ТЕМПО СЪХРАНИТЕЛ НА ТЪПЪЛ: 30 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Най -важната работа на един барабанист е да пази време. Това означава да се уверите, че ритъмът остава постоянен за всяка песен.

Tempo Keeper на барабаниста е устройство, което помага на барабанистите да поддържат още по -добро време. Състои се от малък пиезо диск, който се прикрепя към главата на барабана. Всеки път, когато барабанистът удари малкия барабан, устройството показва ударите в минута въз основа на времето между ударите. Ако групата започне да се ускорява или забавя непреднамерено, барабанистът моментално осъзнава и може да направи малка корекция, за да поддържа постоянно темпо.

На скорошно представяне с група, за която свиря на барабани, друг барабанист в публиката си помисли, че групата ми свири на песен с щракване - метроном, който щрака всеки такт в слушалките, които носят членовете на групата - защото ритъмът беше толкова стабилен във всяка песен. Какъв комплимент и почит към Tempo Keeper на Drummer!

Стъпка 1: ЧАСТИ

Ето пълен списък на частите, от които се нуждаете, за да създадете Drum Temp Keeper, приблизителната цена и бележки за точно какво използвах за създаването на моята. Можете да получите тези части на уебсайтове като Amazon, eBay, Adafruit и SparkFun. Най -евтините части обикновено се продават в eBay и идват от Китай, така че пристигането им може да отнеме няколко седмици. Трябва да използвате различни драйвери, ако получите евтин микроконтролер от Китай (както направих аз), отколкото ако купувате марка Arduino от САЩ. Забелязах какво трябва да направите, за да изтеглите и инсталирате другите драйвери.

1. Микроконтролер. Използвах клонинг на Arduino Nano от Китай, който идва с вече споени заглавки. (4,50 щ.д.)

2. Четирицифрен дисплей. Уверете се, че получавате четирицифрен дисплей, който използва четири пина. Не получавайте 7-сегментен четирицифрен дисплей, защото изисква 12 пина. ($ 3.50)

3. Приложение на проекта. Използвах корпус за проект на RadioShack 3 "x 2" x 1 ". Уверете се, че е пластмасов, защото трябва да изрежете дупка за четирицифрения дисплей. ($ 6,00)

4. Пиезо Тъй като тази част седи на барабана и е подложена на много движения и вибрации, трябва да използвате пиезо с обвивка около нея. Има евтини версии с пластмасов корпус, но аз избрах такъв с по -здрав корпус, който се използва за прихващане на китара. ($ 10.00)

5. Удължител за пиезо. Използвах обикновен проводник 22 AWG. ($ 1,00)

6. 10K ом резистор. 10K е кафяво - черно - оранжево - златно. (0,25 щ.д.)

7. Батерия. Това беше най -лесното решение за мен, защото не исках да се занимавам с алкални батерии, той служи като основа под кутията на проекта и продължава вечно! За нещо по -малко вероятно бихте могли да използвате няколко батерии с монета. ($ 8.00)

8. USB кабел. Кабелът осигурява захранване на Nano от батерията и осигурява интерфейса между вашия компютър и Nano за качване на скицата. ($ 0.00 - включено в микроконтролера)

9. Perf Board. Ще запоите компонентите към дъската и след това ще изрежете само частта, която използвате. (2,00 щ.д.)

10. Платформа. Първо сглобих прототип на този проект, използвайки пластмасова дъска и джъмперни проводници. След като го накарах да работи правилно, запоех последната версия на перф дъската. Не е нужно да правите това, но е препоръчително. (2,00 щ.д.)

11. Кабелни проводници. Имате нужда от четири проводника от мъжки към женски, за да сглобите, тествате и запоите. ($ 1,00)

12. Велкро ленти. Използвайте велкро, за да прикрепите пиезо сензора към барабана. Можете също да го използвате, за да свържете корпуса на проекта и батерията. (0,80 щ.д.)

