BUGNININKO TEMPO KEEPER: 30 žingsnių

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

Svarbiausias būgnininko darbas yra išlaikyti laiką. Tai reiškia, kad kiekvienos dainos ritmas turi būti pastovus.

„Drummer's Tempo Keeper“yra prietaisas, padedantis būgnininkams praleisti dar geresnį laiką. Jį sudaro nedidelis pjezo diskas, pritvirtinamas prie būgno galvutės. Kiekvieną kartą, kai būgnininkas pataiko į spąstus, prietaisas rodo dūžius per minutę, atsižvelgiant į laiką tarp smūgių. Jei grupė pradeda netyčia įsibėgėti ar sulėtėti, būgnininkas iškart supranta ir gali atlikti nedidelę pataisą, kad išlaikytų pastovų tempą.

Neseniai pasirodžius grupei, kuriai groju būgnais, kitas būgnininkas iš publikos manė, kad mano grupė groja pagal paspaudimo takelį - metronomą, kuris kiekvieną smūgį spustelėja į ausines, kurias nešioja grupės nariai - nes ritmas buvo toks stabilus per kiekvieną dainą. Koks komplimentas ir duoklė būgnininko „Tempo Keeper“!

1 žingsnis: DALYS

Čia yra visas dalių, kurių reikia norint sukurti „Drum Temp Keeper“, sąrašas, apytikslė kaina ir pastabos apie tai, ką aš naudoju kurdamas savo. Šias dalis galite gauti tokiose svetainėse kaip „Amazon“, „eBay“, „Adafruit“ir „SparkFun“. Pigiausios dalys paprastai parduodamos „eBay“ir yra iš Kinijos, todėl gali užtrukti kelias savaites. Turite naudoti skirtingas tvarkykles, jei iš Kinijos gausite pigų mikrovaldiklį (kaip ir aš), nei perkant firminį „Arduino“iš JAV. Pažymėjau, ką reikia padaryti norint atsisiųsti ir įdiegti kitas tvarkykles.

1. Mikrovaldiklis. Aš naudoju „Arduino Nano“kloną iš Kinijos, kuris buvo pristatytas su antraštėmis, kurios jau buvo prilituotos. (4,50 USD)

2. Keturių skaitmenų ekranas. Įsitikinkite, kad gaunate keturių skaitmenų ekraną, kuriame naudojami keturi kaiščiai. Negalima gauti 7 segmentų keturių skaitmenų ekrano, nes tam reikia 12 kaiščių. (3,50 USD)

3. Projekto aptvaras. Aš naudoju „RadioShack 3“x 2 „x 1“projekto korpusą. Įsitikinkite, kad jis yra plastikinis, nes turite iškirpti skylę keturių skaitmenų ekranui. (6,00 USD)

4. Pjezo Kadangi ši dalis yra ant spąstų būgno ir yra daug judama bei vibruojama, turėtumėte naudoti pjezo su apvalkalu. Yra pigių versijų su plastikiniu korpusu, bet aš pasirinkau vieną su tvirtesniu korpusu, naudojamu gitaroms paimti. (10,00 USD)

5. Pjezo ilginimo viela. Aš naudoju įprastą 22 AWG vielą. (1,00 USD)

6. 10K omų rezistorius. 10K yra ruda - juoda - oranžinė - auksinė. (0,25 USD)

7. Akumuliatorius. Man tai buvo lengviausias sprendimas, nes nenorėjau vargti su šarminėmis baterijomis, jis yra pagrindas po projekto dėžute ir tarnauja amžinai! Jei norite kažko mažesnio, tikriausiai galėtumėte naudoti keletą monetų elementų baterijų. (8,00 USD)

8. USB kabelis. Kabelis maitina „Nano“iš akumuliatoriaus ir suteikia sąsają tarp jūsų kompiuterio ir „Nano“eskizui įkelti. (0,00 USD - įtrauktas į mikrovaldiklį)

