Arduino контролирана камбанария/Carillon: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Това е набор от музикални камбани, които се задвижват от соленоиди и се управляват от микроконтролер Arduino. Има 8 камбани, покриващи една октава. Камбаните могат да се управляват от компютър или кулата може да стои самостоятелно и да възпроизвежда предварително програмирани мелодии. Проверете последната страница за видеоклип в действие.

Стъпка 1: Части

Използвани са следните части: 1 комплект хроматични звънци. Взех тези от местния Aldi за 20 долара. Те обхващат диапазона от C до C. (Т.е. c, d, e, f, g, A, B, C). Дървен панел и скоби за задържане на камбаните и соленоидите на място. $ 10,8 Соленоиди, за да ударят камбаните. Имах тези лежащи в кутията за боклуци. Получих ги от майстор на пишеща машина, който ги изхвърляше. Вероятно можете да намерите подобно на микроконтролера Ebay. Arudino. ~ 45 долара. Взех моето от електрониката на SparkFun. Proto/Perf борда и други компоненти, за да направя моя персонализиран „щит“за arduino. $ 10. Дарлингтънска платка за драйвери. Използвах един, който бях сложил наоколо, но вярвам, че не се продават отделно. Трябва да е възможно да се направи с помощта на чипа ULN2803 за няколко долара.

Стъпка 2: Обработка на дърво

Изненадващо, че тази стъпка отне най -дълго време. Кодирането и окабеляването отнеха по -малко време, отколкото лепилото да изсъхне. Рамката за това беше доста проста. Само парче шперплат, за да побере всички камбани, плюс няколко борови скоби за соленоидите. Всичко беше залепено с PVA лепило. За да направя скобите на соленоида по -повтарящи се, направих шаблон в MS Visio и след това го залепих за дървото. Това помогна много да има всички соленоиди на постоянно разстояние от камбаната. Ако направите това, не мога да подчертая достатъчно, за да измеря внимателно местоположенията на нападателите. Камбаните звучат доста различно в зависимост от това къде сте ги ударили и „хвърлянето“на соленоида.

Стъпка 3: Електроника и окабеляване

От страна на шофьора: Имах късмета да имам шофьор на Дарлингтън, което опрости много дизайна. Дарлингтън е захранващ транзистор, който можете да използвате за задвижване на по -големи товари, отколкото малките щифтове на микроконтролера обикновено биха поддържали. Платката, която използвах, е базирана на чипа ULN2803, който е доста често срещан и евтин. Моля, обърнете внимание: Соленоидите (обикновено) не са проектирани да се управляват постоянно! Те могат да се стопят, ако го направите! Вижте секцията със софтуера за повече информация. Arduino страна: Това беше само въпрос на намиране на 8 IO пина от arduino, за да управлява входовете на Darlington. Тъй като исках да изпращам и получавам серийни данни, не можех да използвам пинове 0 и 1, така че в крайна сметка използвах цифри 2, 3, 4 и 5 от едната страна и използвах четири от аналоговите входни щифтове от другата страна като цифрови изходи. Добавих и потенциометър, свързан към аналогов вход #5, който се използва за контрол на темпото. Два светодиода се използват за визуална обратна връзка на драйвера. Изводи 8-13 не са били от полза поради фънки разстоянието между щифтовете на arduino (grr …) Забележки за захранването: Въпреки че първоначално го свързах, за да използвам външно захранване за задвижване на соленоидите, Открих (случайно), че USB захранването е достатъчно. Бях загрижен, че внезапният токов импулс ще доведе до спадане на напрежението, а микроконтролерът да „изчезне“, но това изглежда не се случва. Пробегът ви може да варира. Тъй като за мен е много по -удобно просто да използвам USB захранването, ще продължавам да го правя, докато имам проблем.

Стъпка 4: Проектиране на софтуер

Стратегия за проектиране Целта за това беше камбанарията да бъде задвижвана от компютъра. USBSerial връзката на Arduino беше идеалният начин за това. Arduino получава серийни данни от компютъра, които съответстват на кои ноти да свирят. Протоколът е ясен; всички бележки са в техните еквиваленти на ASCII текст. Има и числово число като променливо закъснение. Компютърът изпраща: "cde2fgABC" и Arduino свири на камбани 1, 2, 3, почива за половин нота и след това свири камбани 4, 5, 6, 7 и 8. Съвет на шапката към Джон Плочър за неговия проект ServoBells, който отчасти вдъхнови този проект. Код на Arduino Side: Кодът на Arduino получава серийните данни, декодира коя бележка или забавя за възпроизвеждане и след това превключва соленоидите по подходящ начин. Уверете се, че вашият код е проектиран така, че соленоидите да не остават включени !. Ако оставите соленоид включен по погрешка, той ще се стопи. Реших това, като блокирах подпрограмите си за бележки, докато соленоидът не се изключи, вместо постоянно да се анкетира и т.н. Код от страна на компютъра: Клиентската програма е написана на C#. Той има бутони за всяка отделна нота, както и бутони за предварително програмирани мелодии. Данните за бележките се изпращат към серийния порт. Изходният код за всичко е прикачен. Стая за подобрение:

Полифонични ноти

Оставих възможността две ноти да се свирят едновременно, тъй като не смятах, че всяка мелодия, способна да се вмести в 1 октава, ще ги изисква. Допълнително изстрелване на повече от една соленоидна кутия

Убиване на опашката

Компютърът изпраща големи изречения с бележки до arduino, който след това ги обработва, докато опашката се изпразни. За големите мелодии обаче това може да е досадно и може да е желателно да можете да прекъснете изпълняваната мелодия. Това може да бъде постигнато, като в поредното изречение има някаква друга буква (например „x“) като код за изчистване на буфера.

Стъпка 5: Управление на камбаните

Управлението на камбаните е доста просто. Включете USB кабела и отворете софтуера на компютъра. Можете да кликнете върху отделните бутони на звънеца, за да пуснете мелодия. По избор има бутони за възпроизвеждане на скали, предварително програмирани мелодии, а също и текстово поле за въвеждане на текст в свободна форма. Включих видео на свиренето на камбаните. Досега само прости мелодии са програмирани в.