Making the Spielatron (Robotic Glockenspiel): 11 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Hem creat aquest glockenspiel robòtic a partir de peces que ja teníem i vam fer.

Encara és experimental i es troba en la primera versió.

El Spielatron està controlat per un Arduino que reprodueix les ordres Midi que se li envien des d’un PC.

Les limitacions actuals són

1. És monofònic, és a dir, només pot tocar un martell a la vegada.
2. La velocitat del servo limita els batecs per minut o la durada de la nota de la música, per exemple, no es pot reproduir un semicircular a 120 BPM.

Pas 1: cerqueu un Glockenspiel i feu un marc de suport

Teníem un glockenspiel de més de 40 anys que va ser rescatat d'un departament de música de l'escola secundària quan es va superar els requisits. Ha estat assegut en un armari durant tot aquest temps esperant que es pugui fer servir una oportunitat. Està una mica tombat i algunes de les tecles són molestes i donen notes de so apagades, però, perquè la diversió de fer el projecte no justificava la compra d’un de nou.

El marc es va fer de fusta contraxapada de 10 mm de gruix i està dimensionat per adaptar-se al glockenspiel i per acomodar quatre parells de servos de modelatge RC. Es va determinar que la distància del glockenspiel al servo va proporcionar un arc de manera que el cap del martell colpejés el nombre desitjat de tecles sense colpejar les punxes que mantenen les tecles al seu lloc. Això va resultar aproximadament de 220 mm des del centre de rotació del servo fins al centre de les tecles.

El parell de servo un toca les tecles G5 fins a G6.

Servo parell de dues tecles d'atac G # 5 fins a G # 6.

Servo parell de tres tecles d'atac A6 a G7.

Servo parell de quatre tecles d'atac Bb6 fins a F # 7.

Pas 2: Impressió 3D i suports d’encaminament CNC i configuració de parells de servo: imatge 1

Teníem quatre servos antics JR NES-507 més dos servidors Hitec HS81 i dos servidors Hitec HS82 que no s’utilitzaven. Els servos HS81 i HS82 són prou similars per utilitzar-se amb el mateix propòsit.

Vam imprimir en 3D quatre mènsules per muntar els servos Hitec i els vam cargolar a la part superior del servo estàndard de disc amb servidors JR. A mesura que imprimim en ABS, normalment imprimim els fitxers amb una mida del 103% per permetre la contracció.

A continuació, vam encaminar quatre suports per adaptar-los a les tapes del disc dels servos Hitec de fusta contraxapada d'1,5 mm. Aquests suports han de suportar els martells.

Pas 3: Impressió 3D i suports d’encaminament CNC i configuració de parells de servo: imatge 2

Pas 4: Impressió 3D i suports d’encaminament CNC i configuració de parells de servos: imatge 3

Pas 5: Feu martells i enganxeu-los als servos: imatge 1

Els martells estan fets de caps impresos en 3D i broquetes de bambú de 4 mm (disponibles al vostre supermercat local). Els caps s’uneixen amb cola de cianoacrilat i el conjunt del martell s’uneix al servo mènsil amb dos tirants de cable a cadascun. Aquests no estaven inicialment completament ajustats per permetre ajustar la longitud durant la configuració i la prova.

Pas 6: Feu martells i enganxeu-los als servos: imatge 2

Pas 7: electrònica

Primer vam imprimir en 3D un suport per a una placa Arduino Uno que estava connectada a dos dels braços de suport del bastidor de fusta. Es va encaminar una placa d’interfície per connectar els vuit servos a l’Uno amb la seva pròpia font d’alimentació de 5V. També hi havia una capçalera per a una targeta adaptadora micro SD amb la idea de poder reproduir alguns fitxers midi emmagatzemats a la targeta en lloc d'enviar-los des d'un PC. Actualment, només hem utilitzat Spielatron amb fitxers enviats des d’un ordinador.

Munteu la placa d'interfície (shield en Arduino speak) a l'Arduino i connecteu els servos en l'ordre següent:

1. Servo rotatiu 1 al pin 2 d'Arduino
2. Martell servo 1 al pin 3 d'Arduino
3. Servo rotatiu 2 al pin 4 d'Arduino
4. Martell servo 2 al pin 5 d'Arduino
5. Servo rotatiu 3 al pin 6 d’Arduino
6. Martell servo 3 al pin 7 d'Arduino
7. Servo rotatiu 4 al pin 8 d’Arduino
8. Martell servo 4 al pin 9 d'Arduino

Pas 8: Taula d'interfície electrònica: imatge 1

Pas 9: Taula d'interfície electrònica: imatge 2

Pas 10: Codi Arduino

Afegiu la biblioteca MIDI.h al vostre entorn de programació Arduino i compileu i pengeu el codi adjunt a Arduino.

Nota línia 81:

Serial.begin (115200); // utilitzeu la velocitat en bauds de l'ordinador i no la veritable velocitat mitjana en bauds de 31250

Com es va comentar, estem enviant les dades Midi a l’Spielatron per una interfície USB a una velocitat de transmissió normal de l’ordinador i no a la velocitat de transmissió Midi correcta de 31250, ja que cap dels nostres equips es podria configurar fàcilment a aquesta velocitat de transmissió.

Tingueu en compte també que el codi només tracta de notes sobre esdeveniments Midi, ja que el martell s'ha de pujar immediatament després de baixar-lo i no pot esperar que es produeixi un esdeveniment de desactivació.

Pas 11: completat i funcionant

Farem una instrucció per separat sobre com redactem i enviam fitxers Midi des del nostre PC al Spielatron.