„Bucky Touch“: apšviesta dodekaedro priemonė: 12 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Daugiau informacijos apie autorių:

Apie: Šviesos, muzikos ir elektronikos projektai. Visus juos rasite mano svetainėje: www.jbumstead.com Daugiau apie jbumstead »

Maždaug prieš dvejus metus aš pastatiau didelį 120 veidų LED geodezinį kupolą, kuris leidžia muziką su MIDI išvestimi. Tačiau tai buvo sudėtinga konstrukcija ir jutikliai nebuvo visiškai patikimi. Aš nusprendžiau sukurti „Bucky Touch“- mažesnę mano geodezinio kupolo versiją, kurią lengviau sukurti ir kurioje yra atnaujinti talpiniai jutikliniai jutikliai. „Bucky Touch“sukurtas tiek su MIDI, tiek su garso išvestimi, todėl galite naudoti MIDI įrenginį (pvz., Kompiuterį arba MIDI klaviatūrą), kad paleistumėte „Bucky Touch“ARBA galite tiesiogiai prijungti „Bucky Touch“prie stiprintuvo ir garsiakalbio.

Mano pirmasis šio projekto prototipas buvo panašus, tačiau neturi lietimui jautrių veidų, o vietoj to suteikia išspaudimo kaiščius, kurie suteikia prieigą prie skaitmeninių įvesties/išvesties kaiščių, TX (perdavimo) kaiščio, RX (priėmimo) kaiščio, atstatymo kaiščio ir įžeminimo kaištis. Šią versiją aš pavadinau „Bucky Glow“. Smeigtukai leidžia prijungti „Bucky Glow“prie jutiklių (pvz., Talpinio prisilietimo, infraraudonųjų spindulių, ultragarso), variklių, MIDI lizdų ir bet kokios kitos elektronikos, apie kurią galite pagalvoti.

Šis nurodymas atliekamas surinkus „Bucky Touch“, kuris yra labiau panašus į muzikos instrumentą, palyginti su „Bucky Glow“.

1 žingsnis: tiekimo sąrašas

Medžiagos:

1. Du lakštai iš 16 "x 12" 0,118 "storio MDF

2. Vienas 12 x 12 colių 0,118 colio storio permatomo balto organinio stiklo lapas

3. WS2801 arba WS2811 pikselių LED juostelė (11 šviesos diodų):

4. „Arduino Nano“:

5. Prototipo lenta

6. ITO (indžio alavo oksidas) padengtas PET plastikas - 100 mm x 200 mm

7. 11X 2MOhm rezistoriai

8. 11X 1kOhm rezistoriai

9. 10k rezistorius garso išėjimui

10. 2X 0,1uF kondensatoriai garso išėjimui

11. MIDI lizdas:

12. Perjungimo jungiklis:

13. Paspauskite mygtuką:

14. Stereo garso lizdas:

15. Antraštės kaiščiai

16. 2X M3 veržlės

17. 2X M3x12 varžtai

18. Vielos apvyniojimo viela

19. Scotch tape

20. Lituoklis

21. Elektros juosta

22. MIDI į USB kabelį, jei norite leisti MIDI su kompiuteriu

Įrankiai:

1. Lazerinis pjoviklis

2. 3D spausdintuvas

3. Vielos pjaustytuvai

4. Lituoklis

5. Žirklės

6. Alyvinis veržliaraktis

7. Karštas klijų pistoletas

8. Vielos apvyniojimo įrankis

2 veiksmas: sistemos apžvalga

„Bucky Touch“centre yra „Arduino Nano“. WS2081 adresinės šviesos diodų juostos duomenų kaištis ir laikrodžio kaištis yra prijungti prie atitinkamai A0 ir A1 kaiščių. Kiekvienas dodekaedro veidas turi talpinį jutiklinį jutiklį, prijungtą prie 2,2 omų rezistoriaus prie siunčiamo signalo, gaunamo iš kaiščio A2. Priėmimo kaiščiai yra A3, D2-D8 ir D10-D12. Čia yra nuoroda į talpinius jutiklinius jutiklius:

„Bucky Touch“turi ir MIDI išvestį, ir monofoninį garso signalą. Abu šie signalai aptariami 6 žingsnyje. TX kaištis naudojamas MIDI, o PWM signalas iš 9 kaiščio naudojamas garsui. Norėdami perjungti iš MIDI į monofoninį išėjimą, prie jungties A3 prijungtas perjungimo jungiklis.

„Arduino“yra užprogramuotas skaityti visus talpinius jutiklinius jutiklius, kad nustatytų, kurį penkiakampį klavišą spaudžia vartotojas. Tada jis perduoda signalus, kad atnaujintų šviesos diodus ir skleistų garsą - MIDI arba monofoninį garsą, priklausomai nuo perjungimo jungiklio pasukimo krypties.

