Yksinkertainen Arduino -piano: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tänään luomme yksinkertaisen yhden oktaavin Arduino-pianon, joka voi olla hyvä lähtökohta muille projekteille. Tämä projekti esittelee Arduinon peruskomponentit ja ohjelmoinnin lukiossa. Vaikka koodi on valmiiksi tehty, yksilöt voivat muuttaa nuotteja ja valmiita kappaleita jo ohjelmassa.

Tavoiteikä: 9-12 luokka

Lukio -opettajille/kotikoulun vanhemmille tämä projekti liittyy ITEEA -standardeihin teknisen oppimisen ja teknisen lukutaidon suhteen.

Standardi 3: Tietojen, tekniikoiden ja käytäntöjen integrointi

Tekniikka ja tekniikka ovat monitieteisiä ja liittyvät useampaan kuin yhteen sisältöalueeseen. Teknologiansiirto muiden alojen kanssa vaikuttaa ja vaikuttaa. Esimerkki röntgensäteiden käytöstä arkeologisissa kaivauksissa, teleskoopit tähtien katsomiseen tai mikroskoopit mikrobien elämän tarkasteluun. Näiden alojen tietämys ja käytännöt edistyvät ja kehittyvät muilla aloilla ja ajatuskouluissa, eli biomimikryössä.

Tämä projekti yhdistää tekniikan ja musiikin "näppäimistön" muodossa, jonka joku voi tehdä.

Harjoitus 1: järjestelmäajattelu:

Käytännössä se edistää järjestelmäajattelua, jossa on ajateltava. Tässä osassa mainittu työkalu on yleinen järjestelmämalli, joka on: syöttö, prosessi, lähtö ja palaute. Tuloksessa tarkastellaan, mitä tekniikan luomiseen tarvitaan. Prosessi on se, miten tekniikka tehdään tai mitä tarvitaan sen toimimiseen. Tulos on tekniikan ensimmäinen suoritus, oli se sitten hyvä tai huono. Palaute vie tuotteen prosessin ja tuotokset ja näyttää, mitä voidaan parantaa, kuten vaikutuksia käyttäjiin, yhteiskuntaan ja ympäristöön.

Harjoitus 3: tekeminen ja tekeminen:

Tekeminen ja tekeminen voi tapahtua monissa tilanteissa, sekä epävirallisissa että muodollisissa. Tekeminen on teko, jonka aikana tehdään jotain, ja se määritellään laajasti käytännön prosessien käyttämiseksi, jotka liittyvät teknisten tuotteiden ja järjestelmien suunnitteluun, rakentamiseen, käyttöön ja arviointiin. Esisuunniteltujen esineiden valmistamisesta on siirrytty teollisten taitojen kehittämiseen innovatiivisten ratkaisujen luomiseksi avoimiin suunnitteluhaasteisiin teknologiassa ja insinöörikoulutuksessa. Opiskelijat, jotka etsivät ratkaisuja avoimiin suunnitteluhaasteisiin, stimuloivat korkeamman asteen ajattelun ja suunnittelutaitojen kehittämistä ja muiden tieteenalojen sisällön integrointia. Opiskelijat, jotka osallistuvat avoimeen valmistukseen ja käytäntöihin, kokevat samanlaisen prosessin kuin tutkijat, teknologit ja insinöörit. On myös opettajan velvollisuus opettaa oppilaille turvatoimia. Työkalujen ja alan standardien kasvavan määrän ansiosta työkalujen ja materiaalien turvallinen käyttö on välttämätöntä onnettomuuksien ehkäisemisessä. Tekeminen ja tekeminen edellyttää myös mallien luomista: käsitteellisiä, matemaattisia, graafisia, fyysisiä ja virtuaalisia. Nämä mallit erottavat tekniikan ja insinöörikoulutuksen muista aineista.

Tämä projekti sisältää käytännön 3 tekeminen ja tekeminen, kun opiskelijat voivat oppia käyttämään Arduinoa, rakentaa tämän "näppäimistön" ja voivat rakentaa tästä projektista. Harjoitus 1 Järjestelmäajattelu on mukana, kun he käyvät läpi näppäimistön luomisen vaiheen.

Konteksti 1: Laskenta, automaatio, tekoäly ja robotiikka

Kontekstit voivat olla opetussuunnitelman yksiköitä, kuten projekteja, oppitunteja, matkoja tai muita aktiviteetteja. Kontekstissa 1 se yhdistää laskennan, automaation, tekoälyn ja robotiikan.

Konteksti 5: Tiedotus ja viestintä

Tämä asiayhteys sisältää tietoa ja ehtoollista, jotka voidaan esittää tietojen jakamistavassa tai muilla tavoilla, joilla ihmiset voivat kommunikoida, kuten piirustukset, kuvat, media, muu digitaalinen sisältö ja voida jakaa nämä tiedot.

