N Raspberry Pi -aangedrewe rommeltrommasjien: 15 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie instruksies sal u wys hoe u 'n Raspberry Pi -aangedrewe robotdrummasjien kan maak. Dit is regtig 'n prettige, kreatiewe, interaktiewe projek. Ek sal jou wys hoe om die interne werking te verwerk, maar die werklike tromme is aan jou en gee jou die geleentheid om iets heeltemal uniek vir jou te maak. Vir my masjien het ek soveel as moontlik voorwerpe gebruik … hamers uit 'n klavier wat uit die bure gered is, 'n visnet wat ek op die strand gevind het, 'n leë bakboonblik, houtlepels, 'n leë bierbottel, bierbottels en onder meer 'n lessenaarsklok, maar laat u verbeelding waansinnig raak - kyk wat u in die huis het, omtrent alles wat 'n geluid maak as u dit kan gebruik, en dit sal u projek regtig u eie maak. jy het 2 opsies:

• 'N Blaaibestuurde stapvolgorde wat ek PiBeat genoem het - dit is baie pret en laat u u drommasjien interaktief beheer vanaf u Pi, of enige ander toestel op dieselfde netwerk (soos u telefoon, tablet of rekenaar). Ons sal dit later op u Pi installeer, maar 'n voorskou kan hier gesien word, en die kode is hier in GitHub.
• 'N Python -skrif om 'n drompatroon te programmeer. Dit is 'n uitstekende manier om 'n ritme te skep waarmee u op u kitaar, ens.

Ek probeer om die koste laag te hou, en soos u in die volgende stap sal sien, is geen duur spesialisgereedskap nodig nie. Ek het ook probeer verduidelik hoe dinge in elke stap werk, wat dit 'n wonderlike projek maak, selfs al is u 'n relatiewe nuweling in die wêreld van Pi's, kodering en elektronika en met 'n beperkte begroting.

OK, laat ons aan die werk gaan!

Stap 1: Gaan inkopies doen

Om die interne meganisme te bou, benodig u:

• 1x 40 Pin Raspberry Pi met Raspbian geïnstalleer op 'n SD, met kragkabel en die moontlikheid om daaraan aan te sluit (ek het 'n Raspberry Pi Zero Wireless gebruik met vooraf gesoldeerde kop van ModMyPi)
• 1x 5v 8 kanaal aflos
• 1x Pak vroulike tot vroulike trui (10 drade benodig)
• 2x 3 Amp eindstroke (u kan 'n broodbord of perfboard gebruik, maar aansluitstroke is goedkoop en voorkom dat kabels loskom, en ek het nie 'n soldeerbout gehad toe ek dit gemaak het nie)
• 1x 12v 10a kragtoevoer
• 8x 12v 2a solenoïdes
• 8x 1N5401 gelykrigter diodes
• 50 cm kabel van 0,5 mm (ek het die kerns van 'n tweekernkabel verwyder, aangesien dit 'n kostedoeltreffende manier was om rooi, swart en dubbelkern te kry), alhoewel u slegs een kleur kan gebruik as u wil. Dit is moontlik dat u nie 'n groter lengte wil koop nie, afhangende van die behuising wat u wil bou.

U benodig ook die volgende gereedskap:

• Draadknipper
• Draadstroppers
• Klein platkopskroewedraaier, ongeveer 3 mm
• Afhangende van die eindpunte wat u kry, benodig u moontlik ook 'n klein kruiskopskroewedraaier

Ek het geen onderdele of gereedskap vir die vervaardiging van die tromme en die behuisings waarin u dit wil plaas nie, gelys. Ek sal u later wys hoe ek myne gemaak het, maar soos ek gesê het, laat ek u deel aan u verbeelding oor.

Stap 2: Draai die Pi na die relais

Die maksimum spanning wat deur die penne op die Pi verskaf word, is 5v. Ons kon 5v -solenoïdes koop en dit direk van die Pi aanstuur, maar dit gee nie die groot voordeel van ons dromasjien nie. Daarom gebruik ons 'n relais waarmee ons 'n stroomkring met 'n hoër spanning (in ons geval 'n 12v -stroombaan wat ons 12v -solenoïede bevat) kan aan- en afskakel van ons GPIO -kring met laer spanning.

Ons relais het 8 kanale, dit beteken dat ons tot 8 solenoïede onafhanklik kan aan- en uitskakel. Elke kanaal bevat 4 verbindings; 3 word gebruik deur die hoogspanningskring wat ons later sal sien, en 1 wat 'n 'IN' -pen op die laer spanningskring is waarmee ons ons Pi sal koppel. As die Pi se GPIO -pen 5v op 'n gegewe kanale IN -pen stuur, skakel die relais die ooreenstemmende 12v -stroombaan aan.

