Sonificarea Biodata: 36 de pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Generați note MIDI pe baza schimbărilor în conductanța galvanică pe două sonde.

Pentru cea mai recentă versiune de cod și tutoriale actualizate, vă rugăm să accesați energia electricforprogress.com și verificați proiectul meu github

Pasul 1: Placă de sudură fără sudură

Un instrument cheie în experimentarea electronică este Placa de pâine Soldless. Permițând utilizatorilor să conecteze componentele împreună și să se reconfigureze cu ușurință, Breadboard le permite nou-veniților la electronică și inginerilor experimentați să proiecteze prototipuri și să conecteze cu ușurință sistemele electronice.

Plăcile de pâine au o serie de găuri care sunt conectate electric. Rândurile orizontale rulează peste Breadboard în benzi terminale cu 5 puncte conectate și sunt marcate cu literele abcde și fghij. O divizare mare în mijlocul panoului de separare separă rândurile orizontale, ceea ce facilitează utilizarea microcipurilor Dual Inline Package (DIP). Pe părțile laterale ale panoului sunt coloane verticale de găuri, de obicei marcate cu linii roșii și albastre. Aceste coloane verticale sunt utilizate cel mai adesea pentru conexiuni de alimentare (tensiune pozitivă și masă) și sunt numite „autobuz”. Vom atașa toate conexiunile noastre pozitive și la sol la aceste autobuze de pe fiecare parte a panoului. Într-o etapă ulterioară, vom lega terenurile și autobuzele pozitive de pe fiecare parte a panoului.

Pentru a „conecta” două componente electronice, plasăm pur și simplu cablurile (sau „picioarele”) pieselor în găuri orizontale adiacente. Aceasta permite utilizatorului să conecteze mai multe componente împreună folosind fiecare rând orizontal de 5 puncte.

Pasul 2: introduceți 555 Timer

Temporizatorul 555 este un microcip DIP cu 8 pini, pe care îl vom configura ca un multivibrator astabil capabil să măsoare conductivitatea electrică. Orientați cipul astfel încât Pinul 1 să fie în partea de sus - veți vedea un cerc mic lângă pinul 1 pe cip, de asemenea, vedeți diagrama care identifică fiecare dintre pinii de pe 555 Timer.

Așezați temporizatorul 555 în partea de jos a Breadboard-ului. Panoul este aranjat cu un gol în mijloc, microcipul ar trebui să se întindă peste acest gol. Rândurile panoului sunt numerotate, vom introduce timerul 555 în rândurile 27, 28, 29 și 30, cu pinul 1 în rândul 27.

Pasul 3: Pin 1 la masă

Atașând pinul 555 1 la masă, adăugați un cablu jumper din rândul 27 coloana A la magistrala de masă.

Pasul 4: Condensator de sincronizare C1

Conectați condensatorul de sincronizare C1 (0,0042uF) între pinul 1 și pinul 2 al temporizatorului 555. Introduceți micul condensator albastru în rândurile 27 și 28 din coloana B.

Acest condensator setează intervalul general de frecvență al temporizatorului, aici folosim o valoare foarte mică pentru a obține cea mai mare rezoluție a impulsurilor din 555 pe măsură ce măsurăm fluctuațiile capacității electrice între cele două sonde.

Pasul 5: Decuplarea condensatorului C2

Conectați condensatorul de decuplare de înaltă frecvență C2 (1uF) peste pozitivul și masa de la temporizatorul 555, pinii 1 și 8 în rândul 27, coloana D și G.

Poate fi util să tăiați picioarele condensatorului, pentru o potrivire mai bună pe panou, dar aveți grijă să lăsați suficient spațiu pentru ca picioarele să se întindă pe microcip și să se conecteze complet cu prizele pentru panou de panouri.

Pasul 6: Decuplarea condensatorului electrolitic C3

Conectați condensatorul electrolitic C3 (41uF) de decuplare a frecvenței joase de-a lungul pozitiv al temporizatorului 555 și la masă, pinii 1 și 8 în rândul 27, coloana C și H.

Rețineți că condensatorii electrolitici sunt polarizați, identificând capătul negativ cu o bandă albă pe partea laterală a capacului; asigurați-vă că partea negativă a condensatorului merge la pinul 1 (masă) coloana C și partea pozitivă a condensatorului merge la pinul 8 (pozitivă) coloana H.

