RUMPUJAN TEMPON PITÄJÄ: 30 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Rumpalin tärkein tehtävä on pitää aikaa. Tämä tarkoittaa, että tahti pysyy vakiona jokaisessa kappaleessa.

Drummer's Tempo Keeper on laite, joka auttaa rumpalia pitämään entistä parempaa aikaa. Se koostuu pienestä pietsolevystä, joka kiinnittyy virvelirumpuun. Aina kun rumpali osuu virveliin, laite näyttää lyönnit minuutissa lyönnien välisen ajan perusteella. Jos bändi alkaa vauhdittaa tai hidastaa tahattomasti, rumpali tulee heti tietoiseksi ja voi tehdä pienen korjauksen säilyttääkseen tasaisen tempon.

Äskettäisellä esiintymisellä bändin kanssa, jolle soitan rumpuja, eräs toinen rumpali yleisöstä ajatteli, että bändini soitti napsautuskappaleelle - metronomille, joka napsauttaa jokaisen lyönnin kuulokkeisiin, joita bändin jäsenet käyttävät - koska tahti oli niin tasainen läpi jokaisen kappaleen. Mikä kohteliaisuus ja kunnianosoitus rumpalin Tempo Keeperille!

Vaihe 1: OSAT

Tässä on täydellinen luettelo osista, joita tarvitset Drum Temp Keeperin luomiseen, likimääräiset kustannukset ja muistiinpanot siitä, mitä käytin omani luomiseen. Voit hankkia nämä osat verkkosivuilta, kuten Amazon, eBay, Adafruit ja SparkFun. Halvimpia osia myydään yleensä eBayssa ja ne tulevat Kiinasta, joten niiden saapuminen voi kestää muutaman viikon. Sinun on käytettävä erilaisia ohjaimia, jos saat halvan mikro-ohjaimen Kiinasta (kuten minä) kuin ostaessasi tuotenimeä Arduino Yhdysvalloista. Olen huomannut, mitä sinun on tehtävä muiden ohjainten lataamiseksi ja asentamiseksi.

1. Mikro -ohjain. Käytin Arduino Nano -kloonia Kiinasta, jonka mukana tulivat otsikot jo juotettuna. (4,50 dollaria)

2. Nelinumeroinen näyttö. Varmista, että saat nelinumeroisen näytön, joka käyttää neljää nastaa. Älä saa 7-segmenttistä nelinumeroista näyttöä, koska se vaatii 12 nastaa. (3,50 dollaria)

3. Projektin kotelointi. Käytin RadioShack 3 "x 2" x 1 "projektikoteloa. Varmista, että se on muovista, koska sinun on leikattava reikä nelinumeroiselle näytölle. (6,00 dollaria)

4. Pietso Koska tämä osa sijaitsee virvelirummulla ja on alttiina liikkeille ja tärinälle, sinun tulee käyttää pietsoa, jonka ympärillä on kotelo. On olemassa halpoja versioita, joissa on muovikotelo, mutta valitsin sellaisen, jossa on vahvempi kotelo, jota käytetään kitaran noutoihin. (10,00 dollaria)

5. Piezo -jatkojohto. Käytin tavallista 22 AWG lankaa. (1,00 dollaria)

6. 10K ohmin vastus. 10K on ruskea - musta - oranssi - kulta. (0,25 dollaria)

7. Akku. Tämä oli minulle helpoin ratkaisu, koska en halunnut vaivaa alkaliparistojen kanssa, se toimii pohjana projektilaatikon alla ja kestää ikuisesti! Jos haluat jotain pienempää, voit todennäköisesti käyttää pari nappiparistoa. (8,00 dollaria)

8. USB -kaapeli. Kaapeli syöttää virtaa nanolle akusta ja tarjoaa liitännän tietokoneen ja nanon välillä luonnoksen lataamista varten. (0,00 dollaria - sisältyy mikrokontrolleriin)

