Kaip pasidaryti belaidę orlaivio pirštinę: 9 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Tikslai ir funkcijos:

Mūsų nešiojamų technologijų projektas yra sukurti belaidę orlaivio fortepijono pirštinę su sinchronizuotomis lemputėmis, naudojant pagrindinę elektroniką, mikrovaldiklį, pvz., „HexWear“, ir nešiojamąjį kompiuterį su „Arduino“ir „Max 8“programine įranga. Mūsų projekto paskirtis yra groti fortepijono natas per „Bluetooth“garsiakalbį, judinant pirštus neprisijungus prie jokios stacionarios sistemos ar tikro instrumento, taip pat slinkti pasirinktomis instrumentų parinktimis, kad visos jų natos ar garsai taip pat būtų žaidžiamas per belaidę pirštinę pagal komandą.

Šio projekto veikimo principas yra tas, kad mūvint oro fortepijono pirštines, kiekviename iš keturių sujungtų pirštų yra lankstumo jutiklis, kuris nustato, ar pirštas yra sulenktas. Kai pirštas yra sulenktas, užsidega atitinkamo piršto šviesos diodas, informuojantis vartotoją, kad šis pirštas buvo pakankamai sulenktas, ir naudojant „Max 8“programinę įrangą, iš kompiuterio bus paleista atitinkama pastaba. Taigi kiekvienas pirštas atitinka unikalią natą ir vartotojas galės belaidžiu būdu leisti muziką iš išorinio šaltinio per šią pirštinę ant rankos. Naudojant „Max 8“programinę įrangą, pirštinė neapsiriboja tik groti fortepijono muzika, kiti unikalūs garsai gali būti leidžiami iš kiekvieno atitinkamo piršto, leidžiantys bet kuriam vartotojui manipuliuoti bet kokio tipo garsais.

Reikalingų medžiagų sąrašas:

• „Adafruit“trumpojo lankstumo jutikliai (4),
• „Adafruit“baltos spalvos LED apšvietimo moduliai (4),
• 100 kΩ rezistoriai (4)
• 1 kΩ rezistorius (1)
• „HexWear“mikrovaldiklių rinkinys,
• „Micro USB“į USB kabelį
• Išorinė baterija, prijungta prie „micro USB“išvesties
• AAA tipo baterijos
• Pirštinė su tampriu audiniu
• Nešiojamasis kompiuteris su įdiegta „Arduino IDE“ir „Max 8“programine įranga
• Lituoklis ir lituoklis
• Scotch tape, elektros juosta ir susukami kaklaraiščiai
• Nemokama viela, vielos pjoviklis ir vielos nuėmėjas
• „Bluetooth“garsiakalbis arba garsiakalbis ir AUX laidas
• Šilumos susitraukimo ir šilumos susitraukimo vamzdžiai
• Vielos gofruotojai
• Plona plokštė,

1 žingsnis: sukurkite grandinę

Pagrindinė grandinė yra tokia, kurioje lygiagrečiai yra keli įtampos skirstytuvai. Tai taip pat apima lanksčius jutiklius, kurie yra rezistoriai, kurių varžos keičiasi atsižvelgiant į lenkimo laipsnį viena kryptimi. Kai lankstomasis jutiklis yra sulenktas, jo varža padidėja nuo maždaug 25 kΩ iki 100 kΩ, o įtampa taip pat padidėja.

Tačiau kadangi mūsų dizainas naudoja keturis lanksčius jutiklius, keturis šviesos diodus ir „Bluetooth“draugą, mes taip pat turime naudoti prievado plėtiklį, nes „HEXWear“prieigų skaičius yra ribotas. Mes prijungiame keturis lanksčius jutiklius per analoginius įėjimus HEXWear, „Bluetooth mate“prie TX ir RX kaiščių, o MCP23017 prievado plėtiklį prijungiame prie SDA ir SCL kaiščių, kurie maitins šviesos diodus.

Išsamesnės informacijos ieškokite pridedamoje schemoje. (Atkreipkite dėmesį, kad diagramose esantis Vcc atitinka „HEXWear“kaiščius. Jie gali būti prijungti lygiagrečiai, jei nėra pakankamai kaiščių arba panašus įtampos išorinis maitinimo šaltinis taip pat yra kita perspektyvi galimybė)

2 veiksmas: papildomų bibliotekų diegimas:

Kadangi mes naudojome „HEXWear“, norint tinkamai naudoti „Arduino“programinę įrangą, reikia įdiegti papildomas bibliotekas. Norėdami tai padaryti, naudokite šias instrukcijas:

1) (tik „Windows“, „Mac“vartotojai gali praleisti šį veiksmą) Įdiekite tvarkyklę apsilankę https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Atsisiųskite ir įdiekite tvarkyklę (.exe failas, nurodytas 2 veiksme susieto „RedGerbera“puslapio viršuje).

