Cum să faci o mănușă de aer fără fir cu pian: 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Scopuri și funcții:

Proiectul nostru de tehnologie purtabilă este de a crea o mănușă de pian fără fir cu lumini sincronizate utilizând electronice de bază, un microcontroler precum un HexWear și un laptop cu software Arduino și Max 8. Utilizările proiectului nostru sunt de a reda note de pian printr-un difuzor Bluetooth prin mișcarea degetelor fără a fi conectat la niciun sistem staționar sau instrument real, precum și pentru a derula printr-o selecție de opțiuni de instrument, astfel încât toate notele sau sunetele lor să poată fi, de asemenea, redat prin mănușa fără fir la comandă.

Modul în care funcționează acest proiect este acela că, atunci când purtați mănușa de pian cu aer, fiecare dintre cele patru degete conectate conține un senzor flex care determină dacă un deget este îndoit. Când un deget este îndoit, LED-ul degetului respectiv se aprinde, informând utilizatorul că acest deget a fost suficient de îndoit și, folosind software-ul Max 8, o notă corespunzătoare va fi redată de pe computer. Astfel, fiecare deget corespunde unei note unice și utilizatorul va putea reda fără fir muzică formând o sursă externă prin intermediul acestei mănuși de pe mână. Folosind software-ul Max 8, acest lucru nu limitează mănușa să cânte doar muzică pentru pian, alte sunete unice pot fi redate de la fiecare deget corespunzător, permițând oricărui utilizator să manipuleze oricare tip de sunete îi place.

Lista materialelor necesare:

• Senzori flexibili scurți Adafruit (4),
• Module de iluminare din spate cu LED alb Adafruit (4),
• Rezistențe de 100 kΩ (4)
• Rezistor de 1kΩ (1)
• Kit microcontroler HexWear,
• Cablu micro USB la USB
• Acumulator extern conectat la o ieșire micro USB
• Baterii AAA
• Mănușă cu țesătură extensibilă
• Laptop cu software-ul Arduino IDE și Max 8 instalat
• Fier de lipit și lipit
• Bandă adezivă, bandă electrică și legături răsucite
• Sârmă gratuită, tăietor de sârmă și separator de sârmă
• Difuzor Bluetooth sau difuzor și cablu AUX
• Heat Shrink și Heat Shrink Tubing
• Sârmă de sertizare
• Placă de circuit subțire,

Pasul 1: Construiți circuitul

Circuitul principal este unul care implică mai multe divizoare de tensiune în paralel. De asemenea, include senzori flex, care sunt rezistențe ale căror rezistențe se schimbă în funcție de gradul de îndoire într-o direcție. Când un senzor flex este îndoit, rezistența acestuia crește de la aproximativ 25 kΩ până la 100 kΩ și crește și tensiunea citită peste el.

Cu toate acestea, deoarece designul nostru folosește patru senzori flex, patru LED-uri și un mate bluetooth, trebuie să folosim și un expansor de porturi datorită numărului limitat de porturi disponibile pe HEXWear. Conectăm cei patru senzori flex prin intrări analogice pe HEXWear, Bluetooth mate la TX și pinii RX și conectăm expansorul de port MCP23017 la pinii SDA și SCL care vor alimenta apoi LED-urile.

Consultați schema circuitului atașat pentru detalii mai mari. (Rețineți că Vcc din diagrame corespunde pinilor Vcc de pe HEXWear. Aceștia pot fi conectați în paralel dacă nu sunt disponibili suficienți pini, sau o sursă de alimentare externă cu o tensiune similară este, de asemenea, o altă opțiune viabilă)

Pasul 2: Instalarea bibliotecilor suplimentare:

Datorită faptului că am folosit un HEXWear, trebuie instalate biblioteci suplimentare pentru a utiliza corect software-ul Arduino. Vă rugăm să utilizați următoarele instrucțiuni pentru a face acest lucru:

1) (numai Windows, utilizatorii Mac pot sări peste acest pas) Instalați driverul accesândhttps://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Descărcați și instalați driverul (fișierul.exe listat la Pasul 2 la partea de sus a paginii RedGerbera conectate).

