ANDI - Generator slučajnog ritma - Elektronika: 24 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

ANDI je stroj koji generira slučajni ritam pritiskom na gumb. Svaki otkucaj je jedinstven i može se prilagoditi s pet gumba. ANDI je rezultat sveučilišnog projekta koji se bavio nadahnućem glazbenika i ispitivanjem novih načina rada s bubnjevima. Više informacija o projektu možete pronaći na andinstruments.com

Tijekom faze projektiranja ANDI -ja mnogo je inspiracije dobiveno od zajednice proizvođača, a posebno od uzbudljivih projekata ovdje u Instructables. Da bih vam vratio uslugu, napisao sam ovo uputstvo o tome kako projektirati električni krug za ANDI generator udara. To je jednostavan sklop s pet okretnih gumba koji kontrolira reprodukciju kratkih zvukova bubnja pohranjenih na mikro-SD kartici putem Arduino Nano.

Ovaj Instructable pokriva izradu elektroničkog kruga i ovdje se nalazi kôd programiran na Arduinu te korišteni zvukovi bubnja. Kôd je objašnjen komentarima u datoteci koda i neću dublje ulaziti u kôd u ovom vodiču.

ANDI ima vanjsku stranu od aluminijskog lima i šperploče, a izradu vanjske strane nisam uključio u ovu uputu.

Ako postoji interes za detaljno objašnjenje koda ili način na koji to treba učiniti, to će se dodati u budućnosti.

Inače vam to daje slobodu da sami dizajnirate kućište za svoj ANDI-beat generator.

Pratite moj projekt ANDinstruments na instagramu za medijska ažuriranja projekta: @and_instruments

Korak 1: Kako slijediti vodič

Pokušao sam učiniti ovaj Instructable što detaljnijim kako bih ljudima svih razina vještina pristupio.

To znači da se ponekad može osjećati previše detaljno i sporo pa vas molimo da ubrzate korake s kojima se već osjećate ugodno.

Za dublje razumijevanje nekih ključnih dijelova sklopa, dodao sam veze do drugih instrukcija, vodiča i stranica na wikipediji koje vam pomažu razumjeti što se događa.

Slobodno redizajnirajte krug i prepišite kôd po vašem nahođenju, a ako to učinite, povežite se na andinstruments.com i navedite izvor.

Komentirajte ili mi pošaljite e -poruku na [email protected] ako imate bilo kakvih pitanja o Instructableu ili bilo kakvih ideja o tome kako poboljšati sklop ili vodič!

Korak 2: Skupite komponente

Za projektiranje kruga koristio sam sljedeće komponente:

• 39x30 rupa od 3 otočne trake
• Arduino nano kompatibilan V3.0 ATMEGA328 16M
• (2x) muški pin 15x1 zaglavlje za Arduino
• Izbijanje MicroSD -a s mjenjačem razine (SparkFun Shifting μSD Breakout)
• 7x1 muški pin zaglavlje za MicroSD Breakout
• Micro SDHC-kartica (Intenso 4 GB Micro SDHC-kartica Klasa 4)
• (4x) potenciometri od 10 k Ohma (kopča za metalno vratilo veličine 9 mm u Alpama RK09L114001T)
• (4x) keramički kondenzatori od 0,1 uF (Vishay K104K15X7RF53L2)
• Otpornik od 1 k Ohma (Otpornik od metalnog filma 0,6 W 1%)
• Audio priključak za montiranje na ploči od 3,5 mm (Kycon STPX-3501-3C)
• Rotacijski davač s prekidačem za pritiskanje (Bourns-ovi davači PEC11R-4025F-S0012)
• Prekidač (1-polni lemni jezičci na MTS-102)
• 9 -voltna traka za bateriju (Keystone zaštićena 9 -voltna traka za bateriju tipa I)
• 9 voltna baterija
• Žica od pune jezgre različitih boja

Pokušat ću objasniti svoj odabir komponenata u cijelom Instructable. Tijekom procesa projektiranja sklopa uglavnom sam nastojao ovaj projekt učiniti što jeftinijim i manjim. Stoga sam pokušao sve komponente držati montirane na traci, tako da žice koje ih povezuju mogu prolaziti duž ploče.

