Paprastas „Arduino“fortepijonas: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šiandien kursime paprastą vienos oktavos „Arduino“fortepijoną, kuris gali būti puikus atspirties taškas kitiems projektams. Šiame projekte bus pristatyti pagrindiniai „Arduino“komponentai ir programavimas vidurinės mokyklos lygiu. Nors kodas yra iš anksto paruoštas, asmenys jau gali pakeisti užrašus ir iš anksto sukurtą dainą programoje.

Tikslinis amžius: 9-12 klasė

Vidurinių mokyklų mokytojams/namų mokyklų tėvams šis projektas susijęs su ITEEA technologinio ir inžinerinio raštingumo standartais.

3 standartas: žinių, technologijų ir praktikos integravimas

Technologijos ir inžinerija yra tarpdisciplininės, susijusios su daugiau nei viena turinio sritimi. Technologijų perdavimo kitose srityse poveikis ir poveikis. Pavyzdys, naudojant archeologijos kasinėjimus naudojant rentgeno spindulius, teleskopus, skirtus žiūrėti į žvaigždes, arba mikroskopus, kad būtų galima pažvelgti į mikrobų gyvenimą. Žinios ir praktika šiose srityse tobulėja ir yra tobulinama kitų sričių ir minčių mokyklų, t. Y. Biomimikrijos.

Šis projektas sujungia technologijas ir muziką „klaviatūros“pavidalu, kurią kas nors gali sukurti.

1 praktika: sisteminis mąstymas:

Praktiškai tai skatina sisteminį mąstymą, kur reikia galvoti. Šiame skyriuje paminėtas universalus sistemų modelis, kuris yra: įvestis, procesas, išvestis ir grįžtamasis ryšys. Pateikiama informacija apie tai, ko reikia technologijoms sukurti. Procesas yra tai, kaip sukurta technologija arba ko reikia, kad ji veiktų. Rezultatas yra pirmasis technologijos veikimas, nesvarbu, ar jis buvo geras, ar blogas. Grįžtamasis ryšys apima produkto procesą ir rezultatus ir mato, ką galima pagerinti, pvz., Poveikį vartotojams, visuomenei ir aplinkai.

3 praktika: daryk ir daryk:

Kurti ir daryti galima daugelyje aplinkybių - tiek neoficialių, tiek formalių. Gamyba-tai veiksmas, kai ką nors darai darant, plačiai apibrėžiamas kaip praktinių procesų, susijusių su technologinių produktų ir sistemų projektavimu, kūrimu, eksploatavimu ir vertinimu, naudojimas. Nuo iš anksto suprojektuotų objektų gamybos buvo pereita prie pramonės įgūdžių ugdymo, o į novatoriškų sprendimų kūrimą buvo sprendžiami atviri projektavimo iššūkiai technologijų ir inžinerinio mokymo srityse. Studentai, dirbantys sprendžiant atviro dizaino uždavinius, skatina jų aukštesnio mąstymo ir dizaino įgūdžių ugdymą bei kitų disciplinų turinio integravimą. Studentai, užsiimantys atvira gamyba ir praktika, patiria panašų procesą kaip ir mokslininkai, technologai ir inžinieriai. Taip pat pedagogo pareiga yra mokyti mokinius saugos priemonių. Didėjant įrankių ir pramonės standartų gausa, norint išvengti nelaimingų atsitikimų, būtina saugiai naudoti įrankius ir medžiagas. Kuriant ir darant taip pat reikia sukurti modelius: konceptualius, matematinius, grafinius, fizinius ir virtualius. Šie modeliai išskiria technologijas ir inžinerinį išsilavinimą iš kitų dalykų.

Šis projektas apima 3 praktiką „Kurti ir daryti“, nes studentai gali išmokti naudotis „Arduino“, sukurti šią „klaviatūrą“ir gali remtis šiuo projektu. 1 praktika Sistemos mąstymas yra susijęs su klaviatūros kūrimo etapu.

1 kontekstas: skaičiavimas, automatika, dirbtinis intelektas ir robotika

Kontekstas gali būti mokymo programos vienetai kaip projektai, pamokos, kelionės ar kita veikla. 1 kontekste jis sujungia skaičiavimą, automatizavimą, AI ir robotiką.

5 kontekstas: informacija ir komunikacija

Šis kontekstas apima informaciją ir bendrystę, kurią galima pavaizduoti dalijantis duomenimis ar kitais būdais, kuriais žmonės gali bendrauti, pavyzdžiui, piešinius, vaizdus, laikmenas, kitą skaitmeninį turinį ir galėti dalytis šia informacija.

Atsižvelgiant į šio projekto programavimo aspektą, jis yra susijęs su 1 skaičiavimu, automatizavimu, dirbtiniu intelektu ir robotika bei 5 informacija ir komunikacija. Nors programa yra jums skirta, tai yra geras žingsnis norint pamatyti, kaip programa veikia ir kaip ji susijusi su fiziniu elementu.

