TEMPO KEEPER DEL BATERÍA: 30 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

El trabajo más importante de un baterista es mantener el ritmo. Eso significa asegurarse de que el ritmo se mantenga constante para cada canción.

El Tempo Keeper de Drummer es un dispositivo que ayuda a los bateristas a mantener un ritmo aún mejor. Consiste en un pequeño disco piezoeléctrico que se adhiere al parche del tambor. Cada vez que el baterista golpea el tambor, el dispositivo muestra los latidos por minuto según el tiempo entre golpes. Si la banda comienza a acelerar o desacelerar involuntariamente, el baterista se da cuenta instantáneamente y puede hacer una pequeña corrección para mantener un tempo constante.

En una actuación reciente con una banda para la que toco la batería, otro baterista en la audiencia pensó que mi banda estaba tocando una pista de clic, un metrónomo que hace clic en cada tiempo en los auriculares que usan los miembros de la banda, porque el ritmo era muy constante. a lo largo de cada canción. ¡Qué cumplido y tributo a Drummer's Tempo Keeper!

Paso 1: PIEZAS

Aquí hay una lista completa de las piezas que necesita para crear Drum Temp Keeper, el costo aproximado y notas sobre exactamente lo que usé para crear el mío. Puede obtener estas piezas en sitios web como Amazon, eBay, Adafruit y SparkFun. Las piezas menos costosas se venden generalmente en eBay y provienen de China, por lo que pueden tardar algunas semanas en llegar. Tienes que usar diferentes controladores si compras un microcontrolador barato de China (como lo hice yo) que si compras un Arduino de marca en los EE. UU. He anotado lo que debe hacer para descargar e instalar los otros controladores.

1. Microcontrolador. Usé un clon de Arduino Nano de China que venía con los encabezados ya soldados. ($ 4.50)

2. Pantalla de cuatro dígitos. Asegúrese de obtener una pantalla de cuatro dígitos que utilice cuatro pines. No obtenga una pantalla de cuatro dígitos de 7 segmentos porque requiere 12 pines. ($ 3,50)

3. Recinto del proyecto. Usé un gabinete de proyecto RadioShack de 3 "x 2" x 1 ". Asegúrese de que sea de plástico porque tiene que hacer un agujero para la pantalla de cuatro dígitos. ($ 6.00)

4. Piezo Como esta parte se asienta sobre el tambor y está sujeta a mucho movimiento y vibración, debe usar un piezo con una carcasa alrededor. Hay versiones económicas con carcasa de plástico, pero opté por una con una carcasa más resistente que se usa para pastillas de guitarra. ($ 10,00)

5. Cable de extensión para piezo. Usé un cable regular de 22 AWG. ($ 1,00)

6. Resistencia de 10K Ohmios. El 10K es marrón - negro - naranja - dorado. (0,25 dólares)

7. Paquete de baterías. Esta fue la solución más fácil para mí porque no quería molestarme con baterías alcalinas, ¡sirve como base debajo de la caja del proyecto y dura para siempre! Para algo más pequeño, probablemente podría usar un par de baterías de celda de moneda. ($ 8,00)

8. Cable USB. El cable proporciona energía al Nano desde el paquete de baterías y proporciona la interfaz entre su computadora y el Nano para cargar el boceto. ($ 0.00 - incluido con el microcontrolador)

9. Tablero de rendimiento. Soldará los componentes a la placa y luego recortará solo la parte que está utilizando. ($ 2,00)

10. Tablero de pruebas. Primero armé un prototipo de este proyecto usando una placa de plástico y cables de puente. Una vez que lo tuve funcionando correctamente, soldé una versión final a la placa perf. No es necesario que haga esto, pero se recomienda. ($ 2,00)

11. Cables de puente. Necesita cuatro cables macho a hembra para ensamblar, probar y soldar. ($ 1,00)

12. Tiras de velcro. Utilice el velcro para sujetar el sensor piezoeléctrico a la caja. También puede usarlo para conectar el gabinete del proyecto y el paquete de baterías. ($ 0,80)

Costo total aproximado: $ 39.05

Paso 2: HERRAMIENTAS

Aquí están las herramientas que necesitará para armar el proyecto

1. Soldador. Una vez que el prototipo esté funcionando, moverá los componentes de la placa de pruebas a una placa de perforación.

