Ultrasoniese slim instrument: 4 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Doel

Dit is 'n instrument wat 'n ultrasoniese sensor gebruik om die afstand van 'n voorwerp te meet (dit kan u hand wees). Hiermee word 'n noot gekies om te speel; in verskillende modi speel die instrument verskillende dinge. Dit kan 'n enkele noot wees (vir die gebruik van die instrument as bas) of meerdere note in volgorde (vir gebruik as 'n sintetiseerder).

Ek beveel aan dat u dit slegs maak as u 'n basiese kennis van elektronika en soldeer het.

Gereedskap:

- 3D-drukker met 'n minimum drukoppervlakte van 12x8cm- Lasersnyer of CNC-masjien met 'n minimum werkoppervlakte van 300x200mm- Skuurtoerusting- Warm gomgeweer- Soldeerbout- Draadstropper

Materiaal:

- Hout (MDF) 3 mm dik Die totale grootte wat benodig word, is 600x400mm, maar u kan elke deel uit kleiner planke sny; die minimum kant wat dan nodig is, is 300x200mm (dit is die buitenste afmeting van 'n onderdeel wat u benodig, dus hou in gedagte dat die buitekant nie moet weggesny word as u hierdie metode gebruik)

- Luidspreker (buitenste deursnee van 5W 8Ohms 93 mm), moet u waarskynlik die afmetings van die luidsprekergat wysig, aangesien nie alle luidsprekers dieselfde is nie - Arduino (UNO) - Dupont -kabels 20 en 10 cm22x 10cm manlik - manlik vroulik - vroulik (kabels van 10 cm) (kabels van 20 cm)

- Draad ongeveer. 2x60 cm (2 mm dik, maar dit maak nie regtig saak nie)

- 2 ferrietringe (vir ruisonderdrukking, nie nodig vir funksie nie, maar aanbeveel)- 4 knoppies (16 mm) (16 mm knoppies)

- 1 klavierpedaal- 20x4 LCD met I2C-adapter (20x4 LCD incl. I2C-adapter)

- TDA2030A klankversterker module (TDA 2030 klank versterker module)

- Arduino-kragbron 5V of sny usb-kabel af om met 'n kragbank te gebruik. 3,5 mm Audio Jack-poort (3,5 mm Audio Jack-poort (nie presies dieselfde as wat ek gebruik nie)) (2de opsie)

- Krimpbuis (2 mm) (Krimpbuisstel)- Klein broodbord (opsioneel, u kan ook die drade saam soldeer waar ek dit gebruik) (Mini Breadboard)

Ontwerpproses en geskiedenis

Ek het hierdie instrument vir 'n skoolprojek gemaak, ek moes 'n slim voorwerp ontwerp en bou. Na 'n bietjie dinkskrum het ek die idee gekry om 'n instrument te bou wat verskeie note speel wanneer die gebruiker die instrument net 1 gee.

Toe ek hierdie instrument vir die eerste keer ontwerp het, het dit 'n bietjie anders gelyk en 'n paar ander funksies gehad as die eindproduk. My eerste kriteria vir hierdie instrument is dat dit verskillende klanke (soos 'n klavier of kitaarklank) moet kan speel en akkoorde kan speel. Na 'n paar hersienings kon ek egter nie agterkom hoe om die klanklêers vanaf 'n SD -kaart te speel nie, maar die klank het steeds deurmekaar geraak. In 'n latere herhaling het ek besluit dat die instrument net PWM -seine moet speel, wat ook lekker klink. Dit is die punt waar dit verander het van 'n klavier met 'n ultrasoniese sensor na 'n slim weergawe van 'n Theramin.

By die programmering van 'n paar ander funksies het ek besef dat ek nie binne die tydsraamwerk van hierdie projek meer as een klank tegelyk met een spreker sou kon speel nie. Daarom het ek besluit om dit 'n sintetiseerder te maak wat 'n paar note in volgorde speel in plaas van om verskeie klanke op dieselfde tyd te speel.

Hierdie projek is die eerste keer dat ek 'n lasersnyer gebruik het en Adobe Illustrator moes gebruik, so ek hoop ek kan my werk goed genoeg verduidelik.

Stap 1: Monteer die komponente (toetsfase)

Voordat ons die hele ding bou, moet ons al ons komponente toets sodat alles werk.

Begin met die soldeer van die drade wat soldeer, dit is:- Die klankaansluiting, dit is 2 drade. Een draad is die grond en die ander is 'n seindraad. Daar is waarskynlik meer verbindings beskikbaar, want 'n stereo -aansluiting het 'n R- en L -sein, ons gebruik net een. Die enigste manier om na te gaan watter een u benodig, is om die draad op 'n slag aan te sluit en te kyk of die stroombaan gesluit is (u kan dit met 'n multimeter toets).

- 2 drade op die luidspreker, positief en negatief. - Die positiewe en negatiewe drade op die 4 drukknoppies. U kan die manlike draadkant aan die kontakpenne op die knoppies steek. Gebruik die hitte -krimpbuis om die drade te isoleer wanneer u klaar is met soldeer

Nou is dit tyd om die drade aan te sluit. Volg die diagram en die foto's om die regte drade aan die regte plekke te koppel.

Ferrietringe Omdat die arduino nie vir klank gemaak is nie, kan dit elektromagnetiese steuring optel. U kan 'n ferrietring by die klankkabel en die luidsprekerdraad voeg. U doen dit deur die draad 2 of 3 keer om 'n ferrietring te draai, wat kan help om sisgeluide uit die instrument te verminder of heeltemal te verwyder.