9. Perf Board. Lituosite komponentus prie lentos ir tada iškirpsite tik tą dalį, kurią naudojate. (2,00 USD)

10. Duonos lenta. Pirmiausia surinkau šio projekto prototipą, naudodamas plastikinę duonos lentą ir trumpiklius. Kai tik jis veikė teisingai, galutinę versiją litavau prie perf plokštės. Jums to nereikia daryti, tačiau rekomenduojama. (2,00 USD)

11. Jumperiniai laidai. Norėdami surinkti, išbandyti ir lituoti, jums reikia keturių laidų nuo vyrų iki moterų. (1,00 USD)

12. Velcro juostelės. Naudokite velcro, kad pritvirtintumėte pjezo jutiklį prie spąstų būgno. Taip pat galite jį naudoti norėdami prijungti projekto korpusą ir akumuliatorių. (0,80 USD)

Bendra apytikslė kaina: 39,05 USD

2 žingsnis: ĮRANKIAI

Štai įrankiai, kurių jums reikės norint surinkti projektą

1. Lituoklis. Kai prototipas veiks, perkelsite komponentus iš duonos lentos į perf plokštę.

2. Lituoklis. Tas pats kaip #1.

3. „Dremel“ar panašus įrankis. Tai naudosite, norėdami nupjauti perf plokštę ir sukurti skyles projekto korpuse ekranui ir USB prievadui.

4. Elektros juosta. Lituosite ilginamuosius laidus prie pjezo, o po to priklijuosite elektros juostą aplink vietą, kurioje lituosite.

5. Atsuktuvas. To reikia norint atidaryti ir uždaryti projekto aptvarą.

6. Kompiuteris. Savo eskizą parašysite kompiuteryje ir įkelsite į mikrovaldiklį.

7. „Arduino IDE“programinė įranga. (taip pat prieinama kaip žiniatinklio įrankis).

3 žingsnis: KAIP VEIKIA

Prieš sudedant, naudinga suprasti, kaip tai veikia.

1. Pjezo* yra komponentas, kuris matuoja, kiek yra vibracijos. Mes pritvirtiname pjezo prie spąstų būgno, o pjezo laidus - prie mikrovaldiklio, kad sužinotume, kiek vibracijos yra ant spąstų būgno.

2. Mikrovaldiklio eskizas nuskaito pjezo, kad nustatytų, kada būgnas buvo pataikytas, ir įrašo laiką. Kitą kartą mušant būgną, jis pažymi tą laiką ir apskaičiuoja dūžius per minutę, atsižvelgdamas į šį ir ankstesnį smūgį.

3. Taip pat prie mikrovaldiklio pritvirtiname skaitmeninį ekraną. Apskaičiavęs smūgius per minutę, jis rodo rezultatą skaitmeniniame ekrane. Šią įrenginio dalį galite įdėti bet kur, kas jums matoma žaidimo metu. Padėjau savąją šalia aukščiausios aukščio ant grindų.

Pastaba: jei ant spąstų nevaidinate ketvirčio natų, rodmenys atspindės tai, ką grojate. Palaukite, kol grįšite prie dainos ritmo, kad nustatytumėte greitį.

* Šiame projekte mes naudojame pjezo kaip INPUT komponentą vibracijos kiekiui matuoti. Kituose projektuose, kai jį naudojate kaip OUTPUT komponentą, jis sukuria vibraciją ir tampa garsiakalbiu!

4 žingsnis: BREADBOARD PROTOTYPE

Kadangi litavimas nėra geriausias mano talentas, aš pirmiausia sujungiau prietaiso prototipą, naudodamas plastikinę duonos lentą ir trumpiklius, kad įsitikintumėte, jog jis veikia. Kai jis veikė, perkėliau jį į perf plokštę ir lituojau. Jei esate patyręs gamintojas, galite praleisti šią dalį ir lituoti tiesiai į perf plokštę.

