بيانو اردوينو بسيط: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

سنقوم اليوم بإنشاء بيانو Arduino بسيط بأوكتاف واحد ، والذي يمكن أن يكون نقطة انطلاق رائعة لمشاريع أخرى. سيقدم هذا المشروع مكونات Arduino الأساسية والبرمجة على مستوى المدرسة الثانوية. في حين أن الكود معد مسبقًا ، يمكن للأفراد تغيير الملاحظات والأغنية المعدة مسبقًا في البرنامج بالفعل.

العمر المستهدف: 9-12 الصف

بالنسبة لمعلمي المدارس الثانوية / أولياء أمور المدارس المنزلية ، يتعلق هذا المشروع بمعايير ITEEA لمحو الأمية التقنية والهندسية.

المعيار 3: تكامل المعرفة والتقنيات والممارسات

التكنولوجيا والهندسة متعددة التخصصات ، وتتعلق بأكثر من مجال محتوى واحد. التأثير والتأثر بنقل التكنولوجيا مع المجالات الأخرى. مثال على استخدام الأشعة السينية في الحفريات الأثرية أو التلسكوبات للنظر إلى النجوم أو المجاهر للنظر في الحياة الميكروبية. تتقدم المعرفة والممارسات في هذه المجالات وتتقدم بواسطة مجالات ومدارس فكرية أخرى ، مثل التقليد الحيوي.

يجمع هذا المشروع بين التكنولوجيا والموسيقى في شكل "لوحة مفاتيح" يمكن لأي شخص صنعها.

ممارسة 1: التفكير المنظومي:

بالنسبة للممارسة الأولى ، فإنه يعزز التفكير المنظومي ، حيث يحتاج المرء إلى التفكير. الأداة المذكورة في هذا القسم هي نموذج الأنظمة العالمي وهو: الإدخال والعملية والإخراج والتغذية الراجعة. ينظر المدخل في ما هو مطلوب لخلق التكنولوجيا. العملية هي كيفية صنع التكنولوجيا ، أو ما هو مطلوب لها لتعمل. الإخراج هو الأداء الأول للتكنولوجيا سواء كانت جيدة أو سيئة. تأخذ التعليقات عملية ومخرجات المنتج وتعرف على ما يمكن تحسينه مثل التأثيرات على المستخدمين والمجتمع والبيئة.

تمرين 3: صنع وفعل:

يمكن أن يحدث الفعل والفعل في العديد من الأماكن ، سواء الرسمية أو غير الرسمية. يُعرّف الصنع على نطاق واسع بأنه فعل فعل شيء ما أثناء القيام به على أنه استخدام العمليات العملية المرتبطة بتصميم وبناء وتشغيل وتقييم المنتجات والأنظمة التكنولوجية. كان هناك تحول من إنتاج كائنات مصممة مسبقًا إلى التركيز على تطوير المهارات الصناعية إلى إنشاء حلول مبتكرة لتحديات التصميم المفتوحة في التعليم التكنولوجي والهندسي. من خلال عمل الطلاب على حلول لتحديات التصميم المفتوحة ، فإنه يحفز تطوير مهارات التفكير والتصميم العليا لديهم ودمج المحتوى من التخصصات الأخرى. من خلال انخراط الطلاب في ممارسات صنع وتنفيذ ذات نهايات مفتوحة ، فإنهم يمرون بعملية مشابهة لما يفعله العلماء والتقنيون والمهندسون. كما أنه من واجب المعلم تعليم الطلاب احتياطات السلامة. مع الوفرة المتزايدة للأدوات ومعايير الصناعة ، تعد القدرة على استخدام الأدوات والمواد بأمان أمرًا ضروريًا في الوقاية من الحوادث. يتطلب التصنيع والقيام أيضًا استخدام إنشاء النماذج: المفاهيمية والرياضية والرسوم البيانية والمادية والافتراضية. تضع هذه النماذج التكنولوجيا والتعليم الهندسي بعيدًا عن الموضوعات الأخرى.

يتضمن هذا المشروع تمرينًا على "صنع وفعل" حيث يمكن للطلاب تعلم كيفية استخدام Arduino ، وبناء "لوحة المفاتيح" هذه ويمكن الاستفادة من هذا المشروع. تمرين 1 على التفكير في الأنظمة متضمن أثناء مرورهم بخطوة إنشاء لوحة المفاتيح.

السياق 1: الحساب والأتمتة والذكاء الاصطناعي والروبوتات

يمكن أن تكون السياقات وحدات داخل المناهج الدراسية كمشاريع أو دروس أو رحلات أو أنشطة أخرى. بالنسبة للسياق 1 ، فهو يجمع بين الحساب والأتمتة والذكاء الاصطناعي والروبوتات.

السياق 5: المعلومات والاتصالات

يتضمن هذا السياق المعلومات والمشاركة التي يمكن تمثيلها في طريقة مشاركة البيانات أو الطرق الأخرى التي يمكن للناس من خلالها التواصل مثل الرسومات والصور والوسائط والمحتوى الرقمي الآخر والقدرة على مشاركة هذه المعلومات.

نظرًا للجانب البرمجي لهذا المشروع ، فإنه يتعلق بالسياق 1 الحساب ، والأتمتة ، والذكاء الاصطناعي ، والروبوتات ، و 5 المعلومات والاتصالات. بينما يتم توفير البرنامج لك ، فإنه يعد نقطة انطلاق جيدة لمعرفة كيفية عمل البرنامج ومدى ارتباطه بالعنصر المادي.