Pasul 7: ieșire LED

Adăugați LED-ul roșu la pinul de ieșire 3 al 555 Timer Row 29 pin A și peste la magistrala de la sol. Așezați cablul mai lung al LED-ului (anod) în rândul 29 Coloana A, cu piciorul mai scurt al LED-ului într-una din orificiile Ground Bus.

** - LED-urile sunt polarizate și trebuie inserate în orientarea corectă. Piciorul catodic al LED-ului (negativ) poate fi identificat printr-o margine aplatizată pe partea laterală a LED-ului, iar anodul pozitiv poate fi identificat prin piciorul mai lung. Polaritatea și culoarea LED-urilor pot fi identificate folosind o baterie simplă cu buton, prin glisarea bateriei între cablurile LED, fie veți vedea strălucirea LED-ului, fie nu, încercați să rotiți bateria în cealaltă direcție. LED-ul se va aprinde atunci când capătul bateriei + (larg plat) este conectat la anod (picior mai lung) și bateria - (buton mai mic) este conectat la piciorul de masă al catodului. Luați o baterie cu buton CR2032 3v și încercați-o!

După ce totul funcționează în ultimul pas, puteți reveni și tăia picioarele LED-ului, dacă doriți.

AVIZ: în toate circumstanțele normale, un rezistor ar fi adăugat între pinul de ieșire și LED. Pentru a simplifica construcția acestui kit, rezistențele de limitare a curentului au fost omise. Am inclus rezistențe pentru fiecare LED din kit. Instrucțiuni modificate, inclusiv rezistențe de limitare a curentului, vor fi furnizate ca anexă.

Pasul 8: Jumper 555 Trigger to Threshold

Conectați un cablu jumper între pinul 2 și pinul 6 al coloanei 555 Timer rândul 28 coloana D la rândul 29 coloana G.

Aceasta atașează pragul și pinii de declanșare ai temporizatorului 555, care formează conexiunea de intrare pentru electrodul primar.

Pasul 9: Jumper 555 Resetați la V +

Conectați pinul 4 al temporizatorului 555 la magistrala pozitivă utilizând un cablu jumper rândul 30 coloana D la magistrala pozitivă

Conectați pinul 8 al temporizatorului 555 la magistrala pozitivă utilizând un cablu jumper rândul 27 coloana I la magistrala pozitivă

(adăugați imagine și pas pentru 555 VCC la V +)

Pasul 10: Rezistența R1 100K 555 descărcare la magistrala pozitivă

Conectați rezistorul R1 (100k) între pinul 7 al 555 și magistrala pozitivă. Așezați o parte a rezistorului în rândul 28 coloana J și cealaltă parte a rezistorului în magistrala pozitivă.

Pasul 11: Probe Input Jack

Intrarea Probe este o mufă mono de 3,5 mm, care se conectează la placa prin două pini lipiți. În timp ce este un punct strâns, știfturile antet lipite la cric se vor încadra în rândurile 28 și 29 din coloana H.

Știfturile de antet au fost adăugate la mufe pentru a facilita utilizatorului construirea kitului. Vă rugăm să rețineți că excesul de tensiune pe cric sau știfturi poate cauza deteriorarea conexiunii de lipit. Dacă kitul dvs. nu are știfturile antet lipite la mufă, vă rugăm să consultați anexa pentru instrucțiuni de lipire a mufei și antetului.

Pasul 12: Jumperul de autobuz pozitiv

Conectați magistrala pozitivă de pe ambele părți ale panoului de bord, introducând un cablu jumper între cele mai înalte puncte de sus din stânga și dreapta (roșu) Power Bus.

Pasul 13: jumperul autobuzului la sol

Conectați magistrala de masă de pe ambele părți ale panoului de bord, introducând un cablu Jumper între cele mai înalte puncte de sus din stânga și dreapta (albastru) Autobuz de masă.

Pasul 14: Testarea galvanometrului

Acum suntem gata să conectăm câteva baterii și să testăm galvanometrul pe care tocmai l-am construit din 555 Timer.

Introduceți 3 baterii AA în cutia neagră a bateriei, asigurați-vă că întrerupătorul de alimentare al cutiei este în poziția „OPRIT”. Atașați cutia bateriei Sârmă roșie la magistrala pozitivă (roșie) a panoului, atașați cablul negru al cutiei bateriei la magistrala masă a panoului (albastru). Acum glisați comutatorul de alimentare de pe cutia bateriei la „ON”. LED-ul ar trebui să fie luminat, arătând că temporizatorul 555 este pornit.

