Lehrer für haptische Flöte - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Haben Sie es jemals satt, den Fingersatz für ein hohes B zu vergessen und sich vor Ihren Bandkollegen in Verlegenheit zu bringen? Nein? Nur ich? Nun, um mir zu helfen, meine Flötengriffe auswendig zu lernen (anstatt zu üben), habe ich einen Haptic Flute Teacher gebaut, der mir hilft, mich daran zu erinnern, wie man jede Note spielt. Nachdem ich diesen Artikel über einen haptischen Klavierlehrer gelesen hatte, versuchte ich mich daran, einen für eine Flöte zu bauen. Ich habe zwei Arduinos, ein paar Summer und viele Drähte verwendet, um dieses Ding zum Leben zu erwecken. Der Haptic Flute Teacher kennt die Fingersätze für alle Töne der Flöte (einschließlich Bs und Sharps) und kann Ihnen beibringen, wie man die chromatische Tonleiter spielt! Um diesen Flötenlehrer zu benutzen, ziehen Sie die Handschuhe an und wählen dann die Note oder das Lied auf dem LCD durch Drücken einer Taste aus. Wenn die gewünschte Note oder das gewünschte Lied angezeigt wird, drücken Sie die andere Taste und die Finger, die Sie auf die Flöte drücken würden, beginnen zu vibrieren und zeigen Ihnen den Fingersatz. Durch das Vibrieren jedes Fingers wird der Fingersatz für die Note zum Muskelgedächtnis. Dieses Projekt ist hauptsächlich für Leute gedacht, die ein wenig wissen, wie man Flöte spielt und Hilfe beim Auswendiglernen von Fingersätzen für Noten und Lieder benötigen. Dieses Projekt könnte auch denen helfen, die nicht viel Koordination oder Handverletzungen haben, bei denen sie nicht in der Lage sind, die Dinge still zu halten. Bevor Sie dieses Projekt versuchen, stellen Sie sicher, dass Sie die Grundlagen von Arduino und einige Schaltungen kennen. Nachdem das Intro aus dem Weg geräumt ist, kommen wir zum Build-Prozess!

Schritt 1: Teileliste

Notwendig:

2 Arduinos

Steckbretter

LCD-Display - um die Note/das Lied anzuzeigen

2 Drucktasten - um auszuwählen, welche Note/ein Lied gespielt werden soll

Drähte

10 Vibrationsmotoren - zum Ankleben an die Handschuhe

Ein Paar Handschuhe - um die Motoren zu montieren

2 330-Ohm-Widerstände

1 10k Potentiometer

3 L293D-Chips

Optional:

1 Passiver Summer

Eine Box, um die Elektronik beim Üben unterzubringen

Werkzeuge:

Heißklebepistole

Lötkolben

Band

Abisolierzangen

Dein Gehirn (das Wichtigste)

Schritt 2: I2C-Protokoll

Da wir es mit zehn Motoren zu tun haben und der Arduino die Drehzahl der Motoren nur mit PWM-Pins steuern kann, benötigen wir mehr als einen Ardunio, um alle zehn Motoren zu steuern. Jeder Arduino hat ungefähr 6 PWM-Pins. Wenn wir also zwei Arduinos verbinden, haben wir insgesamt 12 PWM-Pins. Um die beiden Arduinos zu verbinden, verwenden wir das I2C-Protokoll. Einfach ausgedrückt, ist dies eine Möglichkeit, einen "Master" -Arduino andere "Slave" -Arduinos zu steuern, indem er Daten durch die Drähte sendet. Schauen Sie sich mein Fritzing-Diagramm an, um das I2C-Protokoll einzurichten. Verbinden Sie A4, A5 und GND der beiden Arduinos. Im Code sendet der Master-Arduino einen Wert durch die Drähte und der Slave-Arduino empfängt ihn. Je nach Wert führt der Slave Arduino eine andere Aufgabe aus. Wenn ich zum Beispiel ein niedriges C auf meiner Flöte spielen möchte, sendet das Master-Arduino den Wert für das niedrige C durch die Drähte (und sagt gleichzeitig, welche Finger der rechten Hand vibrieren sollen), um dem Slave-Arduino zu sagen, dass er die Finger summen soll für niedriges C. Hier finden Sie weitere Informationen zum I2C-Protokoll.

