Tecnología usable: Tambores de aire: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Nuestro objetivo para este proyecto era hacer una batería portátil con algunos acelerómetros y discos piezoeléctricos. La idea era que, dado un golpe de mano, sonaría un sonido de trampa; o, al presionar un pie, sonaría un charles o un bombo. Para controlar el kit, utilizamos un microcontrolador Hexwear, software de codificación Arduino y Cycling '74 MAX para la salida y selección de sonido. Este proyecto fue parte de una asociación más amplia entre Pomona College y la Academia de Ingeniería de Fremont.

Paso 1: Piezas y herramientas

A continuación se muestra una lista de las partes que componen nuestro proyecto y una lista de todos los materiales utilizados.

Partes:

• Camisa de franela (x1)
• Calcetines peludos (x2)
• Discos piezoeléctricos (x2) (https://www.sparkfun.com/products/10293)
• Acelerómetros MMA8451 (x2) (https://www.adafruit.com/product/2019)
• Microcontrolador ATmega32U4 HexWear (x1) (https://hexwear.com)
• RN42 Microchip Bluetooth (x1) (https://www.sparkfun.com/products/12576)
• Alambre de calibre 18
• # 2 tornillos (x14)
• # 2 Arandelas (x14)
• Conectores de crimpado; Calibre 22-16 (x14) (https://www.elecdirect.com/crimp-wire-terminals/ring-crimp-terminals/pvc-ring-terminals/ring-terminal-pvc-red-22-18-6- Paquete de 100)
• Pin autoadhesivo (x1)

• Conectores a tope de costura a tope con aislamiento de vinilo (x15) (https://www.delcity.net/catalogdetails?item=421005)

Instrumentos:

• Tijeras
• Kit de soldadura
• Pelacables
• Cortadores de alambre
• Cinta eléctrica
• Herramienta que prensa
• Destornillador
• Pistola de silicona
• Impresora 3D (opcional)
• Pistola de aire caliente

Software:

• Max Cycling '74 (https://cycling74.com)
• Software de codificación Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)

Descarga de los controladores:

1) (Solo Windows, los usuarios de Mac pueden omitir este paso) Instale el controlador visitando https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i … Descargue e instale el controlador (el archivo.exe que se enumera en el Paso 2 en la parte superior de la página vinculada de RedGerbera).

2) Instale la biblioteca requerida para Hexware. Abra el IDE de Arduino. En "Archivo", seleccione "Preferencias". En el espacio provisto para las URL del Administrador de tableros adicionales, pegue https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/ … Luego, haga clic en "Aceptar". Vaya a Herramientas -> Tablero: -> Administrador de tablero. En el menú de la esquina superior izquierda, seleccione "Contribuido". Busque y luego haga clic en Gerbera Boards y haga clic en Instalar. Salga y vuelva a abrir Arduino IDE. Para asegurarse de que la biblioteca esté instalada correctamente, vaya a Herramientas -> Tablero y desplácese hasta la parte inferior del menú. Debería ver una sección titulada “Tableros de Gerbera”, debajo de la cual al menos debería aparecer HexWear (si no más tableros como mini-HexWear).

3) Para descargar la biblioteca de acelerómetros, use el siguiente enlace: https://learn.adafruit.com/adafruit-mma8451-accelerometer-breakout/wiring-and-test. Luego haga clic en "Descargar la biblioteca MMA8451"

Paso 2: Prepare los cables

Corta 9 pedazos de alambre lo suficientemente largos como para abarcar tu brazo (aproximadamente 1 m). Estas piezas se conectarán a los dos acelerómetros. Corta 4 piezas más largas, lo suficientemente largas para llegar a tus pies desde el bolsillo de la camisa de franela (aproximadamente 2 m). Estos se conectarán a los piezos. Corta otras 3 piezas más cortas (unos 15 cm) para el microchip bluetooth. Pele ambos extremos de todas las piezas de alambre, dejando 2 cm de alambre desnudo.

Paso 3: conecte los cables a los sensores

Utilice un soldador para soldar 4 de los cables de 1 m a uno de los acelerómetros y 5 de los cables de 1 m al otro acelerómetro. Los acelerómetros tienen clavijas etiquetadas y hemos proporcionado un diagrama de circuito para ilustrar dónde debe ir cada cable. Junto con el diagrama del circuito, hemos adjuntado marcas en los diseños de los acelerómetros: conecte los cables a los pines rodeados con un círculo negro.

Cada sensor piezoeléctrico tiene dos cables. Pele los extremos de los cables piezoeléctricos y suéldelos a los cables de 2 m. Utilice los conectores con aislamiento de vinilo y la pistola de aire caliente para asegurar las conexiones.

Finalmente, suelde los 3 cables de 15 cm al microchip Bluetooth (consulte el diagrama del circuito y el marcado de los pines específicos).

Nota: el microchip Bluetooth y los acelerómetros tienen pines muy estrechos. Elegimos cable de calibre 18 por su robustez y porque coincide con los conectores de crimpado que estábamos usando, pero si es necesario, puede soldar cables más delgados a los sensores y luego soldar los cables de calibre 18 a los delgados.

¡Ahora debería tener un extremo de todos los cables conectados! Los otros extremos se conectan al Hex.

** Las marcas para los acelerómetros, bluetooth y piezo son cortesía de sparkfun (https://www.sparkfun.com) y adafruit (https://www.adafruit.com)

Paso 4: Conexión al diagrama hexagonal y de circuito

Arriba hay un diagrama que detalla el ensamblaje. Para conectar los cables al Hexware usamos tuercas, tornillos y conectores de crimpado (en la imagen de arriba como conexiones rojas). Una vez que se ha conectado el cable al conector de crimpado, se puede conectar al hexágono con una arandela y un tornillo como se muestra en la imagen de arriba. Para ver un diagrama de la vajilla hexagonal, vea el marcado de alfiler arriba.

Siguiendo el diagrama, específicamente las líneas negras, conecte la tierra de ambos piezos a un pin de tierra en el hex. A continuación, para los dos acelerómetros, conecte ambas bases a una clavija de tierra en el hexágono. Dado que solo hay unos pocos pines de tierra, recomendamos soldar todos los cables que van a tierra desde el acelerómetro, o todos los cables que van a tierra desde los piezos; Sin embargo, ¡tenga cuidado de realizar un seguimiento de todo! El pin etiquetado como A (o Dirección) de los acelerómetros también debe conectarse a tierra. Esto es para diferenciar los dos acelerómetros entre sí, dándole a uno de ellos otra identificación. Finalmente, conecte la tierra del bluetooth a tierra en el hex.

Termine de conectar la tierra, luego comience las conexiones al VCC, delineado en rojo arriba. Vin de ambos acelerómetros debe conectarse a VCC en el hex, lo mismo con el pin VCC en el bluetooth. Nuevamente, debido a la falta de pines, recomendamos soldar los cables antes de la conexión final al hexágono.

En ambos acelerómetros hay pines etiquetados como SCL y SDL. Conéctelos a los mismos pines en el hexwear (SCL es cerúleo y SDA es magenta en el diagrama de arriba). A continuación, en el módulo bluetooth, conecte el RX-1 a RX en el hex (azul marino arriba) y TX-1 a TX en el hex (verde claro arriba). Esto habilita las conexiones bluetooth. Finalmente, conecte la segunda pata de uno de los piezos al pin D12 (verde oscuro) y la segunda pata del segundo piezo a D9 (violeta arriba). Esto es para llevar una salida analógica de los sensores piezoeléctricos al desgaste hexagonal.

** el marcado del pin de hexwear es cortesía de Red Gerbera (https://www.redgerbera.com), las imágenes del acelerómetro son cortesía de adafruit y el piezo / bluetooth mate cortesía de sparkfun

Paso 5: carga del código

Para comenzar a usar la batería, primero abra el código MAX (llamado Max_Drum.maxpat). Para poder editar el código o guardarlo, necesitará tener una cuenta con Cycling '74, pero todo funciona sin una cuenta. Desea conectar el módulo bluetooth hexagonal a su propia computadora. Para hacer esto, conecte el hexágono a la corriente. Una vez que el Hexwear está enchufado, se debe encender una luz roja en el módulo bluetooth. A continuación, abra las preferencias de bluetooth. en tu ordenador. Debería aparecer un nombre similar al de 9CBO. Cuando se le solicite un código de acceso, escriba 1234. Su bluetooth debe estar conectado a la computadora.

A continuación, cargue el código Arduino en el hexadecimal (llamado final_electronics.ino). Ahora todo lo que queda por hacer es conectar el bluetooth al MAX. En el código máximo, debería ver algo llamado 'imprimir'. Si hace clic aquí y abre el monitor en serie, debería ver todos los puertos disponibles y los puertos bluetooth disponibles. En el cuadro llamado serial o 9600. Aquí, serial significa el monitor serial, o es el puerto y 9600 es el ancho de banda de la conexión. Para conectar el bluetooth, reemplace o con los nombres de otros puertos bluetooth. A menudo tienes que probarlos todos, pero el módulo bluetooth se volverá verde una vez que esté conectado al puerto correcto a través de MAX.

Una vez que se cargue el código, asegúrese de proporcionar la ruta correcta a los archivos de audio en MAX. La mejor forma de hacerlo es arrastrando los archivos de sonido a MAX.