Atașați cablurile albe ale electrodului (nu vă deranjați încă folosind tampoanele lipicioase) la mufa de 3,5 mm conectată la galvanometru. Atingând capetele metalice ale butoanelor electrozilor cu degetele, veți putea vedea blițul LED pe baza schimbărilor de conductivitate. Dacă atingeți electrozii foarte ușor, LED-ul poate fi aprins și oprit încet, prin stoarcerea foarte puternică a electrozilor, LED-ul clipește foarte repede, aparând ca LED-ul rămâne aprins sau ușor estompat.

Pasul 15: Introduceți ATMEGA328 28pin DIP

Kitul MIDIsprout vine cu un microcontroler ATMEGA328 preprogramat, cu siguranțe setate să ruleze la 8Mhz pe oscilatorul intern (Siguranțe: Low-E2 High-D9 Ext-FF) și preîncărcat cu firmware-ul MIDIsprout. Acest DIP cu 28 de pini are două rânduri paralele de 14 pini.

Introduceți cipul 328p din partea de sus a panoului de identificare, identificând Pinul 1 prin cercul mic de pe cip, în rândurile 1 - 14 care se întind pe DIP peste spațiul din coloanele E și F.

** Pentru a reprograma și experimenta cu ușurință, este posibil să adăugați un oscilator de 16 MHz pe pinii 9 și 10 ai panoului și să programați utilizând o placă arduino Uno cu modificări ale codului MIDIsprout. ATMEGA328 poate fi reprogramat și prin ICSP cu un programator extern (alt arduino) și un labirint de fire Jumper;)

** De asemenea, ca completare, kitul MIDIsprout poate fi construit folosind pașii anteriori pentru asamblarea galvanometrului, cu placa de prindere atașată direct la un Arduino Uno! Rămâneți aproape…

Pentru referință, codul preîncărcat în versiunea curentă MIDIsprout:

Cod Arduino:

Pasul 16: Alimentați ATMEGA328

Atașați pinul VCC de pe 328 la magistrala pozitivă folosind un jumper între rândul 7 coloana A și magistrala pozitivă.

Pasul 17: legați la masă ATMEGA328

Atașați știftul de masă de pe 328 la magistrala de masă folosind un jumper între rândul 8 coloana B și magistrala de masă.

Pasul 18: Alimentați ATMEGA328 (analog)

Atașați pinul de tensiune analogic pe 328 la magistrala pozitivă utilizând un jumper între rândul 9 coloana J și magistrala pozitivă.

Pasul 19: legați la masă ATMEGA328 (analog)

Atașați știftul de masă de pe 328 la magistrala de masă folosind un jumper între rândul 7 coloana J și magistrala de masă.

Pasul 20: 555 Ieșire temporizată la intrare ATMEGA328

Conectați pinul de ieșire de la 555 Timer la pinul de intrare 4 de pe 328 cu un cablu jumper între 555 Timer pin 3 rândul 29 coloana D și rândul 4 coloana D.

Aici ieșirea digitală a 555 declanșează un pin de întrerupere pe 328, INT0, care măsoară și compară duratele impulsurilor.

Pasul 21: Buton

Butonul inclus trebuie pregătit prin îndoirea ușoară a celor trei picioare (îndoiți toate cele trei în același timp), astfel încât butonul să poată sta vertical. Introduceți butonul pe partea stângă a tablei în coloana A rândurile 19, 20 și 21.`

Pasul 22: Ștergeți butonul la intrarea analogică ATMEGA328

Conectați știftul central al butonului la intrarea analogică (A0) a 328 folosind un fir Jumper. Atașați un jumper între butonul rândul 20 coloana E și 328 (pin A0) rândul 6 coloana G.

Pasul 23: MIDI Jack

Introduceți mufa MIDI în panoul de control. Pregătiți mufa identificând cele două știfturi de montare ascuțite situate în partea din față a mufei MIDI și îndoindu-le în sus pentru a indica partea din față a mufei MIDI. Așezați mufa MIDI pe partea dreaptă a panoului, cu mufa orientată spre partea dreaptă. Introduceți mufa MIDI în coloanele I și J, rândurile 18, 19, 21, 23 și 24. Cele cinci știfturi MIDI se vor potrivi (bine) în placa de masă, aveți grijă să nu împingeți prea tare.

