ANDI - Generator naključnega ritma - Elektronika: 24 korakov (s slikami)

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

ANDI je stroj, ki s pritiskom na gumb ustvari naključni ritem. Vsak utrip je edinstven in ga je mogoče spremeniti s petimi gumbi. ANDI je rezultat univerzitetnega projekta, ki je nameraval navdihovati glasbenike in preučevati nove načine dela z bobni. Več informacij o projektu najdete na andinstruments.com

V fazi oblikovanja ANDI -ja je bilo veliko navdiha pri ustvarjalcih skupnosti in še posebej pri vznemirljivih projektih tukaj v Instructables. Za povrnitev usluge sem napisal to navodilo za načrtovanje električnega tokokroga za generator ANDI. To je preprosto vezje s petimi vrtljivimi gumbi, ki nadzoruje predvajanje kratkih zvokov bobna, shranjenih na kartici micro-SD prek Arduino Nano.

Ta Navodila zajemajo izdelavo elektronskega vezja, kodo, programirano na Arduinu, in uporabljene zvoke bobna najdete tukaj. Koda je razložena s komentarji v kodni datoteki, v kodi v tej vadnici pa se ne bom poglobil.

ANDI ima zunanjost iz aluminija in vezanega lesa, izdelave zunanjosti pa nisem vključil v ta navodila.

Če obstaja interes za podrobno razlago kode ali kako to narediti, bo v prihodnje dodana.

V nasprotnem primeru vam to daje svobodo pri oblikovanju lastnega ohišja za vaš generator ANDI.

Sledite mojemu projektu ANDinstruments na instagramu za medijske posodobitve projekta: @and_instruments

1. korak: Kako slediti vadnici

Poskušal sem čim bolj podrobno opisati ta Instructable in ljudem vseh ravni znanja omogočiti dostop do njega.

To pomeni, da se lahko včasih počuti preveč podrobno in počasi, zato pohitite s koraki, s katerimi se že počutite udobno.

Za globlje razumevanje nekaterih ključnih delov vezja sem dodal povezave do drugih navodil, vadnic in strani na wikipediji, ki vam pomagajo razumeti, kaj se dogaja.

Preoblikujte vezje in kodo prepišite, kot se vam zdi primerno. Če se to zgodi, se povežite nazaj na andinstruments.com in navedite vir.

Prosim, komentirajte ali mi pošljite e -pošto na [email protected], če imate kakršna koli vprašanja o Instructable ali kakršne koli ideje o tem, kako izboljšati vezje ali vadnico!

2. korak: Zberite komponente

Za oblikovanje vezja sem uporabil naslednje komponente:

• 39x30 lukenj iz 3 otočnih trakov
• Arduino nano združljiv V3.0 ATMEGA328 16M
• (2x) moški pin 15x1 za Arduino
• Zlom MicroSD s prestavnikom nivoja (SparkFun Shifting μSD Breakout)
• 7x1 moški zatič za glavo za MicroSD Breakout
• Micro SDHC-kartica (Intenso 4 GB Micro SDHC-kartica razreda 4)
• (4x) potenciometri 10k Ohm (Alpe 9 mm Snap Metal gred Snap RK09L114001T)
• (4x) 0,1uF keramični kondenzatorji (Vishay K104K15X7RF53L2)
• 1k ohmski upor (kovinski film upor 0,6 W 1%)
• 3,5 mm avdio priključek za montažo na ploščo (Kycon STPX-3501-3C)
• Vrtljivi dajalnik s potisnim stikalom (dajalniki Bourns PEC11R-4025F-S0012)
• Preklopno stikalo (1-polni spajkalni jezički na MTS-102)
• 9 -voltni baterijski trak (Keystone -ovitni 9 -voltni 9 -voltni akumulatorski trak tipa I)
• 9 voltna baterija
• Močna žica različnih barv

Svojo izbiro komponent bom poskušal razložiti v celotnem Instructable. Med načrtovanjem vezja sem si predvsem prizadeval, da bi bil ta projekt čim cenejši in čim manjši. Zato sem poskušal obdržati vse komponente pritrjene na traku, tako da lahko žice, ki jih povezujejo, vodijo vzdolž plošče.

