Insegnante di flauto aptico: 10 passi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ti sei mai stancato di dimenticare la diteggiatura per un si bemolle alto e metterti in imbarazzo di fronte ai tuoi compagni di band? No? Solo io? Bene, per aiutarmi a memorizzare le diteggiature del mio flauto (invece di esercitarmi), ho costruito un insegnante di flauto aptico per aiutarmi a ricordare come suonare ogni nota. Dopo aver letto questo articolo su un insegnante di pianoforte tattile, ho provato a realizzarne uno per flauto. Ho usato due Arduino, un paio di cicalini e molti cavi per dare vita a questa cosa. L'insegnante di flauto aptico conosce le diteggiature di tutte le note del flauto (compresi bemolle e diesis) e può insegnarti a suonare la scala cromatica! Per usare questo insegnante di flauto, ti metti i guanti e poi selezioni la nota o la canzone sul display LCD premendo un pulsante. Quando viene visualizzata la nota o la canzone desiderata, premi l'altro pulsante e le dita che avresti premuto sul flauto iniziano a vibrare, mostrandoti la diteggiatura. Facendo vibrare ogni dito, l'idea è che la diteggiatura della nota diventi memoria muscolare. Questo progetto è principalmente per le persone che sanno suonare il flauto e hanno bisogno di aiuto per memorizzare le diteggiature per note e canzoni. Questo progetto potrebbe anche aiutare coloro che non hanno molta coordinazione o lesioni alle mani dove non sono in grado di tenere le cose ferme. Prima di tentare questo progetto, assicurati di conoscere le basi di Arduino e alcuni circuiti. Con l'introduzione fuori mano, passiamo al processo di costruzione!

Passaggio 1: elenco delle parti

Necessario:

2 Arduino

taglieri

Display LCD - per visualizzare la nota/canzone

2 Pulsanti - per scegliere quale nota/canzone suonare

fili

10 Motori Vibranti - da incollare ai guanti

Un paio di guanti - per montare i motori

2 resistori da 330 ohm

1 potenziometro da 10k

3 chip L293D

Opzionale:

1 cicalino passivo

Una scatola per ospitare l'elettronica mentre ti eserciti

Utensili:

Pistola per colla a caldo

Saldatore

Nastro

Spelafili

Il tuo cervello (il più importante)

Passaggio 2: protocollo I2C

Poiché abbiamo a che fare con dieci motori e Arduino può controllare la velocità dei motori solo con pin PWM, abbiamo bisogno di più di un Ardunio per controllare tutti e dieci i motori. Ogni Arduino ha circa 6 pin PWM, quindi quando colleghiamo due Arduino abbiamo un totale di 12 pin PWM. Per connettere i due Arduino utilizziamo il protocollo I2C. In parole povere, questo è un modo per avere un Arduino "master" che controlla altri Arduino "slave" inviando dati attraverso i fili. Guarda il mio fritzing diagramma per impostare il protocollo I2C. Collega A4, A5 e GND dei due Arduino. Nel codice, il master Arduino invia un valore attraverso i fili e lo slave Arduino lo riceve. A seconda di quale sia il valore, lo slave Arduino esegue un'attività diversa. Ad esempio, se voglio suonare un Do basso sul mio flauto, l'Arduino master invia il valore del Do basso attraverso i fili (dicendo anche quali dita della mano destra vibrare) per dire all'Arduino slave di far ronzare le dita per C basso. Ecco maggiori informazioni sul protocollo I2C.

Passaggio 3: prepara i motori

Questi motori sono economici e piuttosto scadenti. I cavi cadranno facilmente dal motore e li renderanno inutili. Ti consigliamo di mettere una goccia di colla a caldo dove il filo si collega al motore per fissarli. Quindi spellare con cura i fili sottili del motore e saldare i fili migliori ai fili del motore. Va bene se uno è difettoso o finisci per romperne uno perché quando suoni il flauto non c'è la chiave per il pollice destro, quindi hai solo bisogno di 9 motori.

Passaggio 4: montaggio dei motori sui guanti

Per prima cosa, indossa i guanti e assicurati che calzino bene. Tienili accesi e prendi i tuoi motori. Trova un posto dove i motori vibranti si adatteranno comodamente e le estremità gireranno senza ostacoli. Quindi prendi della colla a caldo e mentre il guanto è sulla tua mano (o no se non riesci a sopportare il calore) incolla i motori nel punto desiderato sul dito. Quindi prendi i fili buoni su cui hai saldato e incollali sulla lunghezza del guanto in modo che non si aggroviglino. Quindi prendi dei fili più lunghi che alla fine si collegheranno all'Arduino (assicurati che siano abbastanza lunghi da poterti muovere liberamente quando sono collegati all'Arduino (probabilmente intorno alla lunghezza del braccio)) e saldali ai fili collegati al motore. Attorciglia i due fili di ciascun motore in modo da sapere quali fili controllano ciascun motore. Ora che hai impostato i motori e il guanto, imposteremo l'hub di controllo per i motori sulla breadboard.

