BUNGINIEKA TEMPO SAGLABĀTĀJS: 30 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Bundzinieka vissvarīgākais darbs ir laika saglabāšana. Tas nozīmē, ka katras dziesmas ritms ir nemainīgs.

Bundzinieka Tempo Keeper ir ierīce, kas palīdz bundziniekiem saglabāt vēl labāku laiku. Tas sastāv no neliela pjezo diska, kas piestiprinās pie cilpas cilindra galvas. Katru reizi, kad bundzinieks ietriecas cilpā, ierīce parāda sitienus minūtē, pamatojoties uz laiku starp sitieniem. Ja grupa sāk netīši paātrināties vai palēnināties, bundzinieks uzreiz apzinās un var veikt nelielu korekciju, lai saglabātu nemainīgu tempu.

Nesen uzstājoties ar grupu, kurai es spēlēju bungas, kāds cits bundzinieks no publikas domāja, ka mana grupa spēlē ar klikšķu celiņu - metronomu, kas katru sitienu noklikšķina austiņās, kuras valkā grupas dalībnieki -, jo ritms bija tik vienmērīgs katrā dziesmā. Kāds kompliments un veltījums bundzinieka tempo sargātājam!

1. darbība: DAĻAS

Šeit ir pilns detaļu saraksts, kas jums nepieciešams, lai izveidotu Drum Temp Keeper, aptuvenās izmaksas un piezīmes par to, ko es izmantoju, lai izveidotu savu. Šīs detaļas varat iegūt tādās vietnēs kā Amazon, eBay, Adafruit un SparkFun. Vislētākās detaļas parasti tiek pārdotas vietnē eBay, un tās nāk no Ķīnas, tāpēc to saņemšana var aizņemt dažas nedēļas. Jums ir jāizmanto dažādi draiveri, ja no Ķīnas iegūstat lētu mikrokontrolleri (kā es to darīju), nekā pērkot zīmola nosaukumu Arduino no ASV. Es atzīmēju, kas jums jādara, lai lejupielādētu un instalētu citus draiverus.

1. Mikrokontrolleris. Es izmantoju Arduino Nano klonu no Ķīnas, kuram bija jau pielodētas galvenes. (4,50 ASV dolāri)

2. Četrciparu displejs. Pārliecinieties, ka iegūstat četrciparu displeju, kurā tiek izmantotas četras tapas. Nesaņemiet septiņu segmentu četrciparu displeju, jo tam ir vajadzīgas 12 tapas. (3,50 ASV dolāri)

3. Projekta norobežojums. Es izmantoju RadioShack 3 "x 2" x 1 "projekta korpusu. Pārliecinieties, vai tas ir plastmasa, jo jums ir jāizgriež caurums četrciparu displejam. (6,00 ASV dolāri)

4. Pjezo Tā kā šī daļa atrodas uz cilpas cilindra un ir pakļauta daudzām kustībām un vibrācijām, jums jāizmanto pjezo ar apvalku ap to. Ir lētas versijas ar plastmasas korpusu, bet es izvēlējos vienu ar stiprāku korpusu, ko izmanto ģitāras uztveršanai. (10,00 ASV dolāri)

5. Pagarinājuma vads pjezo. Es izmantoju parasto 22 AWG vadu. (1,00 ASV dolāri)

6. 10K omu rezistors. 10K ir brūns - melns - oranžs - zelts. (0,25 ASV dolāri)

7. Akumulators. Tas man bija vienkāršākais risinājums, jo es negribēju apgrūtināt ar sārma baterijām, tas kalpo par pamatu zem projekta kastes un ilgst mūžīgi! Lai iegūtu kaut ko mazāku, jūs, iespējams, varētu izmantot pāris monētu šūnu baterijas. (8,00 ASV dolāri)