Aan die laespanningkant van die relais is daar ook 'n GND (grond) pen wat ons aan die PI se grond moet koppel, en 'n VVC -pen vir die 5v -krag van die Pi.

Terwyl die Pi uitgeskakel is, volg die diagram om die relais met die springkabels aan die Pi te koppel. U hoef nie truie van dieselfde kleur te gebruik nie, maar dit kan help as u die beelde volg.

Stap 3: Laat ons raas

Dit is moontlik nog nie ons volwaardige trommelmasjien nie, maar in hierdie stap gaan ons 'n bietjie lawaai maak, alhoewel dit van die aflos klik. Ons stel die python -script bekend om trommelpatrone te programmeer; dit stel ons in staat om te toets wat ons tot dusver gedoen het.

Die draaiboek is hier beskikbaar.

Begin u Pi op, maak 'n terminale op die Pi oop en laai die script af deur te hardloop:

wget

U wil moontlik deur die kode en opmerkings kyk om 'n idee te kry van wat dit doen, maar ons kan u bevredig en dit uitvoer:

python3 skikking- sequencer.py

As alles volgens plan verloop, moet u die kontakte in die relais se opening en sluiting hoor en die lig op die ooreenstemmende kanaal flits. Kyk na die volgordeveranderlike in die script om 'n idee te kry van wat aangaan - alle kanale word saam geaktiveer, dan word elkeen afsonderlik geaktiveer. Dit sal aanhou werk totdat u die script verlaat deur op Ctrl + C.

Voordat u verder gaan, is dit 'n goeie idee om die Pi weer uit te skakel as daar toevallige kortsluitings is wanneer u dinge aansluit.

Stap 4: Skep die positiewe kant van ons stroombaan

Om 8 solenoïdes met een kragtoevoer aan te dryf, sal ons 'n parallelle stroombaan skep. U kan 'n diagram van die voltooide 12V -stroombaan sien, maar ons gaan dit stap vir stap deur.

U kan 'n broodbord of perfboard gebruik, maar ek het gekies vir eindstroke, aangesien dit goedkoop is, die drade styf hou, en ek het ook nie 'n soldeerbout gehad toe ek dit gemaak het nie.

Ons moet effektief alle solenoïede en 'n diode vir elke solenoïde (meer oor diodes later) aan die 1 positiewe draad van ons kragtoevoer koppel.

Sny die eindstrook met behulp van die snyers, sodat u 'n blok van 8 pare het, en sny aan die plastiekbout wat twee blokke met mekaar verbind. Wees versigtig om geen metaal te sny nie.

Ons moet nou al die terminale aan die een kant van die strook aansluit. Gebruik die snyers om 7 stukke rooi draad van ongeveer 35 mm lank te sny, en gebruik dan die draadstroppers om ongeveer 5 mm isolasie aan elke kant van elke draad te verwyder.

Gebruik nou die drade om al die terminale aan die een kant van die strook aan mekaar vas te maak, en hou die drade vas met die skroewe. Die eerste en laaste skroef sal slegs 1 draad hê, terwyl die res 2 sal hê.

Stap 5: Voeg die solenoïdes en diodes by

Aangesien solenoïede elektromagnete is, word diodes aanbeveel om u stroombaan teen terugslag te beskerm (u kan hier uitgebreid daaroor lees). Daarom gee ons elke solenoïde sy eie diode om ons relais te beskerm.

Aan die teenoorgestelde kant van die eindstrook waarheen u in die vorige stap saamgesluit het, begin met die eerste gaatjie. Steek 1 draad van die solenoïde in, voeg dan die een kant van die diode in dieselfde gat. Aangesien diodes slegs stroom in een rigting toelaat, moet u seker maak dat die silwer streep op die diode na die eindstrook is. Draai die skroef vas om hulle vas te hou. Herhaal die proses vir die oorblywende 7 gate.

Een van die solenoïede wat ek ontvang het, was foutief, en toe ek die foto's geneem het, het ek dit verruil vir 'n laer versterkermodel met blou drade.

Stap 6: Koppel die negatiewe eindstrook aan die solenoïde en diodes

Soos met die positiewe kant, kry 1 eindstrook en sny dit af, sodat u nog 'n strook van 8 pare het. Skroef die diodes en solenoïdes aan hierdie aansluitstrook vas sodat dit die plus -aansluitstrook weerspieël.

Stap 7: Skep die Relay Connecting Wires

Ons is amper gereed om die relais aan te sluit, maar eers moet ons iets hê om dit mee aan te sluit. Sny 8 stukke swart draad van ongeveer 70 mm lank, en trek dan ongeveer 5 mm van elke kant af. Heg elke draad aan die 8 oorblywende verbindings op die negatiewe aansluitstrook.

