TROMMERS TEMPOHOLDER: 30 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

En trommeslagers eneste vigtigste job er at holde tiden. Det betyder at sikre, at takten forbliver konstant for hver sang.

Trommeslagerens Tempo Keeper er en enhed, der hjælper trommeslagere med at holde endnu bedre tid. Den består af en lille piezo -skive, der fastgøres til lilletromlehovedet. Hver gang trommeslageren rammer lilletromlen, viser enheden slagene i minuttet baseret på tiden mellem slagene. Hvis bandet begynder at fremskynde eller bremse utilsigtet, bliver trommeslageren øjeblikkeligt opmærksom og kan foretage en lille korrektion for at opretholde et konsekvent tempo.

Ved en nylig forestilling med et band, som jeg spiller trommer for, troede en anden trommeslager blandt publikum, at mit band spillede til et klikspor - en metronom, der klikker hvert slag ind i de øretelefoner, som bandmedlemmer bærer - fordi takten var så stabil gennem hver sang. Hvilken kompliment og hyldest til Trommeslagerens Tempo Keeper!

Trin 1: DELE

Her er en komplet liste over de dele, du har brug for til at oprette Tromle Temp Keeper, den omtrentlige pris og noter om præcis, hvad jeg plejede at oprette min. Du kan få disse dele på websteder som Amazon, eBay, Adafruit og SparkFun. De billigste dele sælges normalt på eBay, og de kommer fra Kina, så det kan tage et par uger at ankomme. Du skal bruge forskellige drivere, hvis du får en billig mikrokontroller fra Kina (som jeg gjorde), end hvis du køber et mærke Arduino fra USA. Jeg har bemærket, hvad du skal gøre for at downloade og installere de andre drivere.

1. Mikrokontroller. Jeg brugte en Arduino Nano klon fra Kina, der fulgte med overskrifterne allerede loddet på. ($ 4,50)

2. Firecifret display. Sørg for at få et firecifret display, der bruger fire ben. Få ikke et firesifret display med 7 segmenter, fordi det kræver 12 ben. ($ 3,50)

3. Projektbilag. Jeg brugte et RadioShack 3 "x 2" x 1 "projektskab. Sørg for, at det er plastik, fordi du skal skære et hul til det firecifrede display. ($ 6,00)

4. Piezo Fordi denne del sidder på lilletrommen og er udsat for meget bevægelse og vibrationer, bør du bruge en piezo med et kabinet omkring den. Der er billige versioner med plastkabinet, men jeg valgte en med et stærkere kabinet, der bruges til guitar pickupper. ($ 10,00)

5. Forlængerledning til piezo. Jeg brugte almindelig 22 AWG wire. ($ 1,00)

6. 10K Ohm modstand. 10K er brun - sort - orange - guld. ($ 0,25)

7. Batteripakke. Dette var den letteste løsning for mig, fordi jeg ikke ønskede at bøvle med alkaliske batterier, det fungerer som en base under projektboksen, og det varer evigt! Til noget mindre kan du sandsynligvis bruge et par møntcellebatterier. ($ 8,00)

8. USB -kabel. Kablet giver strøm til Nano fra batteripakken og giver grænsefladen mellem din computer og Nano for at uploade skitsen. ($ 0,00 - inkluderet i mikrokontrolleren)

9. Perf Board. Du lodder komponenterne til brættet og skærer derefter kun den del, du bruger. ($ 2,00)

10. Brødbræt. Jeg samlede først en prototype af dette projekt ved hjælp af et plastbrætbræt og jumperwires. Når jeg havde haft det til at fungere korrekt, lodde jeg en sidste version til perfbrættet. Du behøver ikke at gøre dette, men det anbefales. ($ 2,00)

11. Jumper Wires. Du skal bruge fire mand-til-hun ledninger til at samle, teste og lodde. ($ 1,00)

12. Velcrobånd. Brug velcroen til at fastgøre piezosensoren til lilletrommen. Du kan også bruge den til at forbinde projektets kabinet og batteripakken. ($ 0,80)

