Как да си направим безжична въздушна пиано ръкавица: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Цели и функции:

Нашият технологичен проект за носене е да създадем безжична въздушна пиано ръкавица със синхронизирани светлини, използвайки основна електроника, микроконтролер като HexWear и лаптоп със софтуер Arduino и Max 8. Използването на нашия проект е да свирите ноти на пиано през Bluetooth високоговорител, като движите пръстите си, без да сте свързани с някаква стационарна система или действителен инструмент, както и да превъртате през селекция от инструменти, така че всичките им ноти или звуци също да могат да бъдат възпроизвежда се чрез безжична ръкавица по команда.

Начинът, по който работи този проект, е, че когато носите ръкавицата за въздушно пиано, всеки от четирите свързани пръста съдържа гъвкав сензор, който определя дали пръстът е огънат. Когато пръст се огъва, светодиодът на съответния пръст светва, като информира потребителя, че този пръст е достатъчно огънат, и с помощта на софтуер Max 8, съответната нота ще свири от компютъра. По този начин всеки пръст съответства на уникална нота и потребителят ще може да пуска безжично музика от външен източник чрез тази ръкавица на ръката си. Използвайки софтуер Max 8, това не ограничава ръкавицата само до възпроизвеждане на пиано музика, други уникални звуци могат да се възпроизвеждат от всеки съответния пръст, което позволява на всеки потребител да манипулира каквито и да са типове звуци, които желаят.

Списък на необходимите материали:

• Adafruit къси гъвкави сензори (4),
• Модули за бяло LED подсветка Adafruit (4),
• 100 kΩ резистори (4)
• 1kΩ резистор (1)
• Комплект микроконтролер HexWear,
• Micro USB към USB кабел
• Външна батерия, свързана към микро USB изход
• ААА батерии
• Ръкавица с разтегателен плат
• Лаптоп с инсталиран софтуер Arduino IDE и Max 8
• Поялник и спойка
• Скоч, електрическа лента и усукващи връзки
• Безплатна тел, нож за рязане на тел и машина за сваляне на тел
• Bluetooth високоговорител или високоговорител и AUX кабел
• Термосвиваеми и термосвиваеми тръби
• Тел за кримпване
• Тънка платка,

Стъпка 1: Изградете веригата

Основната верига е тази, която включва няколко паралелни разделители на напрежение. Той също така включва гъвкави сензори, които са резистори, чието съпротивление се променя в зависимост от степента на огъване в една посока. Когато сензорът за огъване е огънат, неговото съпротивление се увеличава от около 25 kΩ до 100 kΩ, а напрежението, отчетено върху него, също се увеличава.

Въпреки това, тъй като нашият дизайн използва четири гъвкави сензора, четири светодиода и Bluetooth помощник, ние също трябва да използваме разширител на портове поради ограничения брой портове, налични на HEXWear. Свързваме четирите гъвкави сензора чрез аналогови входове на HEXWear, Bluetooth mate към TX и RX щифтовете и свързваме разширителя на порта MCP23017 към щифтовете SDA и SCL, които след това ще захранват светодиодите.

Вижте приложената електрическа схема за повече подробности. (Обърнете внимание, че Vcc в диаграмите съответства на Vcc щифтовете на HEXWear. Те могат да бъдат свързани паралелно, ако няма достатъчно пинове, или външен източник на захранване с подобно напрежение също е друга жизнеспособна опция)

Стъпка 2: Инсталиране на допълнителни библиотеки:

Поради факта, че използвахме HEXWear, трябва да се инсталират допълнителни библиотеки, за да се използва правилно софтуера Arduino. Моля, използвайте следните инструкции, за да направите това:

1) (Само за Windows, потребителите на Mac могат да пропуснат тази стъпка) Инсталирайте драйвера, като посетите https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Изтеглете и инсталирайте драйвера (.exe файлът, посочен на Стъпка 2 на адрес в горната част на свързаната страница RedGerbera).

2) Инсталирайте необходимата библиотека за Hexware. Отворете Arduino IDE. Под „Файл“изберете „Предпочитания“. В предвиденото място за допълнителни URL адреси на мениджъра на дъски поставете https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… щракнете върху „OK“. Отидете на Инструменти -> Борд: -> Управител на борда. От менюто в горния ляв ъгъл изберете „Принос“. Потърсете и след това щракнете върху Gerbera Boards и щракнете върху Install. Затворете и отворете отново Arduino IDE.

За да се уверите, че библиотеката е инсталирана правилно, отидете на Инструменти -> Борд и превъртете до дъното на менюто. Трябва да видите раздел, озаглавен „Табла Gerbera“, под който поне трябва да се появи HexWear (ако не и повече дъски като mini-HexWear).

Стъпка 3: Създаване на скица на Arduino

Скицата на Arduino чете стойностите на напрежението в последователните резистори във веригата и решава дали е спазен установен праг. Ако прагът е преминат, HexWear светва съответния светодиод и изпраща ASCII код код към лаптопа, който може да бъде прочетен и картографиран в бележка от Макс 8 в по -късна стъпка. Използвайки съответните конфигурации на окабеляване в електрическите схеми, всички необходими щифтове на HexWear са правилно дефинирани.

Забелязахме, че праговата стойност, отбелязана в скицата, не винаги е последователна в различните HEXWears. Една от препоръките ни е да използваме серийния плотер, за да определим аналоговата стойност, прочетена от гъвкавия сензор, и да обозначим как тази стойност се променя, когато е разгъната в сравнение с огъната. След това можете да използвате това, за да определите своя собствена прагова стойност, която правилно отговаря на поведението на гъвкавия сензор във вашата верига.

Стъпка 4: Създайте Max 8 Patcher

Патчът Max 8 картографира клавиатурните входове или сигналите, получени през Bluetooth канала на лаптоп, към инструментални нотни изходи. Пачът Max 8, който използвахме в нашия проект, е прикачен и достъпен за изтегляне.

Когато използвате Max, изпълнете следните стъпки, за да свържете вашия bluetooth mate към Max:

• Потвърдете, че скицата е заключена (ключалката в долния ляв ъгъл трябва да бъде затворена)
• Потвърдете, че „X“над обекта на метрото е изключен (сиво, а не бяло)
• Натиснете бутона за печат, влизащ в серийния обект, и погледнете наличните портове на Max Console
• Определете правилния порт от един етикетиран Bluetooth модул и ако са налични няколко, опитайте всеки, докато не потвърдите кой работи
• По време на този процес вашият Bluetooth модул трябва да мига в червено и когато работи правилно, той ще се промени в твърда алчност
• Продължавайте да опитвате, докато зелените светлини се появят на Bluetooth
• След като се свържете, заключете скицата си и натиснете „X“над обекта на метрото, за да започнете да слушате Bluetooth комуникациите.

Стъпка 5: Запояване на разширителя на порта, светодиодите и Bluetooth Mate

Поради огромното количество проводници и други електрически компоненти по нашия проект, за които се очаква да се поберат на ръкавици, следните стъпки за запояване се оставят по -отворени за тълкуване за потребителя.

За стабилно свързване на разширителя на порта MCP23017 ние запоехме неговите връзки към тънка платка, която успяхме да поставим върху ръкавицата. Запояваме проводници върху нашите светодиоди и след това запояваме съответните краища към земята или платката, свързваща я към правилните маркирани щифтове на разширителя на порта. След това използвахме същата схема за свързване на захранването към нашия bluetooth партньор успоредно със захранването, което доставяхме на деветия щифт на разширителя на порта.

Използвахме термосвиване и малко електрическа лента на всяко от местата, където имаше открит проводник. Прикачихме снимки, за да дадем по -добро усещане за това как сами направихме това, но имайте предвид, че вие сте свободни да използвате която и да е техника, която е най -ефективна за вас.

Стъпка 6: Запояване на гъвкавите сензори

Подобно на предишната стъпка, тази стъпка не е толкова ограничена и запояването може да се извърши, но човек смята, че е най -ефективен.

За да осигурим най -голяма свобода на движение за нашия проект, ние запоехме проводници към двата края на нашия сензор за огъване и след това използвахме термосвиване, за да покрием всички части от открития проводник, подобно на това, което направихме със светодиодите.

Стъпка 7: Свързване към HEXWear, включително използване на външен източник

За да свържем това множество проводници директно към HEXWear, използвахме кримпващи конектори и след това ги завинтваме директно към различните портове на нашия HEXWear. По този начин осигурихме директна връзка с всяко от нашите пристанища и успяхме лесно да премахнем, ако искаме да създадем нови проекти за нашия HEXWear.

Свързахме и малък външен източник на захранване, който може да побере три батерии AAA, за да осигури достатъчно мощност за нашия HEXWear. Прикрепихме този външен източник на захранване към гривна, за да гарантираме, че той винаги е свързан и не възпрепятства значително движението.

Стъпка 8: Прикрепете всичко към ръкавицата

И накрая, ще искате да прикрепите правилно всичко към ръкавицата си, така че вашият продукт наистина да може да се носи. Вие ще искате да свържете всеки сензор за огъване към съответния пръст, като отхвърлите палеца поради непрактичността на неговата полезност, и свържете съответния светодиод, който свети към сензора за огъване на същия пръст. Най -ефективният начин, който открихме, за да осигурим правилното огъване на сензора за огъване, беше лентата, но зашиването й върху ръкавицата с помощта на допълнително парче плат ще работи също толкова добре.

След това ще трябва да свържете HEXWear, разширител на портове и Bluetooth към една и съща ръкавица. Забелязахме, че е много ефективен и прикрепването на външния източник на захранване към маншета, за да се даде възможност за най -голяма мобилност и да не се възпрепятства мобилността/носенето. Що се отнася до другите компоненти, препоръчваме да използвате усукващи връзки, за да увиете излишния проводник, за да консолидирате пространството.

Уверете се, че имате здрави запоени връзки и няма открит проводник, така че да има голяма гъвкавост и свобода да поставите компоненти там, където е необходимо, така че продуктът да е възможно най -естетически приятен.

Стъпка 9: Отстранете грешки и се насладете

По време на този процес има голяма възможност за грешка, затова препоръчваме да проверите дали компонентите ви работят според очакванията последователно през целия процес. Това означава последователно използване на серийния монитор на скицата на Arduino, за да потвърдите, че показанията на вашия гъвкав сензор са последователни, като проверите дали след запояване има силна връзка и тя все още работи правилно и че няма открити проводници. Поради голямото количество електрически компоненти на много малко място откритите проводници ще бъдат вашият най -голям враг.

След като успешно изградите работеща ръкавица, наслаждавайте се! Забавлявайте се да се забавлявате с вашия проект и не се колебайте да превключите звуците на пиано за всякакви други семпли, които искате да имате наистина уникален инструмент за носене на технология!