Stap 8: Verbind die relais -algemene verbindings

Kyk na die relais wat die kant wat deur die springers aan die Pi verbind is, van u af hou. Elke kanaal het 3 kontakte, van links na regs word dit normaalweg oop (NO), algemeen (COM) en normaal gesluit (NC) genoem. Ons wil net hê dat ons solenoïde moet aanskakel as daar 'n hoë spanning op die kanale IN -pen is, dus gebruik ons die normaal oop kontak. As ons eerder die normaal geslote kontak gebruik, sou die teenoorgestelde gebeur - die solenoïde sou aan totdat 'n hoë spanning op die IN -pen gestuur word. Ons sal ook die algemene kontak gebruik om die kring te voltooi.

Aangesien dit 'n parallelle stroombaan is, sal ons alle algemene kontakte op die relais daisy verbind. Sny 7 stukke swart draad ongeveer 60 mm lank en verwyder 5 mm van elke kant. Werk langs die relais wat al die COM -kontakte (die middel van elke stel van 3) met mekaar verbind. Die eerste en laaste sal slegs een draad hê, die res sal 2 hê.

Stap 9: Koppel die relais aan die res van ons stroombaan

Dit is nou tyd om die aflos aan te sluit op die res van ons kring. Neem die los kant van die swart stuk draad aan die een kant van die negatiewe aansluitstrook en verbind dit met die eerste of die laaste van die normaalweg oop (NO) kontakte op die relais. Herhaal dit vir die 7 ander stukke draad, en verbind elke draad met die volgende NO -kontak.

Stap 10: Koppel die 12v -kragtoevoer aan

Om te voorkom dat u enige skok vermy, moet u seker maak dat u kragtoevoer afgeskakel is en nie van die netstroom gekoppel is nie.

My kragtoevoer is van eBay gebruik gemaak, met die 12v -mannetjieprop wat reeds afgetrek is. Gestel die uwe het nog steeds die prop, kan u óf die bypassende vroulike DC -aansluiting koop, óf die prop afsny en dit weer na die 2 drade soos myne stroop. U moet in elk geval twee drade hê, die rooi (positief) en waarskynlik wit (negatief). Koppel die positiewe draad van die kragtoevoer aan die eerste kontak op die positiewe aansluitblok, en die negatiewe aan die eerste algemene kontak op die relais. Om dit makliker te maak, gebruik ek ongeveer 150 mm rooi en swart draad met die ente gestroop om tussen die verbindings te gaan en met 'n aansluitstrook verbind.

Stap 11: Brand dit op

Terwyl u kragtoevoer nog steeds afgeskakel is, moet u vinnig na al u verbindings kyk. As u eers gelukkig is, begin u die Pi weer op. Begin die script weer vanaf stap 3:

python3 skikking- sequencer.py

U solenoïede beweeg nog nie, maar u moet die relais hoor klik en verlig net soos in stap 3. Beëindig die skrif (Ctrl + C), en nou is dit die oomblik waarop u gewag het - skakel die krag aan aanbod! Begin die script weer, al u dansende solenoïede behoort nou tot lewe te kom. Goeie werk!

Ek was ongelukkig - soos u in die video kan sien, werk nog een van my solenoïede nie, maar dit was my skuld, aangesien ek een beskadig het deur 'n bevestigingsbout te hard aan te trek.

Stap 12: Bewerking van Array-sequencer.py

Neem 'n bietjie tyd om rond te speel met array-sequencer.py. Gebruik u gunsteling redakteur (nano, geany, ens.) Om die script te verander. Probeer om die volgende te doen en die script na elke verandering weer uit te voer om die effek daarvan te sien:

• Verander die bpm veranderlike van 120 na 'n ander getal, sê 200 om die tempo te verhoog.
• In die volgorde veranderlike, verander 'n paar 0's na 1's om meer tromme te speel.
• Dupliseer die laaste 3 reëls voor die sluitingshakie in die ryveranderlike om meer slae by die lus te voeg

Stap 13: Installeer die Drum Sequencer

Dit is nou as dinge regtig lekker raak, ons gaan die sequencer op u Pi installeer. Dit gee ons 'n webkoppelvlak waarmee Python die GPIO -penne oor webkaste kan aktiveer.