Ako imate prijedloge kako poboljšati krug, komentirajte ili mi pošaljite e -poruku.

Korak 3: Pronađite neke alate

Za ovaj projekt koristim sljedeće alate i opremu:

• Tlocrtna ploča za ispitivanje komponenti prije nego što ih zalemite na stripboard
• Mali par kliješta za rezanje žica
• Automatski skidač žice
• Par kliješta za savijanje žica s čvrstom jezgrom i nogu komponenti
• Lemilica s podesivom temperaturom
• "Ruke pomoći" za držanje trake za lemljenje
• Mali pojačani zvučnik i 3,5 -milimetarski audio kabel za testiranje audio izlaza krugova

Korak 4: Slijedite shemu

Ova shema je izrađena s Fritzingom i preporučujem da je provjerite tijekom cijelog procesa kako biste vidjeli da niste propustili nijednu komponentu ili vezu.

Komponente na shemi ne izgledaju baš kao one koje sam koristio u svom krugu, ali pokazuje kako spojiti žice i pinovi su na istim mjestima kao i na mojim komponentama.

Korak 5: Spojite Arduino na ploču za razbijanje MicroSD kartice

Preporučujem da započnete projekt testiranjem dvije najvažnije komponente sklopa: Arduino Nano i ploče za probijanje MicroSD kartice. Ja to radim na ploči i kad dobro funkcionira, lemim komponente na traci što ga čini trajnim.

Ako želite saznati više o tome kako radi ploča za razbijanje MicroSD-a, preporučujem da pročitate ovaj vodič iz Adafruit-a: Vodič za razbijanje mikro SD kartica.

Lemljenje zaglavlja iglica na Arduino ploču i MicroSD ploču. Koristim ploču za držanje zaglavlja muških iglica na mjestu tijekom lemljenja. Može biti teško napraviti dobar lemni spoj, a na mojim primjerima slikat ćete neke neispravne. Preporučujem da prije početka pogledate neke vodiče za lemljenje ako vam je prvi put na lemilici.

Spojite MicroSD ploču za razbijanje na Arduino na ploči prema sljedećem redoslijedu:

• 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 (vidio sam ga i pod nazivom CLK)

CD-pin MicroSD ploče za razbijanje ne koristi se u ovom projektu.

Korak 6: Pripremite MicroSD karticu

Spojite MicroSD karticu na računalo pomoću adaptera. Koristim adapter za microSD karticu na SD karticu. Formatirajte MicroSD karticu pomoću softvera SD Formatter iz SD Association:

Koristim postavku “Overwrite Format” koja briše sve na MicroSD kartici iako je moja kartica potpuno nova i već prazna. Činim to jer se u mnogim vodičima preporučuje korištenje SD kartica s Arduinom. Odredite naziv kartice i pritisnite “Format”. To mi obično traje oko 5 minuta i završava porukom “Format kartice dovršen!”. Zatvorite SDFormatter.

Prenesite sve.wav datoteke komprimiranog zvučnog isječka u korijenski direktorij MicroSD kartice koja se nalazi ovdje. Izvadite MicroSD karticu nakon što je učitavanje završeno i vratite je na MicroSD ploču za razbijanje.

Ako se dobro snalazite u audio softveru, možete dodati vlastite zvučne isječke umjesto mojih ako ih imenujete na isti način kao u mojim primjerima. Datoteke bi trebale biti 8-bitne.wav-datoteke s frekvencijom uzorkovanja 44 100Hz.

Korak 7: Testirajte MicroSD karticu

Prenesite "CardInfoTest10"-kod na Arduino kako biste testirali vezu s MicroSD-karticom. Ovaj kôd stvorio je Limor Fried 2011., a izmijenio Tom Igoe 2012., a nalazi se i objašnjava na web stranici Arduino ovdje.

Otvorite serijski monitor na 9600 bauda i potvrdite da ćete dobiti sljedeću poruku:

“Inicijalizacija SD kartice … Ožičenje je ispravno i kartica je prisutna.

