Professor de flauta haptica: 10 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Us heu cansat d’oblidar la digitació d’un si bemoll alt i avergonyir-vos davant els companys de la vostra banda? No? Només jo? Doncs per ajudar-me a memoritzar les meves digitacions de flauta (en lloc de practicar-ho), vaig construir un professor de flauta hàptica per ajudar-me a recordar com tocar cada nota. Després de llegir aquest article sobre un professor de piano hàptic, vaig provar de fer-ne una per a flauta. Vaig fer servir dos Arduinos, un parell de brunzidors i molts cables per fer que aquesta cosa cobrés vida. El professor de flauta hàptica coneix les digitacions de totes les notes de la flauta (inclosos els plans i els esmolats) i us pot ensenyar a tocar l’escala cromàtica. Per utilitzar aquest professor de flauta, es posen els guants i després es selecciona la nota o la cançó a la pantalla LCD prement un botó. Quan es mostri la nota o la cançó desitjada, premeu l'altre botó i els dits que premeu a la flauta començaran a vibrar, mostrant-vos la digitació. En vibrar cada dit, la idea és que la digitació de la nota es convertís en memòria muscular. Aquest projecte és principalment per a persones que saben tocar la flauta i necessiten ajuda per memoritzar digitacions de notes i cançons. Aquest projecte també podria ajudar a aquells que no tenen molta coordinació o lesions a les mans quan no poden mantenir les coses quietes. Abans d'intentar aquest projecte, assegureu-vos de conèixer els conceptes bàsics d'Arduino i alguns circuits. Amb la introducció fora del camí, anem al procés de construcció.

Pas 1: llista de parts

Necessari:

2 arduinos

Taules de pa

Pantalla LCD: per mostrar la nota / la cançó

2 polsadors: per triar la nota o la cançó que voleu reproduir

Filferros

10 motors vibratoris: per enganxar els guants

Un parell de guants: per muntar els motors

2 resistències de 330 ohms

1 Potenciòmetre de 10k

3 xips L293D

Opcional:

1 timbre passiu

Una caixa per allotjar l’electrònica mentre practiqueu

Eines:

Pistola de cola calenta

Soldador

Cinta

Decapants de filferro

Your Brain (el més important)

Pas 2: Protocol I2C

Com que tractem de deu motors i l’Arduino només pot controlar la velocitat dels motors amb pins PWM, necessitem més d’un Ardunio per controlar els deu motors. Cada Arduino té uns 6 pins PWM, de manera que quan connectem dos Arduinos tenim un total de 12 pins PWM. Per connectar els dos Arduinos fem servir el protocol I2C. En poques paraules, aquesta és una manera de fer que un Arduino "mestre" controli un altre Arduino "esclau" enviant dades a través dels cables. Mireu el meu diagrama divertit per configurar el protocol I2C. Connecteu A4, A5 i GND dels dos Arduinos. Al codi, el mestre Arduino envia un valor a través dels cables i l’esclau Arduino el rep. Depenent del valor, l'esclau Arduino executa una tasca diferent. Per exemple, si vull tocar un C baix a la meva flauta, el mestre Arduino envia el valor del C baix a través dels cables (tot i que també indica quins dits de la mà dreta ha de vibrar) per dir-li a Arduino esclau que faci vibrar els dits. per a la baixa C. Aquí hi ha més informació sobre el protocol I2C.

Pas 3: prepareu els vostres motors

Aquests motors són barats i força dolents. Els cables cauran del motor fàcilment i els tornaran inútils. Voldreu posar una bola de cola calenta on el cable es connecti al motor per assegurar-los. A continuació, retireu amb cura els cables prims del motor i soldeu-ne els cables millor. Està bé si un està defectuós o acabes trencant-ne un perquè quan toques la flauta no hi ha cap tecla per al polze dret, de manera que només necessites 9 motors.

Pas 4: muntatge de motors als guants

Primer, poseu-vos els guants i assegureu-vos que encaixin. Mantingueu-los engegats i agafeu els motors. Trobeu un lloc on els motors vibrants s’adaptin còmodament i els extrems girin sense cap obstacle. A continuació, agafeu una mica de cola calenta i mentre tingueu el guant a la mà (o no, si no podeu suportar la calor), enganxeu els motors al lloc desitjat del dit. A continuació, agafeu els cables que heu soldat i enganxeu-los a la longitud del guant perquè no s’enredin. A continuació, agafeu alguns cables més llargs que finalment es connectin a l'Arduino (assegureu-vos que siguin prou llargs perquè pugueu moure-us lliurement quan estiguin connectats a l'Arduino (probablement al voltant del braç)) i soldeu-los als cables connectats al motor. Gireu els dos cables de cada motor junts per saber quins cables controlen cada motor. Ara que heu configurat els motors i els guants, configurarem el centre de control dels motors a la placa de control.

