Kako narediti brezžično zračno klavirsko rokavico: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Namen in funkcije:

Naš projekt nosljive tehnologije je ustvariti brezžično klavirsko rokavico s sinhroniziranimi lučmi z uporabo osnovne elektronike, mikrokrmilnika, kot je HexWear, in prenosnega računalnika s programsko opremo Arduino in Max 8. Uporabe našega projekta so igranje klavirskih not prek zvočnika Bluetooth s premikanjem prstov, ne da bi bili povezani s kakšnim stacionarnim sistemom ali dejanskim inštrumentom, pa tudi pomikanje po izbiri instrumentov, tako da so lahko vse njihove note ali zvoki tudi predvajano prek brezžične rokavice na ukaz.

Ta projekt deluje tako, da vsak od štirih povezanih prstov, ko nosi rokavico z zračnim klavirjem, vsebuje senzor upogibanja, ki ugotavlja, ali je prst upognjen. Ko je prst upognjen, zasveti LED na ustreznem prstu, ki uporabnika obvesti, da je bil ta prst dovolj upognjen, z uporabo programske opreme Max 8 pa se bo iz računalnika predvajala ustrezna nota. Tako vsak prst ustreza edinstveni noti in uporabnik bo lahko preko te rokavice na roki brezžično predvajal glasbo iz zunanjega vira. Z uporabo programske opreme Max 8 rokavica ne omejuje samo na predvajanje klavirske glasbe, druge edinstvene zvoke je mogoče predvajati z vsakega ustreznega prsta, kar vsakemu uporabniku omogoča manipulacijo s katero koli vrsto zvokov.

Seznam potrebnih materialov:

• Senzorji kratkega upogiba Adafruit (4),
• Moduli za belo osvetlitev LED LED Adafruit (4),
• 100 kΩ upori (4)
• 1kΩ upor (1)
• Komplet mikrokrmilnika HexWear,
• Kabel mikro USB v USB
• Zunanji paket baterij je priključen na izhod mikro USB
• AAA baterije
• Rokavice iz raztegljive tkanine
• Prenosni računalnik z nameščeno programsko opremo Arduino IDE in Max 8
• Spajkalnik in spajkanje
• Škotski trak, električni trak in vezalke
• Brezplačna žica, rezalnik žice in odstranjevalec žice
• Zvočnik Bluetooth ali zvočnik in AUX kabel
• Termoskrčljive in termoskrčljive cevi
• Žične stiskalnice
• Tanko vezje,

1. korak: Zgradite vezje

Glavno vezje je tisto, ki vključuje več delilnikov napetosti vzporedno. Vključuje tudi upogibne senzorje, ki so upori, katerih upori se spreminjajo glede na stopnjo upogibanja v eno smer. Ko je upogljiv senzor upognjen, se njegov upor poveča s približno 25 kΩ na 100 kΩ, poveča pa se tudi odčitana napetost na njem.

Ker pa naša zasnova uporablja štiri senzorje upogibanja, štiri LED diode in bluetooth mate, moramo zaradi omejenega števila vrat, ki so na voljo v napravi HEXWear, uporabiti tudi razširitvenik vrat. Štiri upogljive senzorje povežemo prek analognih vhodov na priključku HEXWear, povezave Bluetooth na zatiče TX in RX ter povežemo razširitvenik vrat MCP23017 na zatiče SDA in SCL, ki bodo nato napajali LED.

Za več podrobnosti glejte priloženi diagram vezja. (Upoštevajte, da Vcc na diagramih ustreza zatičem Vcc na HEXWear. Te je mogoče povezati vzporedno, če ni na voljo dovolj zatičev, ali pa je zunanji vir napajanja s podobno napetostjo tudi druga izvedljiva možnost)

2. korak: Namestitev dodatnih knjižnic:

Ker smo uporabili HEXWear, je treba za pravilno uporabo programske opreme Arduino namestiti dodatne knjižnice. Za to uporabite naslednja navodila:

1) (Samo v sistemu Windows, uporabniki Mac lahko ta korak preskočijo) Namestite gonilnik tako, da obiščete https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Prenesite in namestite gonilnik (datoteka.exe, navedena v 2. koraku na na vrhu povezane strani RedGerbera).

