Meistars izgudroja Kravox Lund Universitātes (Zviedrija) pētniecības projekta laikā, kura mērķis bija radīt digitālo mūzikas instrumentu kontrolieriem tradicionālo mehānisko instrumentu izjūtu. Tagad kapteinis vēlas padarīt Kravox pieejamu visiem kā mūzikas platformu eksperimentam. Tieši tāpēc viņš izveidoja šo detalizēto instruktāžu, kas ļaus pēc iespējas lielākam skaitam cilvēku izmantot šo jauno interesanto mūzikas instrumentu.
Spēlēt Kravox ir diezgan vienkārši. Iedomājieties, ka jūs spēlējat ar parastu priekšmetu, piemēram, slotu, un veids, kā jūs tam pieskaraties un pārvietojat kosmosā, kontrolē, kā tiek ģenerēta skaņa. Videoklipa raksta beigās var skatīties un dzirdēt, kā spēlēt Kravox, kā arī instrumenta izgatavošanas procesu.
Instrumenti un materiāli:
- maizes dēlis 50 * 24 caurumi -1 gab .;
-40 kontaktu savienotāji -5 gab.;
-40 kontaktu spraudnis - 5 gab .;
- potenciometri 10 kOhm un tiem paredzētie rokturi - 5 gab .;
-Zilie 5 mm standarta gaismas diodes - 3 gab.;
- Rezistori 150 omi - 3 gab.;
- kondensators 10 uF - 2 gab.;
- kondensators 100 nF - 2 gab.;
-Radio modulis NRF24L01 - 2 gab.;
-Arduino nano -2 gab .;
-Rezistori 220 omi -3 gab .;
- sensoru sensoru dēļi MPR121 - 2 gab.;
- digitālais žiroskops GY-521 MPU 6050 - 1 gab;
- USB-A – USB-C kabeļi;
-4 metri (vismaz) vara lente 1 cm platumā;
-Powerbank;
-7 metri (minimums) dažādu krāsu vadi;
-0,2 metri, termiski saraušanās caurule ø = 3 mm;
-Līmēšanas piederumi;
-Mērķa skaitītājs;
-Rule;
-Knifele;
-Nozhovka;
- Knaibles;
-Kartons;
-Līmes pistole;
-Lapte;
-Līme;
-Biroju gumija;
-Spraudes;
Pirmais solis: teorija
Kravox ir atvērtā koda starp platformu digitālais mūzikas instruments, kas sastāv no trim komponentiem - kontroliera / kontrolieriem, uztvērēja un programmatūras.
Var savienot ne vairāk kā trīs bezvadu kontrolierus. Katrs kontrolieris apstrādā orientācijas un paātrinājuma datus no MPU-6050 digitālā žiroskopa un pieskāriena datus no diviem MPR121 sensoru sensoru dēļiem, kas savienoti ar Arduino Nano. Kontrolieris nosūta datus uztvērējam, izmantojot radio raidītāju nRF24L01. Ja nepieciešams izmantot vairāk nekā vienu kontrolieri, otrajam un trešajam kontrolierī jāpiešķir individuālas adreses.
Uztvērējs pārsūta datus, kas saņemti no kontroliera (-iem) uz pievienoto datoru, kopā ar datiem, kas savākti no vairākiem potenciometriem.Nodrošinātais uztvērēja kods ļauj nodibināt sakarus ar trim kontrolieriem, taču tas darbosies arī tikai ar vienu vai diviem bez iestatījumiem.
Dati no uztvērēja tiek apstrādāti programmā, kas rakstīta tādā veidā, ka tiek izvadīta skaņa.
Kravox skaistums ir tāds, ka tā formu, kā tas izklausās un kā to spēlēt, var pielāgot. Tas vednim deva iespēju šai mācību stundai izveidot viegli kopējamu Kravox versiju.
Otrais solis: izveidojiet kontroliera plati
Tālāk vednis paskaidro, kā rīkoties elektronika kontrolieris soli pa solim no iepriekšminētās detaļas.
