ANDI - Random Rhythm Generator - Elektronika: 24 stappe (met foto's)

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

ANDI is 'n masjien wat met 'n druk op 'n knoppie 'n ewekansige ritme genereer. Elke maat is uniek en kan met vyf knoppies aangepas word. ANDI is die resultaat van 'n universiteitsprojek wat gegaan het oor die inspirasie van musikante en die ondersoek na nuwe maniere om met tromslae te werk. Meer inligting oor die projek kan gevind word by andinstruments.com

Tydens die ontwerpfase van ANDI is baie inspirasie geneem uit die vervaardigersgemeenskap en veral uit opwindende projekte hier by Instructables. Om die guns terug te gee, het ek hierdie instruksie geskryf oor hoe om die elektriese stroombaan vir die ANDI -kragopwekker te ontwerp. Dit is 'n eenvoudige stroombaan met vyf draaiknoppe wat die afspeel van kort tromgeluide wat op 'n mikro-SD-kaart gestoor word, beheer via 'n Arduino Nano.

Hierdie instruksie dek die vervaardiging van die elektroniese stroombaan en die kode wat op die Arduino geprogrammeer is, en die trommelgeluide wat hier gebruik word, word hier gevind. Die kode word verduidelik met kommentaar in die kode-lêer, en ek sal nie diepte in die kode in hierdie tutoriaal bespreek nie.

ANDI het 'n buitekant van aluminium en laaghout, en ek het nie die buitekant in hierdie instruksie ingesluit nie.

As u belangstel in 'n deeglike verduideliking van die kode of hoe u die omhulsel moet maak, sal dit in die toekoms bygevoeg word.

Anders gee dit u die vryheid om u eie omhulsel vir u ANDI-klopgenerator te ontwerp.

Volg my ANDinstruments -projek op Instagram vir media -opdaterings van die projek: @and_instruments

Stap 1: Hoe om die tutoriaal te volg

Ek het probeer om hierdie instruksies so gedetailleerd moontlik te maak om mense van alle vaardigheidsvlakke toegang daartoe te gee.

Dit beteken dat dit soms te gedetailleerd en stadig kan voel, so blaai deur die stappe waarmee u al gemaklik voel.

Vir 'n dieper begrip van die belangrikste dele van die kring, het ek skakels na ander instruksies, tutoriale en Wikipedia-bladsye bygevoeg wat u help om te verstaan wat aangaan.

Herontwerp die kring weer en herskryf die kode na u goeddunke.

Lewer kommentaar of stuur 'n e -pos aan [email protected] as u enige vrae het oor die instruksies of idees oor hoe u die kring of die tutoriaal kan verbeter!

Stap 2: Versamel komponente

Ek het die volgende komponente vir die ontwerp van die stroombaan gebruik:

• 39x30 gate van 3 eilandplankbord
• Arduino nano -versoenbare V3.0 ATMEGA328 16M
• (2x) 15x1 manlike penkop vir Arduino
• MicroSD -uitbreek met vlakverskuiwing (SparkFun Shifting μSD -uitbreek)
• 7x1 manlike penkop vir MicroSD Breakout
• Micro SDHC-kaart (Intenso 4 GB Micro SDHC-kaart klas 4)
• (4x) 10k Ohm potensiometers (Alpe 9mm grootte metaalas snap RK09L114001T)
• (4x) 0.1uF keramiek kondensators (Vishay K104K15X7RF53L2)
• 1k Ohm weerstand (metaalfilmweerstand 0.6W 1%)
• 3.5 mm paneelmonteer klankaansluiting (Kycon STPX-3501-3C)
• Roterende encoder met drukknop (Bourns Encoders PEC11R-4025F-S0012)
• Wisselskakelaar (1-polige soldeerboute op MTS-102)
• 9 volt battery band (Keystone beskermde 9 volt 'I' tipe battery band)
• 9 volt battery
• Soliede kerndraad met verskillende kleure

Ek sal probeer om my keuse van komponente in die instruksies te verduidelik. Tydens die ontwerpproses van die kring het ek hoofsaaklik daarop gemik om hierdie projek so goedkoop en klein moontlik te maak. Daarom het ek probeer om al die komponente op die strook gemonteer te hou, sodat die drade wat dit verbind, langs die bord kan loop.

