كيفية بناء القيثارة المضيئة: 21 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

ألعب القيثارة. Kinda mediocre-ly (إذا كانت هذه كلمة) لذلك فكرت ، "إذا كنت تريد حقًا إثارة إعجاب السيدات ، فأنت بحاجة إلى وسيلة لإلهائهن عن الكارثة التي تحدث على المسرح." ومن هنا ولدت "القيثارة المضيئة".

يأخذ هذا المشروع مجموعة Concert Ukulele ويضيف مؤشر LED يتم التحكم فيه بواسطة Arduino عند كل سلسلة وموضع فريت. كما أنه يضيف شاشة OLED رائعة وواجهة مستخدم تعتمد على المشفر الدوار لتحديد وضع وشدة سلسلة LED.

ميزات أجهزة uke المكتملة:

1. Arduino MICRO للتفاعل مع سلسلة LED وجهاز العرض والإدخال.
2. 48 مصباحًا بالألوان الكاملة قابلة للبرمجة بشكل فردي
3. شاشة OLED
4. جهاز تشفير دوار لإدخال المستخدم
5. واجهة USB للطاقة الخارجية وبرمجة Arduino

يحتوي برنامج uke على:

1. أوضاع التحكم الأساسية في الإضاءة التي تعمل على تشغيل مصابيح LED من خلال خطواتها
2. وضع سرادق مسرحي أنيق (سهل جدًا للعروض!)
3. التحكم في شدة LED
4. مكتبة أوتار كاملة لجميع أوتار القيثارة ذات المركز الأول (قيمة وترية وشخصية)
5. القدرة على عرض النص الجاري (عموديًا) باستخدام مجموعة أحرف فريدة 4 × 6 بكسل

يصف هذا التوجيه النموذج الأولي المكتمل. ملحمة التطوير الكامل متوفرة هنا ، بما في ذلك بعض الأخطاء التعليمية (المؤلمة) ودرس قيم في سبب وجوب إنهاء تصميمك الأول حتى الانتهاء (بغض النظر عن مدى قبح الأشياء). أنت لا تعرف أبدًا كل الأشياء التي لا تعرفها حقًا حتى تصل إلى النهاية (وبعد ذلك لا تزال لا تعرف!) ، لكنك أفضل حالًا وأكثر ذكاءً بكثير للتصميم التالي.

لقد بنيت النموذج الأولي حول مجموعة Grizzly Concert Ukulele. البدء بمجموعة يخفف القلق بشأن جسم الأوكار (حسنًا ، في الغالب) ، ويزيل معظم الأعمال الحقيقية من نوع luthier. هذه المجموعات كاملة جدًا وليست باهظة الثمن في المخطط الكبير للأشياء (وأقل إيلامًا لأنك سترتكب أخطاء).

الخطوة 1: ضع خطة

لوحة الفريتس (أو لوحة الأصابع) المضمنة في بعض المجموعات مثبتة بالفعل على الحنق. هذا جيد / سيئ. إنه لطيف كموفر للوقت ، ولكن من حيث وضع نمط الحفر وتثبيته في مكانه أثناء الطحن ، إنه أمر مؤلم قليلاً. بعد تدمير الجهاز الموجود في المجموعة ، اخترت (حسنًا ، لم يكن لدي خيار سوى شراء مجموعة أخرى) لشراء لوحة فريتس جديدة.

عند تصميم لوحة الفريتس ، نحتاج إلى حساب الزيادة في السماكة المطلوبة لتضمين ثنائي الفينيل متعدد الكلور ومصابيح LED (ولا تنس المكونات السلبية) ، ولكن ليس كثيرًا لدرجة أن مصابيح LED بعيدة جدًا عن سطح لوحة الفريتس.

تم تصميم لوحة الدوائر المطبوعة LED (PCB) كلوحة بسيطة من طبقتين. يساعد هذا كثيرًا في التجميع اليدوي لسلسلة LED ويوفر بعض القوة الميكانيكية (الألياف الزجاجية والإيبوكسي) لعنق القيثارة. لقد بدأت التخطيط في Eagle ، ولكن انتهى بي الأمر باستخدام Altium Designer بسبب قيود حجم اللوحة. ملفات Altium التخطيطي وملفات PCB موجودة هنا.

كانت لوحة الفريتس بسمك 0.125 بوصة فقط. لذلك ، بافتراض وجود ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسمك 0.062 بوصة والسماح بـ 0.062 بوصة إضافية لمصابيح LED ، فهذا يعني أنه سيتعين علينا قطع الكثير (كما هو الحال في الكل) من لوحة الفريتس. للتعويض ، يمكننا إما قطع الجيوب جزئيًا لمصابيح LED الموجودة في لوحة الفريتس مع الجيب المقابل في الرقبة من أجل PCB ، أو يمكننا استبدال لوحة الفريتس بأكملها (الخيار الذي استخدمته) بنسخة أكثر سمكًا من Luther Mercantile International (LMII) ، والتي تبلغ 0.25 بوصة للبدء.

لكن ، تذكر أنه لا يزال يتعين عليك تشغيل الرقبة لتعويض الزيادة في السُمك في لوح الفريتس. الميزة الأخرى التي تحصل عليها هي مستحضرات التجميل ، حيث أن ثنائي الفينيل متعدد الكلور أصبح الآن مدمجًا بالكامل داخل لوحة الفريتس مما يجعل الحواف أسهل بكثير في التشطيب (وتبدو أجمل بكثير!) ويبسط طحن العنق.