Samlet omtrentlig pris: $ 39,05

Trin 2: VÆRKTØJ

Her er de værktøjer, du skal bruge til at samle projektet

1. Loddejern. Når prototypen fungerer, flytter du komponenterne fra brødbrættet til et perfbræt.

2. Lodning. Samme som #1.

3. Dremel eller lignende værktøj. Du vil bruge dette til at skære perf bordet og til at skabe huller i projektets kabinet til displayet og USB -porten.

4. Elektrisk tape. Du vil lodde forlængerledninger til piezoen og derefter sætte elektrisk tape rundt om det sted, du lodde.

5. Skruetrækker. Du har brug for dette for at åbne og derefter lukke projektets kabinet.

6. Computer. Du skriver din skitse på computeren og uploader den til mikrokontrolleren.

7. Arduino IDE software. (fås også som et webbaseret værktøj).

Trin 3: SÅDAN VIRKER det

Inden du sætter det sammen, er det nyttigt at forstå, hvordan det fungerer.

1. En piezo* er en komponent, der måler, hvor meget vibrationer der er. Vi fastgør piezoen til lilletromlen og ledningerne i piezoen til en mikrokontroller for at aflæse, hvor meget vibrationer der er på lilletromlen.

2. Mikrocontroller -skitsen læser piezoen for at bestemme, hvornår tromlen blev ramt, og den registrerer tiden. Næste gang tromlen bliver ramt, noterer den den tid og beregner slagene i minuttet baseret på dette hit og det forrige hit.

3. Vi vedhæfter også et digitalt display til mikrokontrolleren. Efter at det har beregnet slag pr. Minut, viser det resultatet på det digitale display. Du kan placere den del af enheden hvor som helst, der er synlig for dig, mens du spiller. Jeg lagde min ved siden af højhatten på gulvet.

Bemærk: Hvis du ikke spiller kvartnoter på snaren, afspejler læsningen det, du spiller. Vent, indtil du vender tilbage til at afspille sangens beat for at bestemme hastigheden.

* Vi bruger en piezo som en INPUT -komponent i dette projekt til at måle mængden af vibrationer. I andre projekter, når du bruger den som en OUTPUT -komponent, skaber den vibrationer og bliver en højttaler!

Trin 4: BREADBOARD PROTOTYPE

Fordi lodning ikke er mit bedste talent, satte jeg først en prototype -enhed sammen ved hjælp af et plastbrætbræt og jumperwirer for at sikre, at det fungerede. Når det fungerede, flyttede jeg det til et perf -bord og loddet det. Hvis du er en erfaren maker, kan du springe denne del over og lodde direkte til et perf bord i stedet.

1. Placer mikrokontrolleren i midten af brødbrættet, så der er en kolonne af plast, der adskiller stifterne på brættets venstre side og stifterne på højre side af brættet. Sørg for, at USB -porten er i kanten af brødbrættet og ikke i midten, som vist på billedet.

Trin 5: TILSLUT PIEZO

Piezoen er en analog sensor, fordi den rapporterer en værdi mellem 0 og 1024, så den skal oprette forbindelse til en analog pin på arduinoen. Jeg brugte den første analoge pin, A0.

1. Tilslut den positive (røde) ledning af piezoen til pin A0 på Arduino.

2. Tilslut den negative (sorte) ledning af piezoen til en af jordens (GND) ben på Arduino.

Trin 6: TILSLUT RESISTOR

Tilslut modstanden til de samme ben, som piezoen er forbundet til (A0 og GND)

(Det er ligegyldigt hvilken side af modstanden, der forbinder til hvilken pin; de er de samme.)

Trin 7: TILSLUT DISPLAY CLK PIN

Den firecifrede displayenhed forbinder til to digitale ben på Arduino. Jeg brugte de to første digitale ben på Nano, som er D2 og D3.