Schritt 3: Bereiten Sie Ihre Motoren vor

Diese Motoren sind billig und ziemlich schlecht. Die Drähte fallen leicht aus dem Motor und machen sie unbrauchbar. Sie möchten einen Klecks Heißkleber dort platzieren, wo der Draht mit dem Motor verbunden ist, um sie zu sichern. Dann vorsichtig die dünnen Drähte des Motors abisolieren und bessere Drähte an die Motordrähte löten. Es ist in Ordnung, wenn einer defekt ist oder Sie am Ende einen zerbrechen, da beim Spielen der Flöte keine Taste für den rechten Daumen vorhanden ist, sodass Sie nur 9 Motoren benötigen.

Schritt 4: Motoren an den Handschuhen montieren

Ziehen Sie zuerst die Handschuhe an und stellen Sie sicher, dass sie passen. Lass sie an und schnapp dir deine Motoren. Suchen Sie einen Platz, an dem die Vibrationsmotoren bequem passen und die Enden sich ungehindert drehen. Dann nimm etwas Heißkleber und klebe die Motoren an der gewünschten Stelle an deinem Finger fest, während der Handschuh auf deiner Hand ist (oder nicht, wenn du die Hitze nicht vertragen kannst). Dann nehmen Sie die guten Drähte, die Sie angelötet haben, und kleben Sie sie auf die Länge des Handschuhs, damit sie sich nicht verheddern. Nehmen Sie dann einige längere Drähte, die letztendlich mit dem Arduino verbunden werden (stellen Sie sicher, dass sie lang genug sind, damit Sie sich frei bewegen können, wenn sie mit dem Arduino verbunden sind (wahrscheinlich etwa auf Armlänge)) und löten Sie diese an die mit dem Motor verbundenen Drähte. Verdrehen Sie die beiden Drähte jedes Motors zusammen, damit Sie wissen, welche Drähte jeden Motor steuern. Nachdem Sie nun die Motoren und den Handschuh eingerichtet haben, richten wir die Steuerzentrale für die Motoren auf dem Steckbrett ein.

Schritt 5: LCD anschließen

Es gibt verschiedene Schritt-für-Schritt-Anleitungen, die Ihnen zeigen, wie Sie ein LCD an ein Arduino anschließen. Hier ist ein Link zur Arduino-Website, der Ihnen erklärt, wie Sie es anschließen. Das Problem mit der Arduino-Website ist, dass das Tutorial die PWM-Pins für das LCD verwendet, die wir zur Steuerung der Motoren benötigen. Also habe ich geändert, mit welchen Pins das LCD verbunden ist, damit ich die PWM-Pins für die Motoren freigeben konnte. Überprüfen Sie mein Diagramm für das, was ich getan habe. Im Einzelnen habe ich Folgendes geändert: rs = 7, en = 11, d4 = 5, d5 = 8, d6 = 12, d7 = 13. Sie verwenden den 10k-Poti für das LCD-Display. Stellen Sie sicher, dass Sie das LCD mit dem Master-Arduino verbinden, nicht mit dem Slave-Arduino.

Schritt 6: L293D-Setup

Ok, also diese Chips sind Motortreiber. Jeder Treiber kann 2 Motoren steuern, mit der Möglichkeit, die Motorrichtung im Code umzukehren. Für meine Zwecke habe ich viele Motoren und nicht viel Platz. Da es egal ist, in welche Richtung sich der Motor dreht (er summt unabhängig davon, wie er sich dreht), habe ich ein Ende jedes Motors mit Masse und das andere mit dem Ausgangspin des Motortreibers verbunden, sodass der Chip stattdessen 4 Motoren steuern kann von 2. Überprüfen Sie meinen obigen Schaltplan, wie Sie sie verdrahten. Ich habe auch das Datenblatt hinzugefügt, um weitere Informationen darüber zu erhalten, was jeder Pin auf dem L239D-Chip tut. Lassen Sie die Eingangspins vorerst leer, da ich dies im nächsten Schritt behandeln werde.