Vrsta kartice: SDHC

Tip glasnoće je FAT32”

Zatim slijedi mnogo redaka teksta koji nam sada nisu važni.

Ako želite naučiti kako radi serijski monitor, pogledajte ovu lekciju iz Adafruit -a: Serijski monitor arduino.

Korak 8: Lemite Arduino i MicroSD ploču za razbijanje na Stripboard

Odvojite Arduino od računala i nježno odvojite Arduino i MicroSD ploču za razbijanje iz matične ploče. Koristim mali odvijač "ravne glave" i pomičem ga između plastičnog dijela zaglavlja muških iglica i ploče za kruh na nekoliko mjesta sve dok se komponente dovoljno ne olabave da se mogu ručno podići.

Odložite matičnu ploču i preokrenite traku tako da su bakreni otoci okrenuti prema dolje. Sada je vrijeme za lemljenje Arduina i MicroSD ploče za probijanje na stripboard kako bi ti dijelovi projekta bili trajni. Upamtite da je nakon lemljenja na traku za kuhanje teško ukloniti komponente pa provjerite jesu li ispravno postavljeni u odgovarajućim položajima i da su gurnuti što je moguće bliže traci kako bi im nakon lemljenja dali dobru mehaničku čvrstoću.

Koristim izolacijsku traku za držanje komponenti tijekom lemljenja jer prilikom lemljenja morate okrenuti traku naopako kako biste vidjeli bakrene otoke i zaglavlja muških iglica na kojima će se lemiti.

Za vrijeme lemljenja koristim „ruke za pomoć“kako bih izbjegao polaganje trakaste ploče i labavih dijelova na stol. Ako legnu, labave se komponente mogu malo pomicati i može se izgubiti čvrsto prianjanje na traku.

Ponovite postupak za MicroSD ploču za razbijanje. Najprije ga čvrsto postavite na pravo mjesto i pričvrstite izolacijskom trakom.

Budući da ploča za probijanje MicroSD -a ima samo muške zatiče s jedne strane, bit će pričvršćena u nagibnom položaju. Ne vidim nikakav problem u tome pa ga pričvršćujem kutom izolacijskom trakom i čvrsto leže nakon lemljenja.

Zatim okrećem traku naopako i koristim svoje "ruke pomoći" pri lemljenju.

Korak 9: Spojite gumb za kontrolu glasnoće i niskopropusni filtar na strip traku

Sada je vrijeme za dodavanje komponenti na stripboard za izlaz zvuka i kontrolu glasnoće. Komponente će biti međusobno povezane obojenom žicom od pune jezgre.

Potenciometar djeluje kao kontrola glasnoće, kada se okrene povećava otpor i smanjuje glasnoću zvuka. Ako želite saznati više o potenciometrima, možete pogledati ovu stranicu wikipedije: en.wikipedia.org/wiki/Potenciometar.

Otpornik od 1 k Ohma i keramički kondenzator od 0, 1 uF djeluju kao niskopropusni filter za uklanjanje šuma velike visine. Ako želite saznati više o niskopropusnim filterima, možete pogledati ovu stranicu wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Low-pass_filter

Lemio sam ove komponente na stripboard prije lemljenja žica između MicroSD ploče za razbijanje i Arduina. To činim jer želim da žice za izlaz zvuka leže blizu strippurta.

Počnite s izravnavanjem metalnih nogu potenciometra ako su savijene poput mojih u primjeru. Na taj način možete provući noge kroz rupe na traci kako biste povećali čvrstoću koja drži potenciometar na mjestu na traci.

Potenciometar gurnite kroz rupe na traci prema shemi prženja.

Pomoću kliješta savijte potporne noge potenciometra prema traci.

Sada je vrijeme za povezivanje potenciometra s Arduinom. Odrežite žicu s punom jezgrom na odgovarajuću duljinu.

Pomoću alata za kabelsku traku uklonite oko 5 mm plastike sa svakog kraja žice kako biste izložili metal iznutra.