الاشياء الهندسية (تجاهلها اذا اردت):

بالمناسبة ، هذا لا يؤثر حقًا على تصلب الرقبة إلى هذا الحد. مادة PCB أكثر صلابة بكثير من خشب الفريتس الأصلي (معامل Mahogany: 10.6 GPa مقابل معامل FR4: 24 GPa) ، بالإضافة إلى أننا نبني Ukulele ، لا يوجد قدر كبير من التوتر الخيطي الذي يمكن أن يشوه (الالتواء) أو الاعوجاج) العنق.

أحد الاعتبارات المثيرة للاهتمام (والتي ربما لا يزال يتعين علي حسابها) هو ما يحدث في درجة الحرارة. بشكل عام ، بالنسبة للخشب ، بالتوازي مع الحبيبات ، يكون المعامل الحراري للتمدد 3 × 10 ^ -6 / كلفن تقريبًا ، وبالنسبة لـ FR4 فهو 14 × 10 ^ −6 / K. لذا ، هناك فرق كبير. القلق هو أن التوتر ينشأ في الرقبة مع تغير درجة الحرارة ، والذي بدوره يزيل ضبط الأوتار. هذا شيء يمكن تعويضه عن طريق تطبيق طبقة مماثلة على الجانب الآخر من المحور المحايد أو عن طريق جعل FR4 أقرب ما يمكن إلى المحور المحايد. لكن هذا سيترك لـ 2.0… شيء لنمذجته ونقيمه.

الإلكترونيات موجودة في جسم القارورة. يتم قطع الثقوب في الجدار الجانبي (وليس لوحة الصوت!) من UKE لإفساح المجال للعرض والتشفير الدوار ، بالإضافة إلى لوحة وصول لتثبيت Arduino Micro وتوفير الوصول إلى واجهة USB. من المحتمل أن يتم تحسين تصميم وموقع لوحة الوصول / التثبيت لجعل اتصال USB يخرج في مكان أكثر ملاءمة ، ولكن كما هو الحال ، ليس الأمر بهذا السوء ، لأنه ليس في طريقك أثناء اللعب.

الخطوط العريضة للخطوات هي كما يلي:

1. اجمع المواد
2. احصل على الأدوات التي تحتاجها
3. قم بطحن الرقبة لتلائم لوح الفريتس السميك
4. قم بطحن لوحة الفريتس لعمل ثقوب في الأماكن المطلوبة وإنشاء جيوب للوحة ومصابيح LED
5. الحصول على وبناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور عقد المصابيح
6. ثقوب الوصول إلى المطحنة في هيكل Ukulele لشاشة OLED ، وجهاز التشفير الدوار ، ولوحة الوصول
7. اصنع لوحات تغطية
8. نعلق الأسلاك على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ؛ قم بتوصيل واختبار الإلكترونيات
9. اربط العنق بجسم القيثارة
10. حفر عقد وصول لتمرير أسلاك ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى الجسم
11. قم بمحاذاة ولصق ثنائي الفينيل متعدد الكلور ولوح الفريتس في الرقبة
12. قم بضبط حواف لوح الفريتس على الرقبة (قم بإزالة المواد الزائدة)
13. قم بتركيب أسلاك الفريت
14. ضع القناع وطبق اللمسات الأخيرة على القيثارة
15. قم بمحاذاة الجسر وإرفاقه
16. قم بتثبيت الإلكترونيات والاختبار.
17. قم بتثبيت موالفات وترتيب الجهاز
18. برمجة وحدة تحكم Uke
19. أذهل العالم بذهول القيثارة!

الخطوة الثانية: جمع المواد

تبدو قائمة المواد لدينا كما يلي:

1. مجموعة القيثارة - استخدمت مجموعة Grizzly Concert Ukulele (Grizzly Uke Kit في أمازون) ، ولكن يبدو أن ذلك قد توقف. يصنع Zimo نموذجًا مشابهًا (Zimo Uke Kit @ Amazon) يبدو أنه سيؤدي المهمة
2. لوحة فريتس قيثارة ، مشقوقة مسبقًا (LMII Uke Fingerboards). سيقومون بفتح لوحة الفريتس في الميزان الخاص بك ، مما يوفر لك الكثير من المتاعب
3. الايبوكسي - لإلصاق لوح الفريتس بالرقبة. اخترت الايبوكسي لأنه متوافق مع مادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ابحث عن شيء ما لا يقل عن 60 دقيقة من حياة العمل. لا تستخدم أنواع 5 دقائق ، فأنت بحاجة إلى وقت لإجراء التعديلات
4. أسلاك فريت - متوفرة أيضًا من LMII
5. ملفات PCB - Altium المخصصة موجودة هنا. اخترت المواد العادية من النوع FR4. قد تكون الألواح المرنة (بوليميد) بديلاً مثيرًا للاهتمام (إذا كان الثمن أكثر) ، حيث يمكن أن تكون أرق بكثير
6. 48x نيوبكسل (SK6812) مصابيح LED. متوفر في Adafruit و Digikey
7. 48x 0.1 فائق التوهج 0402 - أكبر مقبول ، لكن عليك مراقبة الموضع
8. سلك ربط - ما لا يقل عن 4 إلى 6 ألوان لتجنب الارتباك ، لقد استخدمت في المقام الأول سلك قياس 28. شاهد انخفاض التيار المستمر على توصيلات طاقة LED (كل من VCC و GROUND … يجب أن يعود هذا التيار إلى المصدر!)
9. جهاز التشفير الدوراني - PEC16-4220F-S0024
10. مقبض خشبي فاخر - لجهاز التشفير الدوار (حصلت على لي من LMII)
11. شاشة OLED - من شاشات OLED لأنظمة 4D
12. بطارية USB خارجية - أرخص طوال الوقت ، بالإضافة إلى أنه يمكنك حمل قطع غيار!
13. اردوينو مايكرو
14. صفيحة نحاسية - لعمل اللوح لتثبيت اردوينو وإطار الشاشة
15. المواد الاستهلاكية المتنوعة بما في ذلك: ورق الصنفرة ، وتشطيب اليوريثان ، وعصي المصاصة ، والأربطة المطاطية ، واللحام ، والتدفق ، والفرش ، والشريط على الوجهين (أحب شريط UHC بواسطة 3M) ومسامير خشبية صغيرة من النحاس (للوحة)
16. تحسينات القيثارة الاختيارية - موالفات أفضل ، سلاسل أفضل ، صامولة وسرج أفضل ، ترصيع إذا كنت تريد إظهار براعتك اللطيفة)