2) Namestite potrebno knjižnico za Hexware. Odprite Arduino IDE. Pri »Datoteka« izberite »Nastavitve«. V prostor za dodatne URL-je upravitelja plošč prilepite https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… in kliknite »V redu«. Pojdite v Orodja -> Upravni odbor: -> Upravitelj odbora. V zgornjem levem kotu izberite »Prispevek«. Poiščite in kliknite Gerbera Boards ter kliknite Install. Zaprite in znova odprite Arduino IDE.

Če želite zagotoviti, da je knjižnica pravilno nameščena, pojdite na Orodja -> Plošča in se pomaknite do dna menija. Videti bi morali razdelek z naslovom "Gerbera Boards", pod katerim bi se moral pojaviti vsaj HexWear (če ne več plošč, kot je mini-HexWear).

3. korak: Ustvarjanje skice Arduino

Skica Arduino bere vrednosti napetosti na zaporednih uporih v vezju in se odloči, ali je bil dosežen določen prag ali ne. Če je prag presežen, HexWear zasveti ustrezno LED in pošlje prenosni signal kode ASCII, ki ga Max 8 lahko pozneje prebere in preslika v opombo. Z uporabo ustreznih konfiguracij ožičenja v shemah vezja so bili vsi potrebni zatiči na HexWearju pravilno določeni.

Opazili smo, da mejna vrednost, ki je navedena na skici, ni bila vedno skladna pri različnih izdelkih HEXWears. Eno priporočilo, ki ga imamo, je, da s serijskim ploterjem določimo analogno vrednost, ki se odčita s senzorja upogibanja, in označimo, kako se ta vrednost spreminja, ko je upognjena v primerjavi z upognjeno. Nato lahko s tem določite svojo mejno vrednost, ki se pravilno odziva na obnašanje senzorja upogibanja v vašem vezju.

4. korak: Ustvarite Max 8 Patcher

Paket Max 8 preslika vnose tipkovnice ali signale, prejete prek kanala Bluetooth prenosnega računalnika, na instrumentalne izhode. Popravilo Max 8, ki smo ga uporabili v našem projektu, je priloženo in na voljo za prenos.

Ko uporabljate Max, sledite tem korakom, da povežete svojega bluetooth kolega z Maxom:

• Preverite, ali je skica zaklenjena (ključavnica spodaj levo mora biti zaprta)
• Potrdite, da je "X" nad objektom metroja izklopljen (sivo ne belo)
• Pritisnite gumb za tiskanje, ki gre v serijski predmet, in poglejte razpoložljiva vrata na konzoli Max
• Določite pravilna vrata z enim označenim modulom bluetooth in če je na voljo več, poskusite vsakega, dokler ne preverite, kateri deluje
• Med tem postopkom bi moral vaš modul Bluetooth utripati rdeče in ko pravilno deluje, se bo spremenil v trdno pohlepnost
• Poskusite, dokler se na bluetoothu ne prikažejo zelene luči
• Ko se povežete, zaklenite skico in pritisnite »X« nad objektom metroja, da začnete poslušati komunikacijo bluetooth.

5. korak: Spajkanje razširitvenika vrat, LED in Mate Mate

Zaradi velike količine žic in drugih električnih komponent v našem projektu, ki naj bi se prilegale rokavicam, so naslednji koraki spajkanja bolj odprti za razlago uporabniku.

Za trdno povezavo razširilnika vrat MCP23017 smo njegove povezave spajkali na tanko vezje, ki smo ga lahko položili na rokavico. Spajali smo žice na naše LED diode, nato pa ustrezne konce spajkali z maso ali vezjem, ki ga povezuje z ustreznimi označenimi zatiči razširitelja vrat. To isto ploščico smo nato uporabili za priključitev napajanja na našega bluetooth kolega vzporedno z napajanjem, ki smo ga napajali na devetem zatiču razširilnika vrat.