Klještima savijte žicu tako da pristaje uz strip strip.

Gurnite žicu kroz rupe na traci za spajanje povezujući je s desnim pinom potenciometra i Arduino iglom D9. Savijte žicu na stražnjoj strani trake kako biste držali žicu na mjestu dok se dodaje još komponenti. Nemojte još lemiti.

Ponovite postupak dodavanjem žice na srednju iglu potenciometra i praznom iglom desno od potenciometra prema shemama prženja.

Dodajte otpornik od 1 k Ohma u rupu pored žice sa srednjeg pina potenciometra.

Upotrijebite kliješta da dva puta savijete jednu nogu kondenzatora kako bi se uklopila u dvije rupe na traci prema shemi prženja.

Gurnite kondenzator kroz rupe na traci za trake tako da jedna noga dijeli rupu s otpornikom, a jedna noga prolazi kroz rupu na praznom otoku s 3 rupe desno od otpornika.

Kondenzator gurnite dovoljno daleko prema dolje tako da ne bude viši od trake od police potenciometra ispod navoja. To je zato što će metalni vrh kućišta nasloniti na policu na potenciometru i stoga kondenzator ne smije biti na putu prema vrhu.

Dodajte još dvije žice za spajanje arduino mase na lijevi pin potenciometra i nastavite odatle do rupe spojene na kondenzator.

Korak 10: Lemite tipku za kontrolu glasnoće i niskopropusni filtar na strip ploču

Nakon što savijete sve žice na stražnjoj strani trake kako komponente i žice ne bi otpali, možete okrenuti traku naopako. Koristim svoje "ruke pomoći" da držim traku naopako. Pazite da savijene noge dijelova i žica ne ometaju bilo što drugo. Ponekad se savijene noge mogu upotrijebiti za premošćivanje razmaka između različitih bakrenih otoka. Obično je to dobro učiniti s masom i 5V pinovima Arduina jer su mnoge komponente često povezane s ove dvije. U ovom slučaju koristim ovu tehniku na Arduino uzemljivaču.

Nakon lemljenja oštrim kliještima režem noge i žice tamo gdje su predugi.

Korak 11: Spojite MicroSD izbojnu ploču na Arduino

Sada je vrijeme za povezivanje MicroSD ploče za razbijanje s Arduinom. Počnite povezivanjem žice između uzemljenja Arduina i uzemljenja MicroSD ploče za razbijanje. Sada koristim produžetak Arduino uzemljivača koji sam stvorio lemljenjem kraja žice koja ide između Arduina i lijevog zatiča potenciometra do susjednog bakrenog otoka pored uzemljenja Arduina.

Nastavite savijati kraj žice na stražnjoj strani trake kako biste držali žicu na mjestu i pričekajte s lemljenjem dok sve žice između Arduina i MicroSD ploče za probijanje ne sjednu na svoje mjesto.

Dodajte žicu između CS-pina MicroSD ploče za razbijanje i D10-pina Arduina.

Nastavite žicom između DI-pina MicroSD ploče za razbijanje i D11-pina Arduina.

Spojite DO razdjelne ploče MicroSD-a s D12-pinom Arduina.

Spojite SCK-pin MicroSD razvodne ploče (na drugu MicroSD razvodnu ploču koju sam koristio prije nego što je ovaj pin nazvan CLK umjesto SCK) s D13-pinom Arduina.

Posljednja spojena žica nalazi se između VCC-pina MicroSD ploče za razbijanje i 5V-pina Arduina.

Žice mogu biti malo skučene, ali pazite da se metalni dijelovi žica ne dodiruju.

Okrenite traku za trake i provjerite jesu li žice još uvijek na mjestu.

Korak 12: Lemite MicroSD izbojnu ploču na strip traku

Nanesite lemljenje i odrežite zaostale krajeve žice.

Korak 13: Spojite i lemite audio priključak na strip ploču

Sada je vrijeme za spajanje audio priključka na stripboard. Počnite pričvršćivanjem žica na audio utičnicu i savijte žice oko iglica audio priključnice kako bi ostale na mjestu.