2) Instalați biblioteca necesară pentru Hexware. Deschideți ID-ul Arduino. Sub „Fișier”, selectați „Preferințe”. În spațiul prevăzut pentru adresele URL suplimentare pentru panouri, lipiți https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… faceți clic pe „OK”. Accesați Instrumente -> Consiliu: -> Administrator consiliu. Din meniul din colțul din stânga sus, selectați „Contribuit”. Căutați, apoi faceți clic pe Plăcile Gerbera și faceți clic pe Instalare. Renunțați și redeschideți Arduino IDE.

Pentru a vă asigura că biblioteca este instalată corect, accesați Instrumente -> Tablă și derulați până în partea de jos a meniului. Ar trebui să vedeți o secțiune intitulată „Plăci Gerbera”, sub care ar trebui să apară cel puțin HexWear (dacă nu mai multe plăci precum mini-HexWear).

Pasul 3: Crearea schiței Arduino

Schița Arduino citește valorile tensiunii pe rezistențele de serie din circuit și decide dacă a fost îndeplinit sau nu un prag stabilit. Dacă pragul este trecut, HexWear aprinde LED-ul relevant și trimite un semnal de cod ASCII la laptop, care poate fi citit și mapat la o notă de Max 8 într-un pas ulterior. Utilizând configurațiile de cablare corespunzătoare din schemele de circuit, toți pinii necesari de pe HexWear au fost definiți corect.

Am observat că valoarea pragului notată în schiță nu a fost întotdeauna consecventă în diferite HEXWears. O recomandare pe care o avem este să folosim plotter-ul serial pentru a determina valoarea analogică citită de la senzorul flex și pentru a indica modul în care această valoare se schimbă de la momentul în care este dezlegată în comparație cu cea îndoită. Apoi, puteți utiliza acest lucru pentru a vă defini propria valoare prag care răspunde corect la comportamentul senzorului flex în circuitul dvs.

Pasul 4: Creați Max 8 Patcher

Patcherul Max 8 mapează intrările de la tastatură sau semnalele primite prin canalul Bluetooth al unui laptop la ieșirile de note instrumentale. Patcherul Max 8 pe care l-am folosit în proiectul nostru este atașat și disponibil pentru descărcare.

Când utilizați Max, urmați acești pași pentru a vă conecta Bluetooth mate la Max:

• Confirmați că schița este blocată (blocarea din stânga jos ar trebui închisă)
• Confirmați că „X” de deasupra obiectului de metrou este dezactivat (gri nu alb)
• Apăsați butonul de imprimare care intră în obiectul serial și priviți porturile disponibile de pe Consola Max
• Determinați portul corect prin modulul bluetooth etichetat și dacă sunt disponibile mai multe, încercați fiecare până când puteți confirma care funcționează
• De-a lungul acestui proces, modulul dvs. bluetooth ar trebui să clipească în roșu și atunci când funcționează corect, acesta se va transforma într-o lăcomie solidă
• Continuați să încercați până când luminile verzi vor apărea pe bluetooth
• După ce v-ați conectat, blocați schița și apăsați „X” deasupra obiectului de metrou pentru a începe să ascultați comunicațiile bluetooth.

Pasul 5: lipirea expansorului de port, a LED-urilor și Bluetooth Mate

Datorită cantității mari de fire și alte componente electrice din proiectul nostru care se așteaptă să încapă pe mănuși, următorii pași de lipire sunt lăsați mai deschiși pentru interpretare pentru utilizator.

Pentru a conecta robust expansorul de port MCP23017, am lipit conexiunile sale la o placă de circuit subțire pe care am putut să o amplasăm pe mănușă. Am lipit fire pe LED-urile noastre și apoi am lipit capetele respective la masă sau placa de circuit conectându-le la pinii corect etichetați ai expansorului de port. Apoi am folosit aceeași placă pentru a conecta alimentarea la mate-ul nostru bluetooth în paralel cu puterea pe care am furnizat-o la cel de-al nouălea pin al expansorului de port.