الخطوة 3: احصل على الأدوات التي تحتاجها

عاجلاً أم آجلاً ، ستحتاج إلى الحصول على هذه العناصر أو الوصول إليها:

تتضمن قائمة الأدوات لدينا:

1. آلة الطحن - يفضل CNC ، ولكن قد تحصل على جهاز توجيه والكثير من الحظ. لقد استخدمت مطحنة / جهاز توجيه CNC
2. بتات التوجيه - يفضل كربيد. تم اختيار بتات التوجيه على المطاحن الطرفية نظرًا لأننا نقوم بتشكيل الخشب وليس المعدن
3. المشابك - الكثير من م. مطلوب في الغالب لعقد الأجزاء أثناء الإلتصاق
4. لحام الحديد - طرف صغير لحام جبل السطح
5. المجهر أو المكبر - يمكنك محاولة اللحام بأعينك فقط ، لكنني لا أوصي به ، بحد أدنى 10x
6. ملاقط (لوضع الأجزاء في مكانها)
7. أدوات القلق (انظر الأدوات المناسبة على LMII هنا ، لكنني استخدمت ما كان لدي في المنزل وقمت بعمله ؛ المطارق والملفات والقواطع)
8. أدوات يدوية متنوعة مثل الأزاميل الخشبية ، المفكات ، النفخ الناعم أو مطرقة الجلد الخام (للتآكل) ، إلخ.
9. المواد الكاشطة - حبيبات مختلفة من ورق الصنفرة

تتضمن أدوات برامجنا (بعضها اختياري حسب ميزانيتك / براعتك):

1. برنامج اردوينو
2. كود مصدر القيثارة (https://github.com/conrad26/Ukulele)
3. حزمة تخطيط PCB - لقد استخدمت Altium لأن الإصدار المجاني من Eagle لم يدعم حجم اللوحة الذي أردته. Altium عبارة عن حزمة تخطيط مميزة كاملة وليست حقًا في النطاق السعري للهواة. لقد قمت بتضمين ملفات جربر على موقعي من أجل النموذج الأولي ، لكن هذه بالتأكيد بحاجة إلى تحديث
4. برنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد - لقد استخدمت SolidWorks ، ولكن أحد البدائل المجانية هو FreeCAD (https://www.freecadweb.org/)
5. برنامج CAM - مثل FeatureCAM من Autodesk لإنشاء ملف NC mill.

إن الجمع بين تصدير ملف الخطوة ثلاثية الأبعاد من Altium جنبًا إلى جنب مع نموذج ثلاثي الأبعاد للوحة الفريتس يزيل الكثير من الصعوبة في التأكد من محاذاة كل شيء ، ولكنه ليس مطلبًا. سيحقق التخطيط الدقيق نفس النتيجة.

الآن بعد أن عرفنا ما نريد القيام به ، وما نحتاج إلى القيام به ، فلنقم ببناء القيثارة.

الخطوة 4: قم بطحن العنق لاستيعاب لوح الفريتس السميك

قبل الطحن ، لاحظ أنه يجب الحفاظ على استواء سطح تركيب لوحة الفريتس الأصلي ، أو سيكون لديك لوح فريت ملتوي ، مما يؤدي إلى جميع أنواع المشكلات المتعلقة بتسوية الحنق.

فقط لا تذهب إلى هناك ، خذ وقتك وقم بربط الرقبة بحذر وبقوة وتحقق من المحاذاة مع بت الموجه عبر العنق بالكامل قبل القطع. الوقت الذي تقضيه هنا سيوفر عليك الكثير من الحزن لاحقًا.

كان أحد الأسباب التي دفعتني إلى اختيار لوح فريتس أكثر سمكًا على حشوة في الرقبة هو زيادة مساحة سطح التركيب (اللصق). سبب آخر هو أنه يبسط طحن الرقبة. يمكنك ببساطة قطع السطح بالكامل إلى الارتفاع المطلوب.

الخطوة 5: الحصول على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وبنائه الذي يحمل مصابيح LED

لقد قمت بلحام التجميع بالكامل. حزم LED سهلة الذوبان بشكل خاص ، لذا احرص على تجنب إتلافها. أقترح ارتداء حزام ثابت ، لأن السلسلة تعتمد على كل عمل LED.

