Arduino upravljani zvonik/Carillon: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Ovo je skup glazbenih zvona koja se pokreću solenoidima i kojima upravlja Arduino mikrokontroler. Postoji 8 zvona koja pokrivaju jednu oktavu. Zvonima se može upravljati s računala 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 kromatskih zvona. Dobio sam ih 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. Vjerojatno možete pronaći slično na mikrokontroleru Ebay. Arudino. ~ 45 USD. Ja sam svoje dobio od SparkFun electronics. Proto/Perf ploče i ostalih komponenti kako bih napravio svoj prilagođeni 'štit' za arduino. 10 USD Darlington ploča vozača. Koristio sam jedan koji sam imao okolo, ali vjerujem da se ne prodaje zasebno. To bi trebalo biti moguće učiniti pomoću čipa ULN2803 za nekoliko dolara.

Korak 2: Obrada drveta

Začudo, ovaj korak je trajao najduže. Kodiranje i ožičenje uzeli su 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 zalijepljeno PVA ljepilom. Da bih više učvrstio držače solenoida, napravio sam matricu u MS Visio, a zatim je zalijepio na 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 temelji se na čipu ULN2803, koji je prilično uobičajen i jeftin. Napomena: Solenoidi (obično) nisu dizajnirani za stalnu vožnju! Mogu se otopiti ako to učinite! Za više informacija pogledajte odjeljak o softveru. Arduino strana: Ovo je bilo samo pitanje pronalaska 8 IO pinova s 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, a četiri analogne ulazne pinove s druge strane kao digitalne izlaze. Također sam dodao potenciometar spojen 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 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 s računala. Arduino USBSerial veza bila je idealan način za to. Arduino prima serijske podatke s računala koji odgovaraju kojim notama svirati. Protokol je jednostavan; bilješke su sve u ASCII tekstualnim ekvivalentima. Tu je i brojčani broj kao varijabla kašnjenja. Npr. Računalo šalje: "cde2fgABC" i 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 kôd sa strane: Arduino kôd prima serijske podatke, dekodira koju notu ili odgađa reprodukciju, a zatim na odgovarajući način prebacuje solenoide. Govoreći o tome. Provjerite je li vaš kôd osmišljen 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 neprestano proziva, itd. Kôd sa strane računala: Klijentski program je napisan na C#. Ima gumbe za svaku pojedinačnu notu, kao i gumbe za unaprijed programirane melodije. Podaci bilješke šalju se na serijski port. Izvorni kod za sve je priložen. Soba za poboljšanje:

Polifonične note

Ostavila sam mogućnost da se dvije note sviraju istodobno, jer nisam mislila da bi ih zahtijevale neke melodije sposobne uklopiti u 1 oktavu. Dodatno ispaljivanje više od jedne magnetne limenke

Ubijanje reda

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

Korak 5: Upravljanje zvonima

Upravljanje zvonima prilično je jednostavno. Priključite USB kabel i otvorite računalni softver. Možete kliknuti na pojedinačne tipke zvona da biste pustili melodiju. Opcijski postoje gumbi za reprodukciju ljestvica, unaprijed programirane melodije, a također i okvir za tekst za slobodni unos teksta. Uključio sam video zapis zvona. Do sada su programirane samo jednostavne melodije. Video je ovdje: https://blip.tv/file/1521415 (Ako netko zna svirati temu Futurama u jednoj C do C oktavi, molim da mi javi …)