3 žingsnis: važiuoklės projektavimas ir pjaustymas

"pakrovimas =" tingus"

„Bucky Glow“turi tiek MIDI, tiek mono garso išvestį. Norėdami peržiūrėti MIDI ir Arduino, patikrinkite šią nuorodą. Man patinka MIDI, nes jį lengva nustatyti naudojant „Arduino“ir vienu mygtuko paspaudimu pateikiamas garsas iš daugybės švariai skambančių instrumentų. Neigiama yra tai, kad norint dekoduoti signalus ir paversti juos garso signalu reikia MIDI grojamojo įrenginio. Be to, sukūrę savo analoginius signalus, galite geriau valdyti ir geriau suprasti signalą, kuris iš tikrųjų sukuriamas ir atkuriamas garsiakalbiuose.

Analoginių garso signalų kūrimas yra sudėtingas darbas, reikalaujantis žinių apie svyruojančias grandines ir sudėtingesnį grandinių dizainą. Pradėjau kurti šio projekto osciliatorius ir padariau tam tikrą pažangą, kai radau nuostabų Jono Thompsono straipsnį apie sudėtingų garso signalų kūrimą naudojant vieną „PWM“kaištį „Arduino“. Manau, kad tai buvo puikus vidurys tarp MIDI signalų ir sudėtingesnės analoginės grandinės konstrukcijos. Signalai vis dar gaminami skaitmeniniu būdu, tačiau sutaupiau daug laiko, palyginti su savo svyruojančių grandinių kūrimu. Aš vis dar noriu tai išbandyti kurį laiką, todėl bet kokie pasiūlymai dėl gerų išteklių būtų labai dėkingi.

Jonas paaiškina, kaip galite sugeneruoti 2 MHz 8 bitų skaitmeninę išvestį vienu kaiščiu, kurį galima išlyginti naudojant žemo dažnio filtrą į analoginį garso signalą. Jo straipsnyje taip pat paaiškinami kai kurie Furjė analizės pagrindai, reikalingi norint suprasti sudėtingesnes bangos formas. Vietoj gryno tono šį metodą galite naudoti kurdami įdomesnius garso signalus. Man iki šiol tai veikia pakankamai gerai, tačiau manau, kad naudojant šią techniką yra dar daugiau galimybių! Žiūrėkite aukščiau esančiame vaizdo įraše pateiktą preliminarų garso ir MIDI išvesties perjungimo bandymą.

Prieš pereidami prie prototipo plokštės litavimo komponentų, išbandykite MIDI ir garso išvestį ant lentos.

7 žingsnis: lentos litavimas ir „Arduino“montavimas

Surinkite rezistorius, kondensatorius, antraščių kaiščius ir prototipo plokštę. Išardykite plokštės prototipą iki 50 mm x 34 mm. Viršutiniame kairiajame dangtelyje pridėkite 10MOhm rezistorius, po to - antraštės kaiščius. Šie antraštės kaiščiai bus prijungti prie talpinių jutiklių. Toliau pridėkite komponentų vadovaudamiesi „Bucky Touch“schema. Turėtumėte turėti smeigtukus talpinio jutiklinio siuntimo signalui, vienuolika talpinių prisilietimų priėmimo signalų, MIDI signalą, garso signalą (iš arduino ir į monofoninį stereo lizdą), 5 V ir GND.

Aš sukūriau pasirinktinį laikiklį, skirtą laikyti „Arduino“ir prototipo plokštę apatiniame „Bucky Touch“pagrinde. 3D spausdinkite šią dalį naudodami pateiktą STL failą. Dabar įstumkite „Arduino Nano“ir prototipo plokštę į laikiklį. Atminkite, kad „Arduino Nano“kaiščiai turi būti nukreipti į viršų. Įstumkite dvi M3 veržles į laikiklį. Jie bus naudojami prijungti laikiklį prie „Bucky Touch“pagrindo.

Naudokite vielos apvyniojimo vielą, kad sujungtumėte „Arduino“ir prototipo plokštę, kaip parodyta schemoje. Taip pat prijunkite talpinius jutiklinius laidus prie prototipo plokštės antraštės kaiščių.

8 žingsnis: pagrindo surinkimas

Paspauskite „Midi“lizdą, garso lizdą ir perjungimo jungiklį per pagrindo paviršių su atitinkamomis skylėmis. Galite įsukti lizdus arba klijuoti juos gale. Norėdami iš naujo nustatyti jungiklį, turėsite iškirpti nedidelį kvadratą, kad jis būtų lygus veido priekiui. Lituokite vielos apvyniojimo laidą ant jungiklių, kad juos būtų galima prijungti prie prototipo plokštės ir „Arduino“.