يعتمد تصميم Fretboard على WS2812B LEDs. قررت أن أقوم فقط بأول أوكتاف من لوحة الفريتس (48 مصباحًا !!). يمكن اعتبار كل LED على أنه بت واحد في سجل التحول. يتم تسجيل سجل الإزاحة عند 800 كيلو هرتز. لقد استخدمت مكتبة Adafruit (انظر قسم البرمجة) لتنشيط الأمور وتشغيلها بسرعة.

لقد بدأت التصميم في Eagle ، لكن حجم اللوحة يقتصر على 4 × 5 بوصات ، لذلك اضطررت (أو بشكل صحيح أكثر ، اخترت) التبديل إلى Altium. أنا أستخدم Altium في العمل ، لذلك في الواقع ، جعلت الأمور أسرع بالنسبة لي. مشروع Altium والملفات التخطيطية وملفات ثنائي الفينيل متعدد الكلور (وأجزاء المكتبة) موجودة على موقعي. اللوحة شبه منحرفة الشكل وطولها حوالي 10 بوصات. أعتقد أنه كان ينبغي عليّ أن أحاول ضغط المخطط التفصيلي أكثر قليلاً (الدوران التالي!) لم يكن التجميع سيئًا ، ولكن إذا كنت تستطيع تحمله ، فإنني أوصي حقًا باستخدام مكواة لحام مناسبة (مكواة لحام JBC) ومجهر جيد. نعم ، أنا مدلل ولا ، ليس لدي هذا النوع من الأشياء في معمل منزلي. أنا رخيص.

لقد صنعت الألواح في Sunstone. 129 دولار للوحين. مضمون أسبوع واحد بدوره. لا تبخل في الشحن رغم ذلك. لم ألاحظ أنني استخدمت أرض UPS وانتهى بي الأمر في انتظار أسبوع إضافي حتى تصل لوحاتي. كان إجمالي وقت التجميع حوالي ساعتين (98 جزءًا).

الخطوة 6: طحن لوحة الفريتس

نحتاج إلى طحن لوحة الفريتس لعمل ثقوب في المواقع المطلوبة وإنشاء جيوب للوحة ومصابيح LED.

لقد أنشأت نموذجًا ثلاثي الأبعاد للوحة الفريتس المكتملة في Solidworks وأنشأت روتين طحن CNC باستخدام FeatureCAM.

يجب جعل الجزء السفلي من لوحة الفريتس (الأقرب إلى فتحة الصوت) أرق لمراعاة التغير في الارتفاع بين العنق والجسم. بالتأكيد يستحق اختبار التركيب عدة مرات للتأكد من أنه ملائم بشكل معقول.

في وقت لاحق ، كان يجب أن أقوم بقطع الأجزاء غير المستخدمة من لوحة الفريتس لجعلها تناسب المطحنة بشكل أفضل (كانت طاحنتي الرخيصة تحتوي فقط على محور X 12 بوصة). يجب ضبط ترتيب العمليات على تعديلات سمك المطحنة الأولى من قبل جيوب الطحن ، والتي من المفترض أن تؤدي إلى تقليل التشققات بين الجيوب.

قم بإجراء تعديلات يدوية حسب الحاجة لإضافة مساحة للأسلاك. أحد الأشياء المهمة التي يجب ملاحظتها هو أنه في بعض الجيوب ، اخترقت الفتحة حيث سيذهب سلك الفريت. نظرًا لأن هذا هو موصل ، تأكد من أنه لا ينتهي بك الأمر باختصار أي شيء مهم. كما أنه يقلل من قوة المادة التي تثبت الحنق في مكانه. يجب تعديل التصميم بحيث لا يتقاطع أبدًا مع فتحة الحنق.

الخطوة 7: الوصول إلى ثقوب المطحنة في جسم القيثارة

لقد قمت يدويًا بطحن فتحات الوصول في الجسم. أصعب جزء هو العثور على المنطقة "المسطحة" لما هو سطح منحني للغاية. ضع علامة على المخطط بالقلم الرصاص وقم بطحن المواد تدريجيًا حتى تحصل على ملاءمة مريحة لشاشة OLED. لقد حصلت على إطار نحاسي مُشغل آليًا وربطته باستخدام شريط ربط 3M VHB.

نظرًا لأن أيًا منهما لا يتطلب دقة كبيرة ، فمن السهل جدًا إنشاء المشفر الدوار وثقوب لوحة الوصول.

الخطوة 8: اصنع لوحات الغلاف

تحتاج أيضًا إلى تصنيع لوحات الغطاء لإطار الشاشة ولوحة الوصول. تحتاج لوحة الوصول إلى فتحة (مستطيلة) لموصل USB (صغير). ما عليك سوى استخدام الموصل الموجود على Arduino ، نظرًا لعدم وجود العديد من خيارات تركيب اللوحة لـ micro USB. (على الرغم من أنني إذا كنت أصمم من الصفر ، فسألقي نظرة على واحدة من هؤلاء)

لتثبيت اللوحة في مكانها ، استخدم الأقواس على شكل حرف L من النحاس وقم بلحامها في الجزء الخلفي من لوحة الوصول. هذا يتيح لك بعض خطوط العرض في تحديد المواقع. للحصول على الموضع الصحيح ، قم أولاً بإنشاء لوحة تثبيت مثالية (مع فتحات تركيب) لـ Arduino MICRO وقم بإرفاق الأقواس L بها باستخدام 2-56 براغي للماكينة. يمكنك بعد ذلك تعديل الموقع لمحاذاة منفذ USB وتحديد مواقع الأقواس على اللوحة بدقة. قم بإزالة الأقواس من لوحة perfboard ولحامها في مكانها. أخيرًا قم بتركيب مجموعة perfboard.

