Kako napraviti bežičnu zračnu klavirsku rukavicu: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Svrhe i funkcije:

Naš tehnološki projekt koji se može nositi je stvaranje bežične zračne klavirske rukavice sa sinkroniziranim svjetlima pomoću osnovne elektronike, mikrokontrolera poput HexWear-a i prijenosnog računala sa softverom Arduino i Max 8. Koristi našeg projekta su sviranje klavirskih nota putem Bluetooth zvučnika pomicanjem prstiju bez povezivanja na bilo koji stacionarni sistem ili stvarni instrument, kao i listanje kroz izbor instrumenata tako da se sve njihove note ili zvukovi također mogu igra se putem bežične rukavice po komandi.

Način na koji ovaj projekt funkcionira je taj da kad nosite zračnu klavirsku rukavicu, svaki od četiri spojena prsta sadrži senzor savijanja koji određuje je li prst savijen. Prilikom savijanja prsta, LED dioda na tom odgovarajućem prstu svijetli i obavještava korisnika da je ovaj prst dovoljno savijen, a pomoću softvera Max 8, odgovarajuća nota će se reproducirati s računara. Dakle, svaki prst odgovara jedinstvenoj noti i korisnik će moći bežično reproducirati muziku iz vanjskog izvora putem ove rukavice na ruci. Koristeći softver Max 8, ovo ne ograničava rukavicu samo na sviranju klavirske muzike, već se mogu reproducirati i drugi jedinstveni zvukovi sa svakog odgovarajućeg prsta dopuštajući svakom korisniku da manipulira bilo kojom vrstom zvuka koji želi.

Lista potrebnih materijala:

• Adafruit senzori sa kratkim savijanjem (4),
• Moduli bijelog LED pozadinskog osvjetljenja Adafruit (4),
• 100 kΩ otpornici (4)
• 1kΩ otpornik (1)
• Komplet mikrokontrolera HexWear,
• Mikro USB na USB kabl
• Spoljna baterija se povezuje sa mikro USB izlazom
• AAA baterije
• Rukavica sa rastezljivom tkaninom
• Laptop sa instaliranim Arduino IDE i Max 8 softverom
• Lemilica i lemljenje
• Selotejp, električna traka i uvijanje kravata
• Besplatna žica, rezač žice i skidač žice
• Bluetooth zvučnik ili zvučnik i AUX kabel
• Termoskupljajuće i termoskupljajuće cijevi
• Wire Crimpers
• Tanka pločica,

Korak 1: Izgradite krug

Glavni krug je onaj koji uključuje nekoliko paralelnih razdjelnika napona. Također uključuje senzore savijanja, koji su otpornici čiji se otpor mijenja ovisno o stupnju savijanja u jednom smjeru. Kada je savitljivi senzor savijen, njegov otpor raste sa oko 25 kΩ do 100 kΩ, a povećava se i očitani napon na njemu.

Međutim, budući da naš dizajn koristi četiri fleks senzora, četiri LED diode i bluetooth mate, moramo koristiti i proširivač portova zbog ograničenog broja portova dostupnih na HEXWear -u. Četiri fleks senzora povezujemo putem analognih ulaza na HEXWear -u, Bluetooth para na TX i RX pinove i povezujemo proširivač porta MCP23017 na pinove SDA i SCL koji će tada napajati LED diode.

Za više detalja pogledajte priloženu shemu kola. (Imajte na umu da Vcc na dijagramima odgovara Vcc pinovima na HEXWear -u. Oni se mogu povezati paralelno ako nema dovoljno pinova ili je vanjski izvor napajanja sličnog napona također druga održiva opcija)

Korak 2: Instaliranje dodatnih biblioteka:

S obzirom na to da smo koristili HEXWear, potrebno je instalirati dodatne biblioteke kako bi se pravilno koristilo Arduino softver. Molimo vas da koristite sljedeće upute za to:

1) (Samo za Windows, korisnici Mac računara mogu preskočiti ovaj korak) Instalirajte upravljački program posjetomhttps://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Preuzmite i instalirajte upravljački program (.exe datoteka navedena u 2. koraku na na vrhu povezane stranice RedGerbera).

