Просто пиано Arduino: 8 стъпки

Днес ще създаваме просто еднооктавно пиано Arduino, което може да бъде чудесна отправна точка за други проекти. Този проект ще въведе основни компоненти и програмиране на Arduino на ниво гимназия. Докато кодът е предварително направен, хората вече могат да променят нотите и предварително направената песен в програмата.

Целева възраст: 9-12 клас

За учители в гимназията/родители от домашно училище този проект е свързан със стандартите на ITEEA за технологична грамотност и инженерна грамотност.

Стандарт 3: Интегриране на знания, технологии и практики

Технологията и инженерството са интердисциплинарни, свързани с повече от една област на съдържанието. Въздействието и се влияе от трансфера на технологии с други области. Пример за използване на рентгенови лъчи в археологически разкопки, телескопи за гледане на звездите или микроскопи за разглеждане на микробния живот. Знанията и практиките в тези области напредват и се усъвършенстват от други области и школи на мислене, т.е. биомимикрия.

Този проект съчетава технология и музика под формата на „клавиатура“, която някой може да направи.

Практика 1: системно мислене:

За първа практика той насърчава системното мислене, където човек трябва да мисли. Инструмент, споменат в този раздел, е универсалният системен модел, който е: вход, процес, изход и обратна връзка. Входът разглежда какво е необходимо за създаването на технология. Процесът е как се прави технологията или какво е необходимо, за да работи. Резултатът е първото изпълнение на технологията, независимо дали е добро или лошо. Обратната връзка отнема процеса и резултатите от продукта и вижте какво може да се подобри като ефекти върху потребителите, обществото и околната среда.

Практика 3: правене и правене:

Правенето и извършването може да се случи в много условия, както неофициални, така и официални. Създаването е актът на правене на нещо, докато извършването се дефинира най-общо като използване на практически процеси, свързани с проектирането, изграждането, експлоатацията и оценката на технологични продукти и системи. Налице е промяна от производството на предварително проектирани обекти, за да се съсредоточи върху развиването на индустриални умения, към създаването на иновативни решения към отворените дизайнерски предизвикателства в технологичното и инженерното образование. Чрез студентите, които работят върху решения на отворени предизвикателства в дизайна, това стимулира тяхното развитие на мислене и дизайнерски умения от по-висок порядък и интегриране на съдържание от други дисциплини. Чрез учениците, които се занимават с отворени практики за правене и правене, те изпитват процес, подобен на този на учените, технологите и инженерите. Задължение на преподавателя е да научи учениците на предпазни мерки. С нарастващото изобилие от инструменти и индустриални стандарти, възможността за безопасна употреба на инструменти и материали е от съществено значение за предотвратяването на инциденти. Създаването и извършването също така изисква използването на създаването на модели: концептуални, математически, графични, физически и виртуални. Тези модели отличават технологията и инженерното образование от други предмети.

Този проект включва практика 3 Създаване и правене, тъй като студентите могат да се научат как да използват Arduino, да създадат тази „клавиатура“и да могат да се изграждат от този проект. Практика 1 Систематично мислене е включено, докато преминават през стъпката за създаване на клавиатура.

Контекст 1: Изчисления, автоматизация, изкуствен интелект и роботика

Контекстите могат да бъдат единици в рамките на учебната програма като проекти, уроци, пътувания или други дейности. За контекст 1 той комбинира, изчисления, автоматизация, AI и роботика.

Контекст 5: Информация и комуникация

Този контекст включва информация и общуване, които могат да бъдат представени по начина, по който се споделят данни или по други начини, по които хората могат да комуникират, като рисунки, изображения, медии, друго цифрово съдържание и да могат да споделят тази информация.

Поради програмния аспект на този проект, той се отнася до контекст 1 Изчисления, автоматизация, изкуствен интелект и роботика и 5 информация и комуникация. Въпреки че програмата е предоставена за вас, това е добра стъпка да видите как работи програмата и как тя е свързана с физическия елемент.