لقد استخدمت أربعة مسامير صغيرة من الخشب النحاسي لتثبيت لوحة الوصول النحاسية في مكانها.

في هذه المرحلة ، أوصي بإجراء اختبار مناسب قبل بدء التجميع النهائي. هذه الخطوه اختياريه ولكن ينصح بها. من الأسهل إجراء تعديلات قبل اللصق.

الخطوة 9: قم بتوصيل الأسلاك بثنائي الفينيل متعدد الكلور ؛ قم بتوصيل واختبار الإلكترونيات

لا تقم بتوصيل الإلكترونيات بشكل دائم حتى الآن. قم بتوصيل الأسلاك بلوحة الدوائر المطبوعة ، مع التأكد من ترك فراغ كافٍ لتوجيه فتحة الوصول. يجب أن يتم إرفاقها بشكل دائم بلوحة Arduino MICRO (تظهر الصور Arduino UNO ، والتي استخدمتها لتطوير الكود)

الخطوة 10: اربط العنق بجسم القيثارة

اربط العنق بجسم القيثارة باتباع التعليمات المرفقة مع مجموعة القيثارة. راقب بشكل خاص محاذاة سطح لوح الفريتس مع جسم القيثارة.

الخطوة 11: حفر حفرة وصول لتمرير أسلاك PCB إلى الجسم

بمجرد أن يجف الغراء ، قم بحفر ثقب بزاوية 1/4 بوصة (10 مم) للسماح للأسلاك من PCB بالتوجه إلى جسم القيثارة. تأكد من عدم إتلاف لوحة الصوت.

قد تحتاج إلى إنشاء جيب صغير أيضًا للسماح بسماكة الأسلاك الموجودة أسفل اللوحة (أو اختياريًا ضع الوصلات في الأعلى وقم بتضمين نقوش في لوحة الفريتس).

لن يضر اختبار آخر في هذه المرحلة.

الخطوة 12: قم بمحاذاة ولصق ثنائي الفينيل متعدد الكلور ولوح الفريتس على الرقبة

أقترح التفكير في التثبيت (وتجربته!) قبل اللصق. قد ترغب في تصميم كتلة على شكل الجانب السفلي من الرقبة لمنحك سطح تثبيت مسطح. لوحة الفريتس أكبر من الرقبة في هذه المرحلة ، لذا عليك السماح بذلك.

كن حذرًا جدًا حتى لا تضع الإيبوكسي على أي سطح تريد الانتهاء منه لاحقًا. من الأفضل تطبيق القناع على جميع الأسطح غير اللاصقة قبل لصق الغراء للتأكد من أنه يذهب فقط في المكان الذي تريده.

استخدم الإيبوكسي لمدة لا تقل عن 60 دقيقة من عمر العمل … ستحتاج إليه كله.

قم بلصق PCB في مكانه أولاً ، مع التأكد من أن الغراء الزائد لا ينبثق في سطح اللصق بلوح الفريتس. يوفر هذا طريقة لمحاذاة لوح الفريتس مع الرقبة. يتميز PCB بلمسة نهائية ناعمة لقناع اللحام ، لذلك قمت بتخشينه بقليل من ورق الصنفرة لإعطاء الإيبوكسي لمسة نهائية محسّنة قليلاً.

قم بمحاذاة لوح الفريتس ولصقه في الرقبة. احرص على عدم ترك أي جيوب قد تصبح رنانة فيما بعد (ضجة!). احرص أيضًا على عدم وضع الغراء على أسطح LED.

بمجرد أن يجف الغراء ، قد ترغب في توصيل الأجهزة الإلكترونية واختبارها مرة أخرى. أحد المصابيح السيئة سيجعلك تكره الحياة. كان لديّ مؤشر LED واحد سيئ (الأول!) في النموذج الأولي واضطررت إلى القيام ببعض الأعمال الخشبية الإبداعية للوصول إلى LED المعيب وتصحيحه بشكل نظيف.

الخطوة 13: قم بضبط حواف لوحة الفريتس على الرقبة وأضف أسلاك الفريت

بمجرد أن يجف الغراء ، يمكنك البدء في إنهاء الحواف. لقد قطعت بعناية مادة لوح الفريتس الزائدة (باستخدام مطحنة) وأنهيت المليمتر الأخير بالصنفرة اليدوية.

يمكن إضافة أسلاك الفريت ببساطة بمطرقة (ذات وجه بلاستيكي لتجنب التشويش). فقط لا تدق بشدة. إذا قمت بمطابقة سلك الفريت مع الفتحات ، فيجب أن تدخل دون صعوبة كبيرة.

الشيء الذي تحتاج إلى مراقبته هو كسر السطح الرقيق لجيب LED. في النموذج الأولي ، سمحت لبعض جيوب LED (بالقرب من الحنق الثاني عشر ، حيث تضيق المساحة) بالتمدد في فتحة الحنق. هذه فكرة سيئة ، لأن ذلك يخلق نقطة ضعف قد تتشقق (وقد تصدعت) بمجرد إدخال سلك الفريت.

الخطوة 14: تطبيق القناع وتطبيق Finish على Ukulele

قم بإخفاء لوحة الفريتس (لم يتم الانتهاء منها) ومنطقة لصق الجسر وابدأ في تطبيق الإنهاء.

