Meistras išrado „Kravox“ vykdant mokslinių tyrimų projektą Lundo universitete (Švedija), kurio tikslas buvo suteikti skaitmeninių muzikos instrumentų valdikliams tradicinių mechaninių instrumentų pojūtį. Dabar meistras nori padaryti „Kravox“ prieinamą visiems kaip muzikos platformą eksperimentavimui. Būtent dėl to jis sukūrė šį išsamų instruktažą, kuris leis kuo daugiau žmonių naudotis šiuo nauju įdomiu muzikos instrumentu.
Žaisti „Kravox“ yra gana paprasta. Įsivaizduokite, kad jūs žaidžiate su įprastu daiktu, pavyzdžiui, šluota, ir tai, kaip jūs jį paliečiate ir perkeliate erdvėje, kontroliuoja, kaip sukuriamas garsas. Straipsnio pabaigoje vaizdo įrašuose galite žiūrėti ir išgirsti, kaip groti „Kravox“, bei instrumento pagaminimo procesą.
Įrankiai ir medžiagos:
- bandelė 50 * 24 skylių -1 vnt;
-40 kontaktų kištukai -5 vnt;
-40 kontaktų kištukas - 5 vnt;
- Potenciometrai 10 kOhm ir jų rankenos - 5 vnt;
-Mėlyni 5 mm standartiniai šviesos diodai - 3 vnt;
- Rezistoriai 150 omų - 3 vnt;
- kondensatorius 10 uF - 2 vnt;
- kondensatorius 100 nF - 2 vnt;
-Radio modulis NRF24L01 - 2 vnt;
-Arduino nano -2 vnt;
-Resistoriai 220 omų -3 vnt;
- Jutiklių jutiklių plokštės MPR121 - 2 vnt;
- Skaitmeninis giroskopas GY-521 MPU 6050 - 1 vnt;
- USB-A – USB-C kabeliai;
-4 metrų (mažiausiai) 1 cm pločio varinės juostos;
-Powerbank;
-7 metrų (mažiausiai) skirtingų spalvų laidai;
–0,2 metro, šilumos susitraukiantis vamzdis ø = 3 mm;
-Litavimo reikmenys;
-Multimetras;
-Rule;
-Knife;
-Nozhovka;
- Replės;
-Kartonas;
-Klimo pistoletas;
-Juostelė;
-Klijai;
-Kanceliarinė guma;
-Spaudos;
Pirmas žingsnis: teorija
„Kravox“ yra atvirojo kodo skaitmeninis muzikos instrumentas, susidedantis iš trijų komponentų - valdiklio / valdiklių, imtuvo ir programinės įrangos.
Galite prijungti iki trijų belaidžių valdiklių. Kiekvienas valdiklis apdoroja orientacijos ir pagreičio duomenis iš skaitmeninio giroskopo MPU-6050 ir jutiklinius duomenis iš dviejų MPR121 jutiklio jutiklių plokščių, sujungtų su „Arduino Nano“. Valdiklis siunčia duomenis imtuvui naudodamas radijo siųstuvą „nRF24L01“. Jei reikia naudoti daugiau nei vieną valdiklį, antrajam ir trečiajam valdikliams turi būti priskirti atskiri adresai.
Imtuvas perduoda duomenis, gautus iš valdiklio (-ų) į prijungtą kompiuterį, kartu su duomenimis, surinktais iš kelių potenciometrų.Pateiktas imtuvo kodas leidžia užmegzti ryšį su trim valdikliais, tačiau jis taip pat veiks tik su vienu ar dviem be nustatymų.
Duomenys iš imtuvo apdorojami programa, parašyta tokiu garsu.
„Kravox“ grožis yra tas, kad jos formą, kaip ji skamba ir kaip groti, galima pakoreguoti. Tai vedliui suteikė galimybę šioje pamokoje sukurti lengvai kopijuojamą „Kravox“ versiją.
Antras žingsnis: sukurkite valdiklio plokštę
Toliau vedlys paaiškina, kaip tai padaryti elektronika valdiklis žingsnis po žingsnio iš aukščiau pateiktos informacijos.