Tilslut CLK-stiften på displayet til D3-stiften på Arduino ved hjælp af et hun-til-han-kabel

Trin 8: TILSLUT DISPLAY DIO PIN -kode

Tilslut DIO-stiften på displayet til D2-stiften på Arduino ved hjælp af et hun-til-han-kabel

Trin 9: TILSLUT DISPLAY VCC PIN

Tilslut VCC-stiften på displayet til 5V-strømstiften på Arduino ved hjælp af hun-til-han-kabel

Trin 10: TILSLUT DISPLAY GND PIN

1. Tilslut GND-stiften på displayet til en GND-pin på Arduino ved hjælp af et hun-til-han-kabel.

Det er alt, hvad der er til prototypen elektronik

Trin 11: DOWNLOAD CH340 DRIVERS (Valgfrit)

Hvis du bruger en billigere Arduino fra Kina, bruger den sandsynligvis CH340 -chippen til at kommunikere med en computer. Du skal downloade og installere driverne til den chip. Du kan downloade de officielle drivere fra dette websted (siden er på engelsk og kinesisk, hvis du ser nærmere på). Installer driverne på din pc ved at køre den eksekverbare.

Trin 12: DOWNLOAD DIGITAL DISPLAY LIBRARY (TM1637)

Det firecifrede display bruger en TM1637-chip. Du skal downloade et bibliotek, der gør det let at vise tal på det digitale display. Gå til https://github.com/avishorp/TM1637. Vælg Klon eller Download, og vælg Download zip. Gem filen på din computer.

Trin 13: INSTALLER DIGITAL DISPLAY LIBRARY

1. Kør Arduino IDE -softwaren på din computer. Det viser konturen til en tom skitse.

2. Vælg Skitse | Inkluder bibliotek | Tilføj. ZIP -bibliotek … og vælg den fil, du downloadede fra Github for at installere biblioteket.

Trin 14: VÆLG ARDUINO Tavle og havn

1. Tilslut Arduino til din computer med et USB -kabel. Skift derefter til Arduino IDE og den nye skitse, der er åben.

2. Vælg det korrekte kort, f.eks. Arduino Nano.

3. Vælg den port, din Arduino er tilsluttet til på computeren.

Trin 15: SKETCH: BAGGRUND

1. For at afgøre, om tromlen blev ramt, læste vi piezosensorstiften A0. Piezoen måler mængden af vibrationer på lilletrommen og giver os en værdi mellem 0 (ingen vibration) og 1024 (maksimal vibration).

2. Da der kan være nogle små vibrationer fra musikken og de andre instrumenter, kan vi ikke sige, at enhver aflæsning over nul angiver et slag på tromlen. Vi skal tillade lidt støj, når vi kontrollerer aflæsningen fra piezoen. Jeg kalder denne værdi THRESHHOLD, og jeg valgte 100. Det betyder, at enhver aflæsning over 100 angiver et hit på tromlen. Alt 100 eller lavere er bare støj. Tip: Hvis enheden viser aflæsninger, når du ikke har ramt tromlen, skal du øge denne værdi.

3. Da vi beregner slag pr. Minut, er vi nødt til at spore tiden for hvert slag til tromlen. Mikrocontrolleren holder styr på antallet af millisekunder, der er gået siden den startede. Denne værdi er tilgængelig for os med funktionen millis (), som er et langt heltal (type lang).

Trin 16: SKETCH: FORINDSTILLING

Indtast følgende øverst på skitsen over opsætningsfunktionen. (Hvis du foretrækker det, kan du downloade den sidste skitse i slutningen af forklaringen).

1. Inkluder først de to biblioteker, vi har brug for: TM1637Display, som du har downloadet, og math.h.

2. Definer derefter de ben, vi bruger. Hvis du husker fra montering af enheden, er CLK -stiften digital pin 2, DIO -pin er digital pin 3 og Piezo -pin er A0 (analog 0).