Обща приблизителна цена: $ 39.05

Стъпка 2: ИНСТРУМЕНТИ

Ето инструментите, които ще ви трябват, за да сглобите проекта

1. Поялник. След като прототипът заработи, ще преместите компонентите от макета на перф дъска.

2. Припой. Същото като #1.

3. Dremel или подобен инструмент. Ще използвате това, за да изрежете перф дъската и да създадете дупки в корпуса на проекта за дисплея и USB порта.

4. Електрическа лента. Ще запоите удължителни проводници към пиезото и след това ще поставите електрическа лента около мястото, което сте запояли.

5. Отвертка. Това ви е необходимо, за да отворите и след това да затворите корпуса на проекта.

6. Компютър. Ще напишете скицата си на компютъра и ще я качите в микроконтролера.

7. Arduino IDE софтуер. (предлага се и като уеб-базиран инструмент).

Стъпка 3: КАК РАБОТИ

Преди да го съберете, е полезно да разберете как работи.

1. Пиезо* е компонент, който измерва колко вибрации има. Прикрепяме пиезото към барабана, а проводниците на пиезото към микроконтролера, за да прочетем колко вибрации присъстват в малкия барабан.

2. Скицата на микроконтролера чете пиезото, за да определи кога е ударен барабана, и записва времето. Следващият път, когато барабанът бъде ударен, той отбелязва това време и изчислява ударите в минута въз основа на този удар и предишния удар.

3. Прикрепяме и цифров дисплей към микроконтролера. След като изчисли удара в минута, той показва резултата на цифровия дисплей. Можете да поставите тази част от устройството навсякъде, където виждате, докато играете. Сложих моята до хайта на пода.

Забележка: Ако не свирите четвъртинки на примката, четенето ще отразява всичко, което свирите. Изчакайте, докато се върнете към възпроизвеждането на ритъма на песента, за да определите скоростта.

* Ние използваме пиезо като компонент INPUT в този проект за измерване на количеството вибрации. В други проекти, когато го използвате като компонент OUTPUT, той създава вибрации и става говорител!

Стъпка 4: ПРОТОТИП НА ПЛАТКА

Тъй като запояването не е най -добрият ми талант, първо сглобих прототипно устройство, използвайки пластмасова дъска и джъмперни проводници, за да се уверя, че работи. След като заработи, го преместих на перф дъска и го запоявах. Ако сте опитен производител, можете да пропуснете тази част и вместо това да запоите директно към перф дъска.

1. Поставете микроконтролера в средата на макета, така че да има колона от пластмаса, която разделя щифтовете от лявата страна на платката и щифтовете от дясната страна на дъската. Уверете се, че USB портът е в края на макета, а не в средата, както е показано на снимката.

Стъпка 5: Свържете PIEZO

Пиезото е аналогов сензор, защото отчита стойност между 0 и 1024, така че трябва да се свърже с аналогов щифт на arduino. Използвах първия аналогов щифт, A0.

1. Свържете положителния (червен) проводник на пиезото към щифт A0 на Arduino.

2. Свържете отрицателния (черен) проводник на пиезото към един от заземяващите (GND) щифтове на Arduino.

Стъпка 6: СВЪРЗВАНЕ НА РЕЗИСТОРА

Свържете резистора към същите щифтове, към които е свързано пиезото (A0 и GND)

(Няма значение коя страна на резистора се свързва към кой щифт; те са еднакви.)

Стъпка 7: СВЪРЗЕТЕ ПИН -кода на дисплея

Четирицифреният дисплей се свързва с два цифрови пина на Arduino. Използвах първите два цифрови пина на Nano, които са D2 и D3.