(kragopsie 1) eksterne kragbron nie deur ArduinoDit is opsioneel om krag direk in die stroombaan te voeg in plaas van deur die arduino -kragpoort. As u dit wil, moet u die positiewe en negatiewe drade van die eksterne kragbron aansluit op die positiewe en negatiewe lyne op die broodbord. Daar moet 'n draad van die positiewe kant op die broodbord na die Vin -pen (langs die GND -penne) op die arduino en 'n draad van die negatiewe kant na 'n GND -pen op die arduino wees. (Kragopsie 2) Eksterne krag is gekoppel aan as u 'n adapter wil gebruik wat gekoppel is aan die arduino -aansluiting, moet u 'n draad van die arduino 5V -pen aan die positiewe kant van die broodbord koppel en 'n draad van 'n GND -pen na die negatiewe kant

Laai die lêers op Sluit die arduino aan op u rekenaar en laai die program op. Let op dat u die code.ino en pitches.h in 'n gids met die naam code moet plaas. In die arduino IDE (die program) moet u die volgende biblioteke aflaai as u dit nie het nie: LiquidCrystal_I2C van Frank de BrabanderWire van adafruit (hierdie een moet al ingebou wees)

Stap 2: Maak die saak

As alles werk, kan u die kas maak. Lasersny / CNC (sien video) Voordat u begin sny, moet u moontlik die luidsprekergat (s) wysig om by die luidspreker te pas. Ek het 'n luidspreker met 'n klein rooster wat die 4 gate rondom die luidsprekergat gebruik. Wysig dit dus eers as u dit nodig het.

Begin deur die hout te sny met 'n lasersnyer of CNC -masjien. Die lêer wat u moet gebruik, is Case_laser_cut.ai Sodra u die onderdele het wat u kan toets, pas hulle as hulle te groot is, net 'n bietjie totdat u dit pas. U kan nou die houtstukke met houtgom plak. U moet nie die boonste deel (die plank met gate) plak nie, aangesien ons al die dele moet plaas en ons moet die kas kan oopmaak as daar 'n probleem is. Hou in gedagte dat u alles saamdraai terwyl dit droog word (laat dit ongeveer 24 uur staan om heeltemal te verhard).

3D-druk Nou kan u die lcd-behuising en die letters bo die knoppies druk (omhulsel LCD.stl en letters.stl) Ek beveel hierdie instellings aan:- Laaghoogte 0.1mm- Spoed 30mm/s vir die letters en 60mm/s vir die lcd behuizing- Gebruik 'n laag koelwaaier vir die LCD-behuising, aangesien dit baie oorhang het- Ondersteuning is nie nodig nie Sodra die afdrukke afgewerk is, skuur die rande om dit effens glad te maak en as die lcd nie pas nie, probeer dan nog 'n bietjie skuur, Sodra die omhulsel klaar is en die dele gedruk is, kan u alles begin monteer. Plaas die lcd in die lcd -behuizing en plaas die klankaansluiting vir die pedaal in die gat aan die agterkant.. Plak nou die lcd -behuizing aan die hout, jy kan die gom op die lip aan die onderkant van die lcd -behuizing plak. Plak nou die knoppieletters bo -op die knoppies. Afhangende van watter luidspreker jy het, kan jy dit vas plak, ek het 'n luidspreker met 'n klein rooster wat die 4 gate rondom die luidsprekergat gebruik. Afhangende van hoe u die luidsprekergat vir u luidspreker geredigeer het, kan hierdie stap vir u anders wees. Plak die ultrasoniese sensor vas met behulp van die 2 gate aan die onderkant. maar dit is nie nodig nie. Koppel alles weer aan en jy is klaar, skakel die krag aan en geniet!

Stap 3: Bekende probleme en beperkings

Hierdie instrument is nie perfek nie, eerstens is dit 'n speelding, nie 'n produk nie! As gevolg van vertraging in die werking van die kode, is dit onmoontlik om hierdie instrument met 'n akkurate tydsberekening te maak. - Soms het die ultrasoniese sensor 'n fout, wat kan lei tot die toevallige noot of onakkurate note.

- As u die instrument gebruik, beveel ek aan dat u 'n plat voorwerp soos 'n stuk karton of hout bo die sensor hou. Geboë oppervlaktes weerspieël die seine van die sensor, sodat dit onakkurate note speel. U kan u hand gebruik, maar hou dit so plat en stewig as moontlik bo die sensor.- Skakel nie terug van outomaties af na aan nie. Dit word veroorsaak deur 'n fout in die kode wat ek nog nie gevind het nie. U kan dit oplos deur op die outoplay -knoppie te druk en terselfdertyd op die pedaal te druk. Of u kan dit weer aan- en uitskakel.

- Vertraag as u 'n noot speel, dit is omdat die kode in die arduino 'n paar millisekondes in beslag neem, wat onmoontlik is om te verwyder, aangesien die arduino nie gemaak is om instrumente te maak nie.- sommige kode is in Nederlands, dit is omdat ek Nederlands en Engels is woorde pas nie op die LCD nie. Ek het probeer om soveel as moontlik in Engels te doen.

Stap 4: DIY -verbeterings

Nadat u dit gebou het, is u nog nie klaar nie! U kan probeer om u eie vaardighede te verbeter en funksies hierby te voeg wat ek nie in die tydsraamwerk wat ek gehad het, kon integreer nie. Dinge wat u kan probeer:

- voeg meer klanke by- speel meer as een klank op dieselfde tyd- voeg meer luidsprekers by- voeg meer style by!- Voeg LED's by wat dans met jou musiek