Ja neesat pārliecināts, kur kabeli lodēt, vienmēr varat atgriezties pie shēmas un pārbaudīt, vai komponenti ir savienoti pareizi.
Pirmais solis ir sagriezt maizes dēli un savienotājus un salikt tos kopā ar mazu un lielu kondensatoru, kas palīdz palielināt radio raidītāja uzticamību.
Izgrieziet dēli ar lietderības nazi
Izgrieziet savienotājus ar zāģa zāģi (kapteinis tos ievietoja uz grāmatas, lai tos izlīdzinātu no galda)
Instalējiet savienotājus uz maizes dēļa un lodēšanas. Jūs jau varat savienot katru kontaktu pāri no diviem
garie savienotāji, kas atrodas blakus viens otram. Pārējam pietiek ar to, lai tos vienkārši piestiprinātu ar nelielu lodmetālu - vēlams kontaktus, kas saskaņā ar ķēdes shēmu vēlāk netiks savienoti. Lodējot kondensatorus, pievērsiet uzmanību elektrolītiskā kondensatora polaritātei 10 mikrofaradās (lielākā no abām). Vienā pusē būs sloksne un, kā likums, īsāka kāja. Šai pusei jābūt savienotai ar zemi. Mazāks 100 nanofarad kondensators nav polarizēts, un to var jebkādā veidā pielodēt.
Tālāk ir pielodēti LED rezistori. Pievērsiet uzmanību gaismas diodes polaritātei: vienai pusei parasti ir īsāka kāja. Nākamajā solī šī puse jāpieslēdz pie zemes. Zila stieple ir pielodēta pie otras kājas. Stieples otrs gals ir pielodēts savienotājā, kur tiks savienots Arduino tapa D3.
Tālāk tiek montēti visi sarkanie un zilie strāvas kabeļi. Sarkans - 3,3 volti un zils - zeme (GND).
Trīs sensoru plates sazinās, izmantojot I2C protokolu (integrētā shēma). Tas nozīmē, ka tos visus var savienot ar tiem pašiem diviem Arduino tapām, tāpēc dzelteno un zaļo vadu mēs pielodējam pie sensoriem un Arduino A4 un A5 tapām. Jums arī jāpiestiprina balts kabelis, lai savienotu žiroskopu pārtraukuma kontaktus.
Radioraidītājs sazinās, izmantojot SPI protokolu (seriālais
perifērijas saskarne), kurai nepieciešami vairāk savienojumu nekā I2C, vednis pievieno melnus, pelēkus, brūnus, violetus un oranžus vadus.
Tagad ir pienācis laiks sagatavot komponentus. Papildus lodēšanai uz tapu savienotājiem, ja nē
pielodēts, jums jāpievērš īpaša uzmanība sensora plāksnei! Lētiem modeļiem no Ķīnas adreses tapa ir stingri iezemēta bez starpposma rezistora, tāpēc jums ir fiziski jāsagriež šis savienojums dēļa apakšā ar nazi. Izgrieziet starp diviem spilventiņiem netālu no vietas, kur rakstīts ADD. Vednis iesaka zvana ar multimetru, lai pārliecinātos, ka kontakti nav savienoti.
Kad visām detaļām ir pielodēti savienotāji un sensora plāksnes ir sagatavotas, kontroliera plāksnei varat pievienot Arduino Nano, žiroskopu, divus sensoru dēļus un radio moduli.
Trešais solis: lejupielādējiet kodu
Pēc divkāršas pārbaudes, ja viss ir savienots pareizi, nākamais solis ir lejupielādēt Arduino nano, taču, pirms to varēsit izdarīt, jums būs jāinstalē žiroskopa, sensora sensoru paneļu un radio raidītāja bibliotēkas. Ja esat jauns Arduino bibliotēku pārstāvis, uzziniet, kā tās instalēt.
Žiroskopam MPU6050 ir nepieciešamas I2Cdev.h un MPU6050_6Axis_MotionApps20.h bibliotēkas, kuras var lejupielādēt.
