Kā izgatavot bezvadu gaisa klavieru cimdu: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Mērķi un funkcijas:

Mūsu valkājamo tehnoloģiju projekts ir izveidot bezvadu gaisa klavieru cimdu ar sinhronizētām gaismām, izmantojot pamata elektroniku, mikrokontrolleri, piemēram, HexWear, un klēpjdatoru ar Arduino un Max 8 programmatūru. Mūsu projekta mērķis ir spēlēt klavieru notis, izmantojot Bluetooth skaļruni, pārvietojot pirkstus bez savienojuma ar kādu stacionāru sistēmu vai faktisku instrumentu, kā arī ritināt instrumentu izvēles iespējas, lai arī visas to notis vai skaņas varētu tikt atskaņotas spēlēja, izmantojot komandu bezvadu cimdu.

Šis projekts darbojas tā, ka, nēsājot gaisa klavieru cimdu, katrs no četriem savienotajiem pirkstiem satur elastības sensoru, kas nosaka, vai pirksts ir saliekts. Kad pirksts ir saliekts, iedegas attiecīgā pirksta gaismas diode, informējot lietotāju, ka šis pirksts ir pietiekami saliekts, un, izmantojot programmatūru Max 8, no datora tiks atskaņota atbilstoša piezīme. Tādējādi katrs pirksts atbilst unikālai piezīmei, un lietotājs, izmantojot šo cimdu uz rokas, varēs bezvadu režīmā atskaņot mūziku no ārēja avota. Izmantojot programmatūru Max 8, tas neierobežo cimdu tikai klaviermūzikas atskaņošanai, citas unikālas skaņas var atskaņot no katra atbilstošā pirksta, ļaujot jebkuram lietotājam manipulēt ar jebkura veida skaņām.

Nepieciešamo materiālu saraksts:

• Adafruit īso elastības sensori (4),
• Adafruit baltie LED fona apgaismojuma moduļi (4),
• 100 kΩ rezistori (4)
• 1kΩ rezistors (1)
• HexWear mikrokontrolleru komplekts,
• Mikro USB uz USB kabeli
• Ārējais akumulators, kas savienojas ar mikro USB izeju
• AAA baterijas
• Cimdi ar elastīgu audumu
• Klēpjdators ar instalētu programmatūru Arduino IDE un Max 8
• Lodāmurs un lodēt
• Skotu lente, elektriskā lente un savērptās saites
• Bezmaksas stieple, stieples griezējs un stieples noņēmējs
• Bluetooth skaļrunis vai skaļrunis un AUX vads
• Karstuma saraušanās un siltuma saraušanās caurules
• Stiepļu gofrētāji
• Plāna shēmas plate,

1. solis: izveidojiet ķēdi

Galvenā ķēde ir tāda, kurā paralēli ir vairāki sprieguma dalītāji. Tas ietver arī elastīgus sensorus, kas ir rezistori, kuru pretestības mainās atkarībā no lieces pakāpes vienā virzienā. Kad elastīgais sensors ir saliekts, tā pretestība palielinās no aptuveni 25 kΩ līdz 100 kΩ, un palielinās arī tajā nolasītais spriegums.

Tomēr, tā kā mūsu dizains izmanto četrus elastīgos sensorus, četras gaismas diodes un Bluetooth palīgu, mums ir jāizmanto arī portu paplašinātājs, jo HEXWear ir pieejams ierobežots portu skaits. Mēs savienojam četrus elastīgos sensorus, izmantojot analogās ieejas HEXWear, Bluetooth mate ar TX un RX tapām, un pievienojam MCP23017 portu paplašinātāju SDA un SCL tapām, kas pēc tam darbinās gaismas diodes.

Sīkāku informāciju skatiet pievienotajā shēmā. (Ņemiet vērā, ka diagrammās norādītais Vcc atbilst HccWear Vcc tapām. Tos var savienot paralēli, ja nav pieejams pietiekami daudz kontaktu vai arī līdzīga sprieguma ārējais barošanas avots ir vēl viena dzīvotspējīga iespēja)

2. darbība. Papildu bibliotēku instalēšana:

Tā kā mēs izmantojām HEXWear, lai pareizi izmantotu Arduino programmatūru, ir jāinstalē papildu bibliotēkas. Lai to izdarītu, lūdzu, izmantojiet šādus norādījumus:

1) (tikai operētājsistēmā Windows, Mac lietotāji var izlaist šo darbību) Instalējiet draiveri, apmeklējot https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Lejupielādējiet un instalējiet draiveri (.exe fails, kas norādīts 2. darbībā saistītās RedGerbera lapas augšdaļā).