As u enige voorstelle het oor hoe u die kring kan verbeter, kan u kommentaar lewer of 'n e -pos aan my stuur.

Stap 3: Soek 'n paar gereedskap

Ek gebruik die volgende gereedskap en toerusting vir hierdie projek:

• Broodbord om komponente te toets voordat dit aan die strookbord gesoldeer word
• 'N Klein tang om drade te sny
• Outomatiese draadstropper
• 'N Tang om soliede kerndrade en pote van komponente te buig
• Soldeerbout met verstelbare temperatuur
• "Helpende hande" om die strook vas te hou terwyl dit soldeer
• 'N Klein versterkte luidspreker en 'n 3,5 mm -audiokabel om die stroomuitgang van die stroombane te toets

Stap 4: Volg die skematiese

Hierdie skema is gemaak met Fritzing en ek beveel aan dat u dit gedurende die hele proses nagaan om te sien dat u geen komponent of verbinding misgeloop het nie.

Die komponente op die skema lyk nie presies soos die wat ek in my stroombaan gebruik het nie, maar dit wys hoe die drade verbind kan word en die penne is op dieselfde plekke as op my komponente.

Stap 5: Koppel die Arduino aan op die MicroSD-kaart-uitbreekbord

Ek beveel aan dat u die projek begin deur die twee belangrikste komponente van die stroombaan te toets: die Arduino Nano en die MicroSD-kaart-uitbreekbord. Ek doen dit op 'n broodbord en as dit goed werk, soldeer ek die komponente op 'n strookbord wat dit permanent maak.

As u meer wil leer oor hoe die MicroSD-uitbreekbord werk, beveel ek aan om hierdie tutoriaal van Adafruit te lees: Tutoriaal vir Micro SD-kaart-uitbreekbord.

Soldeerpenkoppe op die Arduino -bord en MicroSD -uitbreekbord. Ek gebruik 'n broodbord om die mannetjies se speldekopstukke op hul plek te hou terwyl ek soldeer. Dit kan moeilik wees om 'n goeie soldeerverbinding te maak, en daar is 'n paar foutiewe in my voorbeeldbeelde. Ek beveel aan dat u 'n paar soldeerstudies kyk voordat u begin, as dit die eerste keer is dat u met 'n soldeerbout begin.

Sluit die MicroSD -breekbord aan op die Arduino op die broodbord in die volgende volgorde:

• Arduino -pen GND -> MicroSD GND
• Arduino -pen 5V -> MicroSD VCC
• Arduino -pen D10 -> MicroSD CS
• Arduino -pen D11 -> MicroSD DI
• Arduino -pen D12 -> MicroSD D0
• Arduino -pen D13 -> MicroSD SCK (ek het ook gesien dat dit CLK heet)

Die CD-pen van die MicroSD-uitbreekbord word nie in hierdie projek gebruik nie.

Stap 6: Berei die MicroSD-kaart voor

Koppel die MicroSD-kaart aan 'n rekenaar met 'n adapter. Ek gebruik 'n MicroSD-kaart na SD-kaart adapter. Formateer die MicroSD-kaart met die sagteware SD Formatter van die SD Association:

Ek gebruik die instelling “Overwrite Format” wat alles op die MicroSD-kaart uitvee, al is my kaart splinternuut en reeds leeg. Ek doen dit omdat dit in baie tutoriale aanbeveel word oor die gebruik van SD-kaarte met Arduino. Spesifiseer die naam van die kaart en druk op "Format". Dit neem gewoonlik ongeveer 5 minute vir my en eindig met die boodskap “Kaartformaat voltooi!”. Maak SDFormatter toe.

Laai al die saamgeperste klankgrepe.wav-lêers op na die wortelgids van die MicroSD-kaart wat u hier vind. Gooi die MicroSD-kaart uit nadat die oplaai voltooi is en plaas dit terug in die MicroSD-uitbreekbord.

As u die klankprogrammatuur ken, kan u u eie klankgrepe in plaas van myne byvoeg as u dit op dieselfde manier as in my voorbeeld-lêers noem. Die lêers moet 8bit.wav-lêers wees met 'n bemonsteringsfrekwensie van 44 100Hz.