1. Įdėkite mikrovaldiklį į duonos lentos vidurį, kad būtų plastiko stulpelis, atskiriantis kaiščius kairėje lentos pusėje ir kaiščius dešinėje lentos pusėje. Įsitikinkite, kad USB prievadas yra duonos lentos krašte, o ne viduryje, kaip parodyta paveikslėlyje.

5 žingsnis: PRIJUNGTI PIEZO

Pjezo yra analoginis jutiklis, nes praneša reikšmę nuo 0 iki 1024, todėl jis turi būti prijungtas prie analoginio kaiščio arduino. Aš naudojau pirmąjį analoginį kaištį, A0.

1. Prijunkite teigiamą (raudoną) pjezo laidą prie „Arduino“kaiščio A0.

2. Prijunkite neigiamą (juodą) pjezo laidą prie vieno iš „Arduino“įžeminimo (GND) kaiščių.

6 veiksmas: prijunkite rezistorių

Prijunkite rezistorių prie tų pačių kaiščių, prie kurių yra prijungtas pjezo (A0 ir GND)

(Nesvarbu, kuri rezistoriaus pusė jungiasi prie kaiščio; jie yra vienodi.)

7 veiksmas: PRIJUNGTI EKRANO CLK PIN kodą

Keturių skaitmenų ekranas jungiamas prie dviejų skaitmeninių „Arduino“kaiščių. Aš naudoju pirmuosius du skaitmeninius „Nano“kaiščius, kurie yra D2 ir D3.

Prijunkite ekrane esantį CLK kaištį prie „Arduino“D3 kaiščio, naudodamiesi kabeliu „Moteris-vyras“

8 veiksmas: CONNECT DISPLAY DIO PIN

Prijunkite ekrane esantį DIO kaištį prie „Arduino“D2 kaiščio, naudodamiesi kabeliu „Moteris-vyras“

9 veiksmas: PRIJUNGTI EKRANO VCC PIN kodą

Prijunkite ekrane esantį VCC kaištį prie „Arduino“5 V maitinimo kaiščio, naudodamiesi kabeliu „Moteris-vyras“

10 veiksmas: PRIJUNGTI EKRANO GND PIN kodą

1. Prijunkite ekrane esantį GND kaištį prie „Arduino“GND kaiščio, naudodamiesi kabeliu „Moteris-vyras“.

Tai viskas, ko reikia elektronikos prototipui

11 veiksmas: atsisiųskite CH340 tvarkykles (pasirenkama)

Jei naudojate pigesnį „Arduino“iš Kinijos, jis tikriausiai naudoja CH340 lustą, kad galėtų bendrauti su kompiuteriu. Turite atsisiųsti ir įdiegti šio lusto tvarkykles. Oficialias tvarkykles galite atsisiųsti iš šios svetainės (jei atidžiai žiūrite, puslapis yra anglų ir kinų kalbomis). Įdiekite tvarkykles kompiuteryje paleisdami vykdomąjį failą.

12 veiksmas: ATSISIŲSTI Skaitmeninio ekrano biblioteką (TM1637)

Keturių skaitmenų ekrane naudojama TM1637 mikroschema. Turite atsisiųsti biblioteką, kuri palengvintų skaičių rodymą skaitmeniniame ekrane. Eikite į https://github.com/avishorp/TM1637. Pasirinkite Klonuoti arba Atsisiųsti ir pasirinkite Atsisiųsti ZIP. Išsaugokite failą savo kompiuteryje.

13 žingsnis: ĮRENGTI SKAITMENINIO EKRANO BIBLIOTEKĄ

1. Kompiuteryje paleiskite „Arduino IDE“programinę įrangą. Jame bus pateiktas tuščio eskizo kontūras.

2. Pasirinkite Eskizas | Įtraukti biblioteką | Pridėkite. ZIP biblioteką… ir pasirinkite failą, kurį atsisiuntėte iš „Github“, kad įdiegtumėte biblioteką.

