Vienkārša Arduino klavieres: 8 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šodien mēs radīsim vienkāršas vienas oktavas Arduino klavieres, kas var būt lielisks sākumpunkts citiem projektiem. Šis projekts iepazīstinās ar Arduino pamata komponentiem un programmēšanu vidusskolas līmenī. Kamēr kods ir iepriekš sagatavots, indivīdi programmā jau var mainīt piezīmes un iepriekš sagatavoto dziesmu.

Mērķa vecums: 9-12 klase

Vidusskolas skolotājiem/mājas skolu vecākiem šis projekts attiecas uz ITEEA tehniskajiem un inženierzinātņu standartiem.

3. standarts: zināšanu, tehnoloģiju un prakses integrācija

Tehnoloģijas un inženierija ir starpdisciplināras un attiecas uz vairāk nekā vienu satura jomu. Ietekme un ietekme ir tehnoloģiju nodošana kopā ar citām jomām. Piemērs, izmantojot arheoloģiskos izrakumos rentgenstarus, teleskopus, lai skatītos uz zvaigznēm, vai mikroskopus, lai aplūkotu mikrobu dzīvi. Zināšanas un prakse šajās jomās attīstās un tiek attīstīta citās jomās un domu skolās, ti, biomimikrijā.

Šis projekts apvieno tehnoloģijas un mūziku "tastatūras" veidā, ko kāds var izgatavot.

1. prakse: sistēmas domāšana:

Praksē tas veicina sistēmas domāšanu, kur cilvēkam ir jādomā. Šajā sadaļā minētais rīks ir universālo sistēmu modelis, kas ir: ievade, process, iznākums un atgriezeniskā saite. Ievadā tiek apskatīts, kas nepieciešams tehnoloģiju radīšanai. Process ir tas, kā tehnoloģija tiek veidota vai kas ir nepieciešams, lai tā darbotos. Rezultāts ir pirmais tehnoloģijas sniegums neatkarīgi no tā, vai tas bija labs vai slikts. Atsauksmes ņem vērā produkta procesu un rezultātus un redz, ko var uzlabot, piemēram, ietekmi uz lietotājiem, sabiedrību un vidi.

3. prakse: izgatavošana un darīšana:

Izveidošana un darīšana var notikt daudzos apstākļos - gan neformālos, gan formālos. Izgatavošana ir darbība, kad kaut kas tiek darīts, bet tiek plaši definēts kā praktisku procesu izmantošana, kas saistīta ar tehnoloģisko produktu un sistēmu projektēšanu, veidošanu, ekspluatāciju un novērtēšanu. Ir notikusi pāreja no iepriekš izstrādātu objektu izgatavošanas uz rūpniecisko prasmju pilnveidošanu, lai radītu novatoriskus risinājumus atvērtiem dizaina izaicinājumiem tehnoloģiju un inženierzinātņu izglītībā. Studenti, kas strādā pie risinājumiem atvērtiem dizaina uzdevumiem, stimulē viņu augstākas pakāpes domāšanas un dizaina prasmju attīstību un citu disciplīnu satura integrēšanu. Studenti, kas nodarbojas ar atklātu izgatavošanu un praksi, piedzīvo procesu, kas ir līdzīgs zinātnieku, tehnologu un inženieru procesam. Pedagoga pienākums ir arī iemācīt skolēniem drošības pasākumus. Palielinoties instrumentu un nozares standartu pārpilnībai, nelaimes gadījumu novēršanā būtiska ir iespēja droši izmantot instrumentus un materiālus. Izgatavošanai un darīšanai ir jāizmanto arī modeļi: konceptuāli, matemātiski, grafiski, fiziski un virtuāli. Šie modeļi atšķir tehnoloģiju un inženierzinātņu izglītību no citiem priekšmetiem.

Šis projekts ietver praksi 3 Making and Doing, jo studenti var iemācīties lietot Arduino, veidot šo "tastatūru" un var attīstīties no šī projekta. 1. prakse Sistēmas Domāšana ir saistīta ar tastatūras izveidi.

1. konteksts: skaitļošana, automatizācija, mākslīgais intelekts un robotika

Konteksti var būt mācību programmas vienības kā projekti, nodarbības, braucieni vai citas aktivitātes. Pirmajā kontekstā tas apvieno skaitļošanu, automatizāciju, AI un robotiku.

5. konteksts: informācija un komunikācija

Šis konteksts ietver informāciju un kopību, ko var attēlot datu koplietošanas veidā vai citos veidos, kā cilvēki var sazināties, piemēram, zīmējumus, attēlus, plašsaziņas līdzekļus, citu digitālu saturu un dalīties ar šo informāciju.