Na katerem koli mestu, kjer je bila izpostavljena žica, smo uporabili toplotno skrčenje in nekaj električnega traku. Prilagali smo fotografije, da bi bolje razumeli, kako smo to sami naredili, vendar upoštevajte, da lahko prosto uporabite katero koli tehniko, ki je za vas najučinkovitejša.

Korak 6: Spajkanje upogljivih senzorjev

Podobno kot prejšnji korak, ta korak ni tako omejen in spajkanje je mogoče opraviti, vendar se zdi, da je najučinkovitejši.

Da bi omogočili največjo svobodo gibanja za naš projekt, smo žice spajkali na oba konca senzorja upogibanja in nato s toplotno skrčitvijo zakrili vse dele izpostavljene žice, podobno kot smo to storili z LED.

7. korak: Priključitev na HEXWear, vključno z uporabo zunanjega vira

Za priključitev te množice žic neposredno na HEXWear smo uporabili stiskalne konektorje in jih nato privili neposredno na različna vrata našega HEXWearja. Na ta način smo zagotovili neposredno povezavo z vsakim od naših pristanišč in smo jih zlahka odstranili, če smo želeli ustvariti nove projekte za naš HEXWear.

Priključili smo tudi majhen zunanji vir napajanja, ki bi lahko imel tri baterije AAA, da bi zagotovil zadostno moč za naš HEXWear. Ta zunanji vir napajanja smo pripeli na zapestnico, da bi zagotovili, da je vedno povezan in da ne ovira bistveno gibanja.

8. korak: Vse pritrdite na rokavico

Nazadnje boste želeli vse pravilno pritrditi na rokavico, da bo vaš izdelek resnično nosljiv. Vsak senzor upogibanja boste želeli povezati z ustreznim prstom, pri čemer palec zavrnete zaradi nepraktičnosti njegove uporabnosti, in priključite ustrezno LED, ki zasveti na senzorju upogibanja na istem prstu. Najučinkovitejši način, ki smo ga odkrili za zagotovitev pravilnega upogibanja senzorja upogibanja, je bil trak, vendar pa bo šivanje na rokavico z uporabo dodatnega kosa krpe delovalo prav tako dobro.

Nato morate priključiti HEXWear, razširitvenik vrat in bluetooth na isto rokavico. Opazili smo, da je zelo učinkovit tudi priklop zunanjega vira napajanja na zapestnico, ki omogoča največjo mobilnost in ne ovira mobilnosti/nosljivosti. Kar zadeva druge sestavne dele, priporočamo, da z vijačnimi vezicami zavijete odvečno žico in tako utrdite prostor.

Prepričajte se, da imate močne spajkane povezave in brez izpostavljenih žic, tako da obstaja velika fleksibilnost in svoboda, da sestavne dele postavite tam, kjer so potrebni, da bo izdelek čim bolj estetsko prijeten.

9. korak: Odpravite napake in uživajte

V tem postopku obstaja velika možnost napak, zato priporočamo, da preverite, ali komponente v celotnem procesu delujejo po pričakovanjih. To pomeni, da dosledno uporabljate serijski monitor na skici Arduino, da potrdite, da so odčitki vaših senzorjev fleksa skladni, da preverite, ali je po spajkanju kakšna močna povezava in še vedno pravilno deluje in ali ni izpostavljenih žic. Zaradi velike količine električnih komponent bodo na zelo majhnem mestu izpostavljene žice vaš največji sovražnik.

Ko boste uspešno izdelali delovno rokavico, uživajte! Zabavajte se s svojim projektom in vas prosimo, da zvoke klavirja zamenjate za vse druge vzorce, ki jih želite imeti resnično edinstven nosljiv tehnološki instrument!