Arduino zvonik/Carillon s kontrolom: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Ovo je skup muzičkih zvona koja se pokreću solenoidima i kojima upravlja Arduino mikrokontroler. Postoji 8 zvona koja pokrivaju jednu oktavu. Zvonima se može upravljati sa računara ili toranj može stajati sam i svirati unaprijed programirane melodije. Provjerite posljednju stranicu za video zapis na djelu.

Korak 1: Dijelovi

Korišteni su sljedeći dijelovi: 1 set hromatskih zvona. Ovo sam nabavio od lokalnog Aldija za 20 dolara. Rasprostiru se u rasponu od C do C. (tj. C, d, e, f, g, A, B, C). Drvena ploča i nosači za držanje zvona i solenoida na mjestu. 10,8 USD Solenoidi udaraju u zvona. Imao sam ih u mojoj kutiji za smeće. Nabavio sam ih od servisera pisaćih mašina koji ih je bacio. Vjerovatno možete pronaći slično na Ebay. Arudino mikrokontroleru. ~ 45 USD. Ja sam svoje nabavio od SparkFun electronics. Proto/Perf ploče i ostalih komponenti kako bih napravio svoj prilagođeni 'štit' za arduino. $ 10. Darlington ploča vozača. Koristio sam jedan koji sam imao okolo, ali vjerujem da se ne prodaje zasebno. To bi trebalo biti moguće pomoću čipa ULN2803 za nekoliko dolara.

Korak 2: Obrada drveta

Iznenađujuće, ovaj korak je trajao najduže. Kodiranje i ožičenje trajalo je manje vremena nego da se ljepilo osuši. Okvir za to bio je prilično jednostavan. Samo komad šperploče za držanje svih zvona, plus nekoliko borovih držača za solenoide. Sve je bilo zalijepljeno PVA ljepilom. Da bih učvrstio magnetne konzole, napravio sam šablon u MS Visio, a zatim ga zalijepio za drvo. To je puno pomoglo da svi solenoidi budu na stalnoj udaljenosti od zvona. Ako to učinite, ne mogu dovoljno naglasiti da pažljivo izmjerim lokacije napadača. Zvona zvuče prilično različito ovisno o tome gdje ste ih pogodili i "bacanju" solenoida.

Korak 3: Elektronika i ožičenje

Sa strane vozača: Imao sam sreću što sam u blizini imao vozača iz Darlingtona, što je dosta pojednostavilo dizajn. Darlington je tranzistor snage koji možete koristiti za pogon većih opterećenja nego što bi male pinovi mikrokontrolera normalno podržali. Ploča koju sam koristio je zasnovana na čipu ULN2803, koji je prilično uobičajen i jeftin. Imajte na umu: Solenoidi (obično) nisu dizajnirani za stalnu vožnju! Ako to učinite, mogu se otopiti! Za više informacija pogledajte odjeljak o softveru. Arduino strana: Ovo je bilo samo pitanje pronalaska 8 IO pinova sa arduina za pogon ulaza Darlington. Budući da sam htio slati i primati serijske podatke, nisam mogao koristiti pinove 0 i 1, pa sam na kraju koristio cifre 2, 3, 4 i 5 s jedne strane i četiri analogna ulaza s druge strane kao digitalne izlaze. Također sam dodao potenciometar priključen na analogni ulaz #5, koji se koristi za kontrolu tempa. Dvije LED diode koriste se za vizualnu povratnu informaciju vozača. Igle 8-13 nisu bile od koristi zbog funky arduino razmaka između pinova (grr …) Napomene o napajanju: Iako sam ovo izvorno spojio za korištenje vanjskog izvora napajanja za pogon solenoida, Otkrio sam (slučajno) da je USB napajanje dovoljno. Brinuo sam se da će iznenadni strujni impuls uzrokovati pad napona, a mikrokontroler 'smeđe ispadanje', ali čini se da se to ne događa. Vaša kilometraža može varirati. Budući da mi je mnogo prikladnije koristiti samo USB napajanje, to ću činiti sve dok ne budem imao problema.

Korak 4: Dizajn softvera

Strategija dizajna Cilj ovoga je bio zvonik prebaciti sa računara. Arduino USBSerial link bio je idealan način za to. Arduino prima serijske podatke s računara koji odgovaraju kojim notama svirati. Protokol je jednostavan; napomene su sve u ASCII tekstualnim ekvivalentima. Tu je i numerički broj kao varijabla kašnjenja. Npr. Računalo šalje: "cde2fgABC", a Arduino svira zvona 1, 2, 3, odmara pola note, a zatim svira zvona 4, 5, 6, 7 i 8. Vrh šešira Johnu Plocheru za njegov projekt ServoBells, koji je djelomično inspirirao ovaj projekt. Arduino bočni kod: Arduino kôd prima serijske podatke, dekodira koju notu ili odlaže reprodukciju, a zatim na odgovarajući način prebacuje solenoide. O čemu govorimo. Uvjerite se da je vaš kôd dizajniran tako da solenoidi ne ostanu uključeni !. Ako greškom ostavite uključen solenoid, on će se otopiti. To sam riješio tako što sam blokirao rutine bilješki sve dok se solenoid ne isključi, umjesto da stalno vršim anketiranje, itd. PC Side Code: Klijentski program je napisan na C#. Ima dugmad za svaku pojedinačnu notu, kao i dugmad za unapred programirane melodije. Podaci bilješke šalju se na serijski port. Izvorni kod za sve je priložen. Soba za poboljšanje:

Polifonične note

Ostavio sam mogućnost da se dvije note sviraju istovremeno, jer nisam mislio da bi bilo koja melodija sposobna da se uklopi u 1 oktavu to zahtijeva. Dodatno ispaljivanje više od jedne magnetne limenke

Ubijanje reda

PC šalje velike rečenice bilješki dolje na arduino, koji ih zatim obrađuje sve dok se red ne isprazni. Međutim, za velike melodije ovo može biti zamorno i možda bi bilo poželjno moći prekinuti melodiju koja se izvodi. To se može postići ako u serijskoj rečenici imate neko drugo slovo (npr. 'X') kao kôd za ispiranje bafera.

Korak 5: Upravljanje zvonima

Upravljanje zvonima je prilično jednostavno. Priključite USB kabel i otvorite softver za računalo. Možete kliknuti na pojedinačne tipke zvona da biste pustili melodiju. Opciono, postoje dugmad za reprodukciju lestvica, unapred programirane melodije, kao i okvir za tekst za slobodni unos teksta. Uključio sam video zapis zvona. Do sada su samo jednostavne melodije programirane u. Video je ovdje: https://blip.tv/file/1521415 (Ako neko zna kako svirati Futurama temu u jednoj C do C oktavi, neka mi javi …)