عند إخفاء منطقة الجسر ، اقرأ التعليمات مع المجموعة الخاصة بك ، ثم تحقق مرة أخرى من طول المقياس للتأكد.استخدمت المجموعة التي استخدمتها للنموذج الأولي طول مقياس خاطئ ، وبالتالي قدمت أبعادًا خاطئة لتحديد موقع الجسر (لكن لديها ملاحظة للتحقق من موقع الويب للحصول على أحدث الإرشادات!). أخبرني حدسي أن هذا خطأ ، لكنني قبلت السلطة بشكل أعمى.

من الأفضل دائمًا أن تفهم سبب قيامك بشيء ما ، بدلاً من اتباع التعليمات بشكل أعمى.

في النهاية ، هناك الكثير من البرامج التعليمية من Luthiers الذين يعرفون ما يفعلونه على الويب ، لذلك أوصي باستشارةهم قبل الانتقال إلى عملية الإنهاء.

أنا ، بالطبع ، لم أفعل ذلك ، لذلك انتهى بي الأمر باستخدام مادة مانعة للتسرب خاطئة ، مما أدى إلى سطح محبب للغاية. لا تفعل ذلك.

قم بواجبك المنزلى.

الخطوة 15: قم بمحاذاة وتثبيت الجسر

هذه الخطوة واضحة ومباشرة ، لكن مرة أخرى ، خطط لطريقة التثبيت وجربها مسبقًا قبل اللصق. لقد استخدمت غراء خشب قياسيًا لإرفاق الجسر.

الخطوة 16: قم بتثبيت الإلكترونيات والاختبار

حان الوقت الآن لجعل الأسلاك الخاصة بك جميلة. بالإضافة إلى أنك لا تريده أن يتدحرج داخل الجسم ويصدر أصواتًا صاخبة أو الأسوأ من ذلك أن ينكسر على خشبة المسرح.

يمكن تحديث كود Arduino من خلال منفذ USB ، لذلك ليست هناك حاجة حقًا لتفكيكه إلا إذا كنت تريد العبث.

الخطوة 17: قم بتثبيت الموالفات وتوتير الصك

من المحتمل أيضًا أن تحتاج إلى تسوية الحنق واللعب بالإعداد قليلاً ، ولكن لماذا تقلق الآن ، عندما تكون قريبًا جدًا من النهاية؟

لقد قمت بترقية الموالفات واستخدمت سلاسل Aquila اللطيفة ، والتي لم تساعد في الصوت على الإطلاق. لذا ضع ذلك في الاعتبار أثناء صرف الأموال في مشروع القيثارة …

الخطوة 18: برمجة Uke

كود Arduino النهائي موجود على Github. هناك بعض الأسطر في الكود لدعم التحسينات المستقبلية (مثل وظيفة المسرع و "أشرطة التمرير" للعرض (عنصر واجهة المستخدم يشبه شريط التمرير)

يستخدم هذا الرمز مكتبة Rotary Encoder (مكتبة Rotary Encoder Arduino) للتعامل مع مدخلات المستخدم من أداة التشفير الدوارة.

كما أنه يستخدم مكتبة Adafruit Neopixel وكود المثال الموجود هنا. تم اشتقاق أوضاع المسرح وقوس قزح من الأمثلة المتوفرة بالمكتبة. (انظر strandtest.ino).

يتم توفير برنامج تشغيل العرض بواسطة أنظمة رباعية الأبعاد وموجود على Github هنا.

هناك وظيفتان فريدتان تم تنفيذهما لمشروع القيثارة. الأول يطبق مكتبة الأوتار ، والثاني يعرض رسالة نصية متحركة باستخدام مجموعة أحرف مخصصة.

يوضح الرسم البياني المرفق مواقع LED للوحة الفريتس وكيفية توصيلها. يقع مؤشر LED 0 في الزاوية اليمنى العلوية.

الخطوة 19: كيفية عرض وتر

تعرض وظيفة displayChord مواضع الإصبع (الموضع الأول فقط في الوقت الحالي) لكل وتر. يتم تخزين الأوتار التي يختارها المستخدم (ملاحظة الجذر والجودة) كزوج من المؤشرات. يتم استخدام هذه بدورها للبحث عن الأصابع لكل وتر.

لقد استخدمت ترميز "GCEA" لتخزين الأوتار (على سبيل المثال ، "A" هي "2100"). يتم احتساب الأوتار مسبقًا لكل ملاحظة جذر وتخزينها في متغير يتوافق مع جودة الوتر. (لذلك ، يتم تخزين A major في الموقع الأول للمصفوفة "mainChords" ، المقابلة لـ "2100").

char * majorChords = {"2100 / n"، "3211 / n"، "4322 / n"، "0003 / n"، "1114 / n"، "2220 / n"، "3331 / n"، " 4442 / n "،" 2010 / n "،" 3121 / n "،" 0232 / n "،" 5343 / n "}؛

لاحظ أنه نظرًا لأن هذه سلسلة نصية ، يمكن أن يمثل كل رقم أيضًا قيمة سداسية عشرية لحساب مواضع الحنق أكبر من 9. أي أن A و B سيمثلان مؤشرات LED 10 و 11. بالنسبة لأوتار الموضع الأول ، لم تكن هذه مشكلة).