Če imate predloge, kako izboljšati vezje, komentirajte ali mi pošljite e -pošto.

3. korak: Poiščite nekaj orodij

Za ta projekt uporabljam naslednja orodja in opremo:

• Ogledna plošča za preskušanje sestavnih delov, preden jih spajkate na trak
• Majhen par klešč za rezanje žic
• Avtomatski odstranjevalec žice
• Klešče za upogibanje žic iz trdnega jedra in nog sestavnih delov
• Spajkalnik z nastavljivo temperaturo
• "Roke za pomoč", da med spajkanjem držite trak
• Majhen ojačan zvočnik in 3,5 -milimetrski avdio kabel za preizkušanje zvočnega izhoda vezja

4. korak: Sledite shemi

Ta shema je narejena s Fritzingom in priporočam, da jo v celotnem postopku dvakrat preverite in preverite, ali niste zamudili nobene komponente ali povezave.

Komponente na shemi niso videti ravno kot tiste, ki sem jih uporabil v svojem vezju, vendar prikazuje, kako povezati žice in zatiči so na istih mestih kot na mojih komponentah.

5. korak: Arduino priključite na ploščo za izklop kartice MicroSD

Priporočam, da projekt začnete s preizkušanjem dveh najpomembnejših sestavnih delov vezja: Arduino Nano in odklopne plošče za kartico MicroSD. To naredim na plošči in ko deluje dobro, komponente spajkam na trak, zaradi česar je trajna.

Če želite izvedeti več o tem, kako deluje plošča za prekinitev MicroSD, priporočam, da preberete to vadnico iz Adafruit: Vadnica za razbijanje mikro SD kartic.

Spojite glave zatičev na ploščo Arduino in odklopno ploščo MicroSD. Uporabljam ploščo, da med spajkanjem držim glave moških zatičev. Težko je narediti dober spajkalni spoj in na mojih vzorčnih slikah boste našli nekaj pomanjkljivih. Priporočam, da si ogledate nekaj vaj za spajkanje, preden začnete, če prvič uporabljate spajkalnik.

Priključno ploščo MicroSD priključite na Arduino na plošči v naslednjem vrstnem redu:

• Arduino pin GND -> MicroSD GND
• Arduino pin 5V -> MicroSD VCC
• Arduino pin D10 -> MicroSD CS
• Arduino pin D11 -> MicroSD DI
• Arduino pin D12 -> MicroSD D0
• Arduino pin D13 -> MicroSD SCK (videl sem ga tudi CLK)

CD-zatič plošče MicroSD v tem projektu ni uporabljen.

6. korak: Pripravite kartico MicroSD

Kartico MicroSD povežite z računalnikom z adapterjem. Uporabljam adapter Micro-SD za kartico SD. Formatirajte kartico MicroSD s programsko opremo SD Formatter združenja SD:

Uporabljam nastavitev “Overwrite Format”, ki izbriše vse na kartici MicroSD, čeprav je moja kartica popolnoma nova in že prazna. To počnem, ker je priporočljivo v številnih vadnicah o uporabi kartic SD z Arduinom. Določite ime kartice in pritisnite »Formatiraj«. To običajno traja približno 5 minut zame in se konča s sporočilom »Format kartice dokončan!«. Zaprite SDFormatter.

Naložite vse datoteke.wav stisnjenega zvočnega posnetka v korenski imenik kartice MicroSD, ki jo najdete tukaj. Po končanem nalaganju odstranite kartico MicroSD in jo vstavite nazaj v odklopno ploščo MicroSD.

Če se dobro spoznate s programsko opremo za zvok, lahko namesto mene dodate svoje zvočne posnetke, če jih poimenujete enako kot v mojih datotekah z zgledi. Datoteke naj bodo 8-bitne datoteke.wav s frekvenco vzorčenja 44 100 Hz.

7. korak: Preizkusite kartico MicroSD

Naložite kodo »CardInfoTest10« v Arduino, da preizkusite povezavo s kartico MicroSD. To kodo je ustvaril Limor Fried 2011, spremenil pa jo je Tom Igoe 2012 in jo najdemo in razložimo na spletnem mestu Arduino tukaj.