Passaggio 5: collegare l'LCD

Esistono diverse guide passo passo che mostrano come collegare un LCD a un Arduino. Ecco un link al sito web di Arduino che ti dice come collegarlo. Il problema con il sito Web di Arduino è che il tutorial utilizza i pin PWM per l'LCD di cui abbiamo bisogno per controllare i motori. Quindi, ho cambiato i pin a cui si collega l'LCD in modo da poter liberare i pin PWM per i motori. Controlla il mio diagramma per quello che ho fatto. Nello specifico, ecco cosa ho cambiato: rs = 7, en = 11, d4 = 5, d5 = 8, d6 = 12, d7 = 13. Usi il pot da 10k per il display LCD. Assicurati di collegare l'LCD all'Arduino master, non all'Arduino slave.

Passaggio 6: configurazione L293D

Ok, quindi questi chip sono driver per motori. Ogni pilota può controllare 2 motori, con la possibilità di invertire la direzione del motore nel codice. Per i miei scopi, ho molti motori e poco spazio. Poiché non importa in che direzione gira il motore (ronza indipendentemente da come gira), ho collegato un'estremità di ciascun motore a massa e l'altra al pin di uscita del driver del motore, consentendo al chip di controllare invece 4 motori di 2. Controlla il mio schema elettrico sopra come collegarli. Ho anche aggiunto la scheda tecnica per ulteriori informazioni su cosa fa ogni pin sul chip L239D. Per ora, lascia vuoti i pin di input poiché li tratterò nel passaggio successivo.

Passaggio 7: cablaggio di Arduino alla configurazione L293D

Ora prendi i tuoi tre componenti (il guanto con i motori, la configurazione L293D e il display LCD con 2 Arduino) e collegali insieme. Il master Arduino controllerà i motori sulla tua mano destra e lo slave Arduino controllerà i motori sulla tua mano sinistra. Sul master Arduino collegare: motore Rpointer al pin 3; Rmedio = 10; Anello = 9; Rpinky = 6. Per lo slave Arduino collegare: Lpointer = pin 11; Lmedio = 10; Lring = 9; L mignolo = 6; Lthumb = 5. I fili dell'Arduino si collegano al pin dell'L293D vicino al pin a cui è collegato il motore che controlla. Controlla il mio fritzing per i punti esatti. Inoltre, devi impostare i pulsanti qui. Questi dovrebbero essere veloci da configurare, basta seguire il mio fritzing. Ho usato resistenze da 330 ohm per i pulsanti. Collega uno al pin 2 e l'altro al pin 4 entrambi sul master Arduino. Quello collegato al pin 2 sceglierà la nota e quello collegato al pin 4 farà vibrare i motori per la nota che viene visualizzata sul display LCD.

Passaggio 8: codice per entrambi gli Arduino

Abbiamo bisogno di due set di codice separati per ogni Arduino. Li ho caricati sul mio GitHub. Ognuno di loro ha i nomi dell'Arduino su cui dovrebbero essere caricati. Assicurati di dare un'occhiata al mio codice. Se hai domande, dovresti rispondere lì.

Passaggio 9: alimentarlo

Poiché i motori consumano molta energia, ho usato 2 batterie da 9 V per alimentarlo. Probabilmente non è il massimo, ma con me ha funzionato. Collega il vin di entrambi Arduino ai power rail delle breadboard e collega la massa del master ai rail delle breadboard. E ora sei pronto per esercitarti con il flauto!

Passaggio 10: alcuni extra

Nel mio codice, potresti aver notato che ho commentato alcune righe. Quelle battute servono a far suonare insieme a te l'insegnante di flauto attraverso un cicalino passivo. Non avevo un cicalino, quindi ho semplicemente aggiunto la funzione come qualcosa di interessante. Decommenta semplicemente il mio codice e aggiungi un cicalino a un pin aperto su Arduino. Ora hai un insegnante di recitazione!

Metti l'elettronica in una scatola o in una borsa per rendere portatile il tuo insegnante di flauto!

Puoi programmare più canzoni! Dato che ho ciascuna nota come metodo, puoi semplicemente aggiungere un'altra condizione nella mia istruzione switch e mettere l'ordine delle note della canzone che vuoi suonare. Per modificare il tempo, modificare il ritardo tra ogni nota.

Fatemi sapere se avete domande o dubbi nei commenti qui sotto. Buon flauto!