برج الجرس المتحكم فيه من Arduino / Carillon: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

هذه مجموعة من الأجراس الموسيقية التي يتم تشغيلها بواسطة ملفات لولبية ويتم التحكم فيها بواسطة متحكم Arduino. هناك 8 أجراس تغطي أوكتاف واحد. يمكن التحكم في الأجراس من جهاز كمبيوتر ، أو يمكن للبرج الوقوف بمفرده وتشغيل الألحان المبرمجة مسبقًا.

الخطوة 1: الأجزاء

تم استخدام الأجزاء التالية: 1 مجموعة من أجراس لونية. حصلت عليها من Aldi المحلي مقابل 20 دولارًا. وهي تمتد من C إلى C. (أي ج ، د ، هـ ، و ، ز ، أ ، ب ، ج). ألواح خشبية وأقواس لتثبيت الأجراس والملفات اللولبية في مكانها. 10.8 دولارات لولبية لضرب الأجراس. لقد وضعت هذه الأشياء في صندوق القمامة الخاص بي. لقد حصلت عليها من مصلح آلة كاتبة كان يرميها بعيدًا. ربما يمكنك أن تجد ما شابه ذلك على موقع Ebay. Arudino متحكم دقيق. ~ 45 دولارًا. لقد حصلت على منجم من إلكترونيات SparkFun. لوح بروتو / بيرف ومكونات متنوعة لصنع `` درع '' مخصص لاردوينو. 10.دولار مجلس سائق دارلينجتون. لقد استخدمت واحدة كنت أضعها حولها ، لكنني أعتقد أنها لا تباع بشكل منفصل. يجب أن يكون من الممكن استخدام شريحة ULN2803 مقابل بضعة دولارات.

الخطوة الثانية: النجارة

والمثير للدهشة أن هذه الخطوة استغرقت وقتًا أطول. استغرق الترميز والأسلاك وقتًا أقل من الوقت الذي يستغرقه الغراء حتى يجف ، وكان إطار هذا بسيطًا جدًا. مجرد قطعة من الخشب الرقائقي لعقد جميع الأجراس ، بالإضافة إلى بعض أقواس الصنوبر للملفات اللولبية. تم لصق كل شيء مع غراء PVA. من أجل جعل أقواس الملف اللولبي أكثر تكرارًا ، قمت بعمل استنسل في MS Visio ثم قمت بلصقه بالخشب. ساعد هذا كثيرًا في جعل جميع الملفات اللولبية على مسافة ثابتة من الجرس. إذا قمت بذلك ، لا يمكنني التأكيد بما يكفي للقياس بعناية لمواقع المهاجمين. تبدو الأجراس مختلفة تمامًا اعتمادًا على مكان ضربها و "رمي" الملف اللولبي.

الخطوة الثالثة: الإلكترونيات والأسلاك

جانب السائق: لقد كنت محظوظًا بما يكفي لوجود سائق دارلينجتون في الجوار ، مما سهل التصميم كثيرًا. دارلينجتون عبارة عن ترانزستور للطاقة يمكنك استخدامه لدفع أحمال أثقل من دبابيس المتحكم الدقيقة التي تدعمها عادةً. تعتمد اللوحة التي استخدمتها على شريحة ULN2803 ، وهي شائعة جدًا ورخيصة. يرجى ملاحظة: الملفات اللولبية (عادةً) ليست مصممة ليتم تشغيلها باستمرار! قد تذوب إذا فعلت! راجع قسم البرامج للحصول على مزيد من المعلومات. نظرًا لأنني أردت إرسال واستقبال البيانات التسلسلية ، لم أتمكن من استخدام المسامير 0 و 1 ، لذلك انتهى بي الأمر باستخدام الأرقام الرقمية 2 و 3 و 4 و 5 على جانب واحد ، واستخدام أربعة من دبابيس الإدخال التناظرية على الجانب الآخر كمخرجات رقمية. أضفت أيضًا مقياس جهد موصلاً بالإدخال التناظري رقم 5 ، والذي يستخدم للتحكم في الإيقاع. يتم استخدام مصباحي LED للتعليقات المرئية للسائق. لم تكن الدبابيس 8-13 مجدية بسبب تباعد سنون اردوينو غير التقليدي (grr …) ملاحظات حول الطاقة: على الرغم من أنني قمت بتوصيل هذا في الأصل لاستخدام مصدر طاقة خارجي لتشغيل الملفات اللولبية ، اكتشفت (بالصدفة) أن طاقة USB كانت كافية ، كنت قلقًا من أن نبض التيار المفاجئ قد يتسبب في انخفاض الجهد ، وتحويل وحدة التحكم الدقيقة إلى اللون البني ، ولكن لا يبدو أن هذا يحدث. قد تختلف الأميال الخاصة بك. نظرًا لأنه من الأسهل بالنسبة لي استخدام طاقة USB فقط ، سأستمر في فعل ذلك حتى أواجه مشكلة.