Свържете щифта CLK на дисплея към щифта D3 на Arduino, като използвате женски към мъжки кабел

Стъпка 8: СВЪРЗВАНЕ НА DIO ПИН ДИСПЛЕЯ

Свържете DIO щифта на дисплея към D2 щифта на Arduino, като използвате женски към мъжки кабел

Стъпка 9: СВЪРЖЕТЕ ПИН -кода VCC НА ДИСПЛЕЯ

Свържете VCC щифта на дисплея към 5V захранващия щифт на Arduino, като използвате женски към мъжки кабел

Стъпка 10: СВЪРЖЕТЕ ПИН -кода на дисплея

1. Свържете щифта GND на дисплея към щифт GND на Arduino, като използвате женски към мъжки кабел.

Това е всичко, което има за прототипната електроника

Стъпка 11: ИЗТЕГЛЕТЕ ШАЙВЕРИ CH340 (По избор)

Ако използвате по -евтин Arduino от Китай, той вероятно използва чипа CH340 за комуникация с компютър. Трябва да изтеглите и инсталирате драйверите за този чип. Можете да изтеглите официалните драйвери от този сайт (страницата е на английски и китайски, ако се вгледате внимателно). Инсталирайте драйверите на вашия компютър, като стартирате изпълнимия файл.

Стъпка 12: ИЗТЕГЛЕТЕ ЦИФРОВА ДИСПЛЕЙНА БИБЛИОТЕКА (TM1637)

Четирицифреният дисплей използва чип TM1637. Трябва да изтеглите библиотека, която улеснява показването на цифри на цифровия дисплей. Отидете на https://github.com/avishorp/TM1637. Изберете Clone или Download и изберете Download Zip. Запазете файла на компютъра си.

Стъпка 13: ИНСТАЛИРАНЕ НА ЦИФРОВА БИБЛИОТЕКА

1. Стартирайте софтуера Arduino IDE на вашия компютър. Той ще представи очертанията за празна скица.

2. Изберете Скица | Включване на библиотека | Добавете. ZIP библиотека … и изберете файла, който сте изтеглили от Github, за да инсталирате библиотеката.

Стъпка 14: ИЗБЕРЕТЕ ARDUINO БОРД И ПОРТ

1. Свържете Arduino към компютъра си с USB кабел. След това преминете към Arduino IDE и новата скица, която е отворена.

2. Изберете правилната платка, например Arduino Nano.

3. Изберете порта на вашия Arduino към компютъра.

Стъпка 15: СКИЧ: ФОН

1. За да определим дали барабанът е ударен, четем пиезо сензорния щифт A0. Пиезото измерва силата на вибрациите на барабана и ни дава стойност между 0 (без вибрации) и 1024 (максимална вибрация).

2. Тъй като може да има някои леки вибрации от музиката и другите инструменти, не можем да кажем, че всяко четене над нулата показва удар в барабана. Трябва да позволим известен шум, когато проверяваме показанията от пиезото. Наричам тази стойност THRESHHOLD и избрах 100. Това означава, че всяко отчитане над 100 показва удар в барабана. Всичко 100 или по -ниско е просто шум. Съвет: ако устройството показва показания, когато не сте ударили барабана, увеличете тази стойност.

3. Тъй като изчисляваме удари в минута, трябва да проследим времето на всеки удар до барабана. Микроконтролерът следи броя на милисекундите, изминали от стартирането му. Тази стойност е достъпна за нас с функцията millis (), която е дълго цяло число (тип long).

Стъпка 16: СКИЧ: ПРЕДВАРИТЕЛНА НАСТРОЙКА

Въведете следното в горната част на скицата, над функцията за настройка. (Ако предпочитате, можете да изтеглите окончателната скица в края на обяснението).

1. Първо, включете двете библиотеки, от които се нуждаем: TM1637Display, който сте изтеглили, и math.h.

2. След това дефинирайте пиновете, които използваме. Ако си спомняте от сглобяването на устройството, щифтът CLK е цифров пин 2, DIO щифтът е цифров щифт 3, а пиезо щифтът е A0 (аналогов 0).

3. Засега определете THRESHOLD да бъде 100.

4. След това създайте две променливи, от които се нуждаем за скицата, наречена четене (текущото отчитане на пиезо сензора) и lastbeat (времето на предишния ход).

5. И накрая, инициализирайте библиотеката TM1637, като й предадете пиновите номера, които използваме CLK и DIO.

// Библиотеки

#include #include // Pins #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Променливи int четене; long lastBeat; // Настройване на дисплейна библиотека TM1637 Дисплей дисплей (CLK, DIO);

Стъпка 17: SKETCH: НАСТРОЙКА ФУНКЦИЯ

Ако изграждате скицата стъпка по стъпка, въведете следното за функцията setup ().

1. Използвайте функцията pinMode, за да декларирате пиезо щифта като INPUT пин, тъй като ще четем от него.

2. Използвайте функцията setBrightness, за да настроите цифровия дисплей на най -яркото ниво. Използва скала от 0 (най -малко ярка) до 7 (най -ярка).

3. Тъй като нямаме предходен ход на барабана, задайте тази променлива на текущото време.

void setup () {

// Настройване на щифтове pinMode (PIEZO, INPUT); // Задаване на яркостта на дисплея display.setBrightness (7); // Записвам първото попадение като сега lastBeat = millis (); }

Стъпка 18: SKICCH BODY: ЛОГИКАТА

Въведете следното за функцията main loop (), ако изграждате скицата стъпка по стъпка.

1. Прочетете стойността на пиезо сензора, докато сензорът прочете стойност над прага, което показва попадане в барабана. Съхранявайте текущото време на удара като този ритъм.

2. След това извикайте функцията CalculeBPM, за да изчислите удара в минута. Предайте на функцията времето на този ход и времето на последния ход за изчислението. (Следващата стъпка съдържа тялото на функцията). Съхранявайте резултата в bpm.

3. След това покажете ударите в минута на LED дисплея, като предадете резултата на функцията от библиотеката TM1347, наречена showNumberDec ().

4. Накрая, задайте времето на предишния ход (последния удар) като времето на този ход (този ритъм) и изчакайте следващото удари в барабана.

void loop () {

// Получихме ли удар с барабан? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Запишете времето, изчислете bpm и покажете резултата дълго thisBeat = millis (); int bpm = изчисляване на BPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat сега е lastBeat за следващия удар на барабана lastBeat = thisBeat; }}

Стъпка 19: СКИЧ: ИЗЧИСЛЕТЕ УДАРИ НА МИНУТА

Съвет: Поставете тази функция над функцията за настройка в програмата, така че да не се налага да я декларирате два пъти.

Вижте горната диаграма за примерно изчисление.

1. Създайте функция за извършване на изчисление на ударите в минута (bpm). Приемете времето за този ход на барабана (thisTime) и времето на предишния ход на барабана (lastTime) като параметри.

2. Извадете времето между двата удара на барабана и запазете това като изтекло. Разликата във времето осигурява броя на ударите (1) на милисекунда (ms).

3. Преобразувайте удари на милисекунда в удари в минута. Тъй като има 1000 милисекунди в секунда, разделете 1000 на времето между двата удара, за да получите удари (1) в секунда. Тъй като има 60 секунди в минута, умножете това по 60, за да получите удари (1) в минута. Закръглете крайния резултат, за да върнете цяло число (цяло число).

Ако предпочитате, можете да изтеглите окончателната скица от тази стъпка

int изчислява BPM (long thisTime, long lastTime) {

long elapsed = thisTime - lastTime; двойно bpm = кръгло (1000. / изминало * 60.); return (int) bpm; }

Стъпка 20: ЗАПАЗЕТЕ И КАЧЕТЕ

1. В Arduino IDE изберете File и изберете Save. Въведете име за вашата скица и щракнете върху Запиши, за да запазите скицата (трябва да я кръстите само при първото й запазване).

