نحوه ساخت دستکش پیانو هوای بی سیم: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

اهداف و عملکردها:

پروژه فناوری پوشیدنی ما این است که یک دستکش بی سیم پیانو با چراغ های هماهنگ با استفاده از لوازم الکترونیکی اولیه ، یک میکروکنترلر مانند HexWear و یک لپ تاپ با نرم افزار Arduino و Max 8 ایجاد کنیم. موارد استفاده از پروژه ما عبارت است از نواختن نت های پیانو از طریق بلندگوی بلوتوث با حرکت دادن انگشتان بدون اتصال به هیچ سیستم ثابت یا ساز واقعی ، و همچنین حرکت در بین انتخاب های مختلف سازها به طوری که همه نت ها یا صداهای آنها نیز بتوانند با دستکش بی سیم به دستور پخش می شود.

روش کار این پروژه این است که هنگام پوشیدن دستکش پیانو هوا ، هر یک از چهار انگشت متصل به هم دارای یک سنسور فلکس است که تعیین می کند انگشت در حال خم شدن است یا خیر. هنگامی که انگشت در حال خم شدن است ، LED روی آن انگشت مربوطه روشن می شود و به کاربر اطلاع می دهد که این انگشت به اندازه کافی خم شده است و با استفاده از نرم افزار Max 8 ، یک یادداشت مربوطه از رایانه پخش می شود. بنابراین ، هر انگشت مربوط به یک نت منحصر به فرد است و کاربر می تواند از طریق این دستکش روی دست خود ، موسیقی را به صورت بی سیم از یک منبع خارجی پخش کند. با استفاده از نرم افزار Max 8 ، این کار دستکش را فقط برای پخش موسیقی پیانو محدود نمی کند ، سایر صداهای منحصر به فرد را می توان از هر انگشت مربوطه پخش کرد و به هر کاربر اجازه می دهد هر نوع صدایی را که دوست دارد دستکاری کند.

لیست مواد مورد نیاز:

• سنسورهای فلکس کوتاه Adafruit (4) ،
• ماژول های نور پس زمینه LED سفید Adafruit (4) ،
• مقاومت 100 کیلو وات (4)
• مقاومت 1kΩ (1)
• کیت میکروکنترلر HexWear ،
• کابل میکرو USB به USB
• بسته باتری خارجی متصل به خروجی میکرو USB
• باتری های AAA
• دستکش با پارچه کشسان
• لپ تاپ با نرم افزار Arduino IDE و Max 8 نصب شده است
• لحیم کاری و لحیم کاری
• نوار اسکاچ ، نوار برقی و کراوات پیچشی
• سیم ، برش سیم و سیم برنده رایگان
• بلندگوی بلوتوث یا بلندگو و سیم AUX
• لوله های حرارتی و حرارتی کوچک کننده
• کریمر سیم
• تخته مدار نازک ،

مرحله 1: ایجاد مدار

مدار اصلی مداری است که چندین تقسیم ولتاژ را به طور موازی شامل می شود. همچنین شامل سنسورهای انعطاف پذیر است ، مقاومت هایی که مقاومت آنها بر اساس میزان خم شدن در یک جهت تغییر می کند. هنگامی که یک سنسور فلکس خم می شود ، مقاومت آن از حدود 25 کیلو وات به 100 کیلو وات افزایش می یابد و ولتاژ خوانده شده در آن نیز افزایش می یابد.

با این حال ، از آنجا که در طراحی ما از چهار سنسور فلکس ، چهار LED و یک دستگاه بلوتوث استفاده می شود ، به دلیل تعداد محدود پورت های موجود در HEXWear ، مجبوریم از یک پهن کننده پورت نیز استفاده کنیم. ما چهار سنسور انعطاف پذیر را از طریق ورودی های آنالوگ در HEXWear ، بلوتوث متصل به پین های TX و RX متصل می کنیم و گسترش دهنده پورت MCP23017 را به پین های SDA و SCL متصل می کنیم که سپس LED ها را تغذیه می کند.

برای جزئیات بیشتر به نمودار مدار پیوست شده مراجعه کنید. (توجه داشته باشید که Vcc در نمودارها مربوط به پین های Vcc در HEXWear است. اگر پین های کافی در دسترس نباشد ، می توانید آنها را به صورت موازی به هم متصل کنید ، یا منبع تغذیه خارجی با ولتاژ مشابه نیز یکی دیگر از گزینه های مناسب است)

مرحله 2: نصب کتابخانه های اضافی:

با توجه به اینکه ما از HEXWear استفاده کردیم ، برای استفاده صحیح از نرم افزار آردوینو باید کتابخانه های بیشتری نصب شود. لطفاً از دستورالعمل های زیر برای این کار استفاده کنید:

1) (فقط ویندوز ، کاربران Mac می توانند از این مرحله بگذرند) درایور را با مراجعه به آدرس https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… نصب و نصب کنید (فایل.exe ذکر شده در مرحله 2 در بالای صفحه پیوند شده RedGerbera).