Pas 5: connecteu la pantalla LCD

Hi ha diverses guies pas a pas que us mostren com connectar una pantalla LCD a un Arduino. Aquí teniu un enllaç al lloc web Arduino que us explica com connectar-lo. El problema del lloc web Arduino és que el tutorial utilitza els pins PWM per a la pantalla LCD que necessitem per controlar els motors. Per tant, he canviat a quins pins es connecten els LCD per poder alliberar els pins PWM dels motors. Consulteu el meu diagrama per saber què he fet. En concret, això és el que he canviat: rs = 7, en = 11, d4 = 5, d5 = 8, d6 = 12, d7 = 13. Feu servir el pot de 10 k per a la pantalla LCD. Assegureu-vos de connectar la pantalla LCD al mestre Arduino i no al Arduino esclau.

Pas 6: Configuració de L293D

D'acord, per tant, aquests xips són motors de control. Cada conductor pot controlar 2 motors, amb la capacitat d'invertir la direcció del motor en el codi. Als meus propòsits, tinc molts motors i poc espai. Com que no importa de quina manera giri el motor (brunzit independentment de com giri), vaig connectar un extrem de cada motor a terra i l’altre al pin de sortida del controlador del motor, permetent que el xip controlés 4 motors. de 2. Consulteu el meu esquema de cablejat anterior sobre com connectar-los. També he afegit el full de dades per obtenir més informació sobre què fa cada pin al xip L239D. De moment, deixeu els pins d'entrada buits, ja que ho tractaré al següent pas.

Pas 7: Connexió del vostre Arduino a la configuració L293D

Ara agafeu els vostres tres components (guant amb motors, configuració L293D i pantalla LCD amb 2 Arduinos) i connecteu-los junts. El mestre Arduino controlarà els motors de la mà dreta i l’esclau Arduino controlarà els motors de la mà esquerra. Al mestre Arduino connect: motor Rpointer al pin 3; Mitjana = 10; Anell = 9; Rpinky = 6. Per a l'esclau Arduino connecteu-vos: Lpointer = pin 11; Lmiddle = 10; Lring = 9; Lpinky = 6; Lthumb = 5. Els cables de l'Arduino es connecten al pin del L293D al costat del pin al qual està connectat el motor que controla. Comproveu el meu bon ambient per trobar els punts exactes. A més, heu de configurar els botons aquí. Aquests haurien de ser ràpids de configurar, només heu de seguir el meu descoratjament. Vaig utilitzar resistències de 330 ohms per als botons. Connecteu-ne un al pin 2 i l’altre al pin 4 ambdós al mestre Arduino. El que estigui connectat al pin 2 escollirà la nota i el que estigui connectat al pin 4 farà vibrar els motors de la nota que es mostra a la pantalla LCD.

Pas 8: Codi per a ambdós Arduinos

Necessitem dos conjunts de codi diferents per a cada Arduino. Els he penjat al meu GitHub. Cadascun té el nom de l'Arduino al qual se suposa que s'ha de penjar. Assegureu-vos de fer una ullada al meu codi. Si teniu alguna pregunta, cal respondre-hi.

Pas 9: alimentar-lo

Com que els motors consumeixen molta energia, he utilitzat 2 bateries de 9V per alimentar-lo. Probablement no sigui el millor, però em va funcionar. Connecteu el vin de tots dos Arduino als rails elèctrics de les taules de connexió i connecteu la terra del mestre als rails de les taules de suport. I ara ja esteu a punt per practicar la vostra flauta travessera!

Pas 10: alguns extres

Al meu codi, potser us heu adonat que he comentat algunes línies. Aquestes línies serveixen perquè el professor de flauta toqui amb tu a través d’un timbre passiu. No tenia un brunzidor, de manera que simplement he afegit la funció com una cosa interessant. Simplement descomenteu el meu codi i afegiu un brunzidor a un pin obert de l'Arduino. Ara teniu una obra de teatre amb el professor!

Col·loqueu l'electrònica en una caixa o bossa perquè el vostre professor de flauta sigui portàtil.

Podeu programar més cançons! Com que tinc cada nota com a mètode, simplement podeu afegir una altra condició a la meva declaració de commutació i posar l'ordre de les notes de la cançó que vulgueu reproduir. Per canviar el temps, canvieu el retard entre cada nota.

Feu-m’ho saber si teniu cap pregunta o dubte als comentaris següents. Feliç flauta tocant!