Stap 7: Toets die MicroSD-kaart

Laai die "CardInfoTest10" -kode op na die Arduino om die verbinding met die MicroSD-kaart te toets. Hierdie kode is geskep deur Limor Fried 2011 en gewysig deur Tom Igoe 2012 en word hier gevind en verduidelik op die Arduino-webwerf.

Maak die seriële monitor op 9600 baud oop en bevestig dat u die volgende boodskap kry:

'Initialiseer SD -kaart … Bedrading is korrek en 'n kaart is teenwoordig.

Kaarttipe: SDHC

Volume tipe is FAT32”

Dan volg baie teksreëls wat nou nie vir ons belangrik is nie.

As u wil leer hoe die seriële monitor werk, kyk dan na hierdie les van Adafruit: Serial monitor arduino.

Stap 8: Soldeer die Arduino en die MicroSD-uitbreekbord aan die strook

Ontkoppel die Arduino van die rekenaar en los die Arduino en die MicroSD -uitbreekbord versigtig van die broodbord. Ek gebruik 'n klein "platkop" skroewedraaier en draai dit tussen die plastiekgedeelte van die penpenkoppe en die broodbord op verskeie plekke totdat die komponente los genoeg is om met die hand op te lig.

Sit die broodbord weg en draai die strook om sodat die koper -eilande na onder wys. Nou is dit tyd om die Arduino en die MicroSD -uitbreekbord op die strook te soldeer om hierdie dele van die projek permanent te maak. Onthou dat dit baie moeilik is om die komponente te verwyder nadat dit op die strook gesoldeer is, dus maak seker dat dit korrek in die regte posisies geplaas is en dat dit so styf as moontlik teen die strook gedruk word om goeie meganiese sterkte te gee na soldeer.

Ek gebruik isolerende band om die komponente vas te hou terwyl ek soldeer, want as u soldeer, moet u die strook onderstebo draai, sodat u die koper -eilande en die mannetjiespenkop sien waar die soldeerwerk gedoen moet word.

Ek gebruik "helpende hande" terwyl ek soldeer om te verhoed dat die strookplank en die los komponente op die tafel gelê word. As hulle lê, kan die los komponente 'n bietjie rondbeweeg en die styf pas by die strookbord kan verlore gaan.

Herhaal die proses vir die MicroSD -uitbreekbord. Sit dit eers styf op die regte plek en maak dit vas met isolasieband.

Omdat die MicroSD -uitbreekbord aan die een kant net manlike penkoppe het, word dit in 'n kantelbare posisie vasgemaak. Ek sien geen probleem hiermee nie, so ek maak dit vas met 'n hoek met isolasieband en dit sit styf na soldeer.

Ek draai dan die strookbord onderstebo en gebruik my "helpende hande" terwyl ek soldeer.

Stap 9: Koppel die volume-beheerknop en die laagdeurlaatfilter aan die strookbord

Dit is nou tyd om komponente by die strookbord te voeg vir klankuitset en volumebeheer. Die komponente word met gekleurde soliede kerndraad met mekaar verbind.

Die potensiometer dien as 'n volumebeheer, wanneer dit gedraai word, verhoog dit die weerstand en verlaag dit die volume van die klankuitset. As u meer wil weet oor potensiometers, kan u hierdie wikipedia -bladsy besoek: en.wikipedia.org/wiki/Potentiometer.

Die weerstand van 1k Ohm en die keramiek -kondensator van 0, 1 uF dien as 'n laagdeurlaatfilter om hoë geraas te verwyder. As u meer wil weet oor lae-pass-filters, kan u hierdie wikipedia-bladsy besoek: en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter

Ek soldeer hierdie komponente aan die strookbord voordat ek die drade tussen die MicroSD -uitbreekbord en die Arduino soldeer. Ek doen dit omdat ek wil hê dat die drade vir die klankuitset naby die strook lê.

Begin deur die metaalpote van die potensiometer plat te maak as hulle soos myne in die voorbeeld buig. Deur dit te doen, kan u die bene deur die gordyne van die strookbord plaas om die sterkte wat die potensiometer op die strook hou, te verhoog.

Druk die potensiometer volgens die ritsskema deur die gate van die strookbord.

Buig die draaipote van die potensiometer na die strook met 'n tang.

Dit is nou tyd om die potensiometer aan te sluit op die Arduino. Sny die soliede kerndraad op die regte lengte.