2) کتابخانه مورد نیاز را برای Hexware نصب کنید. Arduino IDE را باز کنید. در بخش "پرونده" ، "تنظیمات برگزیده" را انتخاب کنید. در فضایی که برای URL های مدیران هیئت مدیره اضافی در نظر گرفته شده است ، https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… را جایگذاری کنید و روی «تأیید» کلیک کنید. به Tools -> Board: -> Board Board بروید. از منوی گوشه سمت چپ بالا ، "مشارکت شده" را انتخاب کنید. جستجو کنید و سپس بر روی Gerbera Boards کلیک کنید و روی Install کلیک کنید. خروج و راه اندازی مجدد Arduino IDE.

برای اطمینان از اینکه کتابخانه به درستی نصب شده است ، به Tools -> Board بروید و به پایین منو بروید. شما باید بخشی را با عنوان "تخته های Gerbera" مشاهده کنید که در زیر آن حداقل HexWear (اگر نه بیشتر تخته هایی مانند mini-HexWear) وجود دارد.

مرحله 3: ایجاد طرح آردوینو

طرح آردوینو مقادیر ولتاژ مقاومتهای سری را در مدار می خواند و تصمیم می گیرد که آیا یک آستانه تعیین شده برآورده شده است یا خیر. در صورت عبور از آستانه ، HexWear LED مربوطه را روشن می کند و یک سیگنال کد ASCII به لپ تاپ ارسال می کند ، که می تواند در مرحله بعد توسط Max 8 خوانده شده و روی یادداشت نقشه برداری شود. با استفاده از پیکربندی سیم کشی مربوطه در نمودارهای مدار ، همه پین های لازم در HexWear به درستی تعریف شده اند.

ما متوجه شدیم که مقدار آستانه ذکر شده در طرح همیشه در HEXWears مختلف یکسان نیست. یک توصیه ما این است که از پلاتر سریال برای تعیین مقدار آنالوگ خوانده شده از سنسور فلکس استفاده کنیم و نشان دهیم که چگونه این مقدار از حالت خمیده در مقایسه با خم شدن تغییر می کند. سپس می توانید از این مقدار برای تعیین مقدار آستانه خود که به درستی به رفتار حسگر فلکس در مدار شما پاسخ می دهد ، استفاده کنید.

مرحله 4: Max 8 Patcher را ایجاد کنید

Max 8 patcher ورودی های صفحه کلید یا سیگنال های دریافت شده از طریق کانال بلوتوث یک لپ تاپ را برای خروجی های نت یادداشت می کند. وصله ساز Max 8 که در پروژه خود استفاده کردیم ضمیمه شده و برای بارگیری در دسترس است.

هنگام استفاده از Max ، مراحل زیر را برای اتصال همسر بلوتوث خود به Max دنبال کنید:

• تأیید کنید که طرح قفل شده است (قفل در سمت چپ پایین باید بسته شود)
• تأیید کنید که "X" بالای شی مترو خاموش است (خاکستری نه سفید)
• دکمه چاپ را که وارد شیء سریال می شود را فشار دهید و به پورت های موجود در Max Console نگاه کنید
• پورت صحیح را با یک ماژول بلوتوث دارای برچسب تعیین کنید ، و در صورت وجود چند مورد ، هر کدام را امتحان کنید تا بتوانید تأیید کنید که کدام یک کار می کند
• در طول این فرآیند ماژول بلوتوث شما باید قرمز چشمک بزند و هنگامی که به درستی کار می کند به یک حرص و جوش کامل تبدیل می شود
• تلاش کنید تا چراغ سبز روی بلوتوث ظاهر شود
• پس از اتصال ، طرح خود را قفل کرده و روی "X" بالای شی مترو ضربه بزنید تا به ارتباطات بلوتوث گوش دهید.

مرحله 5: لحیم کردن Port Expander ، LED ها و Bluetooth Mate

با توجه به حجم زیاد سیم ها و سایر قطعات الکتریکی در پروژه ما که روی دستکش قرار می گیرند ، مراحل لحیم کاری زیر برای تفسیر بیشتر برای کاربر باز می ماند.

برای اتصال محکم گسترش دهنده پورت MCP23017 ، اتصالات آن را به یک برد مدار نازک که می توانستیم روی دستکش خود قرار دهیم ، لحیم کردیم. ما سیم ها را روی LED های خود لحیم کردیم و سپس انتهای مربوطه را به زمین لحیم کردیم یا برد مدار که آن را به پین های برچسب خورده صحیح گسترش دهنده پورت متصل می کرد. سپس ما از همان تخته نان برای اتصال برق به دستگاه بلوتوث خود به موازات قدرتی که به پین نهم گسترش دهنده پورت تأمین کردیم ، استفاده کردیم.