Sakarā ar šī projekta programmēšanas aspektu, tas attiecas uz 1. kontekstu: skaitļošana, automatizācija, mākslīgais intelekts un robotika un 5. informācija un komunikācija. Lai gan programma ir paredzēta jums, tas ir labs atspēriena punkts, lai redzētu, kā programma darbojas un kā tā ir saistīta ar fizisko vienumu.

Mācību mērķi:

Šī kursa beigās studentiem vajadzētu būt pamatzināšanām par to, kā darbojas Arduino.

Spēj vadu Arduino.

Kā nomainīt kodu.

Kā augšupielādēt kodu.

Piegādes

9 pogu slēdži

9 1000 omu rezistori (dažāda izmēra rezistori mainīs strāvas stiprumu maizes plāksnē, kas ietekmē skaņu)

12 džemperu vadi (var būt jebkura garuma vai krāsas)

1 pjezo skaņas signāls

1 maizes dēlis

1 Arduino Uno

1 Arduino turētājs (nav obligāts, tas darbosies bez tā)

1 USB kabelis

1 dators

1. darbība: pievienojiet pogas

Lai sāktu, lūdzu, orientējiet maizes dēli, kā parādīts attēlā, ar burtu novietojumu vertikāli ar ciparu 1 augšpusē. Novietojiet pogas uz maizes dēļa vienmērīgi viena no otras (šeit es atstāju divas atstarpes). Pogām jāatrodas uz tilta starp maizes dēļa spraugu. Dēļa labā puse ir pozitīva, bet kreisā puse - negatīvā.

Pogas nosūtīs ievadi (nosūtīs informāciju), tiklīdz tās būs nospiestas uz Arduino.

2. solis: pievienojiet rezistorus

Pievienojiet rezistorus katras pogas apakšējai pusei. Šī ir pogas negatīvā puse. Pārējās rezistora malas iedziļinās caurumā ar - (negatīvo) simbolu tajā pašā pogas rindā.

Rezistori nosūta strāvu caur pogu caur dēli.

3. darbība: pievienojiet skaņas signālu

Pievienojiet skaņas signālu maizes dēlim. Atstatumam jābūt tādam pašam kā pogām. Pievienojiet sarkano pusi labajā pusē un melno pusi kreisajā pusē.

Skanētājs būs tas, kas rada skaņu, tiklīdz saņems informāciju par pogām no Arduino.

4. solis: pievienojiet džemperu vadus

Pievienojiet džempera vadus pogas labajā pusē un augšējā pusē, tā ir pozitīvā puse. Otra puse nonāks Arduino digitālajā pusē.

5. solis: pievienojiet Arduino

No augšas uz leju ievietojiet tos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 un 10. pieslēgvietās. Signālam pievienojiet džemperi zvana sarkanajai un melnajai pusei. Tie nonāks attiecīgi 11. un 13. ostā. Pēdējās džempera stieples viena puse ieiet zemējuma portā un caurumā plāksnes simbola (- negatīvā) pusē. Ostas lietas secība, it kā jūs atvērtu kodu, tas norāda uz noteiktām ostas pogām. Zemes ports ir tāds pats kā savienojums ar kaut ko zemē ķēdē vai automašīnā. Tas kalpo, lai ierobežotu spriegumu, kas iet caur Arduino un maizes dēli.

6. darbība: lejupielādējiet programmatūru (izlaidiet, ja jums tā jau ir)

Ja esat jauns Arduino lietotājs, lūdzu, noklikšķiniet uz tālāk esošās saites, lai lejupielādētu programmatūru, kas tiks izmantota šai programmai. Arduino tagad ir arī tiešsaistes versija jūsu kodēšanas vajadzībām, ja nevēlaties lejupielādēt programmatūru.

www.arduino.cc/en/main/software

7. darbība: augšupielādējiet programmu

Lejupielādējiet programmu! Programmā indivīds var mainīt piezīmes un tajā jau sagatavoto dziesmu. Kodam ir pievienoti komentāri, lai palīdzētu jums to labāk izprast un ko varētu mainīt. Ja maināt kaut ko, kas jums būs jāizlasa, lejupielādējiet to Arduino, dodoties zem skices un augšupielādējot vai Ctrl + U. Izklaidējieties un esiet radoši!

Domājot tālāk:

Kā ar vairākām pogām?

Ko darīt, ja es gribētu divas vai vairākas iepriekš iestatītas dziesmas?

8. darbība. Problēmu novēršana

Ja dažas pogas reaģē un dažas nepārbauda:

Vai visi džemperi ir pievienoti līdz galam?

Vai rezistori ir līdz galam un pieskaras maizes dēļa apakšai?

Vai džemperis atrodas pogas pareizajā vietā? Kā ir ar rezistoru?

Ja maināt kodu:

Vai tas iznāca tā, kā es gribēju?

Vai pogas/skaņas signāls ir iestatīts pareizajos portos?

Vai piezīmes ir pareizais garums/piķis, kādu es vēlos?