2. Soldar. Igual que el n. ° 1.

3. Dremel o herramienta similar. Lo usará para cortar la placa de perforación y crear agujeros en el gabinete del proyecto para la pantalla y el puerto USB.

4. Cinta aislante. Soldará cables de extensión al piezo y luego colocará cinta aislante alrededor del lugar que soldó.

5. Destornillador. Necesita esto para abrir y luego cerrar el gabinete del proyecto.

6. Computadora. Escribirás tu boceto en la computadora y lo subirás al microcontrolador.

7. Software Arduino IDE. (también disponible como herramienta basada en web).

Paso 3: CÓMO FUNCIONA

Antes de armarlo, es útil comprender cómo funciona.

1. Un piezo * es un componente que mide cuánta vibración hay. Conectamos el piezo al tambor y los cables del piezo a un microcontrolador para leer cuánta vibración hay en el tambor.

2. El boceto del microcontrolador lee el piezo para determinar cuándo se golpeó el tambor y registra el tiempo. La próxima vez que se golpea el tambor, toma nota de ese tiempo y calcula los latidos por minuto basándose en este golpe y el golpe anterior.

3. También adjuntamos una pantalla digital al microcontrolador. Después de calcular los latidos por minuto, muestra el resultado en la pantalla digital. Puedes poner esa parte del dispositivo en cualquier lugar que sea visible para ti mientras juegas. Puse el mío junto al sombrero alto en el suelo.

Nota: si no está tocando notas negras en la caja, la lectura reflejará lo que esté tocando. Espere hasta que vuelva a tocar el ritmo de la canción para determinar la velocidad.

* Usamos un piezo como componente de ENTRADA en este proyecto para medir la cantidad de vibración. En otros proyectos, cuando lo usas como un componente de SALIDA, crea vibraciones y se convierte en un altavoz.

Paso 4: PROTOTIPO DE PANEL DE PRUEBA

Debido a que la soldadura no es mi mejor talento, primero armé un dispositivo prototipo usando una placa de plástico y cables de puente para asegurarme de que funcionaba. Una vez que estuvo funcionando, lo moví a una placa perforada y lo soldé. Si es un fabricante experimentado, puede omitir esta parte y soldar directamente a una placa de perforación.

1. Coloque el microcontrolador en el medio del tablero de modo que haya una columna de plástico que separe los pines del lado izquierdo del tablero y los pines del lado derecho del tablero. Asegúrese de que el puerto USB esté en el borde de la placa de pruebas y no en el medio, como se muestra en la imagen.

Paso 5: CONECTAR PIEZO

El piezo es un sensor analógico porque informa un valor entre 0 y 1024, por lo que necesita conectarse a un pin analógico en el arduino. Usé el primer pin analógico, A0.

1. Conecte el cable positivo (rojo) del piezo al pin A0 en el Arduino.

2. Conecte el cable negativo (negro) del piezo a uno de los pines de tierra (GND) del Arduino.

Paso 6: CONECTE LA RESISTENCIA

Conecte la resistencia a los mismos pines a los que está conectado el piezo (A0 y GND)

(No importa qué lado de la resistencia se conecte a qué pin; son iguales).

Paso 7: CONECTAR DISPLAY CLK PIN

La unidad de visualización de cuatro dígitos se conecta a dos pines digitales en el Arduino. Usé los dos primeros pines digitales del Nano, que son D2 y D3.