3. For øjeblikket definerer TRÆSKELEN til 100.

4. Derefter skal du oprette to variabler, vi har brug for til skitsen kaldet læsning (den aktuelle piezosensoraflæsning) og lastbeat (tidspunktet for det tidligere slag).

5. Til sidst initialiser du TM1637 -biblioteket ved at videregive de pin -numre, vi bruger CLK og DIO.

// Biblioteker

#include #include // Pins #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Variabler int læsning; lang sidsteBeat; // Opsæt displaybibliotek TM1637Display display (CLK, DIO);

Trin 17: SKETCH: OPSÆTNINGSFUNKTION

Hvis du bygger skitsen trin for trin, skal du skrive følgende for opsætningsfunktionen ().

1. Brug pinMode -funktionen til at erklære piezo -stiften som en INPUT -pin, da vi vil læse fra den.

2. Brug funktionen setBrightness til at indstille det digitale display til det lyseste niveau. Den bruger en skala fra 0 (mindst lys) til 7 (mest lysstærk).

3. Da vi ikke har et tidligere trommeslag, skal du indstille denne variabel til det aktuelle tidspunkt.

ugyldig opsætning () {

// Opsæt pins pinMode (PIEZO, INPUT); // Indstil displayets lysstyrke display.setBrightness (7); // Optag første hit som nu sidsteBeat = millis (); }

Trin 18: SKETCH BODY: LOGIKEN

Indtast følgende for hovedsløjfen () -funktionen, hvis du bygger skitsen trin for trin.

1. Læs værdien af piezosensoren, indtil sensoren læser en værdi over tærsklen, hvilket angiver et slag på lilletromlen. Gem det aktuelle tidspunkt for slaget som dette slag.

2. Ring derefter til calculateBPM -funktionen for at beregne slag pr. Minut. Pass funktionen tidspunktet for dette slag og tidspunktet for det sidste slag for beregningen. (Det næste trin indeholder funktionens krop). Gem resultatet i bpm.

3. Vis derefter beats per minut på LED -displayet ved at sende resultatet til funktionen fra TM1347 -biblioteket kaldet showNumberDec ().

4. Til sidst skal du indstille tidspunktet for det forrige slag (sidste slag) til at være tidspunktet for dette slag (dette slag) og vente på det næste slag på tromlen.

void loop () {

// Fik vi et tromlehit? int piezo = analogRead (PIEZO); hvis (piezo> THRESHHOLD) {// Registrer tiden, beregn bpm og vis resultatet lang thisBeat = millis (); int bpm = calculateBPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat er nu lastBeat for det næste tromlehit lastBeat = thisBeat; }}

Trin 19: SKETCH: BEREGN SLAG PER MINUT

Tip: Sæt denne funktion over opsætningsfunktionen i programmet, så du ikke behøver at erklære den to gange.

Se diagrammet ovenfor for en prøveberegning.

1. Opret en funktion til at udføre beregningen af slag pr. Minut (bpm). Accepter tidspunktet for dette trommeslag (thisTime) og tidspunktet for det forrige trommeslag (lastTime) som parametre.

2. Træk tiden mellem de to tromlehits og gem den som forløbet. Tidsforskellen giver antallet af slag (1) pr. Millisekund (ms).

3. Konverter slag pr. Millisekund til slag pr. Minut. Da der er 1000 millisekunder på et sekund, divideres 1000 med tiden mellem de to slag for at få slag (1) i sekundet. Da der er 60 sekunder på et minut, multipliceres det med 60 for at få slag (1) i minuttet. Rund det endelige resultat for at returnere en heltal (hele tal) værdi.