2) Instalirajte potrebnu biblioteku za Hexware. Otvorite Arduino IDE. U odjeljku "Datoteka" odaberite "Postavke". U prostor predviđen za dodatne URL-ove upravitelja ploča, zalijepite https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… kliknite "U redu". Idite na Alati -> Odbor: -> Upravitelj odbora. U izborniku u gornjem lijevom kutu odaberite "Doprinos". Potražite, a zatim kliknite na Gerbera ploče i kliknite Instaliraj. Zatvorite i ponovo otvorite Arduino IDE.

Da biste bili sigurni da je biblioteka ispravno instalirana, idite na Alati -> Ploča i pomaknite se do dna izbornika. Trebali biste vidjeti odjeljak pod naslovom "Gerbera ploče", pod kojim bi se barem trebao pojaviti HexWear (ako ne i više ploča poput mini-HexWear-a).

Korak 3: Kreiranje Arduino skice

Arduino skica očitava vrijednosti napona na serijskim otpornicima u krugu i odlučuje je li zadovoljen utvrđeni prag. Ako se prag pređe, HexWear pali odgovarajuću LED lampicu i šalje signal ASCII koda na prijenosno računalo, koje Max 8 može pročitati i preslikati u bilješku u kasnijem koraku. Koristeći odgovarajuće konfiguracije ožičenja u shemama kruga, svi potrebni pinovi na HexWear -u su pravilno definirani.

Primijetili smo da granična vrijednost navedena na skici nije uvijek dosljedna u različitim HEXWears. Jedna preporuka koju imamo je da pomoću serijskog plotera odredimo analognu vrijednost koja se očitava sa fleks senzora i označava kako se ta vrijednost mijenja od trenutka kada je savijena u odnosu na savijenu. Tada to možete koristiti za definiranje vlastite granične vrijednosti koja ispravno reagira na ponašanje fleks senzora u vašem krugu.

Korak 4: Kreirajte Max 8 Patcher

Max 8 patcher preslikava unose sa tastature ili signale primljene preko Bluetooth kanala laptopa u instrumentalne note. Max 8 patcher koji smo koristili u našem projektu je u privitku i dostupan za preuzimanje.

Kada koristite Max, slijedite ove korake za povezivanje bluetooth prijatelja s Maxom:

• Potvrdite da je skica zaključana (bravu u donjem lijevom kutu treba zatvoriti)
• Potvrdite da je "X" iznad objekta metroa isključeno (sivo, a ne bijelo)
• Pritisnite dugme za štampanje koje ulazi u serijski objekat i pogledajte dostupne portove na Max konzoli
• Odredite ispravan port pomoću jednog označenog Bluetooth modula, a ako je dostupno više njih, pokušajte svaki dok ne provjerite koji od njih radi
• Tokom ovog procesa vaš bluetooth modul bi trebao treptati crveno, a kada ispravno radi, promijenit će se u čvrstu pohlepu
• Pokušajte nastaviti dok se na bluetoothu ne pojave zelena svjetla
• Nakon što se povežete, zaključajte svoju skicu i pritisnite "X" iznad objekta metroa za početak slušanja bluetooth komunikacije.

Korak 5: Lemljenje proširivača portova, LED dioda i Bluetooth Mate

Zbog velike količine žica i drugih električnih komponenti na našem projektu za koje se očekuje da će stati na rukavicu, slijedeći koraci lemljenja ostavljeni su otvoreniji za tumačenje korisniku.

Za snažno povezivanje ekspandera porta MCP23017 lemili smo njegove veze na tanku ploču koju smo mogli staviti na rukavicu. Lemili smo žice na naše LED diode, a zatim lemimo odgovarajuće krajeve na masu ili na ploču koja ih povezuje s ispravno označenim pinovima ekspandera porta. Zatim smo koristili ovu istu matičnu ploču za povezivanje napajanja s našim bluetooth kolegom paralelno sa napajanjem koje smo isporučili na deveti pin priključka za proširenje.