8. USB kabelis. Kabelis nodrošina Nano barošanu no akumulatora bloka un nodrošina saskarni starp datoru un Nano, lai augšupielādētu skici. (0,00 USD - iekļauts mikrokontrollerī)

9. Perf Board. Jūs pielodēsiet komponentus pie tāfeles un pēc tam izgriezīsiet tikai izmantoto daļu. (2,00 ASV dolāri)

10. Maizes dēlis. Vispirms es samontēju šī projekta prototipu, izmantojot plastmasas maizes dēli un džemperu vadus. Tiklīdz tas darbojās pareizi, es pielodēju galīgo versiju uz tāfeles. Jums tas nav jādara, bet tas ir ieteicams. (2,00 ASV dolāri)

11. Jumper vadi. Lai saliktu, pārbaudītu un pielodētu, jums ir nepieciešami četri vadi no mātītes. (1,00 ASV dolāri)

12. Velcro sloksnes. Izmantojiet velcro, lai piestiprinātu pjezo sensoru pie cilpas cilindra. Varat arī to izmantot, lai savienotu projekta korpusu un akumulatoru. (0,80 ASV dolāri)

Kopējās aptuvenās izmaksas: 39,05 ASV dolāri

2. solis: RĪKI

Šeit ir rīki, kas jums būs nepieciešami projekta apkopošanai

1. Lodāmurs. Kad prototips darbojas, jūs pārvietosit komponentus no maizes dēļa uz perf dēli.

2. Lodēt. Tāds pats kā #1.

3. Dremel vai līdzīgs instruments. Jūs to izmantosit, lai izgrieztu plāksni un izveidotu atveres projekta korpusā displejam un USB portam.

4. Elektriskā lente. Jūs pielodēsiet pagarinājuma vadus pie pjezo un pēc tam uzliksiet elektrisko lenti ap vietu, kur esat pielodējis.

5. Skrūvgriezis. Tas ir nepieciešams, lai atvērtu un pēc tam aizvērtu projekta norobežojumu.

6. Dators. Jūs uzrakstīsit savu skici datorā un augšupielādēsit to mikrokontrollerī.

7. Arduino IDE programmatūra. (pieejams arī kā tīmekļa rīks).

3. darbība. KĀ TAS DARBOJAS

Pirms to salikt kopā, ir noderīgi saprast, kā tas darbojas.

1. Pjezo* ir sastāvdaļa, kas mēra vibrāciju daudzumu. Mēs piestiprinām pjezo pie cilpas cilindra un pjezo vadus pie mikrokontrollera, lai nolasītu, cik daudz vibrācijas ir uz lamatas cilindra.

2. Mikrokontrollera skice nolasa pjezo, lai noteiktu, kad trieciens ir trāpīts, un reģistrē laiku. Nākamajā reizē, kad tiek trāpīts bungas, tas atzīmē laiku un aprēķina sitienus minūtē, pamatojoties uz šo trāpījumu un iepriekšējo trāpījumu.

3. Mēs arī pievienojam digitālo displeju mikrokontrolleram. Pēc tam, kad tas ir aprēķinājis sitienus minūtē, tas parāda rezultātu digitālajā displejā. Šo ierīces daļu varat novietot jebkur, kas jums ir redzama spēles laikā. Es noliku savējo pie augstās cepures uz grīdas.

Piezīme: ja jūs nespēlējat ceturtdaļas notis uz lamatas, rādījums atspoguļos visu, ko spēlējat. Pagaidiet, līdz atgriezīsities dziesmas ritma atskaņošanā, lai noteiktu ātrumu.

* Šajā projektā mēs izmantojam pjezo kā INPUT komponentu, lai izmērītu vibrācijas daudzumu. Citos projektos, kad to izmantojat kā OUTPUT komponentu, tas rada vibrācijas un kļūst par skaļruni!

