Preprost klavir Arduino: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Danes bomo ustvarjali preprost enooktavni klavir Arduino, ki je lahko odlično izhodišče za druge projekte. Ta projekt bo predstavil osnovne komponente Arduino in programiranje na ravni srednje šole. Medtem ko je koda vnaprej pripravljena, lahko posamezniki v programu že spremenijo note in vnaprej pripravljeno skladbo.

Ciljna starost: 9-12 razred

Za srednješolske učitelje/starše domače šole se ta projekt nanaša na standarde ITEEA za tehnokloigalno in inženirsko pismenost.

Standard 3: Integracija znanja, tehnologij in praks

Tehnologija in inženiring sta interdisciplinarni in se nanašata na več kot eno vsebinsko področje. Na vpliv in vpliv vpliva prenos tehnologije z drugih področij. Primer uporabe rentgenskih žarkov pri arheoloških izkopavanjih, teleskopov za pogled na zvezde ali mikroskopov za ogled mikrobnega življenja. Znanje in prakse na teh področjih napredujejo in jih nadgrajujejo druga področja in šole mišljenja, to je biomimikrija.

Ta projekt združuje tehnologijo in glasbo v obliki "tipkovnice", ki jo lahko nekdo naredi.

Praksa 1: sistemsko razmišljanje:

V prvi praksi spodbuja sistemsko razmišljanje, kjer je treba razmišljati. Orodje, omenjeno v tem razdelku, je univerzalni model sistema, ki je: vhodni, procesni, izhodni in povratni. Prispevek obravnava, kaj je potrebno za ustvarjanje tehnologije. Postopek je, kako je tehnologija narejena ali kaj je potrebno za njeno delovanje. Rezultat je prva izvedba tehnologije, ne glede na to, ali je bila dobra ali slaba. Povratne informacije upoštevajo proces in rezultate izdelka ter ugotavljajo, kaj je mogoče izboljšati, na primer učinke na uporabnike, družbo in okolje.

Praksa 3: izdelava in delanje:

Ustvarjanje in početje se lahko pojavlja v številnih okoljih, tako neformalnih kot formalnih. Ustvarjanje je dejanje dejanja, medtem ko je to na splošno opredeljeno kot uporaba praktičnih procesov, povezanih z oblikovanjem, gradnjo, delovanjem in vrednotenjem tehnoloških izdelkov in sistemov. Prišlo je do premika od izdelave vnaprej oblikovanih predmetov, da bi se osredotočili na razvoj industrijskih veščin, k ustvarjanju inovativnih rešitev za odprte oblikovalske izzive v tehnologiji in inženirskem izobraževanju. Študenti, ki delajo na rešitvah odprtih oblikovalskih izzivov, spodbujajo njihov razvoj razmišljanja in oblikovanja višjega reda ter povezujejo vsebine iz drugih disciplin. Učenci, ki se ukvarjajo z odprtimi praksami ustvarjanja in opravljanja, doživljajo proces, podoben tistemu, ki ga imajo znanstveniki, tehnologi in inženirji. Dolžnost učitelja je tudi, da učence nauči varnostnih ukrepov. Zaradi vse večjega števila orodij in industrijskih standardov je varna uporaba orodij in materialov bistvena za preprečevanje nesreč. Ustvarjanje in početje zahtevata tudi uporabo ustvarjanja modelov: konceptualnega, matematičnega, grafičnega, fizičnega in virtualnega. Ti modeli ločujejo tehnologijo in inženirsko izobraževanje od drugih predmetov.

Ta projekt vključuje prakso 3 Making and Doing, saj se učenci lahko naučijo uporabljati Arduino, sestaviti to "tipkovnico" in lahko nadgradijo ta projekt. Vadba 1 Sistemsko razmišljanje je vključeno, ko gredo skozi korak za ustvarjanje tipkovnice.

Kontekst 1: Računanje, avtomatizacija, umetna inteligenca in robotika

Konteksti so lahko enote v učnem načrtu kot projekti, lekcije, izleti ali druge dejavnosti. Za kontekst 1 združuje računalništvo, avtomatizacijo, umetno inteligenco in robotiko.

Kontekst 5: Informacije in komunikacija

Ta kontekst vključuje informacije in občestvo, ki jih je mogoče predstaviti na način skupne rabe podatkov ali na druge načine komuniciranja ljudi, na primer risb, slik, medijev, drugih digitalnih vsebin in jih lahko delijo.