MPR121 skārienpaneļiem ir nepieciešama Bare Conductive bibliotēka MPR121.h, ko var atrast. Ir vismaz divas bibliotēkas versijas. Noteikti instalējiet Bare Conductive izstrādāto versiju, nevis Adafruit izstrādāto versiju.
Radio raidītāja platei NRF24L01 ir vajadzīgas bibliotēkas nRF24L01.h un RF24.h TMRh20, kuras var lejupielādēt. Lūdzu, ņemiet vērā: ir arī vismaz divas šo bibliotēku versijas ar tādu pašu nosaukumu. Noteikti instalējiet izstrādāto TMRh20, nevis maniaku kļūdu.
Kad bibliotēkas ir instalētas, jūs varat lejupielādēt Kravox-Controller kodu.
Lai pārbaudītu, vai kontrolieris darbojas, varat ļaut tam izvadīt datus no skārienjutības sensoriem un žiroskopa, izmantojot seriālo monitoru. Lai to izdarītu, pirms lejupielādes jārediģē pēdējā saņēmēja koda sadaļa: noņemot komentāra atzīmi tās sākumā (/ *) un beigās (* /) (sk. Fotoattēlu).
Pēc koda lejupielādes ar šo opciju jums jāatver seriālais monitors un jāiestata tā pārraides ātrums (datu pārraides ātrums) uz 115200. Tagad jūs varat redzēt datus no sensoriem, kas mainās, pārvietojot kontroliera plati un pieskaroties kontaktiem, no MPR121 plāksnēm, kas ir marķētas no 0 līdz 11.
Ja nekas nedarbojas vai tiek iegūtas tikai nulles, jums rūpīgi jāpārbauda elektroinstalācija un jāsalīdzina ar iepriekš minēto diagrammu. Ja no Serial Monitor saņemat nepareizu signālu, jums jāpārbauda, vai datu pārsūtīšanas ātrumi ir iestatīti pareizi.
Ceturtais solis: kuģa jauda
Lai iegūtu strāvu, kontroliera plate ir jāpievieno bankai.
Ja banka pēc kāda laika automātiski neizslēdzas, kontroliera plate ir pabeigta, un jūs varat doties uz uztvērēja paneli. Pretējā gadījumā veiciet nākamo darbību.
Piektais solis: atrisiniet strāvas problēmu
Principā kontroliera plate ir gatava, taču dažas bankas pēc dažām sekundēm automātiski izslēgsies, kad būs savienotas ar kontroliera plati, jo tā patērē maz enerģijas. Kā risinājumu jūs varat vienkārši pievienot trīs 220 omu rezistorus paralēli starp Arduino 5 V un GND tapām.
Pēc komponentu atkārtotas pievienošanas (noteikti) gatava kontroliera plate izskatās šādi.
Sestais solis: izveidojiet uztvērēja padomi
Šajā solī vednis parādīs, kā izveidot uztvērēja paneli. Process ir ļoti līdzīgs kontroliera plates izgatavošanai.
Vispirms jums ir jāapgriež maizes dēlis un savienotāji. Pēc tam uzstādiet kondensatorus. Lai iegūtu papildinformāciju, šo darbību var salīdzināt ar pirmo kontroliera paneļa izveides soli.
Tālāk jums jāpievieno visi sarkanie un zilie vadi. Sarkans - 3,3 volti un zils - zeme (GND).
Vadu savienojums SPI.
Uztvērēja plate ir gatava, bet pirms augšupielādējat Kravox-Receiver kodu Arduino Nano, vispirms jāizveido uztvērēja interfeiss.
Tad vednis parāda, kā izveidot interfeisu ar 4 potenciometriem un LED uztvērējam. Saskarne ir savienota, tāpat kā pirmajā attēlā, un tiks savienota ar uztvērēja plati, kā redzams otrajā attēlā.