Conecte el pin CLK en la pantalla al pin D3 en el Arduino usando un cable hembra a macho

Paso 8: CONECTAR DISPLAY DIO PIN

Conecte el pin DIO en la pantalla al pin D2 en el Arduino usando un cable hembra a macho

Paso 9: CONECTAR DISPLAY VCC PIN

Conecte el pin VCC en la pantalla al pin de alimentación de 5V en el Arduino usando un cable hembra a macho

Paso 10: CONECTE EL PIN DE TIERRA DE LA PANTALLA

1. Conecte el pin GND en la pantalla a un pin GND en el Arduino usando un cable hembra a macho.

¡Eso es todo lo que hay para el prototipo de electrónica

Paso 11: DESCARGUE LOS CONTROLADORES CH340 (Opcional)

Si está usando un Arduino más barato de China, probablemente use el chip CH340 para comunicarse con una computadora. Tienes que descargar e instalar los controladores para ese chip. Puede descargar los controladores oficiales de este sitio (la página está en inglés y chino si observa detenidamente). Instale los controladores en su PC ejecutando el ejecutable.

Paso 12: DESCARGUE LA BIBLIOTECA DE PANTALLAS DIGITALES (TM1637)

La pantalla de cuatro dígitos utiliza un chip TM1637. Necesita descargar una biblioteca que facilite la visualización de números en la pantalla digital. Vaya a https://github.com/avishorp/TM1637. Elija Clonar o Descargar y seleccione Descargar zip. Guarde el archivo en su computadora.

Paso 13: INSTALE LA BIBLIOTECA DE PANTALLAS DIGITALES

1. Ejecute el software Arduino IDE en su computadora. Presentará el esquema de un boceto en blanco.

2. Seleccione Sketch | Incluir biblioteca | Agregue la biblioteca. ZIP … y elija el archivo que descargó de Github para instalar la biblioteca.

Paso 14: SELECCIONE LA TARJETA Y EL PUERTO ARDUINO

1. Conecte el Arduino a su computadora con un cable USB. Luego cambie al IDE de Arduino y al nuevo boceto que está abierto.

2. Seleccione la placa correcta, por ejemplo, Arduino Nano.

3. Seleccione el puerto al que está conectado su Arduino en la computadora.

Paso 15: BOSQUEJO: ANTECEDENTES

1. Para determinar si el tambor fue golpeado, leemos el pin A0 del sensor piezoeléctrico. El piezo mide la cantidad de vibración en el tambor y nos da un valor entre 0 (sin vibración) y 1024 (vibración máxima).

2. Dado que puede haber algunas vibraciones leves de la música y los otros instrumentos, no podemos decir que cualquier lectura por encima de cero indique un golpe en el tambor. Necesitamos permitir algo de ruido cuando verificamos la lectura del piezo. Llamo a este valor el UMBRAL, y seleccioné 100. Esto significa que cualquier lectura por encima de 100 indica un golpe en el tambor. Cualquier valor de 100 o menos es solo ruido. Sugerencia: si el dispositivo muestra lecturas cuando no ha tocado el tambor, aumente este valor.

3. Ya que estamos calculando latidos por minuto, necesitamos rastrear el tiempo de cada golpe en el tambor. El microcontrolador realiza un seguimiento de la cantidad de milisegundos que han pasado desde que comenzó. Este valor está disponible para nosotros con la función millis (), que es un entero largo (tipo largo).

Paso 16: BOCETO: PRE-CONFIGURACIÓN

Escriba lo siguiente en la parte superior del boceto, encima de la función de configuración. (Si lo prefiere, puede descargar el boceto final al final de la explicación).

1. Primero, incluya las dos bibliotecas que necesitamos: TM1637Display que descargó y math.h.

2. A continuación, defina los pines que estamos usando. Si recuerda haber ensamblado el dispositivo, el pin CLK es el pin digital 2, el pin DIO es el pin digital 3 y el pin Piezo es A0 (analógico 0).