يتم توصيل سلسلة LED بالطول في صفوف من 12 (أوكتاف) على طول كل سلسلة (بدءًا من السلسلة A) ، ويبدأ التشغيل التالي لـ 12 عند الحنق الأول من السلسلة التالية (انظر الرسم التخطيطي في الخطوة 18). هذا مهم للخوارزمية لتحديد الأضواء التي سيتم تشغيلها على وتر معين. هذا يعني أن وحدات البكسل من 0 إلى 11 هي مصابيح LED للسلسلة A ، و 12 إلى 23 هي مصابيح LED للسلسلة E ، وهكذا. عند تحليل A = "2100" (مخزنة كسلسلة ، يوجد أيضًا فاصل فارغ "\ n" في الكود) ، فإننا نفسره على أنه: لا توجد وحدات بكسل في السلسلة A مضاءة ، ولا على السلسلة E ، بكسل 0 (الحنق 1) على السلسلة C مضاءة والبكسل 1 (الحنق 2) على سلسلة G. لاحظ أن "0" مطفأ ، وليس مؤشر LED الأول. بناءً على الأسلاك ، نريد أن نضيء مصابيح LED 24 و 37. يظهر الرمز الخاص بعرض الوتر أدناه.

لـ (int i = 0؛ i <4؛ i ++) {if (int (chord - '0')) {// خوارزمية لتحليل سلسلة الوتر int ledNumber = int (chord - '0') + (3 - ط) * 12-1 ؛ // انظر المناقشة أعلاه ، (3-i) هو عكس شريط الفهرس. setPixelColor (ledNumber ، 0 ، 125 ، 125) ؛ // setPixelColor (ledNumber ، red value ، green value ، blue value)}}

تتحقق عبارة if إذا تم إيقاف تشغيل LED. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فسيأخذ قيمة ascii للحرف ، الوتر ، ويطرح قيمة ascii لـ '0' لإضاءة ledNumber.

الشريط هو مثيل لفئة Adafruit_NeoPixel. تعيّن الدالة setPixelColor اللون للبكسل المحسوب (ثابت عند (0 ، 125 ، 125) في هذه الحالة.

الخطوة 20: كيفية عرض رسالة التمرير

لذلك لدينا مجموعة 12 × 4 من المصابيح … لماذا لا تجعلها تعرض شيئًا آخر غير أنماط الإضاءة العشوائية!

المشكلة الأولى هي أن ارتفاع العرض (4) محدود نوعًا ما نظرًا لعدد السلاسل الموجودة على Uke. قد يكون التمرير الأفقي غير مقروء في الغالب ، ولكن في الاتجاهات الرأسية ، يمكننا دعم 4 × 5 أحرف تعمل عموديًا.

تنظيم الأحرف في شكل خمسة صفوف "عمودية" يعني أنه يمكن عرض حرفين في وقت واحد مما يسمح بمسافة سطر واحد بين كل حرف.

تكمن الصعوبة في عدم وجود مجموعة أحرف قياسية 4 × 5. لقد صنعت بنفسي باستخدام جدول البيانات المرفق. لقد قمت بتعيين كل صف إلى قيمة سداسية عشرية واحدة (4 بتات تمثل البكسل الذي يتم تشغيله أو إيقاف تشغيله). تشكل مجموعة القيم السداسية العشرية الخمس حرفًا (على سبيل المثال ، "0" هو 0x69996).

يتم تخزين قيم كل حرف في مصفوفة بترتيب ASCII. تقدم مجموعة الأحرف بعض التنازلات بأحرف معينة ، لكن الأغلبية واضحة بشكل معقول. (الخربشة في الجزء السفلي من جدول البيانات هي أفكار كنت ألعب بها نظرًا لأن لدينا لونًا كخيار ، يمكننا إضافة "عمق" إلى الشخصية وربما الحصول على بعض الدقة الإضافية.

السلسلة المراد عرضها موجودة في متغير السلسلة ، message.

يتم إنشاء مخزن مؤقت لتمثيل عرض الأحرف. أعتقد أنه كان بإمكاني إنشاء مخزن مؤقت كبير مع تسلسل الرسائل المترجمة بالكامل ، خاصة وأن معظم الرسائل ستكون أقل من 20 حرفًا أو نحو ذلك. ومع ذلك ، اخترت بدلاً من ذلك إنشاء مخزن مؤقت ثابت مكون من ثلاثة أحرف (18 بايت). يتم عرض شخصيتين فقط بشكل نشط ، والثالث هو نظرة إلى الأمام ، حيث يتم تحميل الحرف التالي. يتم تحميل سلسلة LED (فكر في الأمر كسجل تحول كبير) بـ 48 بت للسلسلة. لقد أهدرت بعض مساحة الذاكرة لتسهيل تصور ذلك. تحصل كل قطعة على موقع الذاكرة الخاص بها ، مما يؤدي إلى مضاعفة متطلبات الذاكرة ، ولكنها لا تُعطى كثيرًا نظرًا لحجم المخزن المؤقت.

يتم تحميل المخزن المؤقت بالحرف التالي عندما يصل مؤشر الإخراج (المؤشر) إلى حد الحرف (مؤشر الإخراج عند 5 أو 11 أو 17).

لتحميل المخزن المؤقت ، نحصل على الحرف الأول في "message" كقيمة ASCII ونطرح 48 للحصول على الفهرس في مصفوفة asciiFont. يتم تخزين القيمة في هذا الفهرس في codedChar.

يتوافق الجزء الأول من الرسالة التي تم تحويلها إلى الخارج مع مصابيح LED 47 و 35 و 23 و 11 (الجزء السفلي من الشاشة). لذلك بالنسبة للرقم صفر 0x0F999F ، يتم إزاحة F (اليسار واحد) في أول ، 9 ثوانٍ وهكذا.