Procedūra ir šāda: vispirms jums jāpieņem 8 kabeļu saišķis un 5 no tiem jālodē līdz potenciometra vidējiem kontaktiem. Ieteicams izmantot tās pašas krāsas kā diagrammā, lai nesajauktos.
Pēc tam jums ir jāizgriež maizes dēlis 2 rindas ar 17 caurumiem un 17 kontaktu savienotājs. Pievienojiet kabeļus un savienotāju pie dēļa. Pievērsiet uzmanību iepriekš redzamajai shēmai, lai pārliecinātos, ka kabeļi ir pievienoti pareizajās vietās.
Tagad jums jāpielodē zilie vadi (zemes) pie viena no visu potenciometru kontaktiem. Lodēt zilu gaismas diodi ar strāvas ierobežojošo pretestību 150 omi.
Lodēt zaļos vadus.
Gatavam interfeisam vajadzētu izskatīties apmēram šādi (1. foto), un to var savienot ar uztvērēja plati šādi (2. foto).
Septītais solis: kods
Tagad pieejams lejupielādei Arduino Nano uztvērējā.
Lai pārbaudītu, pirms lejupielādes vēlreiz ir jāveic neliels koda pielāgojums. Pēc noklusējuma uztvērējs savus datus parāda tādā formātā, ko var interpretēt kā tīrus datus, bet seriālā monitorā neuzrāda noderīgu informāciju. Tomēr jūs varat mainīt šo uzvedību savā kodā, rediģējot (pievienojot // pirms) rindiņu #definēt WRITE_AS_BYTES un (noņemot // pirms) rindu // #definēt PRINT_VIA_SERIAL_MONITOR.
Astotais solis: lieta
Tālāk no vara sloksnes meistars izgatavo sensoru.
Lai izveidotu lietu, meistars izmanto tukšas kastes.
Meistars zīmē kartonu. Izgriez 24 vara sloksnes un nostiprina uz kartona.
Tālāk kapteinis izgriež 2 * 24 caurumus platus un 24 kontaktu vīrišķo savienotāju atbilstoši izmēram un pievada 24 vadus tam. Stieples vidū jābūt vismaz 10 cm garām .Tālāk virzoties prom no centra, vadu garums palielinās. Piemēram, ja jūs izmantojat vara lenti 1 cm platumā un attālumu starp elektrodiem 3 mm, stieples garumam vajadzētu palielināties par 1,3 cm, kā parādīts zemāk: 10 / 11.3 / 12.6 / 13.9 / 15.2 ...
Tagad jūs varat lodēt otro vadu galus līdz vara sloksnēm un aizzīmogot sloksnes ar lenti.
Līmē sensoru ķermenī un pēc tam pielīmē tam citu korpusu (pārbaudei).
Pārklāj kontroliera paneļa aizmuguri ar kartonu.
Instalē gaismas diodes un barošanas bloku. Jums jāorganizē strāvas banka, lai varētu savienot un atvienot USB kabeli, jo šādi kontrolieris ieslēdzas un izslēdzas. Pievienojiet arī skārienjutīgo interfeisu kontroliera plāksnei un ievietojiet to kastē.
Izveido USB-A-USB-C kabeļa savienojumu divu kastu krustojumā, tur to ārā un savieno ar Arduino Nano.
Tagad kontrolieris ir gatavs.
Meistars izlabo lietu ar kancelejas gumijas palīdzību. Ja vēlāk rodas problēmas ar sensoriem, kas nosaka pieskārienu, kad to nav, starp skārienjutīgo apvalku, shēmas plati un vadiem jāieliek izolācijas materiāli, piemēram, plēve vai tamlīdzīgi. Pievienojiet strāvu, nepieskaroties sensoriem.
Deviņs solis: uztvērēja lietas izveidošana
Tagad jums ir jāizgatavo korpuss uztvērējam. Vednis izgriež vairākus apaļus caurumus potenciometriem un gaismas diodēm.
Tas pielīmē uztvērēja dēli, LED, skrūvju potenciometrus. Iestata rokturus.