14 žingsnis: PASIRINKITE ARDUINO LENTĄ IR UOSTĄ

1. Prijunkite „Arduino“prie kompiuterio naudodami USB kabelį. Tada pereikite prie „Arduino IDE“ir naujo eskizo, kuris yra atidarytas.

2. Pasirinkite tinkamą plokštę, pavyzdžiui, „Arduino Nano“.

3. Kompiuteryje pasirinkite prievadą, prie kurio prijungtas „Arduino“.

15 veiksmas: eskizas: fonas

1. Norėdami nustatyti, ar būgnas nukentėjo, perskaitėme pjezo jutiklio kaištį A0. Pjezo matuoja virpėjimo būgno kiekį ir suteikia mums vertę nuo 0 (be vibracijos) iki 1024 (didžiausia vibracija).

2. Kadangi muzika ir kiti instrumentai gali šiek tiek vibruoti, negalime sakyti, kad bet koks rodmuo virš nulio rodo smūgį būgnui. Turime leisti šiek tiek triukšmo, kai tikriname pjezo rodmenis. Aš vadinu šią vertę THRESHHOLD ir pasirinkau 100. Tai reiškia, kad bet koks rodmuo virš 100 rodo smūgį būgnui. Viskas, kas yra 100 ar mažiau, yra tik triukšmas. Patarimas: jei prietaisas rodo rodmenis, kai nepataikėte į būgną, padidinkite šią vertę.

3. Kadangi skaičiuojame dūžius per minutę, turime sekti kiekvieno smūgio į būgną laiką. Mikrovaldiklis stebi, kiek milisekundžių praėjo nuo jo pradžios. Ši vertė mums prieinama naudojant funkciją millis (), kuris yra ilgas sveikasis skaičius (tipas ilgas).

16 veiksmas: ESKYBAS: Išankstinis nustatymas

Eskizo viršuje, virš sąrankos funkcijos, įveskite šią informaciją. (Jei pageidaujate, galutinį eskizą galite atsisiųsti paaiškinimo pabaigoje).

1. Pirmiausia įtraukite dvi mums reikalingas bibliotekas: TM1637Display, kurią atsisiuntėte, ir math.h.

2. Tada apibrėžkite mūsų naudojamus kaiščius. Jei prisiminsite iš įrenginio surinkimo, CLK kaištis yra 2 skaitmeninis kaištis, DIO kaištis yra 3 skaitmeninis kaištis, o pjezo kaištis yra A0 (analoginis 0).

3. Kol kas apibrėžkite THRESHHOLD kaip 100.

4. Tada sukurkite du eskizui reikalingus kintamuosius, vadinamus skaitymu (dabartinis pjezo jutiklio rodmuo) ir lastbeat (ankstesnio smūgio laikas).

5. Galiausiai inicijuokite TM1637 biblioteką, perduodami jai PIN kodus, kuriuos naudojame CLK ir DIO.

// Bibliotekos

#include #include // Smeigtukai #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Kintamieji int reading; long lastBeat; // Nustatyti ekrano biblioteką TM1637Display display (CLK, DIO);

17 veiksmas: ESKYBAS: NUSTATYMO FUNKCIJA

Jei kuriate eskizą žingsnis po žingsnio, įveskite toliau nurodytą sąrankos () funkciją.

1. Naudokite funkciją „pinMode“, kad pjezo kaištį paskelbtumėte INPUT kaiščiu, nes mes iš jo skaitome.

2. Naudokite „setBrightness“funkciją, kad skaitmeninis ekranas būtų ryškiausias. Jis naudoja skalę nuo 0 (mažiausiai ryškus) iki 7 (ryškiausias).