Die bronkode is hier in Github beskikbaar, maar as u die bedrading in die instruksies gevolg het, kan ons die vooraf saamgestelde weergawe aflaai en gebruik. Maak 'n terminale op u Pi oop en voer die volgende uit

# Skep en navigeer na 'n gids vir ons projek

mkdir pibeat cd pibeat # Laai die bronkode af wget https://pibeat.banjowise.com/release/pibeat.tar.gz # Pak die lêers uit tar -zxf pibeat.tar.gz # Installeer die python -vereistes pip3 install -r vereistes. txt # Begin die webbediener python3 server.py

As alles suksesvol is, moet u die volgende uitset sien:

======== Loop op https://0.0.0.0:8080 =========

(Druk CTRL+C om op te hou)

Soek vir u Pi se IP -adres. Maak 'n webblaaier oop en voer die IP in, gevolg deur: 8080/index.html (dit is die poort waarop die toepassing luister, gevolg deur die lêernaam) in die adresbalk. As u IP -adres van u Pi byvoorbeeld 192.168.1.3 is, voer 192.168.1.3:8080/index.html in die adresbalk in. Die drum sequencer sal verskyn.

Druk op die speelknoppie en u trommelmasjien moet begin speel. Speel met die sequencer totdat jou hart tevrede is.

Solank daar 'n netwerkroete na u Pi is, het u vanaf elke toestel toegang tot die webkoppelvlak van die Pi - probeer dit vanaf u selfoon of tablet.

Stap 14: Bou u tromme en behuising

Dit is waar u u stapel elektroniese spaghetti in 'n regte trommelmasjien kan verander. Soos u voorheen gesê het, is aan u. Byna alles wat 'n geluid maak as 'n treffer gebruik kan word, en waar u u projek regtig kan omskep in iets uniek vir u.

Ek het lekker in my huis rondgekyk na idees vir die tromme wat die bierbottel, blik, skudder, bottelblikke en lepels verskaf het. Die visnet is op die strand gevind, en die lessenaarklokkie en krokodil -kastanje kom van eBay af. Ek het 'n stukkende klavier in 'n skip gevind, dit het die hamers vir die bottel en die blikkie verskaf, saam met 'n houthakkie om die klok vas te hou en metaalstawe om te draai en die lepels op hul plek te hou.

Ek het van elke trommel 'n losstaande komponent gemaak, so as die een breek of ek nie tevrede is daarmee nie, kan ek dit met 'n ander uitskakel sonder te veel ophef.

Die solenoïede het boutgate wat M3 -boute benodig. Dit was 'n bietjie lastig om die gate in die hout te boor, aangesien u die posisie presies moes kry, maar u het die solenoïde in posisie gehou en die gate met 'n bradawel gemerk voordat dit goed gebore is.

Ek gebruik meestal 6 mm MDF (afsnitte van my plaaslike selfdoenwinkel) vir die tromme langs 'n paar stukkies afvalhout, vasgemaak met gom of skroewe.

Die hamers op die blik en die bierbottel is waarskynlik onnodig, aangesien u net 'n goeie treffer uit die solenoïde kan kry, maar ek wou soveel beweging in die masjien moontlik kry om dit visueel interessant te maak.

Behuising

Die behuising is 'n eenvoudige ruwe en klaar boks gemaak van 3,6 mm laaghout, 18 mm MDF en 'n paar strookhout. Ek wou dun laaghout aan die voorkant van die boks hê, sodat dit weerklink as dit met 'n lepel geslaan word, maar die keuse van hout is hoofsaaklik te danke aan wat ek reeds in die skuur gehad het en die afvalhoutafdeling in my plaaslike selfdoenwinkel. Ek het 'n platform onderaan die boks gemaak om die elektronika te hou, en 'n ander platform om die tromme te hou. Om die boks te maak:

1. Sny 2 ewe groot MDF om die punte te maak2. Sny 4 stukke strookhout (ek gebruik 34 mm x 12 mm) 50 mm korter as die verlangde breedte van die boks3. Spyker die strookhout aan die 2 MDF -punte om die vorm van die boks te vorm. Sit die strookhout ongeveer 1 cm van die bokant en onderkant van die boks af. Sny 2 stukke laaghout om by die breedte en hoogte van die boks te pas. Heg dit aan die voorkant en agterkant van die boks vas deur die MDF en strookhout vas te maak. Sny 'n stuk laaghout om in die boks te pas en plaas dit op die onderste stukke strook om die elektronika vas te hou. Ek het myne omtrent die helfte van die lengte van die boks gemaak. Sny nog 'n stuk laaghout om die vate aan vas te maak. Dit sit op die boonste stukke strookhout. Sny 'n gat naby die onderste platform om die kragkabels deur te voer.

Skildery

Om te skilder, het ek 'n onderlaag van Acryl Primer gebruik, gevolg deur Crown Matt -potte. Die potte is 'n goeie manier om 'n verskeidenheid kleure teen 'n goedkoop prys te kry.

Stap 15: Sit terug en geniet dit

En daar het jy dit, 'n baie oulike trommelmasjien. Die kern van die volgorde in die YouTube -video kan hier gevind word.

As u voortgaan om u eie te maak, deel dit dan, ek sal graag wil sien wat u uitvind. Hê pret!