Tijekom lemljenja može biti teško držati žicu na mjestu. Za to još jednom koristim svoje „ruke pomoći“.

Spojite žice audio priključnice na stripboard prema shemi fritacije i savijte žice na stražnjoj strani stripboard -a da ih drže na mjestu.

Okrenite stripboard naopako i nanesite lem na žice audio priključnice. Zatim zarežite preostale žice kliještima.

Korak 14: Testirajte audio priključak

Sada je vrijeme za testiranje audio izlaza. Spojite Arduino na računalo i prenesite kod „andi_testsound“koji se nalazi ovdje.

Spojite audio priključak s 3,5 -milimetarskim audio kabelom (istu vrstu konektora koje koriste normalne slušalice) na pojačani zvučnik. U ovom videu povezujem audio utičnicu s malim bluetooth zvučnikom koji sa stražnje strane ima 3,5 mm ulaz "Audio In". Ovaj krug neće raditi sa spojenim slušalicama jer nema pojačanje zvuka. Arduino još treba povezati s računalom kako bi dobio napajanje. Kôd “andi_testsound” reproducira različite zvučne isječke s MicroSD kartice i ako sve funkcionira, sada ćete kroz zvučnik čuti nasumični ritam. Također možete okrenuti potenciometar za povećanje ili smanjenje glasnoće izlaza.

Korak 15: Spojite i lemite potenciometre na traku

Sada je vrijeme za dodavanje ostatka potenciometara koji se koriste kao gumbi za upravljanje generiranim otkucajima. Pročitajte više o korištenju potenciometara kao analognih ulaza s Arduinom na Arduino web stranici: Čitanje potenciometra (analogni ulaz).

Pomoću kliješta izravnajte nožice potenciometara koji nemaju električnu funkciju, baš kao što je to učinjeno s prvim potenciometrom.

Postavite potenciometre na pravo mjesto prema Fritzing-shemi sa svih pet nogu komponenti kroz rupe.

Savijte dvije bočne noge na stražnjoj strani trake kako biste im dali mehaničku čvrstoću tijekom lemljenja.

Lemite svih pet nogu čak i ako bočne noge nemaju nikakvu električnu funkciju. Time potenciometrima daje malo dodatne mehaničke čvrstoće.

Korak 16: Spojite i lemite kondenzatore na strip ploču

Kondenzatori se dodaju između izlaznog pina signala i uzemljenja na potenciometrima kako bi signal bio stabilniji. Pročitajte više o uglađivanju ulaza u ovom uputu: Ulaz za glatki potenciometar.

Dodajte kondenzatore na traku prema Fritzing-shemi. Gurnite ih prema dolje što bliže traci za trake tako da im vrh ne bude iznad police potenciometara.

Savijte noge kondenzatora na stražnjoj strani trake kako biste ih držali na mjestu tijekom lemljenja.

Lemiti noge i odrezati preostalu duljinu.

Korak 17: Spojite i lemite rotacijski davač na traku

Izravnajte dvije bočne noge rotacijskog davača tako da leže ravno uz stripboard. To činim jer moji rotacijski enkoderi imaju bočne noge koje su prevelike za proguranje kroz rupu na traci.

Gurnite zakretni davač kroz traku na pravom mjestu prema shemi Fritzing.

Zatim koristim izolacijsku traku da držim rotacijski davač na mjestu tijekom lemljenja jer ga igle davača ne drže na svom mjestu dovoljno dobro.

Lemite rotirajući davač i uklonite traku.

Korak 18: Spajanje i lemljenje žica Spajanje potenciometara na Arduino (1/2)

Dodajte signalne kabele sa srednjih pinova svakog potenciometra na desni Arduino pin prema shemi Fritzing.

Učinite isto sa 5V žicama koje serijski povezuju desne pinove potenciometra s VCC-pinom MicroSD ploče za razbijanje.

Savijte žice na stražnjoj strani trake.

Lemiti žice i izrezati zaostali metalni dio žica.