Цели на обучението:

В края на това учениците трябва да имат основно разбиране за това как работи Arduino.

Бъдете в състояние да свържете Arduino.

Как да промените кода.

Как да качите код.

Консумативи

9 превключвателя с бутони

9 1000 ома резистори (резистори с различен размер ще променят колко силен е токът в макета, което влияе върху звука)

12 джъмперни проводника (могат да бъдат с всякаква дължина или цвят)

1 пиезо зумер

1 макет

1 Arduino Uno

1 Arduino държач (не е задължителен, ще функционира без него)

1 USB кабел

1 компютър

Стъпка 1: Добавете бутоните

За да започнете, ориентирайте макета като изображението по -горе с позицията на буквите вертикално с цифра 1 отгоре. Поставете бутоните на дъската равномерно раздалечени (тук направих две интервали между тях). Бутоните трябва да са на моста между пролуката на дъската. Дясната половина на дъската е положителна, а лявата половина е отрицателната страна.

Бутоните ще изпращат вход (изпращат информация), след като бъдат натиснати към Arduino.

Стъпка 2: Добавете резисторите

Добавете резисторите към долната страна на всеки бутон. Това е отрицателната страна на бутона. Другите страни на резистора ще влязат в дупката със - (отрицателна) страна на символа в същия ред на бутона.

Резисторите изпращат ток през бутона през платката.

Стъпка 3: Добавете зумера

Добавете зумера към черната дъска. Трябва да е на едно и също място като бутоните. Включете червената страна от дясната страна и черната отляво.

Звуковият сигнал ще бъде това, което произвежда звука, след като получи информацията за бутоните от Arduino.

Стъпка 4: Добавете джъмперните проводници

Добавете джъмперните проводници към дясната страна на бутона и горната половина, това е положителната страна. Другата страна ще отиде в Arduino от цифровата страна.

Стъпка 5: Включете се в Arduino

От горе до долу ги поставете в портовете за 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10. За зумера добавете джъмпер към червената страна и черната страна на зумера. Те ще отидат съответно в портове 11 и 13. Последният джъмпер проводник ще има едната страна да влиза в заземяващия порт и в дупка в - (отрицателната) страна на символа на дъската. Редът на въпроса на порта, сякаш отворите кода, той се отнася до определени бутони в посочения порт. Заземяващият порт е същият като свързване към нещо към земята във верига или в кола. Той служи за ограничаване на напрежението, преминаващо през Arduino и макета.

Стъпка 6: Изтеглете софтуера (Пропуснете, ако вече го имате)

Ако сте нов в Arduino, моля, щракнете върху връзката по -долу, за да изтеглите софтуера, който ще се използва за тази програма. Arduino също има онлайн версия за вашите нужди за кодиране, ако не искате да изтеглите софтуера.

www.arduino.cc/en/main/software

Стъпка 7: Качете програмата

Изтеглете програмата! В рамките на програмата човек може да променя нотите и предварително направената в него песен. В кода са добавени коментари, които да ви помогнат да го разберете по -добре и какво може да се промени. Ако все пак промените нещо, ще трябва да прочетете, изтеглете го в Arduino, като отидете под скица и качите или Ctrl + U. Забавлявайте се и бъдете креативни!

Мислейки по -нататък:

Какво ще кажете за още бутони?

Ами ако исках да имам две или повече предварително зададени песни?

Стъпка 8: Отстраняване на неизправности

Ако някои от бутоните реагират, а някои не проверяват следното:

Всички джъмпери включени ли са докрай?

Резисторите докрай навътре и докосват ли дъното на макета?

Скачачът на дясното място на бутона ли е? Какво ще кажете за резистора?

Ако промените кода:

Излезе ли така, както исках?

Бутоните/зумерът настроени ли са на правилните портове?

Дали нотите са с правилната дължина/височина, която искам?