Koristili smo termoskupljanje i neku električnu traku na bilo kojoj lokaciji gdje je bila izložena žica. Priložili smo fotografije kako bismo bolje razumjeli kako smo to sami učinili, ali imajte na umu da možete koristiti bilo koju tehniku koja vam je najefikasnija.

Korak 6: Lemljenje savitljivih senzora

Slično prethodnom koraku, ovaj korak nije toliko ograničen i lemljenje se može obaviti, međutim smatra se da je najefikasnije.

Kako bismo omogućili najveću slobodu kretanja za naš projekt, lemili smo žice na oba kraja senzora savijanja, a zatim smo koristili termoskupljanje da pokrijemo sve dijelove izložene žice, slično onome što smo učinili sa LED diodama.

Korak 7: Povezivanje na HEXWear uključujući korištenje vanjskog izvora

Za spajanje ovog mnoštva žica izravno na HEXWear upotrijebili smo krimp konektore, a zatim ih pričvrstili izravno na različite priključke našeg HEXWear -a. Na ovaj način osigurali smo izravnu vezu sa svakim od naših portova i mogli smo ih lako ukloniti ako smo htjeli stvoriti nove projekte za naš HEXWear.

Priključili smo i mali vanjski izvor napajanja koji može držati tri AAA baterije kako bi osigurao dovoljnu snagu za naš HEXWear. Spojili smo ovaj vanjski izvor napajanja na narukvicu kako bismo bili sigurni da je uvijek spojen i da ne ometa značajno kretanje.

Korak 8: Pričvrstite sve na rukavicu

Na kraju, htjet ćete pravilno pričvrstiti sve na rukavicu kako bi vaš proizvod zaista bio nosiv. Morat ćete spojiti svaki senzor savijanja na odgovarajući prst, negirajući palac zbog nepraktičnosti njegove korisnosti, i spojiti odgovarajuću LED lampicu koja svijetli na senzor savijanja na tom istom prstu. Najefikasniji način koji smo pronašli kako bismo osigurali pravilno savijanje osjetnika savijanja bila je traka, ali šivanje na rukavicu pomoću dodatnog komada tkanine jednako će dobro funkcionirati.

Zatim ćete morati spojiti HEXWear, proširivač portova i bluetooth na istu rukavicu. Primijetili smo da je također vrlo efektno prikopčati vanjski izvor napajanja na narukvicu kako bi se omogućila najveća mobilnost, a ne spriječila mobilnost/nošenje. Što se tiče ostalih komponenti, preporučujemo korištenje uvrnutih vezica za omatanje viška žice radi konsolidacije prostora.

Budite sigurni da imate čvrste lemljene veze i da nema izloženih žica, tako da postoji velika fleksibilnost i sloboda postavljanja komponenti tamo gdje je potrebno kako bi proizvod bio što estetski ugodniji.

Korak 9: Otklonite greške i uživajte

Tijekom cijelog procesa postoji velika mogućnost greške, pa preporučujemo da provjerite rade li komponente dosljedno tokom cijelog procesa kako se očekuje. To znači dosljedno korištenje serijskog monitora na Arduino skici kako biste potvrdili da su očitavanja vaših fleks senzora dosljedna, provjeravajući da li nakon bilo čega lemljenja postoji jaka veza i da li i dalje ispravno radi te da nema izloženih žica. Zbog velike količine električnih komponenti na vrlo malom mjestu izložene žice bit će vam najveći neprijatelj.

Nakon što uspješno napravite radnu rukavicu, uživajte! Zabavite se lutajući sa svojim projektom i slobodno promijenite zvukove klavira za sve druge uzorke za koje želite da imate zaista jedinstven instrument za nošenje!