9. Perf Board. Juotat komponentit levylle ja leikkaat sitten vain käyttämäsi osan. (2,00 dollaria)

10. Leipälauta. Kokosin ensin tämän projektin prototyypin käyttämällä muovista leipälautaa ja hyppyjohtoja. Kun sain sen toimimaan oikein, juotin lopullisen version perf -levylle. Sinun ei tarvitse tehdä tätä, mutta se on suositeltavaa. (2,00 dollaria)

11. Hyppyjohdot. Tarvitset neljä uros-naarasjohtoa kokoonpanoa, testausta ja juottamista varten. (1,00 dollaria)

12. Tarranauhat. Kiinnitä pietsosensori tarrakiinnityksellä virveliin. Voit käyttää sitä myös projektikotelon ja akun yhdistämiseen. (0,80 dollaria)

Arvioidut kokonaiskustannukset: 39,05 dollaria

Vaihe 2: TYÖKALUT

Tässä on työkalut, joita tarvitset projektin kokoamiseen

1. Juotin. Kun prototyyppi toimii, siirrät komponentit leipälevyltä perf -levylle.

2. Juotos. Sama kuin #1.

3. Dremel tai vastaava työkalu. Käytät tätä leikataksesi peruskortin ja luodaksesi reikiä projektin koteloon näyttöä ja USB -porttia varten.

4. Sähköteippi. Juotat jatkojohdot pietsoon ja kiinnität sitten sähköteipin juotospaikan ympärille.

5. Ruuvimeisseli. Tarvitset tämän projektin kotelon avaamiseksi ja sulkemiseksi.

6. Tietokone. Kirjoitat luonnoksen tietokoneelle ja lataat sen mikro -ohjaimeen.

7. Arduino IDE -ohjelmisto. (saatavana myös verkkopohjaisena työkaluna).

Vaihe 3: MITEN SE TOIMII

Ennen kuin yhdistät sen, on hyödyllistä ymmärtää, miten se toimii.

1. Pietso* on komponentti, joka mittaa tärinän määrää. Kiinnitämme pietson virvelirumpuun ja pietson johdot mikrokontrolleriin lukemaanksesi kuinka paljon tärinää on virvelissä.

2. Mikro -ohjaimen luonnos lukee pietson määrittääkseen, milloin rumpu osui, ja tallentaa ajan. Seuraavan kerran, kun rumpu osuu, se huomaa ajan ja laskee lyönnit minuutissa tämän ja edellisen osuman perusteella.

3. Liitämme myös digitaalinäytön mikro -ohjaimeen. Laskettuaan lyöntiä minuutissa se näyttää tuloksen digitaalinäytössä. Voit sijoittaa laitteen osan minne tahansa, joka näkyy sinulle pelatessasi. Laitoin omani lattialle korokkeen viereen.

Huomaa: Jos et toista neljänneksen nuotteja virvelillä, lukema heijastaa mitä soitat. Odota, kunnes palaat kappaleen tahtiin, jotta voit määrittää nopeuden.

* Käytämme pietsoa INPUT -osana tässä projektissa värähtelyn määrän mittaamiseen. Muissa projekteissa, kun käytät sitä OUTPUT -osana, se aiheuttaa tärinää ja siitä tulee kaiutin!

Vaihe 4: BREADBOARD PROTOTYPE

Koska juottaminen ei ole paras lahjakkuuteni, laitoin ensin prototyyppilaitteen yhteen muovisen leipälevyn ja hyppyjohtimien avulla varmistaakseni, että se toimii. Kun se toimi, muutin sen perf -levylle ja juotin sen. Jos olet kokenut valmistaja, voit ohittaa tämän osan ja juottaa suoraan perf -levylle.

1. Aseta mikro -ohjain leipälevyn keskelle niin, että muovipylväs erottaa levyn vasemman puolen tapit ja levyn oikealla puolella olevat tapit. Varmista, että USB -portti on leipälevyn reunassa eikä keskellä, kuten kuvassa.

Vaihe 5: KYTKE PIEZO

Pietso on analoginen anturi, koska se ilmoittaa arvon välillä 0 ja 1024, joten sen on muodostettava yhteys arduinon analogiseen nastaan. Käytin ensimmäistä analogista tappia, A0.