2. Изберете Sketch и изберете Upload, за да качите скицата във вашия Arduino и да се подготвите за тестване.

Стъпка 21: Свържете акумулатора и тествайте протеина

Тествайте устройството, преди да съберете окончателната версия.

1. Свържете батерията към микроконтролера t

2. Поставете пиезото на барабан и го задръжте на място с пръст.

3. Натиснете барабана няколко пъти и се уверете, че показанията осигуряват удари в минута въз основа на ударите на барабана.

3. След като заработи правилно, можете да запоите крайната версия.

Стъпка 22: ПРОПЪЛНИТЕЛНИ ПРОВОДНИ ПРОВОДИ КЪМ PIEZO

1. Тъй като пиезото ще бъде на барабана, а останалата част от устройството ще бъде някъде другаде, трябва да удължите количеството тел върху пиезото. Запоявайте краищата на пиезото към около три фута тел, за да осигурите допълнително отпускане.

Съвет: Ако вашият удължителен проводник не е оцветен, маркирайте кой е червеният и кой е черният проводник от пиезото.

Стъпка 23: Преместете компонентите в таблото

След това преместете веригата от пластмасовата дъска към перф дъската и запоявайте компонентите. Запоената версия трябва да е идентична с версията на макета.

1. Преместете микроконтролера от пластмасовата дъска към перф платката, като се уверите, че левият и десният комплект пинове не са свързани и USB конекторът е обърнат в правилната посока. Запоявайте всеки щифт към перф дъската.

2. Запоявайте дългите пиезо проводници, които сте прикрепили (черен проводник към GND и червен проводник към A0).

3. Запоявайте резистора към същите щифтове като пиезото.

4. Запоявайте дисплея, както е свързан към макета (CLK към D3; DIO към D2; VCC към +5V и GND към GND).

Стъпка 24: ОТСТРАНЯВАНЕ НА ДОСКА

1. Внимателно изрежете неизползваните секции на перф дъската, така че микроконтролерът да се побере в корпуса на проекта.

Стъпка 25: ЗАКРИТИЕ НА ПРОЕКТА: МОДИФИКАЦИЯ НА ЦИФРОВИЯ ДИСПЛЕЙ

1. Използвайте dremel или подобен инструмент, за да изрежете дупка в горната част на корпуса на проекта, за да пасне на цифровия дисплей.

Стъпка 26: ПРОЕКТНО ОГРОМВАНЕ: USB МОДИФИКАЦИЯ

1. Изрежете дупка отстрани на корпуса на проекта за USB порта.

Стъпка 27: ОГРАНИЧАНЕ НА ПРОЕКТА: ЗАБЕЛЕЖКА ЗА PIEZO ПРОВОДИ

На противоположния край от мястото, където е USB връзката на микроконтролера, изрежете малка прореза за пиезо проводниците.

Стъпка 28: МОНТАЖ ЗАКЛЮЧИТЕЛНАТА ЕДИНИЦА

1. Монтирайте дисплея в горната част на корпуса на проекта, така че да се побере в отвора, който сте създали.

2. Монтирайте перф платката с микроконтролера в долната част на корпуса на проекта, така че USB портът да е достъпен през отвора, който сте създали.

Съвет: Поставих малко парче коркова дъска между двете дъски, така че да не се допират една до друга.

Стъпка 29: ЗАВИНЕТЕ ЗАКРИТИЕ НА ПРОЕКТИ

Поставете пиезо проводниците през прореза, който сте създали, и завийте заедно корпуса на проекта.

Стъпка 30: МОНТИРАНЕ НА PIEZO И ТЕСТ

1. Монтирайте пиезото върху главата на барабана с помощта на велкро ленти.

2. Моля, оставете устройството на пода или на друго място, което е лесно за гледане, докато свирите на барабани.

3. Впечатлете колегите си с подобрените си умения за отчитане на времето!