TEMPADOR DEL TAMBORER: 30 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

El treball més important d’un bateria és mantenir el temps. Això vol dir que el ritme es mantingui constant per a cada cançó.

El Tempo Keeper de la bateria és un dispositiu que ajuda els bateries a passar un temps encara millor. Consisteix en un petit disc piezo que es fixa al cap del tambor. Cada vegada que el bateria toca el tambor, el dispositiu mostra els batecs per minut en funció del temps entre cops. Si la banda comença a accelerar-se o alentir-se involuntàriament, el bateria es fa conscient a l'instant i pot fer una petita correcció per mantenir un tempo consistent.

En una actuació recent amb una banda per a la qual toco la bateria, un altre bateria del públic va pensar que la meva banda tocava a una pista de clic, un metrònom que fa clic a cada ritme als auriculars que porten els membres de la banda, perquè el ritme era molt constant. al llarg de cada cançó. Quin elogi i homenatge al Tempo Keeper del bateria!

Pas 1: PARTS

Aquí teniu una llista completa de les parts que necessiteu per crear el conservador de temperatura del tambor, el cost aproximat i les notes sobre exactament el que he utilitzat per crear la meva. Podeu obtenir aquestes parts a llocs web com Amazon, eBay, Adafruit i SparkFun. Les peces menys costoses se solen vendre a eBay i provenen de la Xina, de manera que poden trigar unes quantes setmanes a arribar. Heu d’utilitzar diferents controladors si obteniu un microcontrolador barat de la Xina (com he fet jo) que si adquiriu un Arduino de marca dels Estats Units. He observat què heu de fer per descarregar i instal·lar els altres controladors.

1. Microcontrolador. Vaig utilitzar un clon Arduino Nano de la Xina que venia amb les capçaleres ja soldades. (4,50 dòlars)

2. Pantalla de quatre dígits. Assegureu-vos que obtingueu una pantalla de quatre dígits que utilitzi quatre pins. No obtingueu una pantalla de quatre dígits de 7 segments perquè requereix 12 pins. (3,50 dòlars)

3. Recinte del projecte. He utilitzat un recinte per a projectes de RadioShack de 3 "x 2" x 1 ". Assegureu-vos que sigui de plàstic perquè heu de tallar un forat per a la pantalla de quatre dígits. (6,00 $)

4. Piezo Com que aquesta peça es troba al tambor i està subjecta a molts moviments i vibracions, haureu d'utilitzar un piezo amb una carcassa al voltant. Hi ha versions barates amb carcassa de plàstic, però he optat per una amb carcassa més resistent que s’utilitza per a pastilles de guitarra. (10,00 dòlars)

5. Extensió de cable per piezo. He utilitzat un cable normal de 22 AWG. (1,00 dòlars)

6. Resistència de 10K Ohm. El 10K és marró - negre - taronja - daurat. (0,25 dòlars)

7. Bateria. Aquesta va ser la solució més fàcil per a mi perquè no volia molestar-me amb les piles alcalines, serveix de base a la caixa del projecte i dura per sempre. Per a alguna cosa més petita, probablement podríeu fer servir un parell de bateries de cèl·lules. (8,00 dòlars)

8. Cable USB. El cable alimenta el Nano des de la bateria i proporciona la interfície entre l’ordinador i el Nano per carregar l’esbós. (0,00 $ - inclòs amb el microcontrolador)

9. Perf Board. Soldareu els components al tauler i només retallareu la part que utilitzeu. (2,00 dòlars)

10. Taula de pa. Primer vaig muntar un prototip d’aquest projecte amb una placa de plàstic i cables de pont. Un cop el vaig fer funcionar correctament, vaig soldar una versió final al tauler de perf. No cal que ho feu, però és recomanable. (2,00 dòlars)

11. Cables de pont. Necessiteu quatre cables entre homes per muntar, provar i soldar. (1,00 dòlars)

12. tires de velcro. Feu servir el velcro per fixar el sensor piezoelèctric al tambor. També podeu utilitzar-lo per connectar el recinte del projecte i la bateria. (0,80 dòlars)

Cost aproximat total: 39,05 $

Pas 2: EINES

Aquí teniu les eines necessàries per muntar el projecte

1. Soldador. Un cop el prototip estigui funcionant, mourà els components de la placa de control a una placa de perf.

2. Soldar. Igual que el número 1.

3. Dremel o una eina similar. L'utilitzarà per tallar el tauler de perfecció i crear forats al recinte del projecte per a la pantalla i el port USB.