Dabar atėjo laikas prijungti pagrindo sienas prie pagrindo dugno. Vieną sieną įstumkite į pagrindo dugno ir pagrindo jungčių jungtis (G dalis). Turite stumti sieną į šoną su didesnėmis įpjovomis, tada paspauskite sieną žemyn. Siena turi užsifiksuoti savo vietoje. Prijungę sienas prie „Arduino“skylių, pastumkite „Arduino“/prototipo plokštės mazgą į vietą ir prijunkite jį naudodami M3x12 varžtus. Gali tekti sukti M3 veržles, kol jos atsidurs teisingoje padėtyje.

Prijungę visas pagrindo puses, lituokite lizdo laidus prie atitinkamų kaiščių. Šiuo metu verta išbandyti garso ir MIDI signalus naudojant čia pateiktą kodą. Jei jis neveikia, prieš pereidami prie kito veiksmo patikrinkite ryšius.

9 žingsnis: Padarykite organinį stiklą laidų

Išbandžiau kelis būdus, kaip organinį stiklą paversti instrumento raktu. Savo geodezinio kupolo projekte aš naudoju IR jutiklius, kad nustatyčiau, kada vartotojo ranka buvo arti paviršiaus. Tačiau jie nebuvo patikimi dėl aplinkos IR spinduliuotės, IR jutiklių susiliejimo ir netikslių matavimų. „Bucky Touch“pagalvojau apie tris galimus sprendimus: dažnio koduotus IR jutiklius, mygtukus ir talpinį lietimą. Mygtukai ir dažnio koduoti IR jutikliai neveikė dėl problemų, apie kurias kalbu savo „Hackaday“puslapyje.

Talpinio jutiklinio jutiklio iššūkis yra tas, kad dauguma laidžių medžiagų yra nepermatomos, o tai netinka „Bucky Touch“, nes šviesa turi prasiskverbti pro organinį stiklą. Tada atradau sprendimą: plastikas, padengtas ITO! Galite nusipirkti 200 mm x 100 mm lakštą iš „Adafruit“už 10 eurų.

Pirmiausia ITO padengtą plastiką supjaustiau juostelėmis ir užklijavau juos ant organinio stiklo „X“. Įsitikinkite, kad laidžios plastiko pusės yra nukreiptos viena į kitą. Patikrinkite išmatuodami varžą naudodami multimetrą. Iš pradžių aš sulenkiau plastiką ir prijungiau varį prie litavimo laidų, kad galėčiau prisiliesti. DIDELĖ KLAIDA: nelenkite ITO padengto plastiko! Lenkiant plastiką nutrūksta jungtis. Vietoj to aš priklijavau maždaug colį vielos apvyniojimo vielos prie plastiko ir tai puikiai veikė. Prisiminkite tą vielos apvyniojimo vielą iš 4 veiksmo, kuri buvo tiekiama per penkiakampį LED veidą? Dabar atėjo laikas juos naudoti talpiniams jutikliniams jutikliams. Atskleiskite laidą ir priklijuokite jį prie laidžio plastiko, priklijuoto prie organinio stiklo. Pakartokite tai visiems 11 organinio stiklo veidams.

Dabar tinkamas laikas atlikti kai kuriuos bandymus, kad įsitikintumėte, jog jūsų organinio stiklo veidai veikia kaip talpiniai jutikliniai jutikliai.

10 žingsnis: Plexiglass montavimas

Pridėkite jungtis (E ir F dalis) prie „Bucky Touch“apačios, kurios sujungia dugną su visa elektronika prie viršaus su šviesos diodais. Tada iš dalies įstumkite šuniukų sąnarius (H dalis) į „Bucky Touch“sienas, kad būtų pakankamai vietos slysti organiniame stikle. Plexiglas gali tilpti tik tuo atveju, jei iki galo nespaudžiate jauniklių sąnarių, todėl būkite atsargūs. Įdėję visus 11 organinio stiklo veidų, visiškai įstumkite jauniklių sąnarius, kad jie užsifiksuotų. Jis turėtų būti prigludęs.

Apvyniokite ir lituokite kitą talpinių lietimo laidų galą prie atitinkamų prototipo plokštės kaiščių ir dar kartą patikrinkite savo talpinius jutiklinius jutiklius. Galiausiai sujunkite viršutinę ir apatinę dalis jungtimis (E ir F dalys). Įsitikinkite, kad netraukiate jokių laidų. Sveikiname, „Bucky Touch“yra visiškai surinktas!

11 žingsnis: senesni prototipai

Antrasis prizas garso konkurse 2018 m