4. darbība: BREADBOARD PROTOTYPE

Tā kā lodēšana nav mans labākais talants, es vispirms saliku ierīces prototipu, izmantojot plastmasas maizes dēli un džemperu vadus, lai pārliecinātos, ka tā darbojas. Kad tas darbojās, es to pārvietoju uz perf dēli un pielodēju. Ja esat pieredzējis ražotājs, varat izlaist šo daļu un lodēt tieši uz perf dēļa.

1. Novietojiet mikrokontrolleri maizes dēļa vidū tā, lai būtu plastmasas kolonna, kas atdala tapas tāfeles kreisajā pusē un tapas tāfeles labajā pusē. Pārliecinieties, vai USB ports atrodas maizes dēļa malā, nevis vidū, kā parādīts attēlā.

5. darbība: SAVIENOJIET PIEZO

Pjezo ir analogais sensors, jo tas ziņo par vērtību no 0 līdz 1024, tāpēc tam ir jāpievienojas ar analoģisko tapu arduino. Es izmantoju pirmo analogo tapu A0.

1. Savienojiet pjezo pozitīvo (sarkano) vadu ar Arduino tapu A0.

2. Savienojiet pjezo negatīvo (melno) vadu ar vienu no Arduino zemējuma (GND) tapām.

6. solis: SAVIENOJIET REZISTORU

Pievienojiet rezistoru tām pašām tapām, kurām ir pievienots pjezo (A0 un GND)

(Nav svarīgi, kura rezistora puse ir savienota ar kādu tapu; tie ir vienādi.)

7. darbība: SAVIENOT DISPLAY CLK PIN

Četrciparu displeja bloks ir savienots ar divām Arduino digitālajām tapām. Es izmantoju pirmās divas digitālās tapas uz Nano, kas ir D2 un D3.

Savienojiet displeja CLK tapu ar Arduino D3 tapu, izmantojot kabeli no sievietes līdz vīrietim

8. darbība: SAVIENOT DISPLAY DIO PIN

Savienojiet displeja DIO tapu ar Arduino D2 tapu, izmantojot kabeli no sievietes līdz vīrietim

9. darbība: SAVIENOT DISPLAY VCC PIN

Savienojiet displeja VCC tapu ar 5 V strāvas tapu Arduino, izmantojot kabeli no sievietes līdz vīrietim

10. darbība: SAVIENOT DISPLAY GND PIN

1. Savienojiet displeja GND tapu ar GND tapu Arduino, izmantojot kabeli no sievietes līdz vīrietim.

Tas ir viss elektronikas prototipam

11. darbība. CH340 VADĪTĀJU LEJUPIELĀDĒŠANA (pēc izvēles)

Ja izmantojat lētāku Arduino no Ķīnas, tas, iespējams, izmanto CH340 mikroshēmu, lai sazinātos ar datoru. Jums ir jālejupielādē un jāinstalē šīs mikroshēmas draiveri. Jūs varat lejupielādēt oficiālos draiverus no šīs vietnes (ja paskatās, lapa ir angļu un ķīniešu valodā). Instalējiet draiverus savā datorā, palaižot izpildāmo failu.

12. darbība: LEJUPIELĀDĒT DIGITĀLĀ DISPLAY BIBLIOTĒKU (TM1637)

Četrciparu displejā tiek izmantota mikroshēma TM1637. Jums ir jālejupielādē bibliotēka, kas ļauj ērti parādīt ciparus ciparu displejā. Dodieties uz vietni https://github.com/avishorp/TM1637. Izvēlieties Klonēt vai Lejupielādēt un atlasiet Lejupielādēt ZIP. Saglabājiet failu savā datorā.

13. darbība: UZSTĀDĪT DIGITĀLĀ DISPLAY BIBLIOTĒKU

1. Palaidiet datorā Arduino IDE programmatūru. Tas parādīs tukšas skices kontūru.

2. Atlasiet Skice | Iekļaut bibliotēku | Pievienojiet. ZIP bibliotēku … un izvēlieties failu, kuru lejupielādējāt no Github, lai instalētu bibliotēku.

