Enkelt Arduino -klaver: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

I dag vil vi lave et simpelt et-oktav Arduino-klaver, der kan være et godt udgangspunkt for andre projekter. Dette projekt vil introducere grundlæggende Arduino -komponenter og programmering på gymnasieniveau. Mens koden er præfabrikeret, kan enkeltpersoner allerede ændre noterne og den præfabrikerede sang i programmet.

Målalder: 9-12. Klasse

For gymnasielærere/hjemmeskoleforældre vedrører dette projekt ITEEA -standarderne for teknokloigal og ingeniørkundskaber.

Standard 3: Integration af viden, teknologier og praksis

Teknologi og teknik er tværfagligt, der vedrører mere end ét indholdsområde. Virkningen og påvirkes af teknologioverførsel med andre felter. Et eksempel ved hjælp af røntgenstråler i arkæologiske udgravninger, teleskoper til at se på stjernerne eller mikroskoper til at se på mikrobielt liv. Viden og praksis inden for disse områder går fremad og videreføres af andre områder og tankegange, dvs. biomimikri.

Dette projekt kombinerer teknologi og musik i form af et "keyboard", som nogen kan lave.

Øvelse 1: Systemtænkning:

For praksis en fremmer det systemtænkning, hvor man skal tænke. Et værktøj, der er nævnt i dette afsnit, er den universelle systemmodel, som er: input, proces, output og feedback. Inputet undersøger, hvad der er nødvendigt for at skabe teknologi. Processen er, hvordan teknologien er lavet, eller hvad der er nødvendigt for, at den fungerer. Output er teknologiens første ydelse, uanset om den var god eller dårlig. Feedback tager produktets proces og output og ser, hvad der kan forbedres, såsom effekter på brugere, samfund og miljø.

Øvelse 3: at lave og gøre:

At lave og gøre kan forekomme i mange indstillinger, både uformelle og formelle. At lave er det at gøre noget, mens man gør, er bredt defineret som at bruge praktiske processer, der er forbundet med at designe, bygge, drive og evaluere teknologiske produkter og systemer. Der har været et skift fra at producere prædesignede objekter til at fokusere på at udvikle industrielle færdigheder til at skabe innovative løsninger på åbne designudfordringer inden for teknologi og ingeniøruddannelser. Ved at studerende arbejder med løsninger på åbne designudfordringer, stimulerer det deres udvikling af højere ordens tænkning og designfærdigheder og integrering af indhold fra andre discipliner. Ved at eleverne beskæftiger sig med åbent fremstillings- og udførelsesforløb, oplever de en proces, der ligner forskere, teknologer og ingeniører. Det er også pædagogens pligt at lære eleverne sikkerhedsforanstaltninger. Med den voksende overflod af værktøjer og branchestandarder er det vigtigt at kunne bruge værktøjer og materialer til forebyggelse af ulykker. At lave og gøre kræver også brug af skabelse af modeller: konceptuelle, matematiske, grafiske, fysiske og virtuelle. Disse modeller adskiller teknologi- og ingeniøruddannelsen fra andre fag.

Dette projekt involverer øvelse 3 Making and Doing, da eleverne kan lære at bruge en Arduino, bygge dette "tastatur" og kan bygge videre fra dette projekt. Practice 1 Systems Thinking er involveret, når de gennemgår trinet for at oprette tastaturet.

Kontekst 1: Beregning, automatisering, kunstig intelligens og robotik

Kontekster kan være enheder inden for en pensum som projekter, lektioner, ture eller andre aktiviteter. For kontekst 1 kombinerer den, beregning, automatisering, AI og robotik.

Kontekst 5: Information og kommunikation

Denne kontekst involverer information og fællesskab, der kan repræsenteres på den måde, data deles eller andre måder, hvorpå folk kan kommunikere, såsom tegninger, billeder, medier, andet digitalt indhold og være i stand til at dele disse oplysninger.

På grund af programmeringsaspektet i dette projekt vedrører det kontekst 1 Computation, Automation, Artificial Intelligence og Robotics og 5 Information and Communication. Selvom programmet leveres til dig, er det en god springbræt for at se, hvordan programmet fungerer, og hvordan det relaterer sig til det fysiske element.

Læringsmål:

I slutningen af dette skal eleverne have en grundlæggende forståelse af, hvordan Arduino fungerer.

Kunne koble en Arduino.

Sådan ændres kode.

Sådan uploades kode.

Forbrugsvarer

9 knapkontakter

9 1000 ohm modstande (modstande af forskellig størrelse ændrer, hvor stærk strømmen er i brødbrættet, hvilket påvirker lyden)

12 jumperwires (kan være af enhver længde eller farve)

1 piezo summer

1 brødbræt

1 Arduino Uno

1 Arduino -holder (valgfri er ikke påkrævet, fungerer uden den)

1 USB -kabel

1 computer

Trin 1: Tilføj knapperne

For at begynde skal du orientere brødbrættet som billedet ovenfor med bogstavets placering lodret med tallet 1 øverst. Placer knapperne på brødbrættet jævnt fordelt (her lavede jeg to mellemrum). Knapperne skal være på broen mellem brødbrættets hul. Den højre halvdel af brættet er positiv, og den venstre halvdel er den negative side.

Knapperne sender et input (send information), når de er trykket til Arduino.

Trin 2: Tilføj modstanderne

Tilføj modstandene til undersiden af hver knap. Dette er den negative side af knappen. De andre sider af modstanden går ind i hullet med - (negativ) symbol side i samme række af knappen.

Modstandene sender en strøm gennem knappen gennem tavlen.

Trin 3: Tilføj summeren

Tilføj summeren til brødbrættet. Skal være det samme mellemrum som knapperne. Sæt den røde side i højre side og den sorte side til venstre.

Lydsignalet er det, der producerer lyden, når den modtager knapinformationen fra Arduino.

Trin 4: Tilføj jumpertrådene

Tilføj jumper -ledningerne til højre side af knappen og den øverste halvdel, dette er den positive side. Den anden side går ind i Arduino på den digitale side.

Trin 5: Tilslut Arduino

Fra top til bund læg dem i portene til 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 og 10. Til summeren tilføj en jumper til den røde side og den sorte side af summeren. Disse vil gå ind i henholdsvis havn 11 og 13. Den sidste jumper wire får den ene side til at gå ind i jordporten og ind i et hul i - (negativ) symbol side af brættet. Rækkefølgen af portens spørgsmål, som om du åbner koden, refererer den til bestemte knapper i den angivne port. Jordporten er den samme som at oprette forbindelse til noget til jorden i et kredsløb eller i en bil. Det tjener til at begrænse spændingen gennem Arduino og brødbrættet.

Trin 6: Download softwaren (spring over, hvis du allerede har den)

Hvis du er ny på Arduino, skal du klikke på linket herunder for at downloade den software, der skal bruges til dette program. Arduino har også nu en online version til dit kodningsbehov, hvis du ikke vil downloade softwaren.

www.arduino.cc/en/main/software

Trin 7: Upload programmet

Download programmet! Inden for programmet kan en person ændre noterne, og sangen er præfabrikeret i den. Der er blevet tilføjet kommentarer i koden for at hjælpe dig med at forstå den bedre, og hvad der kan ændres. Hvis du ændrer noget, skal du læse download det til Arduino ved at gå under skitse og uploade eller Ctrl + U. God fornøjelse og vær kreativ!

Tænker videre:

Hvad med flere knapper?

Hvad hvis jeg ville have to eller flere forudindstillede sange?

Trin 8: Fejlfinding

Hvis nogle af knapperne reagerer, og nogle ikke kontrollerer følgende:

Er alle jumpere tilsluttet hele vejen?

Er modstandene helt inde og rører bunden af brødbrættet?

Er jumperen i det rigtige sted på knappen? Hvad med modstanden?

Hvis du ændrer koden:

Kom det ud, som jeg ville?

Er knapperne/summeren indstillet til de rigtige porte?

Er sedler den rigtige længde/tonehøjde, jeg ønsker?