3. Por ahora, defina el UMBRAL en 100.

4. Luego, cree dos variables que necesitamos para el boceto llamado lectura (la lectura actual del sensor piezoeléctrico) y lastbeat (el tiempo del golpe anterior).

5. Finalmente, inicialice la biblioteca TM1637 pasándole los números de pin que estamos usando CLK y DIO.

// Bibliotecas

#include #include // Pines #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Variables int lectura; long lastBeat; // Configurar la biblioteca de visualización TM1637Display display (CLK, DIO);

Paso 17: BOCETO: FUNCIÓN DE CONFIGURACIÓN

Si está creando el boceto paso a paso, escriba lo siguiente para la función setup ().

1. Utilice la función pinMode para declarar el pin piezo como pin INPUT, ya que vamos a leer de él.

2. Utilice la función setBrightness para configurar la pantalla digital al nivel más brillante. Utiliza una escala de 0 (menos brillante) a 7 (más brillante).

3. Dado que no tenemos un golpe de batería previo, establezca esa variable en el tiempo actual.

configuración vacía () {

// Configurar pines pinMode (PIEZO, INPUT); // Establecer el brillo de la pantalla display.setBrightness (7); // Registrar el primer hit como ahora lastBeat = millis (); }

Paso 18: BOCETAR CUERPO: LA LÓGICA

Escriba lo siguiente para la función main loop () si está creando el boceto paso a paso.

1. Lea el valor del sensor piezoeléctrico hasta que el sensor lea un valor por encima del umbral, lo que indica un golpe en el tambor. Almacene la hora actual del trazo como este latido.

2. Luego, llame a la función calculateBPM para calcular los latidos por minuto. Pase la función el tiempo de este trazo y el tiempo del último trazo para el cálculo. (El siguiente paso contiene el cuerpo de la función). Almacene el resultado en bpm.

3. A continuación, muestre los latidos por minuto en la pantalla LED pasando el resultado a la función de la biblioteca TM1347 llamada showNumberDec ().

4. Finalmente, establezca el tiempo del golpe anterior (lastbeat) para que sea el tiempo de este golpe (thisbeat) y espere el siguiente golpe del tambor.

bucle vacío () {

// ¿Conseguimos un golpe de tambor? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> UMBRAL) {// Registra el tiempo, calcula bpm y muestra el resultado largo thisBeat = millis (); int bpm = calculateBPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat es ahora lastBeat para el próximo golpe de batería lastBeat = thisBeat; }}

Paso 19: BOCETO: CALCULAR LOS GOLPES POR MINUTO

Sugerencia: coloque esta función encima de la función de configuración en el programa para que no tenga que declararla dos veces.

Consulte el diagrama anterior para ver un ejemplo de cálculo.

1. Cree una función para realizar el cálculo de latidos por minuto (bpm). Acepte el tiempo de este golpe de tambor (thisTime) y el tiempo del golpe de tambor anterior (lastTime) como parámetros.

2. Reste el tiempo entre los dos golpes de tambor y guárdelo como transcurrido. La diferencia de tiempo proporciona el número de latidos (1) por milisegundo (ms).

3. Convierta los latidos por milisegundo en latidos por minuto. Dado que hay 1000 milisegundos en un segundo, divida 1000 por el tiempo entre los dos golpes para obtener latidos (1) por segundo. Dado que hay 60 segundos en un minuto, multiplique eso por 60 para obtener latidos (1) por minuto. Redondea el resultado final para devolver un valor entero (número entero).

Si lo prefiere, puede descargar el boceto final de este paso

int calculateBPM (long thisTime, long lastTime) {

long transcurrido = thisTime - lastTime; bpm doble = ronda (1000. / transcurrido * 60.); return (int) bpm; }

Paso 20: GUARDAR Y CARGAR

1. En el IDE de Arduino, seleccione Archivo y elija Guardar. Escriba un nombre para su boceto y haga clic en Guardar para guardar el boceto (solo tiene que ponerle un nombre la primera vez que lo guarde).