2) Įdiekite reikiamą „Hexware“biblioteką. Atidarykite „Arduino IDE“. Skiltyje „Failas“pasirinkite „Nuostatos“. Vietoje, skirtoje papildomų lentų valdytojo URL, įklijuokite https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… spustelėkite „Gerai“. Eikite į Įrankiai -> Valdyba: -> Valdybos valdytojas. Viršutiniame kairiajame kampe esančiame meniu pasirinkite „Prisidėta“. Ieškokite, tada spustelėkite „Gerbera Boards“ir spustelėkite „Įdiegti“. Uždarykite ir vėl atidarykite „Arduino IDE“.

Norėdami įsitikinti, kad biblioteka tinkamai įdiegta, eikite į Įrankiai -> Lenta ir slinkite iki meniu apačios. Turėtumėte pamatyti skyrių „Gerbera Boards“, kuriame turėtų būti bent „HexWear“(jei ne daugiau lentų, tokių kaip „mini-HexWear“).

3 žingsnis: sukurkite „Arduino“eskizą

„Arduino“eskizas nuskaito įtampos vertes grandinės serijos rezistoriuose ir nusprendžia, ar buvo pasiekta nustatyta riba. Jei riba viršijama, „HexWear“užsidega atitinkamu šviesos diodu ir siunčia ASCII kodo signalą į nešiojamąjį kompiuterį, kurį vėliau gali nuskaityti ir susieti su pastaba „Max 8“. Naudojant atitinkamas laidų konfigūracijas grandinių schemose, visi reikalingi „HexWear“kaiščiai buvo tinkamai apibrėžti.

Mes pastebėjome, kad eskize nurodyta ribinė vertė ne visada buvo nuosekli skirtinguose „HEXWears“. Viena rekomendacija yra naudoti serijinį braižytuvą, kad būtų galima nustatyti analoginę vertę, nuskaitytą iš lanksčiojo jutiklio, ir pažymėti, kaip ši vertė keičiasi nuo tada, kai ji nėra sulenkta, palyginti su lenkimu. Tada galite tai naudoti norėdami apibrėžti savo slenkstinę vertę, kuri teisingai reaguoja į lankstumo jutiklio elgesį jūsų grandinėje.

4 žingsnis: sukurkite „Max 8 Patcher“

„Max 8 patcher“priskiria klaviatūros įvestis arba signalus, gautus nešiojamojo kompiuterio „Bluetooth“kanalu, prie instrumentinių natų išėjimų. „Max 8“patcheris, kurį naudojome savo projekte, yra pridėtas ir jį galima atsisiųsti.

Kai naudojate „Max“, atlikite šiuos veiksmus, kad prijungtumėte „Bluetooth“mate prie „Max“:

• Patikrinkite, ar eskizas užrakintas (apatinėje kairėje esanti spyna turi būti uždaryta)
• Patvirtinkite, kad „X“virš metro objekto yra išjungtas (pilka, o ne balta)
• Paspauskite spausdinimo mygtuką, einantį į serijinį objektą, ir peržiūrėkite galimus „Max Console“prievadus
• Nustatykite teisingą prievadą pagal vieną pažymėtą „Bluetooth“modulį ir, jei yra keli, išbandykite kiekvieną, kol galėsite patvirtinti, kuris iš jų veikia
• Šio proceso metu jūsų „Bluetooth“modulis turėtų mirksėti raudonai, o tinkamai veikiant jis pasikeis į tvirtą godumą
• Tęskite bandymą, kol „Bluetooth“sistemoje pasirodys žalios lemputės
• Prisijungę užrakinkite eskizą ir paspauskite „X“virš metro objekto, kad pradėtumėte klausytis „Bluetooth“ryšio.

5 veiksmas: lituokite prievado plėtiklį, šviesos diodus ir „Bluetooth Mate“

Kadangi mūsų projekte turėtų būti daug laidų ir kitų elektros komponentų, kurie, kaip tikimasi, tilps ant pirštinių, šie litavimo veiksmai vartotojui paliekami aiškesni.