2) Instalējiet Hexware nepieciešamo bibliotēku. Atveriet Arduino IDE. Sadaļā “Fails” atlasiet “Preferences”. Vietā, kas paredzēta papildu dēļu pārvaldnieka vietrāžiem URL, ielīmējiet https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/ … noklikšķiniet uz "Labi". Dodieties uz Rīki -> Padome: -> Valdes pārvaldnieks. Augšējā kreisā stūra izvēlnē atlasiet “Ieguldīts”. Atrodiet un pēc tam noklikšķiniet uz Gerbera Boards un noklikšķiniet uz Instalēt. Iziet un vēlreiz atveriet Arduino IDE.

Lai pārliecinātos, ka bibliotēka ir pareizi instalēta, dodieties uz Rīki -> Padome un ritiniet līdz izvēlnes apakšai. Jums vajadzētu redzēt sadaļu ar nosaukumu “Gerbera dēļi”, zem kuras vismaz būtu jāparādās HexWear (ja ne vairāk dēļu, piemēram, mini HexWear).

3. darbība: izveidojiet Arduino skici

Arduino skice nolasa sprieguma vērtības ķēdes sērijas rezistoros un izlemj, vai ir sasniegts noteiktais slieksnis. Ja slieksnis tiek pārsniegts, HexWear iedegas attiecīgā gaismas diode un nosūta ASCII koda signālu uz klēpjdatoru, ko vēlāk var nolasīt un piezīmēt Max 8. Izmantojot atbilstošās elektroinstalācijas shēmas, visas nepieciešamās HexWear tapas ir pareizi definētas.

Mēs pamanījām, ka skicē norādītā sliekšņa vērtība ne vienmēr bija konsekventa dažādos HEXWears. Viens no mūsu ieteikumiem ir izmantot sērijveida ploteri, lai noteiktu elastīgā sensora nolasīto analogo vērtību un norādītu, kā šī vērtība mainās no brīža, kad tā nav saliekta salīdzinājumā ar saliekšanu. Tad jūs varat to izmantot, lai definētu savu sliekšņa vērtību, kas pareizi reaģē uz elastīgā sensora uzvedību jūsu ķēdē.

4. darbība. Izveidojiet Max 8 ielāpu

Max 8 patcher kartē tastatūras ievadi vai signālus, kas saņemti, izmantojot klēpjdatora Bluetooth kanālu, un instrumentālās piezīmju izejas. Max 8 ielāps, ko izmantojām mūsu projektā, ir pievienots un pieejams lejupielādei.

Izmantojot Max, veiciet tālāk norādītās darbības, lai Bluetooth mate savienotu ar Max.

• Pārliecinieties, ka skice ir bloķēta (slēdzene kreisajā apakšējā daļā ir jāaizver)
• Pārliecinieties, ka “X” virs metro objekta ir izslēgts (pelēks, nevis balts)
• Nospiediet drukāšanas pogu, kas nonāk sērijas objektā, un apskatiet Max Console pieejamos portus
• Nosakiet pareizo portu, izmantojot vienu marķēto Bluetooth moduli, un, ja ir pieejami vairāki, izmēģiniet katru, līdz varat apstiprināt, kurš no tiem darbojas
• Visa šī procesa laikā jūsu Bluetooth modulim vajadzētu mirgot sarkanā krāsā, un, kad tas darbojas pareizi, tas mainīsies uz stabilu alkatību
• Turpiniet mēģināt, līdz Bluetooth parādās zaļās gaismas
• Kad esat izveidojis savienojumu, bloķējiet skici un nospiediet “X” virs metro objekta, lai sāktu klausīties Bluetooth sakarus.

5. solis: porta paplašinātāja, gaismas diodes un Bluetooth Mate lodēšana

Sakarā ar to, ka mūsu projektā ir liels vadu un citu elektrisko komponentu daudzums, kas, domājams, tiks ievietoti cimdā, tālāk norādītās lodēšanas darbības lietotājam paliek atklātākas.

Lai stabili savienotu MCP23017 portu paplašinātāju, mēs pielodējām tā savienojumus ar plānu shēmas plati, kuru varējām novietot uz cimda. Mēs pielodējām vadus uz mūsu gaismas diodēm un pēc tam pielodējām attiecīgos galus pie zemes vai shēmas plates, savienojot to ar pareizajām ostas paplašinātāja tapām. Pēc tam mēs izmantojām šo pašu maizes dēli, lai savienotu strāvu ar savu Bluetooth mate paralēli jaudai, ko piegādājām ostas paplašinātāja devītajam kontaktam.