14. solis: ATLASIET ARDUINO PLĀTIŅU UN PORTU

1. Savienojiet Arduino ar datoru, izmantojot USB kabeli. Pēc tam pārslēdzieties uz Arduino IDE un jauno skici, kas ir atvērta.

2. Izvēlieties pareizo dēli, piemēram, Arduino Nano.

3. Datorā atlasiet portu, kuram ir pievienots Arduino.

15. solis: SKICE: PAMATS

1. Lai noteiktu, vai trieciens ir trāpīts, mēs izlasām pjezo sensora tapu A0. Pjezo mēra vibrācijas daudzumu uz cilpas cilindra un dod mums vērtību no 0 (bez vibrācijas) līdz 1024 (maksimālā vibrācija).

2. Tā kā no mūzikas un citiem instrumentiem varētu būt nelielas vibrācijas, mēs nevaram teikt, ka jebkurš rādījums virs nulles norāda uz trumuļa triecienu. Mums ir jāļauj trokšņot, pārbaudot pjezo nolasījumu. Es šo vērtību saucu par THRESHHOLD, un es izvēlējos 100. Tas nozīmē, ka jebkurš rādījums virs 100 norāda uz trumuļa trāpījumu. Viss, kas ir 100 vai mazāks, ir tikai troksnis. Padoms: ja ierīce rāda rādījumus, kad neesat trāpījis cilindrā, palieliniet šo vērtību.

3. Tā kā mēs aprēķinām sitienus minūtē, mums ir jāseko katra bungas sitiena laikam. Mikrokontrolleris seko līdzi to milisekundžu skaitam, kas pagājuši kopš tā sākuma. Šī vērtība mums ir pieejama ar funkciju milis (), kas ir garš vesels skaitlis (tips garš).

16. darbība: SKITCH: PRE-SETUP

Skices augšdaļā virs iestatīšanas funkcijas ierakstiet tālāk norādīto. (Ja vēlaties, paskaidrojuma beigās varat lejupielādēt galīgo skici).

1. Vispirms iekļaujiet divas mums nepieciešamās bibliotēkas: TM1637Display, ko lejupielādējāt, un math.h.

2. Pēc tam definējiet tapas, kuras mēs izmantojam. Ja atceraties no ierīces salikšanas, CLK tapa ir digitālā tapa 2, DIO tapa ir digitālā tapa 3 un Pjezo tapa ir A0 (analog 0).

3. Pagaidām definējiet THRESHHOLD kā 100.

4. Pēc tam izveidojiet divus skicei nepieciešamos mainīgos lielumus, ko sauc par lasīšanu (pašreizējais pjezo sensora rādījums) un lastbeat (iepriekšējā gājiena laiks).

5. Visbeidzot, inicializējiet bibliotēku TM1637, nododot tai PIN numurus, kurus izmantojam CLK un DIO.

// Bibliotēkas

#iekļaut #iekļaut // Piespraudes #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Mainīgie int lasījumā; long lastBeat; // Displeja bibliotēkas iestatīšana TM1637Displeja displejs (CLK, DIO);

17. darbība: SKITCH: SETUP FUNCTION

Ja veidojat skici soli pa solim, ierakstiet šādu funkciju setup ().

1. Izmantojiet funkciju pinMode, lai pjezo tapu pasludinātu par INPUT tapu, jo mēs no tās lasīsim.

2. Izmantojiet funkciju setBrightness, lai digitālo displeju iestatītu uz spilgtāko līmeni. Tas izmanto skalu no 0 (vismazāk spilgts) līdz 7 (visspilgtākais).

