VARNIK TEMPO BUBNJARJA: 30 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Edina najpomembnejša naloga bobnarja je ohranjati čas. To pomeni, da za vsako pesem ostane konstantna.

Drummer's Tempo Keeper je naprava, ki bobnarjem pomaga pri še boljšem času. Sestavljen je iz majhnega piezo diska, ki se pritrdi na glavo bobna. Vsakič, ko bobnar zadene snare boben, naprava prikaže utripe na minuto glede na čas med udarci. Če se skupina začne nenamerno pospeševati ali upočasnjevati, se bobnar takoj zaveda in lahko naredi majhen popravek, da ohrani dosleden tempo.

Na nedavnem nastopu s skupino, za katero igram bobne, je drugi bobnar v občinstvu mislil, da moja skupina igra na skladbo s klikom - metronom, ki klikne vsak utrip v slušalke, ki jih nosijo člani skupine - ker je bil utrip tako stabilen v vsaki pesmi. Kakšen kompliment in poklon bobnarjevemu Tempo Keeperju!

1. korak: DELI

Tu je popoln seznam delov, ki jih potrebujete za ustvarjanje bobna Temp Keeper, približne stroške in opombe o tem, kaj sem uporabil za ustvarjanje svojega. Te dele lahko dobite na spletnih mestih, kot so Amazon, eBay, Adafruit in SparkFun. Najcenejši deli se običajno prodajajo na eBayu in prihajajo iz Kitajske, zato lahko traja nekaj tednov, da prispejo. Če dobite poceni mikrokrmilnik iz Kitajske (tako kot jaz), morate uporabiti različne gonilnike, kot če kupujete blagovno znamko Arduino iz ZDA. Zapisal sem, kaj morate storiti, da prenesete in namestite druge gonilnike.

1. Mikrokrmilnik. Uporabil sem klon Arduino Nano iz Kitajske, ki je prišel z že spajkanimi glavami. (4,50 USD)

2. Štirimestni zaslon. Poskrbite, da boste dobili štirimestni zaslon, ki uporablja štiri zatiči. Ne dobite 7-segmentnega štirimestnega zaslona, ker zahteva 12 zatičev. (3,50 USD)

3. Priloga projekta. Uporabil sem ohišje projekta RadioShack 3 "x 2" x 1 ". Prepričajte se, da je plastično, ker morate izrezati luknjo za štirimestni zaslon. (6,00 USD)

4. Piezo Ker ta del sedi na bobnu in je podvržen velikemu gibanju in vibracijam, uporabite piezo z ohišjem okoli njega. Obstajajo poceni različice s plastičnim ohišjem, vendar sem se odločil za eno z močnejšim ohišjem, ki se uporablja za prevzem kitare. (10,00 USD)

5. Podaljšek za piezo. Uporabil sem običajno žico 22 AWG. (1,00 USD)

6. 10K ohmski upor. 10K je rjava - črna - oranžna - zlata. (0,25 USD)

7. Baterija. To je bila zame najlažja rešitev, ker se nisem hotel ukvarjati z alkalnimi baterijami, služi kot osnova pod okvirjem projekta in traja večno! Za nekaj manjšega bi verjetno lahko uporabili nekaj gumbastih baterij. (8,00 USD)

8. USB kabel. Kabel napaja Nano iz akumulatorja in omogoča vmesnik med računalnikom in Nano za nalaganje skice. (0,00 USD - vključeno v mikrokrmilnik)

9. Perf tabla. Komponente boste spajkali na ploščo in nato izrezali le del, ki ga uporabljate. (2,00 USD)

10. Plošča. Prvič sem sestavil prototip tega projekta z uporabo plastične plošče in mostičnih žic. Ko sem pravilno deloval, sem končno različico spajkal na ploščo perf. Tega vam ni treba narediti, vendar je priporočljivo. (2,00 USD)