Odprite serijski monitor s hitrostjo 9600 baud in potrdite, da se prikaže naslednje sporočilo:

»Inicializacija kartice SD … Ožičenje je pravilno in kartica je prisotna.

Vrsta kartice: SDHC

Vrsta glasnosti je FAT32"

Nato sledijo številne vrstice besedila, ki nam zdaj niso pomembne.

Če želite izvedeti, kako deluje serijski monitor, si oglejte to lekcijo Adafruit: Serial monitor arduino.

Korak 8: Spajkajte Arduino in odklopno ploščo MicroSD na Stripboard

Odklopite Arduino iz računalnika in previdno izvlecite Arduino in ploščo za prekinitev MicroSD iz plošče. Uporabljam majhen izvijač z ravno glavo in ga na več mestih premikam med plastičnim delom glav moških zatičev in ploščo, dokler se sestavni deli ne zrahljajo dovolj, da jih lahko dvignemo z roko.

Odstranite ploščo in trak obrnite tako, da so bakreni otoki obrnjeni navzdol. Zdaj je čas, da Arduino in odklopno ploščo MicroSD spajkate na trak, da bodo ti deli projekta trajni. Ne pozabite, da je komponente po spajkanju na trak težko odstraniti, zato se prepričajte, da so pravilno nameščeni v pravih položajih in da so čim tesneje pritisnjeni na trak, da jim po spajkanju zagotovite dobro mehansko trdnost.

Za spajanje komponent med spajkanjem uporabljam izolacijski trak, saj morate pri spajkanju trak obrniti na glavo, tako da vidite bakrene otoke in moške glave zatičev, kjer je treba spajkati.

Med spajkanjem uporabljam "roke za pomoč", da se izognem polaganju traku in ohlapnih sestavnih delov na mizo. Če se položijo, se lahko ohlapne komponente nekoliko premikajo in se lahko tesno prilega traku.

Ponovite postopek za odklopno ploščo MicroSD. Najprej ga trdno postavite na pravo mesto in ga pritrdite z izolacijskim trakom.

Ker ima odmična plošča MicroSD na eni strani samo moške glave zatičev, bo pritrjena v nagibnem položaju. V tem ne vidim nobenih težav, zato ga pritrdim s kotom z izolacijskim trakom in po spajkanju tesno sedi.

Nato trak obrnem na glavo in med spajkanjem uporabim svoje "roke pomoči".

9. korak: Gumb za nadzor glasnosti in nizkoprepustni filter priključite na trak

Zdaj je čas, da na trak dodamo komponente za predvajanje zvoka in nadzor glasnosti. Sestavni deli bodo med seboj povezani z barvno trdno jedro.

Potenciometer deluje kot regulator glasnosti, pri obračanju poveča odpornost in s tem zmanjša glasnost zvoka. Če želite izvedeti več o potenciometrih, si oglejte to stran wikipedije: en.wikipedia.org/wiki/Potenciometer.

Upor 1k Ohm in keramični kondenzator 0, 1 uF delujeta kot nizkoprepustni filter za odstranjevanje visokega hrupa. Če želite izvedeti več o nizkoprepustnih filtrih, si oglejte to stran wikipedije: en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter

Te komponente sem spajkal na trak, preden spajkam žice med odklopno ploščo MicroSD in Arduinom. To počnem, ker želim, da so žice za izhod zvoka blizu stripboard -a.

Začnite s poravnavo kovinskih nog potenciometra, če so upognjene kot moje v primeru. S tem lahko noge vstavite skozi luknje na traku, da povečate moč, ki drži potenciometer na svojem mestu.

Potenciometer potisnite skozi luknje na traku v skladu s shemo fritacije.

Nosilce potenciometra upognite s kleščami proti traku.

Zdaj je čas, da potenciometer priključite na Arduino. Prerežite polno žico na pravo dolžino.

Z orodjem za kabelske trakove odstranite približno 5 mm plastike na vsakem koncu žice, da izpostavite kovino v notranjosti.

S kleščami upognite žico, da se prilega traku.