Am folosit termocontractorul și niște bandă electrică în oricare dintre locațiile în care era sârmă expusă. Am atașat fotografii pentru a oferi o mai bună înțelegere a modului în care am făcut asta noi înșine, dar rețineți că sunteți liber să utilizați oricare dintre tehnicile cele mai eficiente pentru dvs.

Pasul 6: lipirea senzorilor flexibili

Similar cu pasul anterior, acest pas nu este la fel de constrâns și lipirea se poate face, totuși, cineva consideră că este cel mai eficient.

Pentru a permite cea mai mare libertate de mișcare pentru proiectul nostru, am lipit fire la ambele capete ale senzorului nostru flex și apoi am folosit termocontractor pentru a acoperi orice părți ale firului expus, similar cu ceea ce am făcut cu LED-urile.

Pasul 7: Conectarea la HEXWear, inclusiv utilizarea unei surse externe

Pentru a conecta această mulțime de fire direct la HEXWear, am folosit conectori de sertizare și apoi i-am înșurubat direct pe diferitele porturi ale HEXWear. În acest fel, am asigurat o conexiune directă la fiecare dintre porturile noastre și am putut elimina cu ușurință dacă dorim să creăm proiecte noi pentru HEXWear.

De asemenea, am conectat o mică sursă de alimentare externă care ar putea conține trei baterii AAA pentru a furniza suficientă energie pentru HEXWear. Am fixat această sursă de alimentare externă pe o brățară pentru a ne asigura că a fost întotdeauna conectată și nu a inhibat semnificativ mișcarea.

Pasul 8: Atașarea totul pe mănușă

În cele din urmă, veți dori să atașați totul în mod corespunzător la mănușă, astfel încât produsul dvs. să fie cu adevărat purtabil. Veți dori să conectați fiecare senzor flex la un deget corespunzător, negând degetul mare din cauza impracticabilității utilității sale și să conectați LED-ul corespunzător care se aprinde la senzorul flex pe același deget. Cel mai eficient mod pe care l-am găsit pentru a asigura îndoirea corectă a senzorului flex a fost banda, dar cusătura pe mănușă folosind o bucată de pânză suplimentară va funcționa la fel de bine.

Apoi, va trebui să conectați HEXWear, expansorul de port și bluetooth la toate la aceeași mănușă. Am observat că a fost, de asemenea, foarte efectiv să fixați sursa externă de alimentare la o brățară pentru a permite cea mai mare mobilitate și a nu inhiba mobilitatea / purtabilitatea. În ceea ce privește celelalte componente, vă recomandăm să folosiți legături răsucite pentru a înfășura orice fir în exces pentru a consolida spațiul.

Asigurați-vă că aveți conexiuni lipite puternice și nu aveți fir expus, astfel încât să existe o mare flexibilitate și libertate pentru a pune componentele acolo unde trebuie să fie astfel încât produsul să fie cât mai plăcut din punct de vedere estetic.

Pasul 9: Depanați și bucurați-vă

Pe tot parcursul acestui proces există mari posibilități de eroare, așa că vă recomandăm să verificați dacă componentele dvs. funcționează conform așteptărilor în mod constant pe tot parcursul procesului. Aceasta înseamnă să folosiți în mod consecvent monitorul serial pe schița Arduino pentru a confirma că citirile senzorului flex sunt coerente, verificând dacă după ce este lipit ceva există o conexiune puternică și funcționează în mod corespunzător și că nu există fire expuse. Datorită cantității mari de componente electrice într-un loc foarte mic, firele expuse vor fi cel mai mare inamic al tău.

Odată ce ați construit cu succes o mănușă de lucru, bucurați-vă! Distrați-vă cu jocul cu proiectul și simțiți-vă liber să schimbați sunetele de pian pentru orice alte mostre pe care doriți să aveți un instrument cu tehnologie purtabilă cu adevărat unic!