Gebruik 'n kabelstrookgereedskap om ongeveer 5 mm plastiek aan elke kant van die draad te verwyder om die metaal aan die binnekant bloot te stel.

Buig die draad met die tang sodat dit by die strook pas.

Druk die draad deur die gate in die strookbord wat dit verbind met die regterpen van die potensiometer en die Arduino -pen D9. Buig die draad aan die agterkant van die strook om die draad vas te hou terwyl meer komponente bygevoeg word. Moet nog nie soldeer nie.

Herhaal die proses deur 'n draad by die middelste pen van die potensiometer te voeg en 'n leë pen regs van die potensiometer volgens die ritsskemas.

Voeg die 1k Ohm -weerstand by 'n gat langs die draad vanaf die middelste pen van die potensiometer.

Gebruik die tang om die een been van die kapasitor twee keer te buig sodat dit in twee gate in die strook kan pas, volgens die fritzschema.

Druk die kapasitor deur die gate in die strookbord sodat een been 'n gat met die weerstand deel en een been deur 'n gat op 'n leë eiland met drie gate regs van die weerstand.

Druk die kapasitor ver genoeg af sodat dit nie hoër van die bord af is as die rak van die potensiometer onder die drade nie. Dit is omdat die metalen bokant van die omhulsel teen die rak op die potensiometer sal rus en daarom moet die kapasitor nie die bokant in die pad steek nie.

Voeg nog twee drade by om die arduino -grond aan die linker pen van die potensiometer te koppel en gaan verder van daar na 'n gat wat aan die kondensator gekoppel is.

Stap 10: Soldeer die volumeknopknop en die laagdeurlaatfilter aan die strook

Nadat u al die drade aan die agterkant van die strook gebuig het sodat die komponente en drade nie afval nie, kan u die strook onderstebo draai. Ek gebruik my "helpende hande" om die strookbord onderstebo te hou. Maak seker dat die geboë bene van die komponente en drade nie inmeng met ander nie. Soms kan die geboë bene gebruik word om die gaping tussen verskillende koper -eilande te oorbrug. Gewoonlik is dit goed om te doen met die grond en die 5V -penne van die Arduino, omdat baie komponente dikwels met hierdie twee verbind word. Ek gebruik hierdie tegniek op die Arduino -grondpen in hierdie geval.

Na soldeer gebruik ek 'n skerp tang om die bene en drade te sny waar hulle te lank is.

Stap 11: Koppel die MicroSD Breakout Board aan op die Arduino

Nou is dit tyd om die MicroSD -uitbreekbord aan te sluit op die Arduino. Begin deur 'n draad tussen die grond van die Arduino aan die grond van die MicroSD -uitbreekbord te koppel. Ek gebruik nou die verlenging van die Arduino grondpen wat ek geskep het deur die einde van die draad wat tussen die Arduino en die linker pen van die potensiometer gaan, aan die aangrensende koper -eiland langs die grondpen van die Arduino te soldeer.

Buig die einde van die draad aan die agterkant van die strook om die draad vas te hou en wag met soldeer totdat al die drade tussen die Arduino en die MicroSD -uitbreekbord in plek is.

Voeg 'n draad tussen die CS-pen van die MicroSD-uitbreekbord en die D10-pen van die Arduino.

Gaan voort met 'n draad tussen die DI-pen van die MicroSD-uitbreekbord en die D11-pen van die Arduino.

Verbind die DO van die MicroSD-uitbreekbord met die D12-pen van die Arduino.

Koppel die SCK-pen van die MicroSD-uitbreekbord (op 'n ander MicroSD-uitbreekbord wat ek gebruik het voordat hierdie pen CLK in plaas van SCK genoem is) met die D13-pen van die Arduino.

Die laaste draad wat verbind is, is tussen die VCC-pen van die MicroSD-uitbreekbord en die 5V-pen van die Arduino.

Die drade kan effens beknop wees, maar maak seker dat die metaaldele van die drade nie aan mekaar raak nie.

Draai die strookbord om en maak seker dat die drade nog vas is.

Stap 12: Soldeer die MicroSD Breakout Board aan die Stripboard

Dien soldeer toe en sny die oorblywende draadpunte af.