Mēs izmantojām siltuma saraušanos un kādu elektrisko lenti jebkurā vietā, kur bija atklāts vads. Mēs pievienojām fotoattēlus, lai labāk saprastu, kā mēs to darījām paši, taču ņemiet vērā, ka jūs varat brīvi izmantot to tehniku, kas jums ir visefektīvākā.

6. solis: elastīgo sensoru lodēšana

Līdzīgi kā iepriekšējā solī, šis solis nav tik ierobežots, un lodēšanu var veikt, lai arī kāds būtu visefektīvākais.

Lai mūsu projektam būtu vislielākā pārvietošanās brīvība, mēs pielodējām vadus pie abiem elastīgā sensora galiem un pēc tam izmantojām termisko saraušanos, lai nosegtu visas atklātās stieples daļas līdzīgi tam, kā mēs to darījām ar gaismas diodēm.

7. darbība. Savienojuma izveide ar HEXWear, ieskaitot ārējā avota izmantošanu

Lai savienotu šo vadu pārpilnību tieši ar HEXWear, mēs izmantojām gofrētus savienotājus un pēc tam pieskrūvējām tos tieši pie dažādām mūsu HEXWear pieslēgvietām. Tādā veidā mēs nodrošinājām tiešu savienojumu ar katru no mūsu ostām un varējām viegli noņemt, ja vēlējāmies izveidot jaunus projektus mūsu HEXWear.

Mēs pievienojām arī nelielu ārēju barošanas avotu, kurā varēja ievietot trīs AAA baterijas, lai nodrošinātu pietiekamu jaudu mūsu HEXWear. Mēs piestiprinājām šo ārējo barošanas avotu aprocei, lai nodrošinātu, ka tas vienmēr ir savienots un būtiski neierobežo kustību.

8. solis: visu piestiprināšana cimdam

Visbeidzot, jūs vēlaties pareizi piestiprināt visu cimdam, lai jūsu produkts patiešām būtu valkājams. Jūs vēlaties savienot katru elastības sensoru ar atbilstošu pirkstu, noliekot īkšķi tā lietderības nepraktiskuma dēļ, un pievienojiet atbilstošo gaismas diodi, kas iedegas, pie tā paša pirksta elastīgā sensora. Visefektīvākais veids, ko mēs atradām, lai nodrošinātu pareizu elastības sensora saliekšanu, bija lente, taču tikpat labi darbosies tā uzlikšana uz cimda, izmantojot papildu auduma gabalu.

Pēc tam HEXWear, portu paplašinātājs un Bluetooth ir jāpievieno vienam cimdam. Mēs pamanījām, ka ļoti efektīvi bija piestiprināt ārējo barošanas avotu aprocei, lai nodrošinātu vislielāko mobilitāti un netraucētu mobilitāti/valkājamību. Attiecībā uz citām sastāvdaļām mēs iesakām izmantot savīšanas saites, lai ietītu lieko stiepli, lai nostiprinātu vietu.

Pārliecinieties, ka jums ir spēcīgi lodēti savienojumi un nav atklātu vadu, lai būtu liela elastība un brīvība salikt detaļas tur, kur tām ir jābūt, lai izstrādājums būtu pēc iespējas estētiskāks.

9. darbība: atkļūdojiet un izbaudiet

Visā šajā procesā pastāv liela kļūdu iespējamība, tāpēc iesakām pārbaudīt, vai visas sastāvdaļas pastāvīgi darbojas tā, kā paredzēts. Tas nozīmē konsekventi izmantot sērijveida monitoru Arduino skicē, lai pārliecinātos, ka jūsu elastīgā sensora rādījumi ir konsekventi, pārbaudot, vai pēc tam, kad kaut kas ir pielodēts, ir spēcīgs savienojums un vai tas joprojām darbojas pareizi, un vai nav atklātu vadu. Sakarā ar lielo elektrisko komponentu daudzumu ļoti mazā vietā atklātie vadi būs jūsu lielākais ienaidnieks.

Kad esat veiksmīgi izveidojis darba cimdu, izbaudiet! Izklaidējieties muļķoties ar savu projektu un nekautrējieties nomainīt klavieru skaņas uz citiem paraugiem, ja vēlaties iegūt patiesi unikālu valkājamu tehnoloģiju instrumentu!