Zaradi programskega vidika tega projekta se nanaša na kontekst 1 Računanje, avtomatizacija, umetna inteligenca in robotika ter 5 Informacije in komunikacija. Čeprav je program na voljo za vas, je dobro, da vidite, kako program deluje in kako je povezan s fizičnim elementom.

Učni cilji:

Na koncu tega študenti morajo imeti osnovno razumevanje delovanja Arduina.

Lahko povežete Arduino.

Kako spremeniti kodo.

Kako naložiti kodo.

Zaloge

9 stikal

9 1000 ohmskih uporov (upori različnih velikosti bodo spremenili, kako močan je tok na plošči, kar vpliva na zvok)

12 mostičnih žic (lahko so poljubne dolžine ali barve)

1 piezo zvočni signal

1 plošča

1 Arduino Uno

1 držalo Arduino (izbirno ni potrebno, deluje brez njega)

1 kabel USB

1 računalnik

1. korak: Dodajte gumbe

Za začetek orientirajte ploščo, kot je prikazana na zgornji sliki, tako da so črke postavljene navpično s številko 1 na vrhu. Gumbi na plošči postavite enakomerno narazen (tukaj sem naredil dva presledka vmes). Gumbi bi morali biti na mostu med režo plošče. Desna polovica deske je pozitivna, leva polovica pa negativna stran.

Gumbi bodo po vnosu (pošiljanje informacij) poslali na Arduino.

Korak: Dodajte upore

Dodajte upore na spodnjo stran vsakega gumba. To je negativna stran gumba. Druge strani upora bodo šle v luknjo s stranjo simbola - (negativno) v isti vrstici gumba.

Upori pošiljajo tok skozi gumb skozi ploščo.

3. korak: Dodajte zvočni signal

Na mizo dodajte zvočni signal. Razdalja med gumbi mora biti enaka. Priključite rdečo stran na desno stran in črno stran na levo.

Zvočni signal bo tisto, kar proizvaja zvok, ko prejme informacije o gumbih iz Arduina.

4. korak: Dodajte mostičke

Dodajte mostične žice na desno stran gumba in zgornjo polovico, to je pozitivna stran. Druga stran bo šla v Arduino na digitalni strani.

5. korak: Priključite na Arduino

Od zgoraj navzdol jih vstavite v odprtine za 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 in 10. Za brenčalo dodajte mostiček na rdečo stran in črno stran brenčalnika. Ti bodo šli v vrata 11 oziroma 13. Zadnja skakalna žica bo imela eno stran v ozemljitvenih vratih in v luknjo na - (negativni) strani simbola plošče. Vrstni red zadev vrat, kot da odprete kodo, se nanaša na določene gumbe v določenih vratih. Ozemljitvena vrata so enaka priključitvi na zemljo v vezju ali v avtomobilu. Služi za omejevanje napetosti skozi Arduino in ploščo.

6. korak: Prenesite programsko opremo (preskočite, če jo že imate)

Če ste novi v Arduinu, kliknite spodnjo povezavo za prenos programske opreme, ki bo uporabljena za ta program. Arduino ima zdaj tudi spletno različico za vaše kodiranje, če ne želite prenesti programske opreme.

www.arduino.cc/en/main/software

7. korak: naložite program

Prenesite program! V okviru programa lahko posameznik spremeni note in skladbo, ki je v njem vnaprej narejena. V kodo so bili dodani komentarji, ki vam bodo pomagali bolje razumeti in kaj lahko spremenite. Če kaj spremenite, boste morali to prebrati, prenesite v Arduino tako, da odprete skico in naložite ali Ctrl + U. Zabavajte se in bodite ustvarjalni!

Še razmišljanje:

Kaj pa več gumbov?

Kaj pa, če bi želel imeti dve ali več prednastavljenih pesmi?

8. korak: Odpravljanje težav

Če se nekateri od gumbov odzovejo, nekateri pa ne preverijo naslednjega:

Ali so vsi skakalci priklopljeni do konca?

Ali so upori do konca in se dotikajo dna plošče?

Je skakalec na pravem mestu gumba? Kaj pa upor?

Če spremenite kodo:

Je izpadlo tako, kot sem hotel?

Ali so gumbi/zvočni signal nastavljeni na desna vrata?

Ali so note prave dolžine/višine, ki jih želim?