Hvis du foretrækker det, kan du downloade den sidste skitse fra dette trin

int calculateBPM (long thisTime, long lastTime) {

lang forløbet = thisTime - lastTime; dobbelt bpm = rund (1000. / forløbet * 60.); return (int) bpm; }

Trin 20: GEM OG OPLAD

1. I Arduino IDE skal du vælge Filer og vælge Gem. Skriv et navn til din skitse, og klik på Gem for at gemme skitsen (du skal kun navngive den første gang du gemmer den).

2. Vælg Skitse, og vælg Upload for at uploade skitsen til din Arduino og gør dig klar til test.

Trin 21: TILSLUT BATTERIET, OG TEST PROTOTYPEN

Test enheden, før du sammensætter den sidste version.

1. Tilslut batteripakken til mikrokontrolleren t

2. Læg piezoen på en lilletromme, og hold den på plads med din finger.

3. Slå på lilletrommen et par gange, og kontroller, at aflæsningen giver slag pr. Minut baseret på dine trommeslag.

3. Når den fungerer korrekt, kan du lodde den sidste version.

Trin 22: SÆLGERUDVIDELSE TIL PIEZO

1. Da piezoen vil være på lilletromlen, og resten af enheden vil være et andet sted, skal du forlænge mængden af tråd på piezoen. Lod lodderne af piezo til cirka tre fod tråd for at give ekstra slaphed.

Tip: Hvis din forlængerledning ikke er farvet, skal du markere, hvilken er den røde, og hvilken er den sorte ledning fra piezoen.

Trin 23: FLYT KOMPONENTER TIL PERF BOARD

Flyt derefter kredsløbet fra plastbrødbrættet til perfbrættet og loddet komponenterne. Loddet version skal være identisk med brødbræt version.

1. Flyt mikrokontrolleren fra plastbrødbrættet til perfbrættet, og sørg for, at sætene til venstre og højre ikke er tilsluttet, og USB -stikket vender i den rigtige retning. Lod hver stift til perfbrættet.

2. Lod de lange piezotråde, du har vedhæftet (sort ledning til GND og rød ledning til A0).

3. Lod lod modstanden til de samme ben som piezo.

4. Lod lod displayenheden, som den var forbundet på brødbrættet (CLK til D3; DIO til D2; VCC til +5V og GND til GND).

Trin 24: TRIM PERF BOARD

1. Skær forsigtigt de ubrugte dele af perf -kortet, så mikrokontrolleren passer ind i projektets kabinet.

Trin 25: PROJEKTKLÆSNING: ÆNDRING AF DIGITAL DISPLAY

1. Brug et dremel eller lignende værktøj til at skære et hul i toppen af projektkabinettet, så det passer til det digitale display.

Trin 26: PROJEKTKLÆSNING: USB -MODIFIKATION

1. Skær et hul i siden af projektets kabinet til USB -porten.

Trin 27: PROJEKTKLÆSNING: HÆK TIL PIEZO WIRES

I den modsatte ende, hvor mikrokontrollerens USB -forbindelse er, skal du skære et lille hak til piezotråde.

Trin 28: MONTERING AFSLUTTENDE ENHED

1. Monter displayet i toppen af projektkabinettet, så det passer ind i det hul, du har oprettet.

2. Monter perf -kortet med mikrokontrolleren i bunden af projektkabinettet, så USB -porten er tilgængelig gennem det hul, du har oprettet.

Tip: Jeg lagde et lille stykke korkbræt mellem de to brædder, så de ikke rører hinanden.

Trin 29: SKRUPROJEKT INDLÆSNING SAMMEN

Monter piezotråde gennem det hak, du har oprettet, og skru projektkabinettet sammen.

Trin 30: MONTER PIEZO OG TEST

1. Monter piezoen på lilletromlehovedet ved hjælp af velcrobånd.

2. Venligst resten af enheden på gulvet eller et andet sted, der er let at se, mens du spiller på trommer.

3. Imponere dine bandkammerater med dine forbedrede tidtagningsevner!