3. Kadangi mes neturime būgno smūgio, nustatykite tą kintamąjį pagal dabartinį laiką.

void setup () {

// Nustatyti smeigtukus pinMode (PIEZO, INPUT); // Nustatyti ekrano ryškumą display.setBrightness (7); // Įrašyti pirmąjį smūgį kaip dabar lastBeat = millis (); }

18 veiksmas: eskizo kūnas: LOGIKA

Jei kuriate eskizą žingsnis po žingsnio, įveskite pagrindinės kilpos () funkcijos funkciją.

1. Skaitykite pjezo jutiklio vertę, kol jutiklis nuskaito vertę virš ribos, nurodydamas smūgį į spąstus. Išsaugokite dabartinį smūgio laiką kaip šį ritmą.

2. Tada iškvieskite funkciją calcBPM, kad apskaičiuotumėte dūžius per minutę. Skaičiavimui perduokite funkciją šio smūgio ir paskutinio smūgio laiką. (Kitame žingsnyje yra funkcijos esmė). Rezultatą laikykite bpm.

3. Tada LED ekrane parodykite smūgius per minutę, perduodami rezultatą funkcijai iš TM1347 bibliotekos, pavadintos showNumberDec ().

4. Galiausiai nustatykite ankstesnio smūgio (paskutinio smūgio) laiką kaip šio smūgio laiką (šį smūgį) ir palaukite kito smūgio į būgną.

void loop () {

// Ar sulaukėme būgno smūgio? int pjezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Įrašykite laiką, apskaičiuokite bpm ir rodykite rezultatą ilgai thisBeat = millis (); int bpm = apskaičiuoti BPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat dabar yra lastBeat kitam būgno smūgiui lastBeat = thisBeat; }}

19 žingsnis: ESKYTAS: SKAIČIUOKITE SUMETIMUS PER MINUTĘ

Patarimas: padėkite šią funkciją virš programos nustatymo funkcijos, kad nereikėtų jos du kartus deklaruoti.

Norėdami apskaičiuoti pavyzdį, žiūrėkite aukščiau pateiktą diagramą.

1. Sukurkite funkciją, kuri atliktų dūžių per minutę (bpm) skaičiavimą. Priimkite šio būgno smūgio laiką (thisTime) ir ankstesnio būgno smūgio laiką (lastTime) kaip parametrus.

2. Atimkite laiką tarp dviejų būgno smūgių ir išsaugokite tą laiką. Laiko skirtumas suteikia smūgių skaičių (1) per milisekundę (ms).

3. Konvertuokite dūžius per milisekundę į dūžius per minutę. Kadangi yra 1000 milisekundžių per sekundę, padalykite 1000 iš laiko tarp dviejų smūgių, kad gautumėte dūžių (1) per sekundę. Kadangi per minutę yra 60 sekundžių, padauginkite ją iš 60, kad gautumėte dūžių (1) per minutę. Apvalinkite galutinį rezultatą, kad gautumėte sveikojo skaičiaus (sveiko skaičiaus) reikšmę.

Jei norite, galutinį eskizą galite atsisiųsti atlikę šį veiksmą

int calcBPM (ilgas šis laikas, ilgas paskutinis laikas) {

ilgai praėjo = thisTime - lastTime; dvigubas bpm = apvalus (1000. / praėjo * 60.); grįžimas (int) bpm; }

20 žingsnis: IŠSAUGOTI IR ĮKELTI

1. „Arduino IDE“pasirinkite Failas ir pasirinkite Išsaugoti. Įveskite eskizo pavadinimą ir spustelėkite Išsaugoti, kad išsaugotumėte eskizą (jį turite pavadinti tik pirmą kartą išsaugodami).

2. Pasirinkite eskizą ir pasirinkite Įkelti, jei norite įkelti eskizą į „Arduino“ir pasiruošti bandymui.

21 veiksmas: prijunkite bateriją ir išbandykite prototipą

Prieš sudarydami galutinę versiją, išbandykite įrenginį.