11. Mostične žice. Za sestavljanje, testiranje in spajkanje potrebujete štiri žice moški-ženski. (1,00 USD)

12. Velcro trakovi. Z velcro pritrdite piezo senzor na boben. Z njim lahko povežete ohišje projekta in baterijo. (0,80 USD)

Skupni približni stroški: 39,05 USD

2. korak: ORODJA

Tu so orodja, ki jih boste potrebovali za sestavljanje projekta

1. Spajkalnik. Ko prototip zažene, boste komponente premaknili s plošče na ploščo perf.

2. Spajkanje. Enako kot številka 1.

3. Dremel ali podobno orodje. To boste uporabili za rezanje plošče perf in ustvarjanje lukenj v ohišju projekta za zaslon in vrata USB.

4. Električni trak. Podaljšane žice boste spajkali na piezo in nato na mesto, ki ste ga spajkali, položili električni trak.

5. Izvijač. To potrebujete, da odprete in nato zaprete ohišje projekta.

6. Računalnik. Skico boste zapisali v računalnik in jo naložili v mikrokrmilnik.

7. Programska oprema Arduino IDE. (na voljo tudi kot spletno orodje).

3. korak: KAKO DELUJE

Preden ga sestavite, je koristno razumeti, kako deluje.

1. Piezo* je komponenta, ki meri, koliko vibracij je. Piezo pritrdimo na snare boben, žice piezo pa na mikrokrmilnik, da preberemo, koliko vibracij je na snar bobnu.

2. Skica mikrokrmilnika prebere piezo, da ugotovi, kdaj je bil boben zadet, in zabeleži čas. Ko bo boben naslednjič zadel, zabeleži ta čas in na podlagi tega zadetka in prejšnjega zadetka izračuna utripe na minuto.

3. Na mikrokrmilnik priključimo tudi digitalni zaslon. Ko izračuna utripe na minuto, prikaže rezultat na digitalnem zaslonu. Ta del naprave lahko med igranjem postavite kamor koli, ki vam je viden. Svojega sem postavil poleg visokega klobuka na tleh.

Opomba: Če ne igrate četrtinskih not na zanki, bo branje odražalo vse, kar igrate. Počakajte, da se vrnete na predvajanje pesmi, da določite hitrost.

* Piezo uporabljamo kot komponento INPUT v tem projektu za merjenje količine vibracij. V drugih projektih, ko ga uporabite kot komponento OUTPUT, ustvari vibracije in postane zvočnik!

4. korak: PROTOTIP NA OSNOVI

Ker spajkanje ni moj najboljši talent, sem najprej sestavil prototipno napravo s plastično ploščo in žicami, da bi zagotovil njeno delovanje. Ko je deloval, sem ga preselil na ploščo perf in ga spajkal. Če ste izkušen izdelovalec, lahko ta del preskočite in namesto tega spajkate neposredno na ploščo perf.

1. Postavite mikrokrmilnik na sredino plošče tako, da je plastični steber, ki ločuje zatiče na levi strani plošče in zatiče na desni strani plošče. Prepričajte se, da so vrata USB na robu mize in ne na sredini, kot je prikazano na sliki.

5. korak: POVEŽITE PIEZO

Piezo je analogni senzor, ker poroča o vrednosti med 0 in 1024, zato se mora povezati z analognim zatičem na arduinu. Uporabil sem prvi analogni pin, A0.

1. Priključite pozitivno (rdečo) žico pieza na pin A0 na Arduinu.

2. Negativno (črno) žico piezo priključite na enega od ozemljitvenih (GND) nožic na Arduinu.

6. korak: POVEŽITE UPORNIK

Upor priključite na iste nožice, na katere je priključen piezo (A0 in GND)

(Ni važno, katera stran upora se poveže s katerim zatičem; enaki so.)

Korak 7: POVEŽITE PIN PIN za prikaz

Štirimestna prikazovalna enota se poveže z dvema digitalnima nožicama na Arduinu. Na Nano sem uporabil prva dva digitalna zatiča, to sta D2 in D3.