Stap 13: Koppel en soldeer die klankaansluiting aan die strook

Nou is dit tyd om die klankaansluiting aan die strookbord te koppel. Begin deur die drade aan die klankaansluiting vas te maak en buig die drade om die klankpunte sodat hulle in plek bly.

Dit kan moeilik wees om die draad vas te hou terwyl dit soldeer. Hiervoor gebruik ek my 'helpende hande' nog 'n keer.

Koppel die klankdrade aan die strookbord volgens die fritzschema en buig die drade aan die agterkant van die strook om dit vas te hou.

Draai die strookbord onderstebo en pas soldeer op die klankdrade toe. Sny dan die oorblywende drade met 'n tang.

Stap 14: Toets die Audio Jack

Nou is dit tyd om die klankuitset te toets. Koppel die Arduino aan op die rekenaar en laai die “andi_testsound” -kode hier op.

Koppel die klankaansluiting met 'n 3,5 mm -klankkabel (dieselfde soort aansluiting as die normale koptelefoon) aan 'n versterkte luidspreker. In hierdie video koppel ek die klankaansluiting aan 'n klein bluetooth-luidspreker wat ook 'n 3,5 mm "Audio In" -input aan die agterkant het. Hierdie kring werk nie met gekoppelde koptelefoon nie, omdat dit nie versterking van die klankuitset het nie. Die Arduino moet nog steeds aan die rekenaar gekoppel word om krag te kry. Die "andi_testsound" -kode speel verskillende klankgrepe van die MicroSD-kaart af, en as alles werk, sal u nou 'n ewekansige maat deur u luidspreker hoor. U kan ook die potensiometer draai om die volume van die uitset te verhoog of te verminder.

Stap 15: Koppel en soldeer die potensiometers aan die strook

Dit is nou tyd om die res van die potensiometers wat as knoppe gebruik word, by te voeg om die gegenereerde maat te beheer. Lees meer oor die gebruik van potensiometers as analoog insette met 'n Arduino op die Arduino-webwerf: Lees 'n potensiometer (analoog ingang).

Gebruik 'n tang om die bene van die potensiometers wat geen elektriese funksie het nie, reguit te maak, net soos met die eerste potensiometer.

Plaas die potensiometers op die regte plek volgens die Fritzing-skema met al die vyf bene van die komponente deur die gate.

Buig die twee sypote aan die agterkant van die strook om dit meganiese krag te gee tydens soldeer.

Soldeer al die vyf bene, selfs al het die sybene geen elektriese funksie nie. Dit gee die potensiometers 'n bietjie ekstra meganiese sterkte.

Stap 16: Koppel en soldeer die kondensators aan die strook

Kondensators word bygevoeg tussen die seinuitsetpen en die grondpen van die potensiometers om die sein stabieler te maak. Lees meer oor insetverstryking in hierdie instruksies: gladde potensiometerinvoer.

Voeg die kapasitors by die strookbord volgens die Fritzing-skematiese. Druk dit so naby aan die strook neer dat die bokant nie bo die rak van die potensiometers is nie.

Buig die pote van die kapasitors aan die agterkant van die strook om dit vas te hou terwyl dit soldeer.

Soldeer die bene en sny die oorblywende lengte weg.

Stap 17: Koppel en soldeer die roterende enkodeerder aan die strook

Reguit die twee sypote van die draaikodeerder sodat hulle plat teen die strook lê. Ek doen dit omdat my roterende enkodeerders sybene het wat te groot is om deur 'n strookgat te druk.

Druk die roterende encoder deur die strookbord op die regte plek volgens die Fritzing-skema.

Ek gebruik dan 'n bietjie isolasieband om die draaikodeerder op sy plek te hou terwyl ek soldeer, want die penne van die encoder hou dit nie goed genoeg nie.

Soldeer die draaikodeerder en verwyder die band.

Stap 18: Koppel- en soldeerdrade Verbind die potensiometers met die Arduino (1/2)

Voeg die seinkabels van die middelste penne van elke potensiometer by die regte Arduino-pen volgens die Fritzing-skema.

Doen dieselfde met die 5V-drade wat die potensiaalmeters se regte penne in serie verbind met die VCC-pen van die MicroSD-uitbreekbord.

Buig die drade aan die agterkant van die strook.