4. Cinta elèctrica. Soldareu els cables d’extensió al piezo i, a continuació, poseu cinta elèctrica al voltant del lloc que heu soldat.

5. Tornavís. Necessiteu això per obrir i després tancar el recinte del projecte.

6. Ordinador. Escriviu el vostre esbós a l’ordinador i el penjarà al microcontrolador.

7. Programari IDE Arduino. (també disponible com a eina basada en web).

Pas 3: COM FUNCIONA

Abans d’ajuntar-lo, és útil entendre com funciona.

1. Un piezo * és un component que mesura la quantitat de vibració que hi ha. Fixem el piezo al tambor i els cables del piezo a un microcontrolador per llegir quina vibració hi ha al tambor.

2. L'esbós del microcontrolador llegeix el piezo per determinar quan es va colpejar el tambor i enregistra el temps. La propera vegada que es toqui el tambor, assenyala aquest temps i calcula els batecs per minut en funció d’aquest èxit i de l’èxit anterior.

3. També adjuntem una pantalla digital al microcontrolador. Després de calcular pulsacions per minut, mostra el resultat a la pantalla digital. Podeu col·locar aquesta part del dispositiu en qualsevol lloc que pugueu veure mentre jugueu. Vaig posar la meva al costat del barret alt a terra.

Nota: si no esteu reproduint notes de quart a la trampa, la lectura reflectirà el que estigueu reproduint. Espereu fins que torneu a tocar el ritme de la cançó per determinar la velocitat.

* Utilitzem un piezo com a component INPUT en aquest projecte per mesurar la quantitat de vibració. En altres projectes, quan el feu servir com a component OUTPUT, crea vibracions i es converteix en un altaveu.

Pas 4: PROTOTIP DE PANERA

Com que la soldadura no és el meu millor talent, primer he ajuntat un prototip de dispositiu fent servir una placa de plàstic i cables de pont per assegurar-me que funcioni. Un cop funcionava, el vaig traslladar a un tauler de perf i el vaig soldar. Si sou un fabricant experimentat, podeu ometre aquesta part i soldar-la directament a un tauler de perfils.

1. Col·loqueu el microcontrolador al mig de la placa de control perquè quedi una columna de plàstic que separi els passadors del costat esquerre del tauler i els passadors del costat dret del tauler. Assegureu-vos que el port USB estigui a la vora del tauler de control i no al centre, tal com es mostra a la imatge.

Pas 5: CONNEXEU PIEZO

El piezo és un sensor analògic perquè informa d'un valor entre 0 i 1024, de manera que ha de connectar-se a un pin analògic de l'arduino. He utilitzat el primer pin analògic, A0.

1. Connecteu el cable positiu (vermell) del piezo al pin A0 de l'Arduino.

2. Connecteu el cable negatiu (negre) del piezo a un dels pins de terra (GND) de l'Arduino.

Pas 6: CONNECTEU RESISTOR

Connecteu la resistència als mateixos pins als quals està connectat el piezo (A0 i GND)

(No importa quin costat de la resistència es connecti a quin pin; són iguals).

Pas 7: CONNECTEU EL PIN CLK DE LA PANTALLA

La pantalla de quatre dígits es connecta a dos pins digitals de l’Arduino. He utilitzat els dos primers pins digitals del Nano, que són D2 i D3.