1. Liitä pietson positiivinen (punainen) johto Arduinon nastaan A0.

2. Kytke pietson negatiivinen (musta) johto yhteen Arduinon maadoitusliittimestä (GND).

Vaihe 6: KYTKE VASTUS

Liitä vastus samoihin nastoihin, joihin pietso on kytketty (A0 ja GND)

(Ei ole väliä, mikä vastuspuoli liittyy johonkin nastaan; ne ovat samat.)

Vaihe 7: KYTKE NÄYTTÖKLAPIN PIN

Nelinumeroinen näyttöyksikkö yhdistyy kahteen Arduinon digitaaliseen nastaan. Käytin kahta ensimmäistä digitaalista nastaa Nanossa, jotka ovat D2 ja D3.

Liitä näytön CLK-nasta Arduinon D3-nastaan naaras-uros-kaapelilla

Vaihe 8: CONNECT DISPLAY DIO PIN

Liitä näytön DIO-nasta Arduinon D2-nastaan naaras-uros-kaapelilla

Vaihe 9: CONNECT DISPLAY VCC PIN

Liitä näytön VCC-nasta Arduinon 5 V: n virtatappiin naaras-uros-kaapelilla

Vaihe 10: CONNECT DISPLAY GND PIN

1. Liitä näytön GND-nasta Arduinon GND-nastaan naaras-uros-kaapelilla.

Siinä kaikki elektroniikan prototyypille

Vaihe 11: LATAA CH340 -OHJAIMET (valinnainen)

Jos käytät halvempaa Arduinoa Kiinasta, se luultavasti käyttää CH340 -sirua kommunikoidakseen tietokoneen kanssa. Sinun on ladattava ja asennettava kyseisen sirun ohjaimet. Voit ladata viralliset ohjaimet tältä sivustolta (sivu on englanniksi ja kiinaksi, jos tarkastelet tarkasti). Asenna ohjaimet tietokoneellesi suorittamalla suoritettava tiedosto.

Vaihe 12: LATAA DIGITAALINEN NÄYTTÖKIRJASTO (TM1637)

Nelinumeroinen näyttö käyttää TM1637-sirua. Sinun on ladattava kirjasto, joka helpottaa numeroiden näyttämistä numeronäytöllä. Siirry osoitteeseen https://github.com/avishorp/TM1637. Valitse Klooni tai Lataa ja valitse Lataa zip. Tallenna tiedosto tietokoneellesi.

Vaihe 13: ASENNA DIGITAALINEN NÄYTTÖKIRJASTO

1. Suorita Arduino IDE -ohjelmisto tietokoneellasi. Se esittää tyhjän luonnoksen ääriviivat.

2. Valitse Luonnos | Sisällytä kirjasto | Lisää. ZIP -kirjasto… ja valitse Githubista lataamasi tiedosto kirjaston asentamiseksi.

Vaihe 14: VALITSE ARDUINO -KORTTI JA PORTTI

1. Liitä Arduino tietokoneeseen USB -kaapelilla. Vaihda sitten Arduino IDE: hen ja uuteen luonnokseen, joka on auki.

2. Valitse oikea levy, esimerkiksi Arduino Nano.

3. Valitse portti, johon Arduino on liitetty tietokoneessa.

Vaihe 15: LUONNOS: TAUSTA

1. Jotta saisimme selville, osuiko rumpu, luemme pietsosensorin nastan A0. Pietso mittaa virvelin värähtelyn määrän ja antaa meille arvon 0 (ei tärinää) ja 1024 (suurin tärinä).

2. Koska musiikissa ja muissa soittimissa saattaa esiintyä pientä värähtelyä, emme voi sanoa, että mikään nollan yläpuolella oleva lukema osoittaisi osuman rumpuun. Meidän on sallittava melua, kun tarkistamme pietson lukemaa. Kutsun tätä arvoa THRESHHOLD, ja valitsin 100. Tämä tarkoittaa, että mikä tahansa lukema yli 100 osoittaa osuman rummulle. Kaikki 100 tai vähemmän on vain melua. Vihje: jos laite näyttää lukemia, kun et ole lyönyt rumpua, lisää tätä arvoa.