Jei nesate tikri, kur lituoti kabelį, visada galite grįžti prie schemos ir patikrinti, ar komponentai tinkamai prijungti.
Pirmasis žingsnis yra supjaustyti lentą ir jungtis ir surinkti juos kartu su mažu ir dideliu kondensatoriumi, kurie padeda padidinti radijo siųstuvo patikimumą.
Supjaustykite lentą naudingu peiliu
Iškirpkite jungtis pjūklais (meistras padėjo juos ant knygos, kad sulygiuotų juos nuo stalo)
Įdėkite jungtis ant lentos ir litavimo. Jau galite sujungti kiekvieną dviejų kontaktų porą
ilgos jungtys, esančios greta viena kitos. Likusiems užtenka tiesiog pritvirtinti juos mažu lydmetaliu - geriau kontaktus, kurie pagal schemą nebus prijungti vėliau. Lituodami kondensatorius, atkreipkite dėmesį į elektrolitinio kondensatoriaus poliškumą, kuris yra 10 mikrofaradų (didesnis iš dviejų). Vienoje pusėje bus juostelė ir, kaip taisyklė, trumpesnė koja. Ši pusė turi būti sujungta su žeme. Mažesnis 100 nanofaradų kondensatorius nėra poliarizuotas ir gali būti bet kokiu būdu lituojamas.
Be to, LED rezistoriai yra lituoti. Atkreipkite dėmesį į šviesos diodo poliškumą: viena pusė paprastai turi trumpesnę koją. Kitame etape ši pusė turėtų būti sujungta su žeme. Mėlyna viela yra pririšta prie kitos kojos. Kitas laido galas yra lituojamas prie jungties, kur bus prijungtas Arduino kaištis D3.
Toliau sumontuoti visi raudoni ir mėlyni maitinimo kabeliai. Raudona - 3,3 volto ir mėlyna - žemės (GND).
Trys jutiklių plokštės susisiekia per I2C protokolą (integruota grandinė). Tai reiškia, kad juos visus galima prijungti prie tų pačių dviejų „Arduino“ kaiščių, todėl geltonus ir žalius laidus mes lituokime prie jutiklių ir „Arduino A4“ bei „A5“ kaiščių. Norėdami sujungti pertraukiamus giroskopo kontaktus, taip pat turite pritvirtinti baltą laidą.
Radijo siųstuvas palaiko ryšį per SPI protokolą (nuoseklusis
periferinė sąsaja), kuriai reikia daugiau jungčių nei I2C, vedlys prideda juodus, pilkus, rudus, violetinius ir oranžinius laidus.
Dabar laikas paruošti komponentus. Be litavimo ant kaištinių jungčių, jei ne
lituoti, jums reikia atkreipti ypatingą dėmesį į jutiklio plokštę! Pigių modelių iš Kinijos adreso kaištis yra griežtai įžemintas be tarpinio rezistoriaus, todėl jums reikia fiziškai iškirpti šį ryšį plokštės apačioje peiliu. Iškirpkite tarp dviejų trinkelių šalia tos vietos, kur parašyta ADD. Vedlys rekomenduoja suskambėti multimetru, kad įsitikintumėte, jog adresatai nėra sujungti.
Kai visos dalys turi litavimo jungtis ir jutiklių plokštės yra paruoštos, prie valdiklio plokštės galite prijungti „Arduino Nano“, giroskopą, dvi jutiklių plokštes ir radijo modulį.
Trečias žingsnis: atsisiųskite kodą
Po dvigubo patikrinimo, jei viskas tinkamai sujungta, kitas žingsnis yra atsisiųsti pateiktą „Arduino“ nano, tačiau prieš tai atlikdami turėsite įdiegti giroskopo, jutiklio jutiklių plokščių ir radijo siųstuvo bibliotekas. Jei esate naujokas „Arduino“ bibliotekose, sužinokite, kaip jas įdiegti.
„MPU6050“ giroskopui reikalingos „I2Cdev.h“ ir „MPU6050_6Axis_MotionApps20.h“ bibliotekos, kurias galima atsisiųsti.