3. Tā kā mums nav iepriekšēja trumuļa gājiena, iestatiet šo mainīgo uz pašreizējo laiku.

void setup () {

// Iestatīt tapas pinMode (PIEZO, INPUT); // Iestatīt displeja spilgtuma displeju.setBrightness (7); // Ierakstīt pirmo trāpījumu kā tagad lastBeat = millis (); }

18. darbība: SKITCH BODY: LOGIC

Ievadiet tālāk norādīto funkciju galvenajai cilpai (), ja veidojat skici pakāpeniski.

1. Lasiet pjezo sensora vērtību, līdz sensors nolasa vērtību virs sliekšņa, norādot trāpījumu uz cilpas cilindra. Saglabājiet pašreizējo insulta laiku kā šo ritmu.

2. Pēc tam izsauciet funkciju calcBPM, lai aprēķinātu sitienus minūtē. Aprēķinam nododiet funkcijai šī gājiena laiku un pēdējā gājiena laiku. (Nākamais solis satur funkcijas pamattekstu). Saglabājiet rezultātu bpm.

3. Pēc tam parādiet sitienus minūtē LED displejā, nododot rezultātu funkcijai no TM1347 bibliotēkas ar nosaukumu showNumberDec ().

4. Visbeidzot, iestatiet iepriekšējā sitiena laiku (pēdējais sitiens), lai tas būtu šī sitiena laiks (šis sitiens), un gaidiet nākamo triecienu bungā.

void loop () {

// Vai mēs saņēmām bungu triecienu? int pjezo = analogRead (PIEZO); if (pjezo> THRESHHOLD) {// Ierakstiet laiku, aprēķiniet bpm un parādiet rezultātu ilgi thisBeat = millis (); int bpm = aprēķināt BPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (sitieni minūtē); // thisBeat tagad ir lastBeat nākamajam bungu sitienam lastBeat = thisBeat; }}

19. darbība: SKITS: APRĒĶINIET PITUSUS MINUTĒ

Padoms: Novietojiet šo funkciju programmā virs iestatīšanas funkcijas, lai jums tā nebūtu jādeklarē divas reizes.

Parauga aprēķinu skatiet iepriekš redzamajā diagrammā.

1. Izveidojiet funkciju sitienu minūtē (sitienu minūtē) aprēķināšanai. Kā parametrus pieņemiet šī bungas gājiena laiku (thisTime) un iepriekšējā trumuļa sitiena laiku (lastTime).

2. Atņemiet laiku starp diviem trumuļa trāpījumiem un saglabājiet to kā pagājušo. Laika starpība nodrošina sitienu skaitu (1) milisekundē (ms).

3. Pārvērst sitienus milisekundē par sitieniem minūtē. Tā kā sekundē ir 1000 milisekundes, daliet 1000 ar laiku starp abiem sitieniem, lai iegūtu sitienus (1) sekundē. Tā kā minūtē ir 60 sekundes, reiziniet to ar 60, lai iegūtu sitienus (1) minūtē. Noapaļojiet gala rezultātu, lai atgrieztu veselu skaitli (veselu skaitli).

Ja vēlaties, no šīs darbības varat lejupielādēt galīgo skici

int calcBPM (long thisTime, long lastTime) {

ilgi pagājis = šis laiks - pēdējais laiks; dubultā bpm = apaļa (1000. / pagājis * 60.); atgriešanās (int) bpm; }

20. darbība: SAGLABĀT UN AUGŠUPIELĀDĒT

1. Programmā Arduino IDE atlasiet Fails un izvēlieties Saglabāt. Ierakstiet skices nosaukumu un noklikšķiniet uz Saglabāt, lai saglabātu skici (jums tas jānorāda tikai pirmo reizi, kad to saglabājat).

2. Izvēlieties Skice un izvēlieties Augšupielādēt, lai augšupielādētu skici savā Arduino un sagatavotos testēšanai.

21. solis: PIEVIENOT AKUMULATORU UN TESTĒT PROTOTIPU

Pirms galīgās versijas apkopošanas pārbaudiet ierīci.