Connecteu el pin CLK de la pantalla al pin D3 de l’Arduino mitjançant un cable femella a home

Pas 8: CONNECTEU EL PIN DIO DE LA PANTALLA

Connecteu el pin DIO de la pantalla al pin D2 de l’Arduino mitjançant un cable femella a home

Pas 9: CONNECTEU EL PIN VCC DE LA PANTALLA

Connecteu el pin VCC de la pantalla al pin d'alimentació de 5 V de l'Arduino mitjançant un cable femella a home

Pas 10: CONNECTEU EL PIN GND DE LA PANTALLA

1. Connecteu el pin GND de la pantalla a un pin GND de l'Arduino mitjançant un cable femella a home.

Això és tot el que hi ha per al prototip electrònic

Pas 11: DESCÀRREGA DE DRIVERS CH340 (Opcional)

Si feu servir un Arduino més barat de la Xina, probablement utilitzi el xip CH340 per comunicar-se amb un ordinador. Heu de descarregar i instal·lar els controladors d’aquest xip. Podeu descarregar els controladors oficials des d’aquest lloc (la pàgina està en anglès i xinès si us fixeu bé). Instal·leu els controladors al vostre PC executant l’executable.

Pas 12: DESCARREGAR LA BIBLIOTECA DE PANTALLA DIGITAL (TM1637)

La pantalla de quatre dígits utilitza un xip TM1637. Cal descarregar una biblioteca que faciliti la visualització de números a la pantalla digital. Aneu a https://github.com/avishorp/TM1637. Trieu Clona o Baixa i seleccioneu Baixa Zip. Deseu el fitxer al vostre ordinador.

Pas 13: INSTAL·LEU LA BIBLIOTECA DE DISPLAY DIGITAL

1. Executeu el programari Arduino IDE a l'ordinador. Es presentarà l'esquema d'un esbós en blanc.

2. Seleccioneu Esbós | Inclou la biblioteca | Afegiu la biblioteca. ZIP … i trieu el fitxer que heu baixat de Github per instal·lar la biblioteca.

Pas 14: SELECCIÓ DE LA TAULA I DEL PORT ARDUINO

1. Connecteu l'Arduino a l'ordinador amb un cable USB. A continuació, canvieu a l'IDE Arduino i al nou esbós que estigui obert.

2. Seleccioneu la placa correcta, per exemple, l'Arduino Nano.

3. Seleccioneu el port al qual està connectat Arduino a l'ordinador.

Pas 15: esbós: antecedents

1. Per determinar si es va colpejar el tambor, vam llegir el pin del sensor piezoelèctric A0. El piezo mesura la quantitat de vibració del tambor i ens dóna un valor entre 0 (sense vibració) i 1024 (vibració màxima).

2. Com que pot haver-hi algunes vibracions lleus de la música i dels altres instruments, no podem dir que cap lectura per sobre de zero indiqui un cop al tambor. Hem de permetre soroll quan comprovem la lectura del piezo. Anomeno aquest valor llindar i he seleccionat 100. Això vol dir que qualsevol lectura superior a 100 indica un cop al tambor. Qualsevol cosa de 100 o menys és només soroll. Consell: si el dispositiu mostra lectures quan no heu tocat el tambor, augmenteu aquest valor.

3. Com que estem calculant pulsacions per minut, hem de fer un seguiment del temps de cada cop fins al tambor. El microcontrolador fa un seguiment del nombre de mil·lisegons que han passat des que va començar. Aquest valor el tenim disponible amb la funció millis (), que és un enter llarg (tipus long).

Pas 16: ESQUEMA: PRE-CONFIGURACIÓ

Escriviu el següent a la part superior de l'esbós, a sobre de la funció de configuració. (Si ho preferiu, podeu descarregar l’esbós final al final de l’explicació).

1. Primer, incloeu les dues biblioteques que necessitem: TM1637Display que heu descarregat i math.h.

2. A continuació, definiu els pins que estem utilitzant. Si recordeu de muntar el dispositiu, el pin CLK és el pin digital 2, el pin DIO és el pin digital 3 i el pin piezo és A0 (analògic 0).

3. De moment, definiu el LLIMITRE a 100.

4. A continuació, creeu dues variables que necessitem per a l’esbós anomenat lectura (la lectura actual del sensor piezoelèctric) i lastbeat (el temps del traç anterior).

5. Finalment, inicialitzeu la biblioteca TM1637 passant-li els números de pin que estem utilitzant CLK i DIO.

// Biblioteques

#include #include // Pins #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Variables int reading; long lastBeat; // Configura la biblioteca de visualització TM1637Display display (CLK, DIO);

Pas 17: SKETCH: FUNCIÓ DE CONFIGURACIÓ

Si esteu construint l'esbós pas a pas, escriviu el següent per a la funció setup ().

1. Utilitzeu la funció pinMode per declarar el pin piezo com a pin INPUT, ja que en llegirem.

2. Utilitzeu la funció setBrightness per configurar la pantalla digital al nivell més brillant. Utilitza una escala de 0 (menys brillant) a 7 (més brillant).

3. Com que no tenim cap cop de bateria anterior, establiu aquesta variable al temps actual.

configuració nul·la () {

// Configureu els pins pinMode (PIEZO, INPUT); // Estableix la brillantor de la pantalla display.setBrightness (7); // Grava el primer cop com ara lastBeat = millis (); }

Pas 18: SKETCH COS: LA LOGGICA

Escriviu el següent per a la funció loop principal () si esteu construint l'esbós pas a pas.

1. Llegiu el valor del sensor piezoelèctric fins que el sensor llegeixi un valor per sobre del llindar, indicant un cop al tambor. Emmagatzemeu l’hora actual del traç com aquest ritme.

2. A continuació, truqueu a la funció calculateBPM per calcular els batecs per minut. Passa la funció el temps d’aquest traç i el temps de l’últim traç per al càlcul. (El següent pas conté el cos de la funció). Emmagatzemeu el resultat en ppm.

3. A continuació, mostreu els batecs per minut a la pantalla LED passant el resultat a la funció de la biblioteca TM1347 anomenada showNumberDec ().

4. Finalment, configureu el temps del traç anterior (lastbeat) perquè sigui el temps d’aquest traç (thisbeat) i espereu el següent cop al tambor.

bucle buit () {

// Vam tenir un cop de tambor? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Registra l'hora, calcula bpm i mostra el resultat llarg thisBeat = millis (); int bpm = calculateBPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (ppm); // thisBeat ara és lastBeat per al següent cop de bateria lastBeat = thisBeat; }}

Pas 19: ESQUEMA: CALCULEU BATUTS PER MINUT

Suggeriment: col·loqueu aquesta funció per sobre de la funció de configuració del programa per no haver-la de declarar dues vegades.

Consulteu el diagrama anterior per obtenir un càlcul de mostra.

1. Creeu una funció per realitzar el càlcul de pulsacions per minut (bpm). Accepteu el temps d’aquest cop de bateria (thisTime) i el temps de la carrera de tambor anterior (lastTime) com a paràmetres.

2. Resteu el temps entre els dos cops de bateria i emmagatzemeu-lo com hagi passat. La diferència de temps proporciona el nombre de pulsacions (1) per milisegon (ms).

3. Convertiu pulsacions per milisegon a pulsacions per minut. Com que hi ha 1000 mil·lisegons en un segon, divideix 1000 pel temps entre els dos cops per obtenir pulsacions (1) per segon. Com que hi ha 60 segons en un minut, multipliqueu-ho per 60 per obtenir pulsacions (1) per minut. Arrodoneix el resultat final per retornar un valor enter (nombre enter).