Soldeer die drade en sny die oorblywende metaalgedeelte van die drade.

Stap 19: Koppel- en soldeerdrade wat die potensiometers met die Arduino verbind (2/2)

Dit begin vol raak aan die voorkant van die strookbord, so ons wil die laaste drade aan die agterkant voeg om die laaste penne van die komponente aan te sluit. Noudat die potensiometers en die draaikodeerder op hul plek is, kan die strookbord onderstebo staan, wat help tydens die soldeer van drade reguit aan die agterkant.

Begin deur drie drade van dieselfde lengte te meet wat die grondpenne van die potensiometers verbind. Hierdie drade gaan nie deur die gate nie, maar word gesoldeer terwyl hulle langs die regte pen volgens die Fritzing-skematiese lê.

Dit is moeiliker as om 'n draad wat deur 'n gat gegaan het, te buig en te buig, begin met een draad op 'n slag en wees versigtig om nie die soldeer van verskillende penne te oorvleuel nie.

Stap 20: Verbind en soldeer drade wat die roterende enkodeerder met die Arduino verbind

Gaan nou verder deur twee korter drade by te voeg om die aarddrade van die potensiometers aan die roterende enkodeerder te koppel.

Soldeer die drade terwyl u die strookbord op sy eie op die potensiometers laat staan.

Voeg drie drade by wat die roterende enkodeerder met die arduino verbind volgens die Fritzing-skematiese en voeg laastens 'n kort draad by wat die grondpen van die MicroSD-uitbraak verbind met die grondpen van die naaste potensiometer. Soldeer die drade een vir een.

Stap 21: Toets die volledige ANDI-kode

Nou is dit tyd om die volledige weergawe van die kode wat hier gevind word, te toets. Koppel die Arduino aan op die rekenaar en laai die ANDI-kode op.

Koppel dan die luidsprekerkabel aan die klankuitgang en toets die potensiometers en die draaikodeerder. As u baie hoë geluide hoor, moenie bekommerd wees nie, dit was vir my die gevolg van die krag van die Arduino met die USB-kabel. In die volgende stap soldeer u 'n batteryaansluiting en 'n kragskakelaar aan die strookbord, en dan hoef die Arduino nie meer deur die rekenaar aangedryf te word nie.

Stap 22: Koppel en soldeer die batteryaansluiting aan die strook

Die batteryaansluiting verbind 'n 9V-battery as 'n kragbron met die strookbord. Die skakelaar skakel die projek aan of uit deur die rooi draad van die batteryaansluiting te oorbrug of te breek.

Sny die rooi draad ongeveer 10 cm van die houer van die batteryverbinder af en buig die punt van die draad om die middelste pen van die skakelaar. Koppel dan nog 'n draad van ongeveer 20 cm aan een van die buitenste penne van die skakelaar.

Soldeer albei die rooi drade aan die skakelaar met behulp van die "helpende hande" om die drade vas te hou.

Koppel die einde van die rooi draad aan die Vin-pen van die Arduino en die swart draad aan die grondpen op die plekke volgens die Fritzing-skematiese.

Buig die drade aan die agterkant van die strook en draai die bord om om dit vas te soldeer.

Gebruik die skakelaar om die Arduino aan te skakel en kyk of die LED's op die mikrobeheerder aanskakel.

Stap 23: Toets die stroombaan

Draai die potensiaalmeter heel links linksom om die volume te verlaag en steek dan die luidsprekerkabel in die klankaansluiting. Die luidspreker moet ook 'n minimum volume hê tydens die aansluiting van die strookbord om hoë geluide te vermy wat soms kan voorkom terwyl u die luidsprekerkabel in die klankaansluiting druk.

Stap 24: Omhul dit op u manier

Puik werk, u is klaar! Nou is dit aan u om die kring in te sluit soos u wil. Ek het gekies om my stroombaan in 'n omhulsel van plaataluminium en berkhout laaghout te plaas, maar doen dit gerus in elk geval.

Gee 'n opmerking of stuur 'n e -pos aan [email protected] met u stroombane of as u enige vrae of verbeterings het om te deel!

Tweede prys in die eerste keer skrywerwedstryd 2018

Naaswenner in die Epilog -uitdaging 9

Naaswenner in die Arduino -kompetisie 2017