Potisnite žico skozi luknje na traku, ki jo povezuje z desnim zatičem potenciometra in zatičem Arduino D9. Upognite žico na zadnji strani traku, da držite žico na mestu, medtem ko dodate več komponent. Ne spajkajte še.

Postopek ponovite tako, da dodate žico na srednji zatič potenciometra in prazen zatič desno od potenciometra v skladu s shemami fritovanja.

Dodajte upor 1k Ohm v luknjo poleg žice od srednjega zatiča potenciometra.

S kleščami dvakrat upognite eno nogo kondenzatorja, da se prilega dvema luknjama v traku v skladu s shemo fritovanja.

Potisnite kondenzator skozi luknje na traku, tako da ena noga deli luknjo z uporom, ena noga pa skozi luknjo na praznem otoku s tremi luknjami desno od upora.

Kondenzator potisnite navzdol dovolj daleč, da ne bo višji od traku kot polica potenciometra pod navoji. To je zato, ker bo kovinski vrh ohišja naslonjen na polico na potenciometru, zato kondenzator ne sme biti na poti od zgoraj.

Dodajte še dve žici, da ozemljitev arduina povežete z levim zatičem potenciometra in od tam nadaljujete do luknje, priključene na kondenzator.

10. korak: Spojite gumb za nadzor glasnosti in nizkoprepustni filter na trak

Ko upognete vse žice na zadnji strani traku, da sestavni deli in žice ne odpadejo, lahko trak obrnete na glavo. S svojimi "rokami za pomoč" držim trak na glavo. Pazite, da upognjene noge sestavnih delov in žic ne vplivajo na druge. Včasih lahko upognjene noge uporabite za premostitev vrzeli med različnimi bakrenimi otoki. Običajno je to dobro opraviti z ozemljitvijo in 5V zatiči Arduina, ker je veliko komponent pogosto povezanih s tema dvema. V tem primeru uporabljam to tehniko na ozemljitvenem zatiču Arduino.

Po spajkanju z ostrim kleščom prerežem noge in žice, kjer so predolge.

11. korak: Povežite odbojno ploščo MicroSD z Arduinom

Zdaj je čas, da priključno ploščo MicroSD povežete z Arduinom. Začnite tako, da priključite žico med ozemljitvijo Arduina na ozemljitev odklopne plošče MicroSD. Zdaj uporabljam podaljšek ozemljitvenega zatiča Arduino, ki sem ga ustvaril s spajkanjem konca žice, ki gre med Arduinom in levim zatičem potenciometra na sosednji bakreni otok poleg ozemljitvenega zatiča Arduina.

Konec žice še naprej upogibajte na zadnji strani traku, da držite žico na mestu, in počakajte s spajkanjem, da se vse žice med Arduinom in odklopno ploščo MicroSD namestijo.

Dodajte žico med CS-nožico izklopne plošče MicroSD in D10-pin Arduina.

Nadaljujte z žico med DI-zatičem odklopne plošče MicroSD in D11-zatičem Arduina.

Povežite DO prekinitvene plošče MicroSD z D12-nožico Arduina.

Povežite SCK-nožico izklopne plošče MicroSD (na drugi odklopni plošči MicroSD, ki sem jo uporabljal, preden je bil ta pin imenovan CLK namesto SCK) z D13-pinom Arduina.

Zadnja priključena žica je med VCC-pinom odklopne plošče MicroSD in 5V-pinom Arduina.

Žice so lahko nekoliko utesnjene, vendar pazite, da se kovinski deli žic ne dotikajo.

Obrnite trak in se prepričajte, da so žice še vedno na svojem mestu.

Korak 12: Spajkajte odbojno ploščo MicroSD na trak

Nanesite spajkanje in odrežite preostale konce žice.

Korak 13: Priključite in spajkajte avdio priključek na trak

Zdaj je čas, da priključite avdio priključek na trak. Začnite s pritrditvijo žic na avdio vtičnico in upognite žice okoli nožic avdio vtičnice, da ostanejo na svojem mestu.

Med spajkanjem je težko držati žico na mestu. Za to še enkrat uporabljam svoje "roke pomoči".