1. Savienojiet akumulatoru ar mikrokontrolleru t

2. Novietojiet pjezo uz cilpas cilindra un turiet to ar pirkstu.

3. Dažas reizes iesitiet cilpā un pārbaudiet, vai rādījums nodrošina sitienus minūtē, pamatojoties uz jūsu bungas sitieniem.

3. Kad tas darbojas pareizi, varat lodēt galīgo versiju.

22. solis: LODĒTĀJU PAPLAŠINĀŠANAS VADI PIEZO

1. Tā kā pjezo atradīsies uz cilpas cilindra un pārējā vienība atradīsies kaut kur citur, jums ir jāpagarina stieples daudzums uz pjezo. Lodējiet pjezo galus līdz apmēram trīs pēdu stieplēm, lai nodrošinātu papildu atslābumu.

Padoms: ja pagarinātājs nav iekrāsots, atzīmējiet, kurš ir sarkanais un kurš melnais pjezo vads.

23. solis: PĀRVIETOJIET KOMPONENTES PERF BOARD

Pēc tam pārvietojiet shēmu no plastmasas maizes dēļa uz perf dēli un lodējiet komponentus. Lodētajai versijai jābūt identiskai maizes dēļa versijai.

1. Pārvietojiet mikrokontrolleri no plastmasas rīvdēļa uz plātni, pārliecinoties, ka kreisās un labās tapas nav pievienotas un USB savienotājs ir vērsts pareizajā virzienā. Lodējiet katru tapu pie perforācijas dēļa.

2. Lodējiet garos pjezo vadus, kurus pievienojāt (melns vads pie GND un sarkans vads pie A0).

3. Lodējiet rezistoru pie tādām pašām tapām kā pjezo.

4. Lodējiet displeja bloku tā, kā tas bija pieslēgts pie maizes dēļa (CLK līdz D3; DIO līdz D2; VCC līdz +5V un GND līdz GND).

24. solis: PĀRTRAUKT DĒLI

1. Uzmanīgi sagrieziet neizmantotās paneļa daļas tā, lai mikrokontrolleris iekļautos projekta korpusā.

25. solis: PROJEKTA IESLĒGŠANA: DIGITĀLĀ DISPLAY MODIFICATION

1. Ar dremel vai līdzīgu instrumentu izgrieziet caurumu projekta korpusa augšpusē, lai tas atbilstu digitālajam displejam.

26. darbība: PROJEKTA IEVIEŠANA: USB MODIFIKĀCIJA

1. Izgrieziet caurumu projekta korpusa pusē USB portam.

27. solis: PROJEKTA IEVIEŠANA: PIEZO WIRES

Pretējā galā, kur atrodas mikrokontrollera USB savienojums, nogrieziet nelielu iecirtumu pjezo vadiem.

28. solis: MONTĀŽAS GALĪGĀ VIENĪBA

1. Uzstādiet displeju projekta korpusa augšpusē tā, lai tas iekļautos jūsu izveidotajā caurumā.

2. Uzstādiet perfektu plāksni ar mikrokontrolleri projekta korpusa apakšā, lai USB ports būtu pieejams caur izveidoto caurumu.

Padoms: Es ievietoju nelielu korķa dēļa gabalu starp diviem dēļiem, lai tie nepieskartos viens otram.

29. solis: SKRŪVĒT PROJEKTA IEVIEŠANU KOPĀ

Ievietojiet pjezo vadus caur izveidoto iecirtumu un pieskrūvējiet projekta korpusu.

30. darbība: PIEZO MONTĒŠANA UN TESTS

1. Piestipriniet pjezo uz cilpas cilindra galvas, izmantojot velcro sloksnes.

2. Lūdzu, pārējo ierīci novietojiet uz grīdas vai citā vietā, kas ir viegli apskatāma, spēlējot bungas.

3. Pārsteidziet savus grupas biedrus ar uzlabotām laika uzskaites prasmēm!