الخطوة الرابعة: تصميم البرمجيات

استراتيجية التصميم كان الهدف من ذلك هو إخراج برج الجرس من جهاز الكمبيوتر. كان رابط USBSerial في Arduino هو الطريقة المثالية للقيام بذلك ، حيث يتلقى Arduino البيانات التسلسلية من جهاز الكمبيوتر والتي تتوافق مع الملاحظات التي سيتم تشغيلها. البروتوكول واضح ومباشر. الملاحظات كلها في نصوص ASCII المكافئة لها. هناك أيضًا رقم عددي كتأخير متغير. يرسل الكمبيوتر: "cde2fgABC" ويعزف Arduino الأجراس 1 ، 2 ، 3 ، يستريح لنصف ملاحظة ثم يعزف الأجراس 4 و 5 و 6 و 7 و 8. هذا المشروع. كود أردوينو الجانبي: يتلقى كود اردوينو البيانات التسلسلية ، ويفك تشفير الملاحظات أو التأخير في اللعب ، ثم تبديل الملفات اللولبية بشكل مناسب. تأكد من تصميم الكود الخاص بك بحيث لا يتم الاحتفاظ بالملفات اللولبية!. إذا تركت ملفًا لولبيًا عن طريق الخطأ ، فسوف يذوب. لقد قمت بحل هذه المشكلة عن طريق جعل إجراءات الملاحظات الخاصة بي تتوقف حتى يتم إيقاف تشغيل الملف اللولبي ، بدلاً من الاستقصاء المستمر ، وما إلى ذلك. الرمز الجانبي لجهاز الكمبيوتر: تمت كتابة برنامج العميل بلغة C #. يحتوي على أزرار لكل ملاحظة فردية ، بالإضافة إلى أزرار للألحان المبرمجة مسبقًا. يتم إرسال بيانات الملاحظة إلى المنفذ التسلسلي ، ويتم إرفاق الكود المصدري لكل شيء.

ملاحظات مجسمة

لقد توقفت عن إمكانية عزف نغمتين في وقت واحد ، حيث لم أكن أعتقد أن أي نغمات قادرة على التوافق مع 1 أوكتاف ستتطلبها. بالإضافة إلى إطلاق أكثر من علبة ملف لولبي

قتل الطابور

يرسل الكمبيوتر جملًا كبيرة من الملاحظات إلى Arduino ، والتي تعالجها بعد ذلك حتى تفرغ قائمة الانتظار. ومع ذلك ، بالنسبة للإيقاعات الكبيرة ، قد يكون هذا مملًا وقد يكون من المرغوب فيه أن تتمكن من مقاطعة اللحن الجاري. يمكن تحقيق ذلك من خلال وجود حرف آخر في الجملة التسلسلية (على سبيل المثال "x") كرمز لمسح المخزن المؤقت.

الخطوة 5: تشغيل الأجراس

تشغيل الأجراس بسيط جدًا. قم بتوصيل كبل USB وافتح برنامج الكمبيوتر. يمكنك النقر فوق أزرار الجرس الفردية لتشغيل نغمة. اختياريًا ، هناك أزرار لتشغيل المقاييس والإيقاعات المبرمجة مسبقًا وأيضًا مربع نص لإدخال نص حر. لقد قمت بتضمين مقطع فيديو لعزف الأجراس. حتى الآن ، تمت برمجة الإيقاعات البسيطة فقط في الفيديو هنا: