Haptic Flute Teacher: 10 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Er du nogensinde blevet træt af at glemme fingeren efter en høj B -lejlighed og gøre dig selv flov over for dine andre bandmedlemmer? Ingen? Kun mig? For at hjælpe mig med at huske mine fløjtefingre (i stedet for at øve), byggede jeg en Haptic Flute Teacher for at hjælpe mig med at huske, hvordan jeg skulle spille hver note. Efter at have læst denne artikel om en haptisk klaverlærer forsøgte jeg mig med at lave en til en fløjte. Jeg brugte to Arduinos, et par summer og en masse ledninger til at få denne ting til at komme til live. Haptic Flute Teacher kender fingrene for alle noterne på fløjten (inklusive flader og skarpe) og kan lære dig at spille den kromatiske skala! For at bruge denne fløjtelærer tager du handskerne på, og derefter vælger du noten eller sangen på LCD -skærmen ved at trykke på en knap. Når den ønskede note eller sang vises, skal du trykke på den anden knap, og fingrene, som du ville trykke ned på fløjten, begynder at vibrere, og viser dig fingeren. Ved at vibrere hver finger er tanken, at fingering for noten ville blive til muskelhukommelse. Dette projekt er hovedsageligt for folk, der noget ved, hvordan man spiller fløjte og har brug for hjælp til at huske fingeraftryk til noter og sange. Dette projekt kan også hjælpe dem, der ikke har meget koordination eller håndskader, hvor de ikke er i stand til at holde tingene stille. Inden du forsøger dette projekt, skal du sørge for at kende det grundlæggende i Arduino og nogle kredsløb. Med introen ude af vejen, lad os komme til byggeprocessen!

Trin 1: Deleliste

Nødvendig:

2 Arduinos

Brødbrætter

LCD -display - for at vise noten/sangen

2 Trykknapper - for at vælge hvilken note/sang der skal afspilles

Ledninger

10 vibrerende motorer - til at lime til handskerne

Et par handsker - til montering af motorerne

2 330 ohm modstande

1 10k potentiometer

3 L293D chips

Valgfri:

1 Passiv summer

En kasse til at huse elektronikken, mens du øver dig

Værktøjer:

Varm limpistol

Loddekolbe

Tape

Wire Strippers

Din hjerne (den vigtigste)

Trin 2: I2C -protokol

Da vi har at gøre med ti motorer, og Arduino kun kan styre motorernes hastighed med PWM -ben, har vi brug for mere end én Ardunio til at styre alle ti motorer. Hver Arduino har omkring 6 PWM -ben, så når vi forbinder to Arduinoer, har vi i alt 12 PWM -ben. For at forbinde de to Arduinos bruger vi I2C -protokollen. Kort sagt, dette er en måde at få en "mester" Arduino til at styre andre "slave" Arduinos ved at sende data gennem ledningerne. Se på mit fritzing -diagram for at konfigurere I2C -protokollen. Tilslut A4, A5 og GND for de to Arduinos. I koden sender master Arduino en værdi gennem ledningerne, og slaven Arduino modtager den. Afhængigt af hvad værdien er, udfører slaven Arduino en anden opgave. For eksempel, hvis jeg vil spille et lavt C på min fløjte, sender master Arduino værdien for lav C gennem ledningerne (samtidig med at han fortæller hvilke fingre på højre hånd der skal vibrere) for at fortælle slaven Arduino at få fingrene til at summe for lav C. Her er mere information om I2C -protokollen.

Trin 3: Forbered dine motorer

Disse motorer er billige og ret dårlige. Ledningerne falder let ud af motoren og gør dem ubrugelige. Du vil gerne lægge en klat varm lim, hvor ledningen tilsluttes motoren for at sikre dem. Fjern derefter forsigtigt motorens tynde ledninger og lod bedre ledninger til motortrådene. Det er ok, hvis en er defekt, eller du ender med at bryde en, fordi når du spiller på fløjte, er der ingen nøgle til din højre tommelfinger, så du har kun brug for 9 motorer.

Trin 4: Montering af motorer på handskerne

Tag først handskerne på, og sørg for, at de passer. Behold dem, og tag fat i dine motorer. Find et sted, hvor de vibrerende motorer sidder behageligt, og enderne drejer uden hindringer. Tag derefter lidt varm lim, og mens handsken er på din hånd (eller ikke hvis du ikke kan klare varmen), lim motorerne på det ønskede sted på din finger. Tag derefter de gode ledninger, du loddet på, og lim dem fast i handskens længde, så de ikke bliver sammenfiltrede. Tag derefter nogle længere ledninger, der i sidste ende vil forbinde til Arduino (sørg for, at de er lange nok, så du frit kan bevæge dig rundt, når de er forbundet til Arduino (sandsynligvis omkring armlængde)) og lod dem til de ledninger, der er forbundet til motoren. Drej de to ledninger på hver motor sammen, så du ved, hvilke ledninger der styrer hver motor. Nu hvor du har sat motorerne og handsken op, sætter vi kontrolnavet til motorerne på brødbrættet op.

