en V+ met 'n weerstand van 220 Ohm wat aan kolom H ry 19 (MIDI -krag) en die positiewe bus aan die regterkant van die bord gekoppel is.

Stap 26: MIDI -grondtrui

Koppel die MIDI -grondpen aan die grondbus met 'n jumperdraad tussen kolom F ry 21 (MIDI -grond) en die grondbus.

Stap 27: Knop positiewe spanning

Sluit die positiewe knop van die knop aan op die positiewe bus met behulp van 'n jumper tussen kolom D ry 19 en die positiewe bus.

Stap 28: Knoppie grond

Koppel die knoppie grondpen aan die grondbus met behulp van 'n trui tussen kolom D ry 21 en die grondbus.

Stap 29: LED's (rooi)

Daar is 5 gekleurde LED's in die MIDIsprout wat 'n ligvertoning en aanduiding gee van die toestand van die MIDI -note wat gespeel word.

Koppel die LED (rooi) anode - lang been aan kolom A ry 5 en die LED katode aan die grondbus.

**- Vir die eenvoud, laat ons stroombeperkende weerstande in hierdie konstruksie weg; sien die bylaag vir stappe om weerstande by die LED's in te sluit.

Stap 30: LED's (geel)

Koppel die LED (geel) Anode - lang been aan Kolom A Ry 11 Koppel die LED (rooi) Anode - lang been aan Kolom A Ry 5 en die LED Katode aan die Grondbus. En die LED Katode aan die Grondbus.

Stap 31: LED's (groen)

Koppel die LED (groen) Anode - lang been aan Kolom A Ry 12 en die LED Katode aan die Grondbus.

Stap 32: LED's (blou)

Koppel die LED (blou) anode - lang been aan kolom J ry 14 en die LED katode aan die grondbus.

Stap 33: LED's (wit)

Koppel die LED (wit) anode - lang been aan kolom J ry 13 en die LED katode aan die grondbus.

Stap 34: 16MHz Crystal Oscillator PlaceHolder

Die 16MHz kristal ossillator moet op penne 9 en 10 van die ATMEGA328 ry 9 en kolom C bygevoeg word. Die deel is nie gepolariseer nie en die kristal kan in penne 9 en 10 in beide rigtings ingevoeg word.

Stap 35: Batterypak

Bevestig die batterypak aan die broodbord deur die batterypak Rooi draad in die positiewe spanningsbus van die broodbord te plaas en die agterste draad in die grondbord van die broodbord. Plaas 3 AA -batterye en skakel die batterykas aan. Met die krag op die LED deur die 555 Galvanometer moet verlig.

Koppel die elektrodekabels aan die aansluiting onderaan die broodbord en raak die twee knoppunte van die drade. Die LED van die Galvanometer moet flits as gevolg van die geleidingsvermoë van u vingers.

Stap 36: Sondatering van biodata

As die elektrodeleidings met gelkussings aangeraak of vasgemaak word, sal die MIDIspout -program klein veranderinge in geleidingsvermoë opspoor en dit as MIDI -note en kleurvolle ligte voorstel!

Deur 'n MIDI -kabel van die MIDI -aansluiting op die broodbord aan te sluit, kan die MIDIsprout -kit gekoppel word aan sintetiseerders, klawerborde, klankopwekkers en rekenaars wat MIDI ondersteun om klanke te produseer in reaksie op die MIDI -note.

Deur aan die knop te draai, kan die drempel/sensitiwiteit van die MIDIsprout aangepas word. Deur die drempel te verlaag, kan kleiner fluktuasies in geleiding van die galvanometer opgespoor word; Deur die drumpel te verhoog, word groter veranderings nodig om notas te maak. Tydens langtermyn -installasies gebruik ek 'n lae drempelinstelling wat 'n aangename kabbelende stroom MIDI -data oplewer. Vir openbare interaktiewe geleenthede met veelvuldige plante, verhoog ek die drumpel redelik hoog, wat daartoe lei dat MIDI -notas slegs geproduseer word as 'n persoon baie naby kom of die plant fisies raak.