„Arduino“valdomas varpinė/karilionas: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:50

Tai muzikinių varpų rinkinys, kurį valdo solenoidai ir valdo „Arduino“mikrovaldiklis. Yra 8 varpai, apimantys vieną oktavą. Varpai valdomi asmeniniu kompiuteriu, arba bokštas gali stovėti atskirai ir leisti iš anksto užprogramuotas melodijas. Peržiūrėkite paskutinį puslapį, kuriame pateikiamas vaizdo įrašas, kuriame jis veikia.

1 žingsnis: dalys

Buvo naudojamos šios dalys: 1 chromatinių rankinių skambučių rinkinys. Aš juos gavau iš savo vietinio Aldi už 20 USD. Jie apima diapazoną nuo C iki C. (t. Y. C, d, e, f, g, A, B, C). Medinė plokštė ir laikikliai, skirti varpams ir solenoidams laikyti. 10,8 USD solenoidai varpams mušti. Aš juos gulėjau savo šiukšlių dėžėje. Aš juos gavau iš rašomosios mašinėlės remontininko, kuris juos išmetė. Panašų turbūt rasite „Ebay. Arudino“mikrovaldiklyje. ~ 45 USD. Aš gavau savo iš „SparkFun“elektronikos. „Proto“/„Perf“plokštės ir įvairūs komponentai, kad padarytumėte savo pasirinktinį „skydą“arduino. $ 10. Darlingtono vairuotojo lenta. Aš naudoju vieną, kurį turėjau, bet manau, kad jie nėra parduodami atskirai. Turėtų būti įmanoma tai padaryti naudojant ULN2803 lustą už porą dolerių.

2 žingsnis: medžio apdirbimas

Keista, kad šis žingsnis užtruko ilgiausiai. Kodavimas ir laidai užtruko mažiau laiko nei klijai išdžiūvo. Tam rėmas buvo gana paprastas. Tiesiog faneros gabalas, kuriame telpa visi varpai, ir keletas pušies laikiklių solenoidams. Viskas buvo klijuota kartu su PVA klijais. Kad solenoidiniai laikikliai būtų pakartojami, MS Visio sukūriau trafaretą ir priklijavau prie medžio. Tai labai padėjo, kad visi solenoidai būtų toli nuo varpo. Jei tai padarysite, aš negaliu pabrėžti pakankamai, kad atidžiai išmatuočiau puolėjų vietas. Varpai skamba gana skirtingai, priklausomai nuo to, kur juos paspausite, ir solenoido „metimo“.

3 žingsnis: Elektronika ir laidai

Vairuotojo pusė: man pasisekė, kad aplinkui gulėjo darlingtono vairuotojas, o tai labai supaprastino dizainą. „Darlington“yra galios tranzistorius, kurį galite naudoti sunkesnėms apkrovoms valdyti, nei paprastai palaiko maži mikrovaldiklio kaiščiai. Lenta, kurią naudojau, yra pagrįsta ULN2803 mikroschema, kuri yra gana įprasta ir pigi. Atkreipkite dėmesį: solenoidai (paprastai) nėra skirti nuolat vairuoti! Jie gali ištirpti, jei tai padarysite! Daugiau informacijos rasite programinės įrangos skyriuje. Arduino pusė: tai buvo tik klausimas, kaip rasti 8 IO kaiščius iš arduino, kad būtų galima valdyti Darlingtono įvestis. Kadangi norėjau siųsti ir gauti serijinius duomenis, negalėjau naudoti 0 ir 1 kaiščių, todėl galiausiai naudoju 2, 3, 4 ir 5 skaitmenis vienoje pusėje, o keturis analoginius įvesties kaiščius kitoje pusėje kaip skaitmeninius išėjimus. Aš taip pat pridėjau potenciometrą, prijungtą prie analoginio įėjimo #5, kuris naudojamas tempui valdyti. Du vizualiniai vairuotojo atsiliepimai naudojami dviem šviesos diodais. Smeigtukai 8-13 nebuvo naudingi dėl funky arduino kaiščių tarpų (grr …), (Netyčia) atradau, kad USB maitinimo pakanka. Buvau susirūpinęs, kad staigus srovės impulsas sumažins įtampą, o mikrovaldiklis „paruduos“, bet panašu, kad tai neįvyksta. Jūsų rida gali skirtis. Kadangi man yra daug patogiau tiesiog naudoti USB maitinimą, tai darysiu tol, kol iškils problema.

4 žingsnis: programinės įrangos projektavimas

Tikslas buvo, kad varpinė būtų paleista iš kompiuterio. Idealus būdas tai padaryti buvo „Arduino“USB serijos nuoroda. „Arduino“iš kompiuterio gauna serijinius duomenis, atitinkančius, kokias pastabas groti. Protokolas yra paprastas; visos pastabos yra ASCII teksto atitikmenyse. Taip pat yra skaitinis skaičius kaip kintamas vėlavimas. Pvz. Kompiuteris siunčia: „cde2fgABC“, o „Arduino“groja varpais 1, 2, 3, ilsisi pusę natos, o tada skamba 4, 5, 6, 7 ir 8 varpais. Skrybėlės patarimas Johnui Plocheriui už jo projektą „ServoBells“, kuris iš dalies įkvėpė Šis projektas. „Arduino“šoninis kodas: „arduino“kodas gauna serijinius duomenis, dekoduoja, kuris užrašas ar delsimas paleisti, ir tada tinkamai perjungia solenoidus. Kalbant apie tai. Įsitikinkite, kad jūsų kodas sukurtas taip, kad nebūtų įjungti solenoidai !. Jei per klaidą paliksite įjungtą solenoidą, jis ištirps. Aš tai išsprendžiau, užblokavęs savo užrašų tvarką, kol solenoidas bus išjungtas, o ne nuolat apklausęs ir tt PC šalutinis kodas: kliento programa buvo parašyta C#. Jame yra mygtukai kiekvienai pastabai, taip pat mygtukai iš anksto užprogramuotoms melodijoms. Pastabos duomenys siunčiami į nuoseklųjį prievadą. Viso šaltinio kodas pridedamas. Patobulinimo kambarys:

Polifoninės natos

Aš palikau galimybę vienu metu groti dvi natas, nes nemaniau, kad jų prireiks melodijoms, galinčioms sutalpinti į 1 oktavą. Be to, šaudoma daugiau nei viena solenoidinė skardinė

Žudo eilę

Kompiuteris siunčia didelius užrašų sakinius arduino, kuris vėliau juos apdoroja, kol eilė ištuštėja. Tačiau didelėms melodijoms tai gali būti nuobodu ir gali būti pageidautina, kad būtų galima nutraukti bėgimo melodiją. Tai galima padaryti, jei serijiniame sakinyje yra kita raidė (pvz., „X“) kaip kodas buferiui praplauti.

5 žingsnis: varpų valdymas

Varpų valdymas yra gana paprastas. Prijunkite USB kabelį ir atidarykite kompiuterio programinę įrangą. Norėdami paleisti melodiją, galite spustelėti atskirus varpelio mygtukus. Pasirinktinai yra mygtukų grojimo mygtukai, iš anksto užprogramuotos melodijos ir laisvos formos teksto įvedimo teksto laukelis. Įtraukiau skambančių varpų vaizdo įrašą. Kol kas programuojamos tik paprastos melodijos. Vaizdo įrašas yra čia: https://blip.tv/file/1521415 (Jei kas nors žino, kaip žaisti „Futurama“temą per vieną C oktavą, praneškite man …)