MPR121 jutiklinėms plokštėms reikalinga „Bare Conductive Library MPR121.h“, kurią galima rasti. Yra bent dvi bibliotekos versijos. Būtinai įdiekite „Bare Conductive“ sukurtą versiją, o ne „Adafruit“ sukurtą versiją.
Radijo siųstuvo NRF24L01 plokštė reikalauja nRF24L01.h ir RF24.h TMRh20 bibliotekų, kurias galima atsisiųsti. Atkreipkite dėmesį: taip pat yra bent dvi šių bibliotekų versijos tuo pačiu pavadinimu. Būtinai įdiekite sukurtą TMRh20, o ne maniako bugą.
Įdiegę bibliotekas, galite atsisiųsti „Kravox-Controller“ kodą.
Norėdami patikrinti, ar valdiklis veikia, galite įgalinti jį iš serijinio monitoriaus išvesti jutiklinių jutiklių ir giroskopo duomenis. Norėdami tai padaryti, prieš atsisiųsdami turite redaguoti paskutinę gavėjo kodo skiltį: pašalindami komentaro ženklą jo pradžioje (/ *) ir pabaigoje (* /) (žr. Nuotrauką).
Atsisiuntę kodą naudodami šią parinktį, turite atidaryti „Serial Monitor“ ir nustatyti jo perdavimo spartą (duomenų perdavimo spartą) ties 115200. Dabar galite pamatyti jutiklių duomenis, kurie keičiasi, kai valdiklio plokštė perkeliama ir liečiami kontaktai, iš MPR121 plokščių, kurios pažymėtos nuo 0 iki 0. 11.
Jei niekas neveikia arba gaunami tik nuliai, turite atidžiai patikrinti laidus ir palyginti juos su aukščiau pateikta schema. Jei iš „Serial Monitor“ gaunate neteisingą signalą, turite patikrinti, ar duomenų perdavimo greitis nustatytas teisingai.
Ketvirtas žingsnis: Valdybos galia
Norėdami maitinti, turite prijungti valdiklio plokštę prie banko.
Jei bankas po kurio laiko automatiškai neišsijungia, valdiklio plokštė yra baigta, ir jūs galite pereiti prie imtuvo plokštės. Priešingu atveju atlikite kitą veiksmą.
Penktas žingsnis: išspręskite maitinimo problemą
Iš esmės valdiklio plokštė yra paruošta, tačiau kai kurie bankai automatiškai išsijungs po kelių sekundžių, kai bus prijungti prie valdiklio plokštės, nes ji sunaudoja mažai energijos. Kaip sprendimą galite tiesiog pridėti tris 220 omų varžus lygiagrečiai tarp „Arduino“ 5 V ir GND kontaktų.
Iš naujo prijungus komponentus (neabejotinai) baigta valdiklio plokštė atrodo taip.
Šeštas žingsnis: sukurkite imtuvo plokštę
Šiame etape vedlys parodys, kaip sudaryti imtuvo plokštę. Procesas yra labai panašus į valdiklio plokštės sudarymą.
Pirmiausia turite apipjaustyti lentą ir jungtis. Tada įdiekite kondensatorius. Galite palyginti šį žingsnį su pirmuoju valdiklio plokštės kūrimo veiksmu, kad gautumėte daugiau informacijos.
Kitas turite pridėti visus raudonus ir mėlynus laidus. Raudona - 3,3 volto ir mėlyna - žemės (GND).
Laidai komunikacijos SPI.
Imtuvo plokštė yra paruošta, tačiau prieš įkeldami „Kravox-Imtuvo“ kodą į „Arduino Nano“, pirmiausia turite sukurti imtuvo sąsają.
Tada vedlys parodo, kaip sudaryti sąsają su 4 potenciometrais ir imtuvo šviesos diodu. Sąsaja yra prijungta, kaip parodyta pirmame paveiksle, ir bus prijungta prie imtuvo plokštės, kaip parodyta antrame paveiksle.
Procedūra yra tokia: pirmiausia turite pasiimti 8 laidų pluoštą ir 5 jų lituoklius prie potenciometrų vidurinių kontaktų. Patartina naudoti tas pačias spalvas, kaip schemoje, kad nesusipainioti.