Trin 5: Tilslut LCD

Der er flere forskellige trin-for-trin vejledninger, der viser dig, hvordan du tilslutter en LCD til en Arduino. Her er et link til Arduino -webstedet, der fortæller dig, hvordan du tilslutter det. Problemet med Arduino -webstedet er, at vejledningen bruger PWM -benene til LCD'et, som vi har brug for til at styre motorerne. Så jeg ændrede hvilke ben, LCD'en forbinder til, så jeg kunne frigøre PWM -benene til motorerne. Tjek mit diagram for, hvad jeg gjorde. Specifikt er det, jeg har ændret: rs = 7, en = 11, d4 = 5, d5 = 8, d6 = 12, d7 = 13. Du bruger 10k potten til LCD -displayet. Sørg for at tilslutte LCD'et til master Arduino ikke til slaven Arduino.

Trin 6: Opsætning af L293D

Ok, så disse chips er motordrivere. Hver driver kan styre 2 motorer med mulighed for at vende motorens retning i koden. Til mine formål har jeg mange motorer og ikke meget plads. Da det ikke er ligegyldigt, hvilken vej motoren drejer (den summer uanset den måde, den drejer på), tilsluttede jeg den ene ende af hver motor til jorden og den anden til motorens udgangsstift, så chippen i stedet kunne styre 4 motorer af 2. Tjek mit ledningsdiagram ovenfor, hvordan jeg tilslutter dem. Jeg tilføjede også databladet for mere information om, hvad hver pin gør på L239D -chippen. Lad foreløbigt input -benene stå tomme, da jeg dækker det i næste trin.

Trin 7: Tilslutning af din Arduino til L293D-opsætning

Tag nu dine tre komponenter (handsken m/ motorer, L293D-opsætning og LCD-display m/ 2 Arduinos) og tilslut dem sammen. Mesteren Arduino styrer motorerne på din højre hånd, og slaven Arduino styrer motorerne på din venstre hånd. På master Arduino -forbindelsen: Rpointer -motor til pin 3; Rmiddle = 10; Rring = 9; Rpinky = 6. For slaven Arduino tilslutter: Lpointer = pin 11; Middel = 10; Lring = 9; Lpinky = 6; Lthumb = 5. Ledningerne fra Arduino forbindes til stiften på L293D ved siden af den pin, den motor, den styrer, er tilsluttet. Tjek min fritzing for de nøjagtige steder. Du skal også have dine knapper opsat her. Disse skal være hurtige at oprette, bare følg min fritzing. Jeg brugte 330 ohm modstande til knapperne. Tilslut den ene til pin 2 og den anden til pin 4 begge på master Arduino. Den, der er tilsluttet pin 2, vælger sedlen, og den, der er forbundet med pin 4, får motorerne til at vibrere for den note, der vises på LCD'et.

Trin 8: Kode for begge Arduinos

Vi har brug for to separate sæt kode til hver Arduino. Jeg uploadede dem til min GitHub. De har hver især navnene på den Arduino, som de skal uploades til. Sørg for at kigge min kode igennem. Hvis du har spørgsmål, skal de besvares der.

Trin 9: Tænd for den

Da motorerne bruger meget strøm, brugte jeg 2 9V batterier til at drive den. Det er nok ikke det bedste, men det fungerede for mig. Tilslut vin fra begge Arduino til brødbræddernes strømskinner, og slut masterens jord til brødbræddernes skinner. Og nu er du klar til at øve din fløjte!

Trin 10: Nogle ekstramateriale

I min kode har du måske bemærket, at jeg har kommenteret et par linjer. Disse linjer er til at få fløjtelæreren til at spille sammen med dig gennem en passiv summer. Jeg havde ikke en summer, så jeg tilføjede simpelthen funktionen som noget fedt. Fjern blot min kode, og tilføj en summer til en åben pin på Arduino. Nu har du en leg sammen med læreren!

Læg elektronikken i en kasse eller pose for at gøre din fløjtelærer bærbar!

Du kan programmere flere sange! Da jeg har hver note som en metode, kan du blot tilføje en anden betingelse i min switch -sætning og sætte rækkefølgen af noterne i den sang, du vil afspille. Hvis du vil ændre timingen, skal du ændre forsinkelsen mellem hver note.

Lad mig vide, hvis du har spørgsmål eller bekymringer i kommentarerne herunder. Glad fløjtespil!