Korak 19: Spajanje i lemljenje žica Spajanje potenciometara na Arduino (2/2)

Počinje se stvarati gužva na prednjoj strani stripboard -a pa želimo dodati zadnje žice na stražnju stranu za povezivanje posljednjih pinova komponenti. Sada kada su potenciometri i rotacijski davač postavljeni, trakasta ploča može sama stajati naopačke što pomaže tijekom lemljenja žica ravno na stražnjoj strani.

Započnite mjerenjem tri žice jednake duljine koje će spojiti uzemljenje igle potenciometara. Ove žice neće proći kroz rupe već će biti lemljene dok leže pored desnog zatiča prema Fritzing-shemi.

Ovo je teže nego lemiti žicu koja je prošla kroz rupu i koja je savijena pa počnite s jednom žicom odjednom i pazite da ne preklapate lemljenje različitih pinova.

Korak 20: Spajanje i lemljenje žica Spajanje rotacijskog davača na Arduino

Sada nastavite dodavanjem dvije kraće žice za spajanje žica za uzemljenje potenciometara na okretni davač.

Lemite žice dok pustite da stripboard samostalno stoji na potenciometrima.

Dodajte tri žice koje povezuju okretni davač s arduinom prema Fritzing-shemi i na kraju dodajte kratku žicu koja spaja uzemljenje pin-a MicroSD-a na pin za uzemljenje najbližeg potenciometra. Lemite žice jednu po jednu.

Korak 21: Testirajte potpuni ANDI kod

Sada je vrijeme da isprobate punu verziju koda koji se ovdje nalazi. Spojite Arduino na računalo i prenesite ANDI kod.

Zatim spojite kabel zvučnika na audio izlaz i isprobajte potenciometre i okretni davač. Ako čujete mnogo visokih tonova, ne brinite, to je za mene posljedica napajanja Arduina USB kabelom. U sljedećem koraku ćete lemiti konektor za bateriju i prekidač za napajanje na stripboard, a zatim Arduino više ne mora napajati računalo.

Korak 22: Spojite i lemite konektor za bateriju na strip ploču

Priključak za bateriju povezuje 9V bateriju kao izvor napajanja s stripboardom. Prekidač će uključiti ili isključiti projekt premošćivanjem ili prekidom crvene žice konektora za bateriju.

Odrežite crvenu žicu oko 10 cm od držača priključka za bateriju i savijte kraj žice oko srednjeg zatiča prekidača. Zatim spojite drugu žicu od oko 20 cm na jedan od vanjskih pinova prekidača.

Lemite obje crvene žice na prekidač pomoću "ruku za pomoć" kako biste držali žice na mjestu.

Spojite kraj crvene žice na Vin-pin Arduina, a crnu žicu na iglu za uzemljenje na mjestima prema Fritzing-shemi.

Savijte žice na stražnjoj strani trake i okrenite ploču kako biste je lemili na mjestu.

Pomoću prekidača za uključivanje uključite Arduino i provjerite da li se LED diode na mikrokontroleru uključuju.

Korak 23: Testirajte krug

Okrenite krajnji lijevi potenciometar do kraja u smjeru suprotnom od kazaljke na satu da biste smanjili glasnoću, a zatim priključite kabel zvučnika u audio priključak. Zvučnik bi također trebao biti na minimalnoj glasnoći tijekom povezivanja stripboard -a kako bi se izbjegli visoki šumovi koji se ponekad mogu pojaviti tijekom guranja kabela zvučnika u audio konektor.

Korak 24: Ogradite ga na svoj način

Odlično, završili ste! Sada je na vama da uključite krug kako god želite. Odlučio sam staviti svoj krug unutar kućišta od aluminijskog lima i šperploče od breze tamno obojeno, ali slobodno to učinite kako god želite.

Ostavite komentar ili mi pošaljite e -poruku na [email protected] sa svojim sklopovima ili ako imate pitanja ili poboljšanja za podijeliti!

Druga nagrada na Prvom natječaju za autore 2018

Drugoplasirani u Epilog izazovu 9

Drugoplasirani na Arduino natjecanju 2017