Schritt 7: Verdrahten Sie Ihr Arduino mit dem L293D-Setup

Nehmen Sie nun Ihre drei Komponenten (den Handschuh mit Motoren, das L293D-Setup und das LCD-Display mit 2 Arduinos) und verbinden Sie sie miteinander. Der Master-Arduino steuert die Motoren auf Ihrer rechten Hand und der Slave-Arduino steuert die Motoren auf Ihrer linken Hand. Auf dem Master-Arduino verbinden: Rpointer-Motor an Pin 3; Mitte = 10; Rring = 9; Rpinky = 6. Für den Slave Arduino verbinden: Lpointer = Pin 11; Mitte = 10; Lring = 9; Lpinky = 6; Lthumb = 5. Die Drähte vom Arduino verbinden sich mit dem Pin des L293D neben dem Pin, an den der Motor angeschlossen ist. Überprüfen Sie mein Fritzing für die genauen Stellen. Außerdem müssen Sie hier Ihre Schaltflächen einrichten. Diese sollten schnell einzurichten sein, folgen Sie einfach meinem Fritzing. Ich habe 330 Ohm Widerstände für die Tasten verwendet. Verbinden Sie einen mit Pin 2 und den anderen mit Pin 4 beide auf dem Master-Arduino. Der an Pin 2 angeschlossene wählt die Note und der an Pin 4 angeschlossene lässt die Motoren für die auf dem LCD angezeigte Note vibrieren.

Schritt 8: Code für beide Arduinos

Wir benötigen zwei separate Codesätze für jedes Arduino. Ich habe sie auf meinen GitHub hochgeladen. Sie haben jeweils die Namen des Arduino, auf den sie hochgeladen werden sollen. Schauen Sie sich unbedingt meinen Code an. Wenn Sie Fragen haben, sollten diese dort beantwortet werden.

Schritt 9: Stromversorgung

Da die Motoren viel Strom verbrauchen, habe ich 2 9V-Batterien verwendet, um sie mit Strom zu versorgen. Es ist wahrscheinlich nicht das Beste, aber bei mir hat es funktioniert. Verbinden Sie die Vin beider Arduinos mit den Stromschienen der Steckbretter und verbinden Sie die Masse des Masters mit den Schienen der Steckbretter. Und jetzt sind Sie bereit, Ihre Flöte zu üben!

Schritt 10: Einige Extras

In meinem Code haben Sie vielleicht bemerkt, dass ich ein paar Zeilen auskommentiert habe. Diese Zeilen dienen dazu, dass der Flötenlehrer mit Ihnen durch einen passiven Summer mitspielt. Ich hatte keinen Summer, also habe ich die Funktion einfach als etwas Cooles hinzugefügt. Kommentieren Sie einfach meinen Code aus und fügen Sie einem offenen Pin auf dem Arduino einen Summer hinzu. Jetzt haben Sie einen Play-Along-Lehrer!

Legen Sie die Elektronik in eine Box oder Tasche, um Ihren Flötenlehrer tragbar zu machen!

Sie können mehr Songs programmieren! Da ich jede Note als Methode habe, können Sie in meiner switch-Anweisung einfach eine weitere Bedingung hinzufügen und die Reihenfolge der Noten des Songs festlegen, den Sie spielen möchten. Um das Timing zu ändern, ändern Sie die Verzögerung zwischen den einzelnen Noten.

Lassen Sie mich wissen, wenn Sie Fragen oder Bedenken in den Kommentaren unten haben. Viel Spaß beim Flötenspiel!