Z uporabo kabla ženski-moški povežite nožico CLK na zaslonu z zatičem D3 na Arduinu

8. korak: PRIKLJUČITE DIO PIN ZA ZASLON

S kablom ženski-moški povežite pin DIO na zaslonu z zatičem D2 na Arduinu

9. korak: POVEŽITE PIN VCC ZA ZASLON

Vtič VCC na zaslonu priključite na napajalni vtič 5 V na Arduinu s kablom ženski-moški

10. korak: POVEŽITE PIN GND za prikaz

1. Priključite nožico GND na zaslonu s kablom GND na Arduinu s kablom ženski-moški.

To je vse, kar obstaja za prototipno elektroniko

11. korak: PRENESITE VOZNIKE CH340 (neobvezno)

Če uporabljate cenejši Arduino iz Kitajske, verjetno uporablja čip CH340 za komunikacijo z računalnikom. Za ta čip morate prenesti in namestiti gonilnike. Uradne gonilnike lahko prenesete s tega spletnega mesta (stran je v angleščini in kitajščini, če natančno pogledate). Gonilnike namestite v računalnik tako, da zaženete izvedljivo datoteko.

12. korak: PRENOS KNJIŽNICE ZA DIGITALNI ZASLON (TM1637)

Štirimestni zaslon uporablja čip TM1637. Prenesti morate knjižnico, ki olajša prikaz številk na digitalnem zaslonu. Pojdite na https://github.com/avishorp/TM1637. Izberite Kloniraj ali Prenesi in izberite Prenesi Zip. Shranite datoteko v računalnik.

Korak: NAMESTITE DIGITALNO ZASLONSKO KNJIŽNICO

1. V računalniku zaženite programsko opremo Arduino IDE. Predstavil bo oris za prazno skico.

2. Izberite Skica | Vključi knjižnico | Dodajte knjižnico. ZIP … in izberite datoteko, ki ste jo prenesli iz Github -a, da namestite knjižnico.

Korak 14: IZBERITE ARDUINO TABLO IN PORT

1. Priključite Arduino na računalnik s kablom USB. Nato preklopite na Arduino IDE in novo skico, ki je odprta.

2. Izberite pravilno ploščo, na primer Arduino Nano.

3. V računalniku izberite vrata, na katera je povezan vaš Arduino.

15. korak: SKIC: OZADJE

1. Da bi ugotovili, ali je boben udaril, preberemo pin A0 piezo tipala. Piezo meri količino vibracij na bobnu in nam daje vrednost med 0 (brez vibracij) in 1024 (največja vibracija).

2. Ker lahko pri glasbi in drugih instrumentih pride do rahlih vibracij, ne moremo reči, da odčitavanje nad ničlo kaže na zadetek v boben. Pri preverjanju odčitkov iz pieza moramo omogočiti nekaj hrupa. To vrednost imenujem THRESHHOLD in izbral sem 100. To pomeni, da vsako odčitavanje nad 100 označuje zadetek v boben. Karkoli 100 ali manj je samo hrup. Namig: če naprava prikaže odčitke, ko niste udarili v boben, povečajte to vrednost.

3. Ker izračunamo utripe na minuto, moramo slediti času vsakega udarca v boben. Mikrokrmilnik spremlja število milisekund, ki so pretekle od zagona. Ta vrednost nam je na voljo s funkcijo millis (), ki je dolgo celo število (tip long).

Korak 16: SKIC: PREDNASTAVITEV

Na vrh skice, nad funkcijo nastavitve, vnesite naslednje. (Če želite, lahko končno skico prenesete na koncu razlage).

1. Najprej vključite dve knjižnici, ki ju potrebujemo: TM1637Display, ki ste ga prenesli, in math.h.

2. Nato določite zatiče, ki jih uporabljamo. Če se spomnite pri sestavljanju naprave, je pin CLK digitalni pin 2, pin DIO je digitalni pin 3, Piezo pin pa A0 (analog 0).