Priključite žice avdio priključka na trak v skladu s shemo fritacije in upognite žice na zadnji strani traku, da jih držite na mestu.

Obrnite trak na glavo in nanesite žice na avdio priključek. Nato preostale žice odrežite s kleščami.

Korak 14: Preizkusite avdio priključek

Zdaj je čas, da preizkusite avdio izhod. Arduino povežite z računalnikom in naložite kodo »andi_testsound«, ki jo najdete tukaj.

Zvočni priključek s 3,5 -milimetrskim avdio kablom (enak priključek, ki ga uporabljajo običajne slušalke) priključite na ojačan zvočnik. V tem videu priključim avdio priključek na majhen bluetooth zvočnik, ki ima na zadnji strani tudi 3,5-milimetrski vhod "Audio In". To vezje ne bo delovalo s priključenimi slušalkami, ker nima ojačanja zvočnega izhoda. Arduino je še vedno treba priključiti na računalnik, da se napaja. Koda »andi_testsound« predvaja različne zvočne posnetke s kartice MicroSD in če vse deluje, boste zdaj skozi zvočnik slišali naključni utrip. Potenciometer lahko obrnete tudi za povečanje ali zmanjšanje glasnosti izhoda.

Korak: Priključite in spajkajte potenciometre na trak

Zdaj je čas, da dodate preostale potenciometre, ki se uporabljajo kot gumbi za nadzor ustvarjenega utripa. Preberite več o uporabi potenciometrov kot analognih vhodov z Arduinom na spletnem mestu Arduino: Branje potenciometra (analogni vhod).

S kleščami poravnajte noge potenciometrov, ki nimajo električne funkcije, tako kot je to bilo storjeno s prvim potenciometrom.

Potenciometre postavite na pravo mesto v skladu s shemo Fritzing z vsemi petimi kraki komponent skozi luknje.

Upognite dve stranski nogi na zadnji strani traku, da mu med spajkanjem zagotovite nekaj mehanske trdnosti.

Spajkajte vseh pet nog, tudi če stranske noge nimajo nobene električne funkcije. To daje potenciometrom malo dodatne mehanske trdnosti.

Korak 16: Kondenzatorje priključite in spajkajte na trak

Kondenzatorji so dodani med izhodni zatič signala in ozemljitveni zatič potenciometrov, da signal postane bolj stabilen. Več o glajenju vhodov preberite v tem navodilu: Vhod za gladek potenciometer.

Dodajte kondenzatorje na trak v skladu s Fritzing-shemo. Potisnite jih čim bližje traku, tako da njihov vrh ne bo nad polico potenciometrov.

Upognite noge kondenzatorjev na zadnji strani traku, da jih med spajkanjem držite na mestu.

Spajite noge in odrežite preostalo dolžino.

Korak 17: Rotacijski dajalnik priključite in spajkajte na trak

Dve stranski nogi rotacijskega dajalnika poravnajte tako, da ležita naravnost ob traku. To počnem, ker imajo moji rotacijski dajalniki stranske noge, ki so prevelike, da bi jih lahko potisnili skozi luknjo na traku.

Vrtljivi dajalnik potisnite skozi trak na pravem mestu v skladu s shemo Fritzing.

Nato uporabim nekaj izolacijskega traku, da med spajkanjem držim rotacijski dajalnik na mestu, ker ga zatiči dajalnika ne držijo dovolj dobro.

Spajkajte vrtljivi dajalnik in odstranite trak.

Korak 18: Priključite in spajkajte žice Priključitev potenciometrov na Arduino (1/2)

Dodajte signalne kable iz srednjih zatičev vsakega potenciometra na desni zatič Arduino v skladu s shemo Fritzing.

Enako storite s 5-voltnimi žicami, ki zaporedno povezujejo desne zatiče potenciometrov z VCC-zatičem odklopne plošče MicroSD.

Upognite žice na zadnji strani traku.

Spajkajte žice in odrežite preostali kovinski del žic.