Pasul 24: Pin de date MIDI la ATMEGA328 Tx

Conectați pinul de ieșire de date MIDI la pinul de transmisie (Tx) serial ATMEGA328, prin atașarea unui jumper între coloana F rândul 23 (pinul de date MIDI 5) și coloana B rândul 3 (328 Tx).

Pasul 25: rezistor de putere MIDI la V +

Conectați un rezistor între pinul de alimentare MIDI (4) și V + folosind un rezistor de 220 Ohm conectat la coloana H rândul 19 (putere MIDI) și magistrala pozitivă din partea dreaptă a plăcii.

Pasul 26: Jumper la sol MIDI

Conectați pinul de masă MIDI la magistrala de masă folosind un cablu jumper între coloana F rândul 21 (masă MIDI) și magistrala de masă.

Pasul 27: Tensiune pozitivă a butonului

Conectați pinul de tensiune pozitivă al butonului la magistrala pozitivă utilizând un jumper între coloana D rândul 19 și magistrala pozitivă.

Pasul 28: Buton la sol

Conectați știftul de împământare al butonului la magistrala de masă folosind un jumper între coloana D rândul 21 și magistrala de masă.

Pasul 29: LED-uri (roșu)

Există 5 LED-uri colorate în MIDIprout care oferă un spectacol de lumină și indică starea notelor MIDI care sunt redate.

Conectați LED-ul (roșu) anod - picior lung la coloana A rândul 5 și catodul LED la magistrala la sol.

** - Pentru simplitate, omitem rezistențele de limitare a curentului în această versiune, vă rugăm să consultați anexa pentru pașii de includere a rezistențelor cu LED-urile.

Pasul 30: LED-uri (galbene)

Conectați LED-ul (galben) anod - picior lung la coloana A rândul 11 Conectați LED-ul (roșu) Anod - picior lung la coloana A rândul 5 și catodul LED la magistrala de masă și catodul LED la magistrala la sol.

Pasul 31: LED-uri (verzi)

Conectați LED-ul (verde) anod - picior lung la coloana A rândul 12 și catodul LED la magistrala de la sol.

Pasul 32: LED-uri (albastru)

Conectați LED-ul (albastru) anod - picior lung la coloana J rândul 14 și catodul LED la magistrala de la sol.

Pasul 33: LED-uri (albe)

Conectați LED-ul (alb) anod - picior lung la coloana J rândul 13 și catodul LED la magistrala de la sol.

Pasul 34: 16MHz Crystal Oscilator PlaceHolder

Oscilatorul de cristal de 16 MHz ar trebui adăugat pe pinii 9 și 10 din coloana C. rândul 9 și 10 ATMEGA328. Piesa nu este polarizată și cristalul poate fi introdus în pinii 9 și 10 în oricare dintre orientări.

Pasul 35: Acumulator

Atașați pachetul de baterii la panoul de plasare, plasând pachetul de baterii Sârmă roșie în busul de tensiune pozitivă a panoului și firul din spate în busul de masă al panoului de pană. Introduceți 3 baterii AA și porniți cutia pentru baterii. Cu puterea de pe LED-ul de Galvanometru 555 ar trebui să se aprindă.

Conectați cablurile electrodului la mufa din partea de jos a panoului și atingeți cele două capete ale butoanelor cablurilor. LED-ul Galvanometru ar trebui să clipească ca răspuns la conductivitatea degetelor.

Pasul 36: Sonificarea Biodata

Când cablurile electrodului sunt atinse sau atașate cu ajutorul tampoanelor cu gel, programul MIDIspout va detecta mici modificări ale conductivității și va reprezenta aceste modificări ca note MIDI și lumini colorate!

Conectând un cablu MIDI de la mufa MIDI de pe placa de pâine, kitul MIDIsprout poate fi atașat la sintetizatoare, tastaturi, generatoare de sunet și computere care acceptă MIDI pentru a produce sunete ca reacție la notele MIDI.

Prin rotirea butonului, Pragul / Sensibilitatea MIDIprout pot fi ajustate. Prin scăderea pragului, pot fi detectate fluctuații mai mici ale conductanței din galvanometru; prin creșterea pragului, sunt necesare modificări mai mari pentru a produce note. În timpul instalărilor pe termen lung, folosesc un set de prag scăzut care produce un flux plăcut de date MIDI. Pentru evenimentele interactive publice cu mai multe plante, cresc pragul destul de ridicat, ceea ce duce la obținerea de note MIDI numai atunci când o persoană se apropie foarte mult sau atinge fizic planta.