3. Zaenkrat določite prag 100.

4. Nato ustvarite dve spremenljivki, ki ju potrebujemo za skico, imenovano branje (trenutno odčitavanje piezo senzorja) in zadnji utrip (čas predhodne poteze).

5. Nazadnje inicializirajte knjižnico TM1637 tako, da ji posredujete številke pinov, ki jih uporabljamo CLK in DIO.

// Knjižnice

#include #include // Zatiči #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Spremenljivke int branje; dolg lastBeat; // Nastavitev knjižnice zaslona TM1637Zaslon (CLK, DIO);

17. korak: SKIC: NASTAVITEV FUNKCIJE

Če skico gradite korak za korakom, za funkcijo setup () vnesite naslednje.

1. S funkcijo pinMode razglasite piezo pin kot vhod INPUT, saj bomo z njega brali.

2. S funkcijo setBrightness nastavite digitalni zaslon na najsvetlejšo raven. Uporablja lestvico od 0 (najmanj svetla) do 7 (najbolj svetla).

3. Ker predhodnega hoda bobna nimamo, nastavimo to spremenljivko na trenutni čas.

void setup () {

// Nastavitev zatičev pinMode (PIEZO, INPUT); // Nastavitev prikaza svetlosti zaslona.setBrightness (7); // Zabeleži prvi zadetek kot zdaj lastBeat = millis (); }

18. korak: SKICIRANJE TELA: LOGIKA

Če gradite skico korak za korakom, vnesite naslednje za funkcijo main loop ().

1. Odčitajte vrednost piezo senzorja, dokler senzor ne odčita vrednosti nad pragom, kar označuje zadetek na bobnu. Shranite trenutni čas kapi kot ta utrip.

2. Nato pokličite funkcijo CalculateBPM za izračun utripov na minuto. Za izračun podajte funkciji čas te in zadnje poti. (Naslednji korak vsebuje telo funkcije). Shranite rezultat v bpm.

3. Nato prikažite utripe na minuto na LED zaslonu, tako da rezultat posredujete funkciji iz knjižnice TM1347, imenovani showNumberDec ().

4. Na koncu nastavite čas prejšnjega udarca (zadnji utrip) na čas tega udarca (ta utrip) in počakajte na naslednji udarec v boben.

void loop () {

// Ali smo dobili bobnarski hit? int piezo = analogno branje (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Zabeležite čas, izračunajte število utripov na minuto in dolgo prikažite rezultat thisBeat = millis (); int bpm = izračunajPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat je zdaj lastBeat za naslednji zadetek bobna lastBeat = thisBeat; }}

Korak 19: SKIC: IZRAČUNAJTE UDARCE NA MINUTO

Namig: To funkcijo postavite nad nastavitveno funkcijo v programu, tako da vam je ni treba dvakrat razglasiti.

Za vzorčni izračun glejte zgornji diagram.

1. Ustvarite funkcijo za izračun utripov na minuto (bpm). Sprejmite čas tega udarca bobna (thisTime) in čas prejšnjega hoda bobna (lastTime) kot parametra.

2. Odštejte čas med dvema zadetkoma bobna in ga shranite, kot je preteklo. Razlika v času določa število utripov (1) na milisekundo (ms).

3. Pretvorite utripe na milisekundo v utripe na minuto. Ker je v sekundi 1000 milisekund, delite 1000 s časom med dvema potezama, da dobite utripe (1) na sekundo. Ker je v minuti 60 sekund, pomnožite to s 60, da dobite utripe (1) na minuto. Končni rezultat zaokrožite, da vrnete celo število (celo število).

