Clopotniță controlată Arduino / Carillon: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

Acesta este un set de clopote muzicale care sunt conduse de solenoizi și controlate de un microcontroler Arduino. Există 8 clopote care acoperă o octavă. Clopotele sunt controlabile de pe un computer sau turnul poate sta singur și poate reda melodii pre-programate. Verificați pagina finală pentru înregistrarea video a acestuia în acțiune.

Pasul 1: Piese

Au fost utilizate următoarele părți: 1 set de clopote cromatice. Le-am primit de la Aldi local pentru 20 USD. Acestea acoperă intervalul de la C la C. (adică c, d, e, f, g, A, B, C). 10,8 dolari Solenoizi pentru a lovi clopotele. Le-am pus așezate în cutia de gunoi. Le-am luat de la un reparator de mașini de scris care le arunca. Probabil puteți găsi similare pe microcontrolerul Ebay. Arudino. ~ 45 USD. Am primit-o pe a mea de la SparkFun electronic. Placă Proto / Perf și componente diverse pentru a-mi face „scutul” personalizat pentru arduino. 10 dolari Consiliul șoferului din Darlington. Am folosit unul pe care l-am pus, dar cred că nu se vând separat. Ar trebui să puteți face acest lucru folosind cipul ULN2803 pentru câțiva dolari.

Pasul 2: Prelucrarea lemnului

În mod surprinzător, acest pas a durat cel mai mult. Codarea și cablarea au durat mai puțin timp decât adezivul pentru a se usca. Cadrul pentru aceasta a fost destul de simplu. Doar o bucată de placaj pentru a ține toate clopotele, plus niște consolă de pin pentru solenoizi. Totul a fost lipit împreună cu adeziv PVA. Pentru a face suporturile solenoidelor mai repetabile, am făcut un șablon în MS Visio și apoi l-am lipit de lemn. Acest lucru a ajutat foarte mult să aibă toți solenoizii la o distanță constantă de clopot. Dacă faci asta, nu mă pot stresa suficient pentru a măsura cu atenție locațiile atacantului. Clopotele sună destul de diferit în funcție de locul în care le-ai lovit și de „aruncarea” solenoidului.

Pasul 3: Electronică și cablare

Partea șoferului: am avut norocul să am un șofer drag, care a simplificat mult designul. Darlington este un tranzistor de putere pe care îl puteți folosi pentru a conduce sarcini mai grele decât ar suporta în mod normal micii pini ai microcontrolerului. Placa pe care am folosit-o se bazează pe cipul ULN2803, care este destul de obișnuit și ieftin. Se pot topi dacă o faceți! Vedeți secțiunea software pentru mai multe informații. Partea Arduino: Aceasta a fost doar o chestiune de a găsi 8 pini IO de la arduino pentru a conduce intrările Darlington. Deoarece am vrut să trimit și să primesc date seriale, nu am putut folosi pinii 0 și 1, așa că am ajuns să folosesc cifrele 2, 3, 4 și 5 pe o parte și să folosesc patru dintre pinii de intrare analogici pe cealaltă parte ca ieșiri digitale. Am adăugat, de asemenea, un potențiometru conectat la intrarea analogică # 5, care este folosit pentru a controla tempo-ul. Două LED-uri sunt folosite pentru feedback-ul vizual al șoferului. Pinurile 8-13 nu au fost folositoare din cauza spațierii funky arduino (pin …) Am descoperit (întâmplător) că puterea USB este suficientă. Am fost îngrijorat de faptul că impulsul brusc de curent ar face ca tensiunea să scadă, iar microcontrolerul să se „rumenească”, dar acest lucru nu pare să se întâmple. Kilometrajul dvs. poate varia. Deoarece este mult mai convenabil pentru mine să folosesc doar puterea USB, voi continua să fac asta până când voi avea o problemă.

Pasul 4: Proiectare software

Strategia de proiectare Scopul pentru aceasta a fost ca clopotnița să fie condusă de pe computer. Legătura serial USB a lui Arduino a fost modalitatea ideală de a face acest lucru. Arduino primește date seriale de pe PC, care corespund notelor de redat. Protocolul este simplu; notele sunt toate în textul lor echivalent ASCII. Există, de asemenea, un număr numeric ca întârziere variabilă. PC-ul trimite: „cde2fgABC”, iar Arduino joacă clopotele 1, 2, 3, se odihnește pentru o jumătate de notă și apoi joacă clopotele 4, 5, 6, 7 și 8. Sfatul pălăriei către John Plocher pentru proiectul său ServoBells, care a inspirat parțial acest proiect. Arduino Side Code: Codul arduino primește datele seriale, decodifică nota sau întârzierea de redare și apoi comută solenoidele în mod corespunzător. Asigurați-vă că codul dvs. este conceput astfel încât solenoizii să nu fie menținuți !. Dacă lăsați un solenoid pornit din greșeală, acesta se va topi. Am rezolvat acest lucru blocându-mi rutinele de notă până când oprirea solenoidului este mai degrabă decât interogare constantă, etc. Cod lateral PC: Programul client a fost scris în C #. Are butoane pentru fiecare notă individuală, precum și butoane pentru melodii pre-programate. Datele notei sunt trimise la portul serial. Codul sursă pentru toate este atașat. Cameră pentru îmbunătățire:

Note polifonice

Am lăsat posibilitatea ca două note să fie redate simultan, întrucât nu credeam că orice melodii capabile să se încadreze în 1 octavă le vor necesita. În plus, trage mai mult de o cutie cu solenoid

Uciderea cozii

PC-ul trimite fraze mari de note către arduino, care apoi le procesează până când coada se golește. Cu toate acestea, pentru melodiile mari, acest lucru poate fi obositor și poate fi de dorit să puteți întrerupe un ton de rulare. Acest lucru ar putea fi realizat având o altă literă în propoziția în serie (de exemplu, „x”) ca un cod pentru a spăla bufferul.

Pasul 5: Operarea clopotelor

Operarea clopotelor este destul de simplă. Conectați cablul USB și deschideți software-ul computerului. Puteți face clic pe butoanele individuale ale clopoțelului pentru a reda un ton. Opțional, există butoane pentru a reda cântare, melodii pre-programate și, de asemenea, o casetă de text pentru introducerea textului în formă liberă. Am inclus un videoclip cu clopotele care se joacă. Până acum sunt programate doar melodii simple în.video este aici: https://blip.tv/file/1521415 (Dacă cineva știe cum să joace tema Futurama într-o octavă de la C la C, vă rog să mă anunțați …)