يتم تحميل الشخصية التالية عن طريق إخفاء كل عضة وتحويلها إلى اليمين. في المثال أعلاه ، تعطي الخوارزمية (0x0F999F & 0xF00000) >> 20 ، ثم (0x0F999F & 0x0F0000) >> 16 ، إلخ.

فهرس int if (outputPointer == 17 || outputPointer == 5 || outputPointer == 11) {char displayChar = message.charAt (messagePointer) ؛ // احصل على الحرف الأول من الرسالة long codedChar = asciiFont [displayChar - 48] ؛ إذا (displayChar == 32) codedChar = 0x000000 ؛ messageBuffer [bytePointer + 5] = بايت ((codedChar & 0xF00000) >> 20) ؛ // قم بإخفاء الكل ماعدا آخر nibble وقم بتحويله بمقدار 20 (وهكذا) messageBuffer [bytePointer + 4] = بايت ((codedChar & 0x0F0000) >> 16) ؛ // يجب أن يضع هذا nibble واحدًا لكل messageBuffer موقع ذاكرة [bytePointer + 3] = بايت ((codedChar & 0x00F000) >> 12) ؛ // يمثل الستة جميعًا في messageBuffer المحرف [bytePointer + 2] = بايت ((codedChar & 0x000F00) >> 8) ؛ messageBuffer [bytePointer + 1] = بايت ((codedChar & 0x0000F0) >> 4) ؛ messageBuffer [bytePointer] = بايت ((codedChar & 0x00000F)) ؛ if (bytePointer == 0) {// تعامل مع الحلقة الموجودة على bytePointer bytePointer = 12 ؛ } else {bytePointer - = 6 ؛ // نحن نملأ من الأسفل إلى الأعلى ؛ ملاحظة: تحتاج إلى النظر في عكس ذلك لمعرفة ما إذا كان يسهل الأمر} إذا (messagePointer == message.length () - 1) {// تعامل مع الحلقة الموجودة في الرسالة messagePointer = 0 ؛ } آخر {messagePointer + = 1 ؛ // الانتقال إلى الحرف التالي}}

بمجرد تحميل المخزن المؤقت ، يصبح الأمر يتعلق بتتبع مكان مؤشر الإخراج وتحميل سلسلة LED مع 48 بت الصحيحة (الحالية 4 و 44 السابقة). كما ذكرنا سابقًا ، يعد الشريط مثيلًا لفئة NeoPixel ويقوم setPixelColor بتعيين اللون (RGB) لكل بكسل. تقوم وظيفة show () بتحويل قيم العرض إلى سلسلة LED.

// حلقة لإزاحة المخزن المؤقت باستمرار

// تريد كتابة الشريط بالكامل على كل مسار خلال الحلقة ، يتغير موقع البداية فقط لـ (int row = 12 ؛ row> 0 ؛ row--) {index = outputPointer + (12-row) ؛ if (index> 17) index = outputPointer + (12-row) -18 ؛ // loop إذا كان أكبر من 17 لـ (int العمود = 4 ؛ العمود> 0 ؛ العمود -) {strip.setPixelColor (uint16_t (12 * (العمود 1) + (الصف 1)) ، uint8_t (RedLED * (bitRead) (messageBuffer [index] ، العمود 1))) ، uint8_t (GreenLED * (bitRead (messageBuffer [index] ، العمود 1))) ، uint8_t (BlueLED * (bitRead (messageBuffer [index] ، العمود 1)))) ؛ // في كل موقع يضيء مؤشر LED إذا كانت البتة واحدة}} // يشير outputPointer إلى أدنى بايت حالي في سلسلة العرض إذا (outputPointer == 0) outputPointer = 17 ؛ آخر outputPointer - = 1 ؛ عرض الشريط()؛ }

الخطوة 21: أدهش العالم بذهولك في القيثارة

استغرق النموذج الأولي النهائي للقيثارة حوالي 6 أشهر من البدء والتوقف للانسحاب.

الكثير من التقنيات الجديدة للتعلم وربما بعض النجارة والنظرية الموسيقية للتمهيد!

ماذا تفعل للنسخة القادمة؟

1. تخلص من الشاشة والمشفرة الدوارة. استبدلها بوحدة Bluetooth متصلة بـ arduino. تحكم فيه عن بعد باستخدام الهاتف أو الجهاز اللوحي. كل شيء أفضل مع البلوتوث.
2. تحديث أنماط الوتر عن بُعد في الوقت الفعلي. من الأفضل ترك شيء للتطبيق.
3. أغطية LED. الإصدار الحالي لا يفعل شيئًا لمنع المواد غير المرغوب فيها من الدخول إلى فتحات LED. صنع صديق مجموعة من العدسات الصغيرة ، لكنني لم أستطع أبدًا معرفة كيفية جعلها تبقى في مكانها بشكل صحيح.
4. مواد لوحة الفريتس البديلة ، ربما شيء واضح طالما أن الحنق يحمل.
5. المزيد من الأضواء! تخلص من القيد على النص بإضافة المزيد من "الصفوف". هذا حقًا قيد ناتج عن حجم لوحة الفريتس وأجسام LED.

مرة أخرى ، راجع المصاحب Instructable الذي يصف مجموعة الأحرف التي كان عليّ إنشاؤها للسماح بتمرير النص.

شكرا جزيلا لجعله إلى هذا الحد! ماهالو!