Če želite, lahko prenesete končno skico iz tega koraka

int CalculateBPM (long thisTime, long lastTime) {

dolgo preteklo = thisTime - lastTime; dvojni utrip = okrogel (1000. / preteklo * 60.); return (int) bpm; }

20. korak: SHRANITE IN naložite

1. V Arduino IDE izberite Datoteka in nato Shrani. Vnesite ime skice in kliknite Shrani, da shranite skico (poimenovati jo morate le, ko jo shranite prvič).

2. Izberite Skica in nato Naloži, da skico naložite v svoj Arduino in se pripravite na testiranje.

21. korak: PRIKLJUČITE BATERIJO IN PRESKUSITE PROTOTIP

Preden sestavite končno različico, preizkusite napravo.

1. Priključite baterijo na mikrokrmilnik t

2. Piezo položite na mali boben in ga s prstom držite na mestu.

3. Nekajkrat pritisnite na boben in preverite, ali odčitki zagotavljajo utripe na minuto glede na udarce bobna.

3. Ko pravilno deluje, lahko končno različico spajkate.

Korak 22: PODALJŠALNIKI POVEZALNIKA V PIEZO

1. Ker bo piezo na bobnu in preostali del enote nekje drugje, morate podaljšati količino žice na piezu. Konce piezo spajkajte na približno tri čevlje žice, da zagotovite dodatno ohlapnost.

Namig: Če vaša podaljška ni obarvana, označite, katera je rdeča in katera črna žica iz pieza.

23. korak: PREMIKAJTE KOMPONENTE NA POVRŠINSKO TABLO

Nato premaknite vezje iz plastične plošče na ploščo perf in spajkajte komponente. Spajkana različica mora biti enaka različici matične plošče.

1. Mikrokrmilnik premaknite s plastične plošče na ploščo perf in se prepričajte, da levi in desni sklop nožic nista povezana in da je priključek USB obrnjen v pravo smer. Vsak pin pritrdite na ploščo perf.

2. Spajkajte dolge piezo žice, ki ste jih pritrdili (črna žica na GND in rdeča žica na A0).

3. Spajajte upor na iste nožice kot piezo.

4. Spojite enoto zaslona, kot je bila ožičena na matični plošči (CLK do D3; DIO do D2; VCC do +5V in GND do GND).

Korak: TRIM PERF DASKA

1. Neuporabljene dele perf plošče previdno odrežite tako, da se mikrokrmilnik prilega ohišju projekta.

Korak 25: OKVIR PROJEKTA: SPREMEMBA DIGITALNEGA ZASLONA

1. Z dremelom ali podobnim orodjem izrežite luknjo na vrhu ohišja projekta, da se prilega digitalnemu zaslonu.

Korak 26: OKVIR PROJEKTA: SPREMEMBA USB

1. Na strani ohišja projekta izrežite luknjo za vrata USB.

Korak 27: OBLOGA PROJEKTA: ZAVEZKA ZA PIEZO ŽICE

Na nasprotnem koncu, kjer je povezava USB mikrokrmilnika, izrežite majhno zarezo za piezo žice.

Korak 28: SESTAVITE KONČNO ENOTO

1. Zaslon namestite na vrh ohišja projekta, tako da se prilega luknji, ki ste jo ustvarili.

2. Ploščo perf z mikrokrmilnikom namestite na dno ohišja projekta, tako da bodo vrata USB dostopna skozi luknjo, ki ste jo ustvarili.

Namig: Med dve deski sem položil majhen kos plute, da se ne dotikata.

Korak 29: SKLOPITE OGROŽJE PROJEKTA Z VIJKOM

Piezo žice namestite skozi zarezo, ki ste jo ustvarili, in skupaj privijte ohišje projekta.

30. korak: NAMESTITE PIEZO IN TEST

1. Piezo namestite na glavo bobna z velcro trakovi.

2. Preostanek naprave postavite na tla ali na drugo mesto, ki si ga lahko ogledate med igranjem bobnov.

3. Impresionirajte svoje soigralce s svojimi izboljšanimi časovnimi veščinami!