ما از حرارت كاهش و مقداری نوار برقی در هر كدام از نقاطی كه سیم آویزان شده بود استفاده كردیم. ما عکس ها را ضمیمه کردیم تا درک بهتری از نحوه انجام این کار در خودمان داشته باشیم ، اما توجه داشته باشید که شما آزاد هستید که از هر تکنیکی که برای شما م mostثرتر است استفاده کنید.

مرحله 6: لحیم کردن سنسورهای فلکس

مشابه مرحله قبل ، این مرحله به همان اندازه محدود نیست و لحیم کاری را می توان با این حال انجام داد ، هرچند که فرد احساس می کند مثرترین است.

برای اینکه بتوانیم بیشترین حرکت را برای پروژه خود انجام دهیم ، سیمها را به دو طرف سنسور فلکس خود لحیم کردیم و سپس با استفاده از گرمای کوچک ، قسمتهایی از سیمهای در معرض دید را مانند آنچه با LED ها پوشانده ایم ، پوشانده ایم.

مرحله 7: اتصال به HEXWear شامل استفاده از منبع خارجی

برای اتصال این تعداد زیادی سیم به طور مستقیم به HEXWear ، ما از اتصال دهنده های تنگ استفاده کردیم و سپس آنها را مستقیماً روی پورت های مختلف HEXWear خود پیچ کردیم. به این ترتیب ما اتصال مستقیم به هر یک از پورت های خود را تضمین کردیم و اگر بخواهیم پروژه های جدیدی برای HEXWear خود ایجاد کنیم ، می توانیم به راحتی آن را حذف کنیم.

ما همچنین یک منبع تغذیه خارجی کوچک متصل کردیم که می توانست سه باتری AAA را در خود نگه دارد تا برق کافی برای HEXWear ما را تأمین کند. ما این منبع تغذیه خارجی را به مچ بند متصل کردیم تا مطمئن شویم همیشه متصل است و مانع حرکت نمی شود.

مرحله 8: همه چیز را به دستکش وصل کنید

در نهایت ، شما می خواهید همه چیز را به درستی به دستکش خود وصل کنید تا محصول شما واقعاً پوشیدنی باشد. شما می خواهید هر سنسور فلکس را به انگشت مربوطه متصل کنید ، به دلیل غیر کاربردی بودن انگشت شست ، و LED مربوطه را که به سنسور فلکس در همان انگشت روشن می شود ، متصل کنید. م effectiveثرترین روشی که برای اطمینان از خم شدن مناسب سنسور فلکس پیدا کردیم نوار بود ، اما دوختن آن روی دستکش با استفاده از یک تکه پارچه اضافی نیز به همان خوبی کار می کند.

سپس باید HEXWear ، توسعه دهنده پورت و بلوتوث را به یک دستکش متصل کنید. ما متوجه شدیم که اتصال منبع تغذیه خارجی به یک مچ بند نیز بسیار م effectثر است تا بیشترین تحرک را داشته باشد و مانع تحرک/پوشیدنی نشود. در مورد سایر اجزا ، توصیه می کنیم از سیم پیچ برای پیچاندن سیم اضافی برای تثبیت فضا استفاده کنید.

اطمینان حاصل کنید که اتصالات لحیم کاری قوی دارید و سیم مفتولی ندارید ، بنابراین انعطاف پذیری و آزادی زیادی برای قرار دادن اجزا در جایی که باید وجود دارد تا محصول تا حد امکان از نظر زیبایی زیبا باشد.

مرحله 9: اشکال زدایی کنید و لذت ببرید

در طول این فرایند احتمال خطا زیاد است ، بنابراین توصیه می کنیم بررسی کنید که اجزای شما در طول فرآیند به طور مداوم کار می کنند. این بدان معناست که دائماً از مانیتور سریال روی طرح آردوینو برای تأیید ثبات قرائت سنسور فلکس استفاده می کنید و بررسی می کنید که بعد از لحیم شدن هر چیزی اتصال قوی وجود دارد و هنوز هم به درستی کار می کند و هیچ سیم خطی وجود ندارد. با توجه به مقدار زیاد اجزای الکتریکی در یک مکان بسیار کوچک ، سیمها در معرض بزرگترین دشمن شما خواهند بود.

هنگامی که با موفقیت یک دستکش کار ساختید ، لذت ببرید! با پروژه خود گول بزنید و با خیال راحت صداهای پیانو خود را برای هر نمونه دیگری که مایل به داشتن یک ابزار فناوری پوشیدنی منحصر به فرد دارید تغییر دهید!