Korak 19: Priključite in spajkajte žice Priključitev potenciometrov na Arduino (2/2)

Na sprednji strani traku se začne nabirati, zato želimo zadnje žice dodati na zadnjo stran, da povežemo zadnje zatiče komponent. Zdaj, ko so potenciometri in vrtljivi dajalnik nameščeni, lahko trak stoji sam na glavo, kar pomaga pri spajkanju žic naravnost na hrbtni strani.

Začnite z merjenjem treh žic enake dolžine, ki bodo povezovale ozemljitvene zatiče potenciometrov. Te žice ne bodo šle skozi luknje, temveč bodo spajane, medtem ko ležijo ob desnem zatiču v skladu s shemo Fritzing.

To je težje kot spajkati žico, ki je šla skozi luknjo in je upognjena, zato začnite z eno žico naenkrat in pazite, da spajkanja različnih zatičev ne prekrivate.

20. korak: Priključite in spajkajte žice Priključitev rotacijskega dajalnika na Arduino

Zdaj nadaljujte z dodajanjem dveh krajših žic za povezavo ozemljitvenih žic potenciometrov z vrtljivim dajalnikom.

Spajkajte žice, medtem ko pustite, da trak stoji sam na potenciometrih.

Dodajte tri žice, ki povezujejo rotacijski dajalnik z arduinom v skladu s shemo Fritzing, in na koncu dodajte kratko žico, ki povezuje ozemljitveni zatič izhoda MicroSD na ozemljitveni zatič najbližjega potenciometra. Spajajte žice eno za drugo.

21. korak: Preizkusite celotno kodo ANDI

Zdaj je čas, da preizkusite celotno različico kode, ki jo najdete tukaj. Arduino povežite z računalnikom in naložite kodo ANDI.

Nato priključite kabel zvočnika na avdio izhod in preizkusite potenciometre in rotacijski dajalnik. Če slišite veliko hrupa visokih tonov, ne skrbite, to je zame posledica napajanja Arduina s kablom USB. V naslednjem koraku boste spajkali priključek za baterijo in stikalo za vklop na trak, nato pa Arduina ni treba več napajati z računalnikom.

Korak 22: Priključite in spajkajte priključek baterije na trak

Konektor za baterijo poveže 9V-baterijo kot vir napajanja s trakom. Preklopno stikalo bo vklopilo ali izklopilo projekt s premostitvijo ali prekinitvijo rdeče žice priključka za baterijo.

Odrežite rdečo žico približno 10 cm od nosilca priključka za baterijo in upognite konec žice okoli srednjega zatiča preklopnega stikala. Nato priključite drugo žico dolžine približno 20 cm na enega od zunanjih zatičev stikalnega stikala.

Pripnite obe rdeči žici na preklopno stikalo z "rokami za pomoč", da držite žice na mestu.

Konec rdeče žice priključite na Vin-pin Arduina, črno žico pa na ozemljitveni zatič na lokacijah v skladu s shemo Fritzing.

Upognite žice na zadnji strani traku in obrnite ploščo, da jo spajkate.

S preklopnim stikalom vklopite Arduino in preverite, ali svetijo LED na mikro krmilniku.

23. korak: Preizkusite vezje

Zadnji levi potenciometer zavrtite do konca v nasprotni smeri urinega kazalca, da zmanjšate glasnost, nato pa kabel zvočnika priključite v avdio priključek. Zvočnik mora biti tudi pri priključitvi traku na najmanjšo glasnost, da se izognete visokim hrupom, ki se lahko včasih pojavijo med potiskanjem kabla zvočnika v avdio priključek.

24. korak: Zaprite ga po svoje

Odlično, končali ste! Zdaj je na vas, da vseeno zaprete vezje. Odločil sem se, da bom svoje vezje postavil v ohišje iz aluminijaste pločevine in vezanega lesa iz breze, ki je pobarvano v temno barvo, vendar to storite, če želite.

Prosimo, pustite komentar ali mi pošljite e -pošto na [email protected] s svojimi vezji ali če imate kakršna koli vprašanja ali izboljšave, ki jih želite deliti!

Druga nagrada na prvem tekmovanju avtorjev 2018

Drugo mesto na Epilog Challengeu 9

Podprvak na tekmovanju Arduino 2017