Tada jums reikia iškirpti duonos lentą 2 eilėmis iš 17 skylių ir 17 kontaktų jungtimi. Pritvirtinkite laidus ir jungtį prie plokštės. Atkreipkite dėmesį į aukščiau pateiktą schemą ir įsitikinkite, kad laidus prijungiate reikiamose vietose.
Dabar turite lituoti mėlynus laidus (įžeminti) prie vieno iš visų potenciometrų kontaktų. Lydmetalis - mėlynas šviesos diodas, kurio srovės ribinis rezistorius yra 150 omų.
Lituoti žalieji laidai.
Paruošta sąsaja turėtų atrodyti maždaug taip (1 nuotrauka) ir gali būti prijungta prie imtuvo plokštės taip (2 nuotrauka).
Septintas žingsnis: kodas
Dabar galima atsisiųsti į „Arduino Nano“ imtuvą.
Norėdami patikrinti, prieš atsisiųsdami, dar kartą turite šiek tiek pakoreguoti kodą. Pagal numatytuosius nustatymus imtuvas pateikia savo duomenis tokiu formatu, kuris gali būti aiškinamas kaip grynieji duomenys, tačiau nerodo naudingos informacijos serijiniame monitoriuje. Tačiau tokį elgesį savo kode galite pakeisti redaguodami (pridėdami // prieš) eilutę #define WRITE_AS_BYTES ir (pašalindami // prieš ją) eilutę // #define PRINT_VIA_SERIAL_MONITOR.
Aštuntas žingsnis: Byla
Toliau iš varinės juostos meistras sukuria jutiklį.
Norėdami padaryti atvejį, meistras naudoja tuščias dėžutes.
Meistras nupiešia kartoną. Išpjauna 24 varines juostas ir tvirtinasi ant kartono.
Tuomet meistras išpjauna 2 * 24 skylių kartoną ir 24 kontaktų kištukinį vyrį pagal dydį, o prie jo - 24 laidus. Laidų vidurys turėtų būti ne mažesnis kaip 10 cm, tolstant nuo centro, laidų ilgis didėja. Pvz., Jei naudojate 1 cm pločio varinę juostą, o atstumas tarp elektrodų yra 3 mm, vielos ilgis turėtų padidėti 1,3 cm, kaip parodyta žemiau: 10 / 11,3 / 12,6 / 13,9 / 15,2 ...
Dabar galite lituoti antrus laidų galus į varines juostas ir užsandarinti juosteles juostele.
Klijuoja jutiklį prie kūno, o po to prie jo priklijuoja kitą kūną (patikrinimui).
Valdiklio plokštės užpakalinė dalis uždengiama kartonu.
Įdiegia šviesos diodus ir maitinimo bloką. Turite sutvarkyti maitinimo banką, kad galėtumėte prijungti ir atjungti USB laidą, nes taip valdiklis įsijungia ir išsijungia. Taip pat prijunkite jutiklinę sąsają prie valdiklio plokštės ir įdėkite ją į dėžutę.
Atjungia USB-A-USB-C kabelį prie dviejų dėžučių sandūros, jį laiko ir prijungia prie „Arduino Nano“.
Dabar valdiklis yra paruoštas.
Meistras nustato bylą kanceliarinės gumos pagalba. Jei vėliau kyla problemų su jutikliais, kurie atpažįsta prisilietimus, kai jų nėra, tarp liečiamojo jutiklio korpuso, plokštės ir laidų turite įdėti izoliacinę medžiagą, pavyzdžiui, plėvelę ar pan. Prijunkite maitinimą neliesdami jutiklių.
Devynis žingsnis: Imtuvo bylos sukūrimas
Dabar jums reikia padaryti imtuvo korpusą. Vedlys nupjauna keletą apvalių skylių potenciometrams ir šviesos diodams.
Jis klijuoja imtuvo plokštę, LED, varžtus potenciometrus. Nustato rankenas.