أهداف التعلم:

في نهاية هذا ، يجب أن يكون لدى الطلاب فهم أساسي لكيفية عمل Arduino.

كن قادرًا على توصيل Arduino.

كيفية تغيير الكود.

كيفية تحميل الكود.

اللوازم

9 مفاتيح زر

9 مقاومات 1000 أوم (ستغير المقاومات ذات الأحجام المختلفة مدى قوة التيار في اللوح مما يؤثر على الصوت)

12 سلك توصيل (يمكن أن يكون بأي طول أو لون)

1 جرس بيزو

1 لوح توصيل

1 اردوينو أونو

1 حامل اردوينو (اختياري ليس مطلوبًا سيعمل بدونه)

1 كابل يو اس بي

1 كمبيوتر

الخطوة 1: أضف الأزرار

للبدء ، يرجى توجيه اللوح مثل الصورة أعلاه مع وضع الأحرف عموديًا مع الرقم 1 في الأعلى. ضع الأزرار الموجودة على لوح التجارب متباعدة بشكل متساوٍ (هنا قمت بعمل مسافتين بينهما). يجب أن تكون الأزرار على الجسر بين فجوة اللوح. النصف الأيمن من اللوحة موجب والنصف الأيسر هو الجانب السلبي.

سترسل الأزرار إدخالاً (إرسال معلومات) بمجرد الضغط عليها في Arduino.

الخطوة 2: أضف المقاومات

أضف المقاومات إلى الجانب السفلي من كل زر. هذا هو الجانب السلبي من الزر. ستدخل الجوانب الأخرى للمقاوم في الفتحة مع جانب الرمز - (السالب) في نفس صف الزر.

ترسل المقاومات تيارًا عبر الزر عبر اللوحة.

الخطوة 3: أضف الجرس

أضف الجرس إلى اللوح. يجب أن تكون المساحة نفسها متباعدة مثل الأزرار. قم بتوصيل الجانب الأحمر بالجانب الأيمن والجانب الأسود بالجانب الأيسر.

سيكون الجرس هو ما ينتج الصوت بمجرد تلقي معلومات الزر من Arduino.

الخطوة 4: أضف أسلاك التوصيل

أضف أسلاك العبور إلى الجانب الأيمن من الزر والنصف العلوي ، هذا هو الجانب الإيجابي. سيذهب الجانب الآخر إلى Arduino على الجانب الرقمي.

الخطوة 5: قم بتوصيل Arduino

من أعلى إلى أسفل ، ضعهم في المنافذ لـ 2 و 3 و 4 و 5 و 6 و 7 و 8 و 9 و 10. بالنسبة للجرس ، أضف وصلة مرور إلى الجانب الأحمر والجانب الأسود للجرس. ستذهب هذه إلى المنفذين 11 و 13 على التوالي. سيكون لسلك العبور الأخير جانب واحد يذهب إلى المنفذ الأرضي ويدخل في فتحة في جانب الرمز - (السالب) من اللوحة. ترتيب أمر المنفذ كما لو قمت بفتح الكود فإنه يشير إلى أزرار معينة في المنفذ المحدد. المنفذ الأرضي هو نفس التوصيل بشيء ما بالأرض في دائرة كهربائية ، أو في سيارة. إنه يعمل على الحد من الجهد الذي يمر عبر Arduino واللوح.

الخطوة 6: تنزيل البرنامج (تخطي إذا كان لديك بالفعل)

إذا كنت جديدًا في Arduino ، فالرجاء النقر فوق الارتباط أدناه لتنزيل البرنامج الذي سيتم استخدامه لهذا البرنامج. يحتوي Arduino الآن أيضًا على إصدار عبر الإنترنت لاحتياجاتك من الترميز إذا كنت لا ترغب في تنزيل البرنامج.

www.arduino.cc/en/main/software

الخطوة السابعة: تحميل البرنامج

حمل البرنامج! داخل البرنامج ، يمكن للفرد تغيير الملاحظات والأغنية المعدة مسبقًا فيه. تمت إضافة تعليقات داخل الكود لمساعدتك على فهمه بشكل أفضل وما يمكن تغييره. إذا قمت بتغيير أي شيء ، فستحتاج إلى قراءة تنزيله في Arduino من خلال الانتقال إلى الرسم والتحميل أو Ctrl + U. استمتع وكن مبدعًا!

التفكير أكثر:

ماذا عن المزيد من الأزرار؟

ماذا لو كنت أرغب في الحصول على أغنيتين أو أكثر معدة مسبقًا؟

الخطوة 8: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

إذا استجابت بعض الأزرار والبعض الآخر لم يتحقق مما يلي:

هل جميع وصلات العبور موصولة بالكامل؟

هل المقاومات على طول الطريق وتلامس الجزء السفلي من اللوح؟

هل العبور في المكان الصحيح للزر؟ ماذا عن المقاوم؟

إذا قمت بتغيير الرمز:

هل خرجت بالطريقة التي أريدها؟

هل الأزرار / الجرس مضبوط على المنافذ الصحيحة؟

هل النغمات هي الطول المناسب / الملعب الذي أريده؟