Norėdami tvirtai prijungti MCP23017 prievado plėtiklį, jo jungtis litavome prie plonos plokštės, kurią galėjome uždėti ant pirštinės. Lituodavome laidus ant savo šviesos diodų, o po to atitinkamus galus lituodavome į žemę arba plokštę, jungiančią ją prie tinkamų paženklintų prievado plėtiklio kaiščių. Tada mes naudojome tą pačią duonos lentą, kad prijungtume maitinimą prie „Bluetooth“mate lygiagrečiai su galia, kurią tiekėme į devintąjį prievado plėtiklio kaištį.

Mes panaudojome šilumos susitraukimą ir tam tikrą elektros juostą bet kurioje vietoje, kur buvo atviras laidas. Pridedame nuotraukas, kad geriau suprastume, kaip tai darėme patys, tačiau atkreipkite dėmesį, kad galite laisvai naudoti bet kurią jums efektyviausią techniką.

6 žingsnis: „Flex“jutiklių litavimas

Panašiai kaip ir ankstesniame žingsnyje, šis žingsnis nėra toks suvaržytas, o litavimą galima atlikti bet kokiu atveju.

Kad mūsų projektui būtų suteikta didžiausia judėjimo laisvė, lituodavome laidus prie abiejų lanksčiojo jutiklio galų, o po to panaudojome šilumos susitraukimą, kad padengtume visas atidengtos vielos dalis, panašias į tai, ką darėme su šviesos diodais.

7 veiksmas: prisijungimas prie „HEXWear“, įskaitant išorinio šaltinio naudojimą

Norėdami prijungti šį daugybę laidų tiesiai prie „HEXWear“, naudojome gofravimo jungtis ir tada prisukome jas tiesiai prie skirtingų „HEXWear“prievadų. Taip mes užtikrinome tiesioginį ryšį su kiekvienu iš mūsų uostų ir galėjome lengvai pašalinti, jei norėjome sukurti naujų projektų savo „HEXWear“.

Mes taip pat prijungėme nedidelį išorinį maitinimo šaltinį, kuriame galėjo būti trys AAA baterijos, kad mūsų HEXWear būtų pakankamai energijos. Mes pritvirtinome šį išorinį maitinimo šaltinį prie apyrankės, kad užtikrintume, jog jis visada buvo prijungtas ir žymiai netrukdė judėti.

8 žingsnis: viską pritvirtinkite prie pirštinės

Galiausiai norėsite viską tinkamai pritvirtinti prie pirštinės, kad jūsų produktas būtų tikrai nešiojamas. Norėsite prijungti kiekvieną lankstumo jutiklį prie atitinkamo piršto, atmesdami nykštį dėl jo nepraktiškumo, ir prijungti atitinkamą šviesos diodą, kuris įsižiebia prie to paties piršto lankstumo jutiklio. Efektyviausias būdas, kurį mes nustatėme, kad būtų užtikrintas tinkamas lankstumo jutiklio lenkimas, buvo juosta, tačiau jos prisegimas ant pirštinės naudojant papildomą audinio gabalėlį veiks taip pat gerai.

Tada turėsite prijungti „HEXWear“, prievado plėtiklį ir „Bluetooth“prie tos pačios pirštinės. Pastebėjome, kad taip pat labai efektyvu išorinį maitinimo šaltinį prisegti prie apyrankės, kad būtų užtikrintas didžiausias mobilumas ir netrukdomas mobilumui/nešiojimui. Kalbant apie kitus komponentus, rekomenduojame naudoti sukimo raiščius, kad suvyniotumėte perteklinį laidą, kad sutvirtintumėte erdvę.

Įsitikinkite, kad turite tvirtas lituotas jungtis ir be laidų, kad būtų didelis lankstumas ir laisvė sudėti komponentus ten, kur jie turi būti, kad gaminys būtų kuo estetiškesnis.

9 žingsnis: derinkite ir mėgaukitės

Viso šio proceso metu yra didelė klaidų tikimybė, todėl rekomenduojame patikrinti, ar komponentai visą procesą veikia taip, kaip tikėtasi. Tai reiškia, kad nuosekliai naudoti „Arduino“eskizo serijinį monitorių, siekiant patvirtinti, kad jūsų lanksčiojo jutiklio rodmenys yra nuoseklūs, patikrinti, ar po to, kai viskas yra lituojama, yra tvirtas ryšys ir jis vis dar veikia tinkamai, ir ar nėra atvirų laidų. Dėl didelio elektros komponentų kiekio labai mažoje vietoje atviri laidai bus jūsų didžiausias priešas.

Sėkmingai sukūrę darbinę pirštinę, mėgaukitės! Smagiai šėlsite su savo projektu ir drąsiai perjunkite pianino garsus į kitus pavyzdžius, kuriuos norite turėti tikrai unikalų nešiojamų technologijų instrumentą!