2. Seleccione Sketch y elija Upload para cargar el sketch en su Arduino y prepárese para la prueba.

Paso 21: CONECTE LA BATERÍA Y PRUEBE EL PROTOTIPO

Pruebe el dispositivo antes de armar la versión final.

1. Conecte la batería al microcontrolador t

2. Coloque el piezo en un tambor y manténgalo en su lugar con el dedo.

3. Golpee el tambor varias veces y verifique que la lectura proporcione los latidos por minuto basados en sus golpes de tambor.

3. Una vez que esté funcionando correctamente, puede soldar la versión final.

Paso 22: SOLDAR LOS CABLES DE EXTENSIÓN A PIEZO

1. Dado que el piezo estará en el tambor y el resto de la unidad estará en otro lugar, debe extender la cantidad de cable en el piezo. Suelde los extremos del piezo a aproximadamente tres pies de cable para proporcionar una holgura adicional.

Sugerencia: si su cable de extensión no es de color, marque cuál es el cable rojo y cuál es el cable negro del piezo.

Paso 23: MUEVA LOS COMPONENTES A LA TARJETA PERF

A continuación, mueva los circuitos de la placa de plástico a la placa de perforación y suelde los componentes. La versión soldada debe ser idéntica a la versión protoboard.

1. Mueva el microcontrolador de la placa de plástico a la placa de perforación, asegurándose de que los conjuntos de pines izquierdo y derecho no estén conectados y que el conector USB esté orientado en la dirección correcta. Suelde cada pin a la placa perf.

2. Suelde los cables piezoeléctricos largos que conectó (cable negro a GND y cable rojo a A0).

3. Suelde la resistencia a los mismos pines que el piezo.

4. Suelde la unidad de visualización como estaba conectada en la placa de pruebas (CLK a D3; DIO a D2; VCC a + 5V y GND a GND).

Paso 24: RECORTAR LA TABLA PERF

1. Corte con cuidado las secciones no utilizadas de la placa de perforación para que el microcontrolador encaje en el recinto del proyecto.

Paso 25: CUBIERTA DEL PROYECTO: MODIFICACIÓN DE LA PANTALLA DIGITAL

1. Utilice una dremel o una herramienta similar para hacer un agujero en la parte superior del gabinete del proyecto para que encaje en la pantalla digital.

Paso 26: CUBIERTA DEL PROYECTO: MODIFICACIÓN USB

1. Haga un agujero en el costado del gabinete del proyecto para el puerto USB.

Paso 27: CERRAMIENTO DEL PROYECTO: Muesca PARA CABLES PIEZO

En el extremo opuesto de donde está la conexión USB del microcontrolador, corte una pequeña muesca para los cables piezoeléctricos.

Paso 28: MONTAJE DE LA UNIDAD FINAL

1. Monte la pantalla en la parte superior del gabinete del proyecto para que encaje en el orificio que creó.

2. Monte la placa de perforación con el microcontrolador en la parte inferior del gabinete del proyecto de modo que se pueda acceder al puerto USB a través del orificio que creó.

Sugerencia: coloco un pequeño trozo de tablero de corcho entre los dos tableros para que no se toquen entre sí.

Paso 29: ATORNILLAR EL ARMARIO DEL PROYECTO JUNTOS

Coloque los cables piezoeléctricos a través de la muesca que creó y atornille el gabinete del proyecto.

Paso 30: MONTE PIEZO Y PRUEBA

1. Monte el piezo en el parche del tambor con tiras de velcro.

2. Por favor, coloque el resto del dispositivo en el suelo o en otro lugar que sea fácil de ver mientras toca la batería.

3. ¡Impresione a sus compañeros de banda con sus habilidades mejoradas de cronometraje!