Si ho preferiu, podeu descarregar l’esbós final d’aquest pas

int calculateBPM (long thisTime, long lastTime) {

llarg transcorregut = thisTime - lastTime; doble bpm = rodó (1000. / transcorregut * 60.); return (int) bpm; }

Pas 20: DESAR I CARREGAR

1. A l'IDE Arduino, seleccioneu Fitxer i trieu Desa. Escriviu un nom per al vostre esbós i feu clic a Desa per desar l'esbós (només heu de posar-li un nom la primera vegada que el deseu).

2. Seleccioneu Esbós i seleccioneu Puja per penjar l'esbós al vostre Arduino i preparar-vos per a la prova.

Pas 21: CONNEXEU LA BATERIA I PROVEU EL PROTOTIP

Proveu el dispositiu abans de reunir la versió final.

1. Connecteu el paquet de bateries al microcontrolador t

2. Col·loqueu el piezo sobre un tambor i manteniu-lo al seu lloc amb el dit.

3. Pegueu el tambor diverses vegades i verifiqueu que la lectura proporciona els batecs per minut en funció dels cops de tambor.

3. Quan funcioni correctament, podeu soldar la versió final.

Pas 22: EXTENSIÓ DE SOLDADORS A PIEZO

1. Com que el piezo estarà al tambor i la resta de la unitat estarà en un altre lloc, haureu d’estendre la quantitat de filferro del piezo. Soldeu els extrems del piezo a uns 3 peus de filferro per proporcionar una mica més de folga.

Consell: si el cable de l'extensió no està acolorit, marqueu quin és el vermell i quin és el negre del piezo.

Pas 23: MOU COMPONENTS A LA JUNTA PERF

A continuació, moveu els circuits de la placa de plàstic a la placa de perfils i soldeu els components. La versió soldada ha de ser idèntica a la versió de taulers de suport.

1. Moveu el microcontrolador de la placa de plàstic a la placa perf, assegurant-vos que els conjunts de pins esquerre i dret no estan connectats i que el connector USB està orientat en la direcció correcta. Soldeu cada passador al tauler de perf.

2. Soldeu els llargs cables piezo que heu connectat (fil negre a GND i fil vermell a A0).

3. Soldeu la resistència als mateixos pins que el piezo.

4. Soldeu la pantalla tal com estava connectada a la taula de tall (CLK a D3; DIO a D2; VCC a + 5V i GND a GND).

Pas 24: TALLA DE LA TAULA PERF

1. Talleu amb cura les seccions no utilitzades de la placa perf per tal que el microcontrolador s'adapti a la caixa del projecte.

Pas 25: TANCAMENT DEL PROJECTE: MODIFICACIÓ DE LA PANTALLA DIGITAL

1. Utilitzeu un dremel o una eina similar per tallar un forat a la part superior del recinte del projecte per adaptar-lo a la pantalla digital.

Pas 26: TANCAMENT DEL PROJECTE: MODIFICACIÓ USB

1. Talleu un forat al costat del recinte del projecte per al port USB.

Pas 27: TANCAMENT DEL PROJECTE: MOSCA PER A FILS PIEZO

A l'extrem oposat d'on es troba la connexió USB del microcontrolador, talla una petita osca per als cables piezoelèctrics.

Pas 28: MUNTATGE DE LA UNITAT FINAL

1. Munteu la pantalla a la part superior del recinte del projecte perquè quedi al forat que heu creat.

2. Munteu la placa perf amb el microcontrolador a la part inferior del recinte del projecte perquè el port USB sigui accessible a través del forat que heu creat.

Pista: he posat un petit tros de tauler de suro entre les dues taules perquè no es toquin.

Pas 29: CARGOLAR EL TANCAMENT DEL PROJECTE JUNTS

Introduïu els cables piezoelèctrics a través de la osca que heu creat i cargoleu el recinte del projecte.

Pas 30: MONTEU PIEZO I PROVEU

1. Muntar el piezo sobre el cap del tambor amb tires de velcro.

2. Si us plau, la resta del dispositiu a terra o en un altre lloc fàcil de visualitzar mentre toqueu la bateria.

3. Impressiona els teus companys de banda amb les teves habilitats de cronometratge millorades.