Desmit solis: Pabeigts
Tagad, kad viss aprīkojums ir uzstādīts, ir laiks spēlēt mūziku! Lai to izdarītu, jums ir nepieciešama programmatūra, kurai varat pievienot aprīkojumu. Kravox šī ir programmatūra Pure Data Vanilla, kuru var lejupielādēt bez maksas.
Pēc Pure Data instalēšanas datorā jums tas jāpalaiž un jāatver Kravox.pd fails. Lūdzu, ņemiet vērā, ka tas ir jāsaglabā jūsu datorā tajā pašā mapē, kurā ir bungu paraugi, ar kuru tas tiek piegādāts - pretējā gadījumā Pure Data nevarēs atrast failus.
Tiklīdz atveras Kravox.pd programmas saskarne, jums jāatver logs, kā fotoattēlā, un jāinstalē četras tā saucamās ārējās ierīces, kas uzskaitītas šajā logā. To instalēšana ir vienkārša, vienkārši noklikšķiniet uz izvēlnes "Tīri dati" noklikšķiniet uz "palīdzība", atlasiet "Atrast papildu objektus internetā" (tas var nedaudz atšķirties), atrodiet "comport", "zexy", "freeverb" un "masīva izmērs". "Pa vienam un instalējiet jaunāko versiju. Tagad četriem objektiem, kas apzīmēti kā comport, refck, freeverb un masīva lielums, jābūt skaidrai kontūrai, kā parādīts attēlā. Lai to izdarītu, jums, iespējams, būs jārestartē Pure Data.
Pēc ārējo ierīču instalēšanas uztvērēju var savienot, izmantojot USB. Ja esat mainījis kodu 4. daļā, lai izmantotu uztvērēju ar Arduino seriālo monitoru, pirms pievienojat un aizverat Arduino seriālo monitoru, vispirms šīs izmaiņas ir jāanulē un jāielādē avota kods Arduino Nano uztvērējā.
Tagad apskatiet logu Pure Data. Ja redzat ātri atjauninātu datu plūsmu, tas ir lieliski, taču, visticamāk, tā vietā parādīsies sarkans ziņojums, piemēram, tas, kas redzams pirmajā attēlā, un tas tiek atjaunināts ik pēc divām sekundēm.
Sarkanais teksts var nedaudz atšķirties, taču tas tomēr nozīmē, ka Pure Data vēl nav varējis izveidot savienojumu ar jūsu uztvērēju. Tas ir tāpēc, ka programmai ir jānorāda, kuru USB portu savienot. USB porti dažādās ierīcēs var tikt apzīmēti atšķirīgi; 2014. gada MacBook Pro versijā Pure Data abus USB portus atpazīst kā 3. seriālo portu neatkarīgi no tā, kuru uztvērēju savienojat. Tad vednis izmantoja Kravox kopā ar Lenovo Yoga Pad tikai ar vienu strādājošu USB portu, kas tika apzīmēts kā seriālais ports. Operētājsistēmā Windows porti tiek apzīmēti ar 8. un 9. Vednis iesaka vienkārši mēģināt noskaidrot, kurš numurs USB ports darbojas jūsu ierīcē. . Viņš izveidoja dialogu kā daļu no Kravox.pd saskarnes (otrais fotoattēls), kurā jūs varat vienkārši noklikšķināt uz numuriem, līdz ierīce darbojas. Varat arī izmēģināt pogas “Rādīt pieejamos portus” un pogas “Rādīt savienotās USB ierīces”.
Tad jums jānoklikšķina uz "Saglabāt", lai Pure Data nākamreiz mēģinātu automātiski izveidot savienojumu ar šo ostu.
Ja kontroliera kods tika rediģēts, jums tas jāielādē atkārtoti.
Atliek pieslēgt kontroliera plati barošanas avotam. To darot, skārienjutīgā interfeisa korpuss ap dēli ir jāaizver, un korpusa skārienjūtīgā daļa nedrīkst pieskarties jūsu rokām vai kaut kam citam.
Viss ir gatavs, papildu informāciju var apskatīt video.