Tämän projektin ohjelmointinäkökohdasta johtuen se liittyy asiayhteyteen 1 Laskenta, automaatio, tekoäly ja robotiikka sekä 5 tieto ja viestintä. Vaikka ohjelma on tarkoitettu sinulle, se on hyvä askel nähdä, miten ohjelma toimii ja miten se liittyy fyysiseen kohteeseen.

Oppimistavoitteet:

Tämän oppilaiden pitäisi saada perustiedot Arduinon toiminnasta.

Pystyy langattamaan Arduinon.

Kuinka muuttaa koodia.

Kuinka ladata koodi.

Tarvikkeet

9 painikekytkintä

9 1000 ohmin vastukset (erikokoiset vastukset muuttavat kuinka voimakas virta on leipälevyssä, mikä vaikuttaa ääneen)

12 hyppyjohtoa (voi olla mitä tahansa pituutta tai väriä)

1 pietsosummeri

1 leipälauta

1 Arduino Uno

1 Arduino -pidike (valinnainen ei ole pakollinen, toimii ilman sitä)

1 USB -kaapeli

1 tietokone

Vaihe 1: Lisää painikkeet

Aloita suuntaamalla leipälauta yllä olevan kuvan mukaisesti siten, että kirjaimet ovat pystysuorassa ja numero 1 on päällä. Aseta painikkeet leipälaudalle tasaisesti toisistaan (tässä tein kaksi väliä). Painikkeiden tulee olla leipälaudan raon välisellä sillalla. Laudan oikea puoli on positiivinen ja vasen puoli negatiivinen.

Painikkeet lähettävät tulon (lähettää tietoja), kun niitä painetaan Arduinolle.

Vaihe 2: Lisää vastukset

Lisää vastukset kunkin painikkeen alapuolelle. Tämä on painikkeen negatiivinen puoli. Vastuksen muut puolet menevät reikään, jossa on - (negatiivinen) symboli -puoli samassa painike -rivissä.

Vastukset lähettävät virran painikkeen läpi levyn läpi.

Vaihe 3: Lisää summeri

Lisää summeri leipälautaan. Pitäisi olla sama tila erillään kuin painikkeet. Liitä punainen puoli oikealle puolelle ja musta puoli vasemmalle.

Summeri tuottaa äänen, kun se vastaanottaa painikkeiden tiedot Arduinolta.

Vaihe 4: Lisää hyppyjohdot

Lisää hyppyjohtimet napin oikealle puolelle ja yläosaan, tämä on positiivinen puoli. Toinen puoli menee Arduinoon digitaalipuolella.

Vaihe 5: Liitä Arduino

Aseta ne ylhäältä alas portteihin 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ja 10. Lisää summeri hyppääjän summerin punaiselle ja mustalle puolelle. Ne menevät portteihin 11 ja 13. Viimeisen hyppyjohtimen toinen puoli menee maadoitusporttiin ja reikään levyn - (negatiivinen) symbolipuolella. Portin asian järjestys ikään kuin avaat koodin, se viittaa tiettyihin portin painikkeisiin. Maadoitusportti on sama kuin liittäminen johonkin maahan maahan piirissä tai autossa. Se rajoittaa jännitettä, joka kulkee Arduinon ja leipälevyn läpi.

Vaihe 6: Lataa ohjelmisto (ohita, jos sinulla on jo se)

Jos olet uusi Arduino -käyttäjä, napsauta alla olevaa linkkiä ladataksesi ohjelmiston, jota käytetään tässä ohjelmassa. Arduinolla on nyt myös online -versio koodaustarpeestasi, jos et halua ladata ohjelmistoa.

www.arduino.cc/en/main/software

Vaihe 7: Lataa ohjelma

Lataa ohjelma! Ohjelmassa henkilö voi muuttaa nuotteja ja siihen valmiiksi tehtyä kappaletta. Koodiin on lisätty kommentteja, jotka auttavat sinua ymmärtämään sen paremmin ja mitä voidaan muuttaa. Jos muutat jotain, sinun on luettava se, lataa se Arduinoon siirtymällä luonnoksen alle ja lataamalla tai Ctrl + U. Pidä hauskaa ja ole luova!

Ajattele pidemmälle:

Entä lisää painikkeita?

Mitä jos haluaisin saada kaksi tai useampia esiasetettuja kappaleita?

Vaihe 8: Vianetsintä

Jos jotkin painikkeet vastaavat ja jotkut eivät tarkista seuraavaa:

Onko kaikki puserot kytketty kokonaan?

Ovatko vastukset kokonaan sisään ja koskettavat leipälevyn pohjaa?

Onko hyppyjohdin painikkeen oikeassa kohdassa? Entä vastus?

Jos muutat koodia:

Tuliko se niin kuin halusin?

Onko painikkeet/summeri asetettu oikeisiin portteihin?

Ovatko nuotit sopivan pituisia/haluttuja?