Dešimt žingsnis: Baigta
Dabar, kai visa įranga sumontuota, laikas žaisti muziką! Norėdami tai padaryti, jums reikia programinės įrangos, prie kurios galite prijungti įrangą. „Kravox“ tai „Pure Data Vanilla“ programinė įranga, kurią galite atsisiųsti nemokamai.
Įdiegę grynuosius duomenis kompiuteryje, turite juos paleisti ir atidaryti Kravox.pd failą. Atminkite, kad jis turi būti išsaugotas jūsų kompiuteryje tame pačiame aplanke kaip ir būgnų pavyzdžių aplankas, su kuriuo jis tiekiamas - priešingu atveju „Pure Data“ negalės rasti failų.
Kai tik atsidaro programos „Kravox.pd“ sąsaja, turite atidaryti langą, kaip nuotraukoje, ir įdiegti keturis vadinamuosius išorinius įrenginius, kurie yra išvardyti šiame lange. Juos įdiegti paprasta, tiesiog spustelėkite „Pagalba“ meniu „Švarūs duomenys“, pasirinkite „Rasti papildomų objektų internete“ (jis gali šiek tiek skirtis), raskite „comport“, „zexy“, „freeverb“ ir „masyvo masyvas“. „Po vieną ir įdiekite naujausią versiją. Dabar keturi objektai, pažymėti kaip„ comport “,„ pack “,„ freeverb “ir„ masyvai “, turėtų turėti aiškų kontūrą, kaip parodyta paveikslėlyje. Tam gali reikėti iš naujo paleisti„ Pure Data “.
Įdiegę išorinius įrenginius, galite prijungti imtuvą per USB. Jei pakeitėte kodą 4 dalyje, norėdami naudoti imtuvą su „Arduino“ serijos monitoriumi, pirmiausia turite anuliuoti šį pakeitimą ir įkelti šaltinio kodą į „Arduino Nano“ imtuvą, prieš prijungdami ir uždarydami „Arduino“ serijos monitorių.
Dabar pažvelkite į „Pure Data“ langą. Jei matote greitai atnaujinamą duomenų srautą, tai yra puiku, tačiau greičiausiai vietoje to bus rodomas raudonas pranešimas, toks kaip pirmasis vaizdas, kuris atnaujinamas kas dvi sekundes.
Raudonas tekstas gali šiek tiek skirtis, bet vis tiek tai reiškia, kad „Pure Data“ dar nepavyko prisijungti prie jūsų imtuvo. Taip yra todėl, kad programa turi nurodyti, kurį USB prievadą prijungti. Skirtinguose įrenginiuose USB prievadai gali būti žymimi skirtingai; „MacBook Pro“ 2014 m. „Pure Data“ abu USB prievadus atpažįsta kaip 3 nuoseklųjį prievadą, nepriklausomai nuo to, prie kurio imtuvo jungiatės. Tada vedlys naudojo „Kravox“ su „Lenovo Yoga Pad“ tik su vienu veikiančiu USB prievadu, kuris buvo nurodytas kaip 6 nuoseklusis prievadas. „Windows“ prievadai pažymėti kaip 8 ir 9. Vedlys pataria tiesiog pabandyti išsiaiškinti, kuris numeris USB prievadas veikia jūsų įrenginyje. . Jis sukūrė dialogą kaip „Kravox.pd“ sąsajos dalį (antra nuotrauka), kur galite tiesiog spustelėti skaičius, kol įrenginys veiks. Taip pat galite pabandyti „Rodyti galimus prievadus“ ir mygtukus „Rodyti prijungtus USB įrenginius“.
Tuomet reikia spustelėti „Išsaugoti“, kad „Pure Data“ bandytų kitą kartą automatiškai prisijungti prie šio uosto.
Jei valdiklio kodas buvo suredaguotas, tada jį turite įkelti iš naujo.
Lieka prijungti valdiklio plokštę prie maitinimo šaltinio. Kai tai padarysite, jutiklinės sąsajos gaubtas aplink plokštę turėtų būti uždarytas, o liečiamoji gaubto dalis neturėtų liesti jūsų rankų ar dar ko nors.
Viskas paruošta, papildomą informaciją galite peržiūrėti vaizdo įraše.