1. Prijunkite akumuliatorių prie mikrovaldiklio t

2. Padėkite pjezo ant spąstų būgno ir laikykite jį pirštu.

3. Kelis kartus pataikykite į būgną ir patikrinkite, ar rodmenys rodo dūžius per minutę, atsižvelgiant į būgno smūgius.

3. Kai jis tinkamai veikia, galite lituoti galutinę versiją.

22 veiksmas: „PIEZO“LYDERIO IŠPLĖTIMO LAIDAI

1. Kadangi pjezo bus ant spąstų būgno, o likusi įrenginio dalis bus kažkur kitur, jums reikia prailginti pjezo vielos kiekį. Lituokite pjezo galus iki maždaug trijų pėdų vielos, kad būtų užtikrintas papildomas laisvumas.

Patarimas: jei jūsų ilginamasis laidas nėra spalvotas, pažymėkite, kuris yra raudonas, o kuris - juodas pjezo laidas.

23 žingsnis: PERKELKITE KOMPONENTUS Į PERF LENTĄ

Tada perkelkite grandinę iš plastikinės duonos lentos į perf plokštę ir lituokite komponentus. Lituota versija turėtų būti identiška duonos plokštės versijai.

1. Perkelkite mikrovaldiklį iš plastikinės duonos lentos į „perf“plokštę ir įsitikinkite, kad kairysis ir dešinysis kaiščių rinkiniai nėra prijungti ir USB jungtis nukreipta teisinga kryptimi. Lituokite kiekvieną kaištį prie perf plokštės.

2. Lituokite ilgus pjezo laidus, kuriuos prijungėte (juoda viela prie GND ir raudona viela prie A0).

3. Lituokite rezistorių prie tų pačių kaiščių, kaip ir pjezo.

4. Lituokite ekrano bloką, kaip jis buvo prijungtas prie duonos lentos (nuo CLK iki D3; DIO į D2; VCC iki +5 V ir GND iki GND).

24 žingsnis: APDOROTI PERF LENTĄ

1. Atsargiai nupjaukite nepanaudotas perf plokštės dalis, kad mikrovaldiklis tilptų į projekto korpusą.

25 veiksmas: PROJEKTO APVYKIMAS: Skaitmeninio ekrano keitimas

1. Naudokite „dremel“ar panašų įrankį, kad išpjautumėte skylę projekto korpuso viršuje, kad tilptų skaitmeninis ekranas.

26 veiksmas: PROJEKTO APVYKDYMAS: USB KEITIMAS

1. Iškirpkite skylę projekto korpuso šone, skirtoje USB prievadui.

27 veiksmas: PROJEKTO APGALVOTAS: PIEZO WIRES

Kitame gale, iš kur yra mikrovaldiklio USB jungtis, nupjaukite nedidelį pjezo laidų įpjovą.

28 žingsnis: BAIGIAMASIS VIENETAS

1. Sumontuokite ekraną projekto korpuso viršuje, kad jis tilptų į jūsų sukurtą skylę.

2. Pritvirtinkite plokštę su mikrovaldikliu projekto korpuso apačioje, kad USB prievadas būtų pasiekiamas per jūsų sukurtą skylę.

Patarimas: Aš įdėjau nedidelį kamštienos gabalėlį tarp dviejų lentų, kad jos nesiliestų.

29 veiksmas: SROVĖS PROJEKTO DANGTIS KARTU

Pritvirtinkite pjezo laidus per sukurtą išpjovą ir prisukite projekto korpusą.

30 žingsnis: MONTAVIMO PIEZO IR BANDYMAS

1. Pritvirtinkite pjezo ant spąstų būgno galvutės, naudodami velcro juosteles.

2. Likusią prietaiso dalį palikite ant grindų ar kitoje vietoje, kurią lengva peržiūrėti grojant būgnais.

3. Nustebinkite savo grupės draugus patobulintais laiko nustatymo įgūdžiais!