Mokymosi tikslai:

Pabaigoje studentai turėtų turėti pagrindinį supratimą apie tai, kaip veikia „Arduino“.

Galėsite prijungti „Arduino“laidą.

Kaip pakeisti kodą.

Kaip įkelti kodą.

Prekės

9 mygtukų jungikliai

9 1000 omų rezistoriai (skirtingo dydžio rezistoriai pakeis srovės stiprumą duonos plokštėje, o tai paveiks garsą)

12 trumpiklių (gali būti bet kokio ilgio ar spalvos)

1 pjezo garsinis signalas

1 duonos lenta

1 „Arduino Uno“

1 „Arduino“laikiklis (nebūtina, jis veiks be jo)

1 USB kabelis

1 kompiuteris

1 veiksmas: pridėkite mygtukus

Norėdami pradėti, nukreipkite duonos lentą, kaip parodyta aukščiau, raidžių padėtį vertikaliai, o skaičių 1 viršuje. Padėkite mygtukus ant duonos lentos tolygiai vienas nuo kito (čia aš padariau du tarpus). Mygtukai turi būti ant tilto tarp duonos lentos tarpo. Dešinė lentos pusė yra teigiama, o kairioji - neigiama.

Mygtukai išsiųs įvestį (siųs informaciją), kai tik jie bus paspausti į „Arduino“.

2 žingsnis: pridėkite rezistorius

Pridėkite rezistorius prie kiekvieno mygtuko apačios. Tai yra neigiama mygtuko pusė. Kitos rezistoriaus pusės pateks į skylę su - (neigiama) simbolio puse toje pačioje mygtuko eilutėje.

Rezistoriai siunčia srovę per mygtuką per plokštę.

3 veiksmas: pridėkite garsinį signalą

Pridėkite garsinį signalą prie duonos lentos. Atstumas tarp jų turėtų būti toks pat kaip mygtukų. Prijunkite raudoną pusę į dešinę, o juodą - į kairę.

Garsas bus tas, kuris skleidžia garsą, kai iš „Arduino“gauna mygtuko informaciją.

4 žingsnis: pridėkite trumpiklius

Pridėkite trumpiklius prie dešinės mygtuko pusės ir viršutinės pusės, tai yra teigiama pusė. Kita pusė eis į „Arduino“skaitmeninėje pusėje.

5 veiksmas: prijunkite „Arduino“

Iš viršaus į apačią įkiškite juos į 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ir 10. prievadus. Dėl garsinio signalo prie raudonos ir juodos signalo pusės pridėkite trumpiklį. Jie pateks į atitinkamai 11 ir 13 prievadus. Paskutinio jungiamojo laido viena pusė eis į įžeminimo prievadą ir į skylę - (neigiamo) simbolio plokštės pusėje. Uosto darbo tvarka, tarsi atidarius kodą, nurodo tam tikrus nurodyto uosto mygtukus. Įžeminimo prievadas yra tas pats, kas prijungti prie kažko prie žemės grandinėje arba automobilyje. Jis skirtas apriboti įtampą, einančią per „Arduino“ir duonos lentą.

6 veiksmas: atsisiųskite programinę įrangą (praleiskite, jei ją jau turite)

Jei esate naujas „Arduino“naudotojas, spustelėkite žemiau esančią nuorodą, kad atsisiųstumėte programinę įrangą, kuri bus naudojama šiai programai. Jei nenorite atsisiųsti programinės įrangos, „Arduino“taip pat turi internetinę jūsų kodavimo versiją.

www.arduino.cc/en/main/software

7 veiksmas: įkelkite programą

Atsisiųskite programą! Programoje asmuo gali pakeisti užrašus ir iš anksto sukurtą dainą. Prie kodo pridėta komentarų, kurie padės geriau suprasti kodą ir ką galima pakeisti. Jei ką nors pakeisite, turėsite perskaityti, atsisiųskite jį į „Arduino“, eidami po eskizą ir įkeldami arba „Ctrl“+ U. Smagiai ir kūrybingai!

Toliau mąstant:

Ką apie daugiau mygtukų?

Ką daryti, jei norėčiau turėti dvi ar daugiau iš anksto nustatytų dainų?

8 veiksmas: trikčių šalinimas

Jei kai kurie mygtukai reaguoja, o kai kurie netikrina:

Ar visi džemperiai yra prijungti iki galo?

Ar rezistoriai yra iki galo ir liečia duonos lentos apačią?

Ar džemperis yra tinkamoje mygtuko vietoje? Ką apie rezistorių?

Jei pakeisite kodą:

Ar išėjo taip, kaip norėjau?

Ar mygtukai/garsinis signalas nustatyti teisinguose prievaduose?

Ar užrašai yra tinkamo ilgio/žingsnio, kokio noriu?