Kako napraviti bežičnu zračnu klavirsku rukavicu: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Svrhe i funkcije:

Naš projekt nosive tehnologije 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 glasovirskih nota putem Bluetooth zvučnika pomicanjem prstiju bez povezivanja sa bilo kojim stacionarnim sustavom ili stvarnim instrumentom, kao i listanje kroz izbor instrumenata tako da se sve njihove note ili zvukovi također mogu igra se putem bežične rukavice po naredbi.

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 obavještavajući korisnika da je ovaj prst dovoljno savijen, a pomoću softvera Max 8, odgovarajuća nota će se reproducirati s računala. Dakle, svaki prst odgovara jedinstvenoj noti i korisnik će moći bežično reproducirati glazbu iz vanjskog izvora putem ove rukavice na ruci. Koristeći softver Max 8, ovo ne ograničava rukavicu samo na sviranju klavirske glazbe, već se sa svakog odgovarajućeg prsta mogu svirati drugi jedinstveni zvukovi dopuštajući svakom korisniku da manipulira bilo kojom vrstom zvukova.

Popis potrebnih materijala:

• Adafruit kratki savitljivi senzori (4),
• Moduli bijelog LED pozadinskog osvjetljenja Adafruit (4),
• 100 kΩ otpornici (4)
• 1kΩ otpornik (1)
• Komplet mikrokontrolera HexWear,
• Mikro USB na USB kabel
• Vanjska baterija koja se spaja na mikro USB izlaz
• AAA baterije
• Rukavica s rastezljivom tkaninom
• Prijenosno računalo s instaliranim softverom Arduino IDE i Max 8
• 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
• Žičane krimpe
• 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. Kad je savitljivi osjetnik savijen, njegov otpor raste s otprilike 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, također moramo koristiti proširivač priključaka zbog ograničenog broja priključaka dostupnih na HEXWearu. Četiri fleksibilna senzora povezujemo putem analognih ulaza na HEXWear -u, Bluetooth para na TX i RX pinove te povezujemo MCP23017 ekspander porta na SDA i SCL pinove koji će tada napajati LED diode.

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

Korak 2: Instaliranje dodatnih knjižnica:

S obzirom na to da smo koristili HEXWear, potrebno je instalirati dodatne knjižnice kako bi se pravilno koristilo Arduino softver. Za to upotrijebite sljedeće upute:

1) (Samo za Windows, korisnici Mac računala 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 predviđeno mjesto za dodatne URL-ove upravitelja ploča zalijepite https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… kliknite "U redu". Idite na Alati -> Uprava: -> Upravitelj odbora. Na izborniku u gornjem lijevom kutu odaberite "Doprinos". Potražite, a zatim kliknite Gerbera Boards i kliknite Install. Zatvorite i ponovno otvorite Arduino IDE.

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

Korak 3: Stvaranje Arduino skice

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

Primijetili smo da granična vrijednost navedena na skici nije uvijek dosljedna u različitim HEXWears. Jedna preporuka koju imamo je korištenje serijskog plotera za određivanje analogne vrijednosti koja se očitava sa fleks senzora i označava kako se ta vrijednost mijenja od trenutka kada je savijena u usporedbi sa savijenom. Tada to možete koristiti za definiranje vlastite vrijednosti praga koja ispravno reagira na ponašanje osjetnika savijanja u vašem krugu.

Korak 4: Stvorite Max 8 Patcher

Max 8 patcher preslikava unose s tipkovnice ili signale primljene putem Bluetooth kanala prijenosnog računala u instrumentalne note. Max 8 patcher koji smo koristili u našem projektu nalazi se u privitku i dostupan je 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 gumb za ispis koji ulazi u serijski objekt i pogledajte dostupne portove na Max konzoli
• Odredite ispravan priključak s jednim označenim Bluetooth modulom, a ako je dostupno više njih, pokušajte svaki dok ne provjerite koji od njih radi
• Tijekom ovog procesa vaš bluetooth modul trebao bi treptati crveno, a kada radi ispravno, 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 ostavljaju se otvorenijim za tumačenje korisniku.

Za robusno povezivanje priključka za proširenje MCP23017 lemili smo njegove veze na tanku pločicu koju smo mogli staviti na rukavicu. Lemili smo žice na naše LED diode, a zatim lemimo odgovarajuće krajeve na masu ili na ploču koja ga 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 devetu iglu priključka za proširenje.

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

Korak 6: Lemljenje savitljivih senzora

Slično prethodnom koraku, ovaj korak nije toliko ograničen i lemljenje se može obaviti kako god se smatra da je najučinkovitije.

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

Korak 7: Spajanje 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 uspjeli 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 uistinu bio nosiv. Morat ćete spojiti svaki senzor savijanja na odgovarajući prst, negirajući palac zbog nepraktičnosti njegove korisnosti, te spojiti odgovarajuću LED lampicu koja svijetli na osjetnik savijanja na tom istom prstu. Najučinkovitiji način koji smo pronašli kako bismo osigurali pravilno savijanje osjetnika savijanja bila je vrpca, ali i zašivenje na rukavicu pomoću dodatnog komada tkanine jednako će dobro funkcionirati.

Zatim ćete morati spojiti HEXWear, proširivač priključaka i bluetooth na istu rukavicu. Primijetili smo da je također vrlo efektno priključiti vanjski izvor napajanja na narukvicu kako bi se omogućila najveća mobilnost, a ne spriječila mobilnost/nošenje. Što se tiče ostalih komponenti, preporučujemo da upotrijebite uvijače kako biste omotali višak žice kako biste konsolidirali prostor.

Budite sigurni da imate snažne lemljene spojeve i da nema izložene žice, tako da postoji velika fleksibilnost i sloboda postavljanja komponenti tamo gdje trebaju biti kako bi proizvod bio što estetski ugodniji.

Korak 9: Otklonite pogreške i uživajte

Tijekom ovog procesa postoji velika mogućnost pogreške, pa preporučujemo da provjerite rade li komponente dosljedno tijekom 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 ste uspješno izgradili radnu rukavicu, uživajte! Zabavite se lutajući sa svojim projektom i slobodno promijenite zvukove glasovira za sve druge uzorke za koje želite da imate zaista jedinstven instrument za nošenje!