3. Koska laskemme lyöntejä minuutissa, meidän on seurattava jokaisen iskun aika rumpuun. Mikro -ohjain seuraa sen aloittamisesta kuluneita millisekunteja. Tämä arvo on käytettävissä funktiolla millis (), joka on pitkä kokonaisluku (tyyppi pitkä).

Vaihe 16: LUONNOS: ESIASETUKSET

Kirjoita seuraava luonnoksen yläosaan, asetustoiminnon yläpuolelle. (Halutessasi voit ladata lopullisen luonnoksen selityksen lopussa).

1. Sisällytä ensin kaksi kirjastoa, joita tarvitsemme: TM1637Display, jonka olet ladannut, ja math.h.

2. Määritä seuraavaksi käyttämämme nastat. Jos muistat laitteen kokoamisesta, CLK -nasta on digitaalinen nasta 2, DIO -nasta on digitaalinen nasta 3 ja pietsotappi on A0 (analoginen 0).

3. Määritä toistaiseksi THRESHHOLD -arvoksi 100.

4. Luo sitten kaksi muuttujaa, joita tarvitsemme luonnokselle nimeltä luku (nykyinen pietsosensorin lukema) ja lastbeat (edellisen iskun aika).

5. Alusta lopuksi TM1637 -kirjasto välittämällä sille PIN -numerot, joita käytämme CLK: ta ja DIO: ta.

// Kirjastot

#include #include // Nastat #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Muuttujat int luku; pitkä lastBeat; // Määritä näyttökirjasto TM1637Display display (CLK, DIO);

Vaihe 17: LUONNOS: ASETUSTOIMINTO

Jos rakennat luonnosta vaihe vaiheelta, kirjoita seuraava asetus () -toimintoa varten.

1. Käytä pinMode -toimintoa pietsotaulun ilmoittamiseen INPUT -nastana, koska aiomme lukea siitä.

2. Aseta setBrightness -toiminto digitaalisen näytön kirkkaimmalle tasolle. Se käyttää asteikkoa 0 (vähiten kirkas) - 7 (kirkkain).

3. Koska meillä ei ole aikaisempaa rummun iskua, aseta muuttuja nykyiseen aikaan.

void setup () {

// Määritä nastat pinMode (PIEZO, INPUT); // Aseta näytön kirkkaus display.setBrightness (7); // Tallenna ensimmäinen osuma nyt lastBeat = millis (); }

Vaihe 18: SKETCH BODY: LOGIC

Kirjoita pääsilmukan () -funktiolle seuraava, jos rakennat luonnosta vaihe vaiheelta.

1. Lue pietsosensorin arvo, kunnes anturi lukee viivan yläpuolella olevan arvon, mikä osoittaa osuman virvelirumpuun. Tallenna aivohalvauksen nykyinen aika tällä lyönnillä.

2. Kutsu sitten calcBPM -toiminto laskea lyöntejä minuutissa. Anna funktiolle tämän iskun aika ja viimeisen iskun aika laskettaessa. (Seuraava vaihe sisältää funktion rungon). Tallenna tulos bpm.

3. Näytä seuraavaksi lyöntejä minuutissa LED -näytössä siirtämällä tulos TM1347 -kirjaston funktioon showNumberDec ().

4. Aseta lopuksi edellisen iskun (viimeisen lyönnin) aika tämän iskun (tämän lyönnin) ajaksi ja odota seuraavaa iskua rummulle.

void loop () {

// Saimmeko rumpuiskun? int piezo = analoginen luku (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Tallenna aika, laske bpm ja näytä tulos pitkä thisBeat = millis (); int bpm = laske BPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat on nyt lastBeat seuraavalle rumpuosumalle lastBeat = thisBeat; }}

Vaihe 19: LUONNOS: LASKE PISTEET MINUUTTI

Vihje: Aseta tämä toiminto ohjelman asetustoiminnon yläpuolelle, jotta sinun ei tarvitse ilmoittaa sitä kahdesti.

Katso yllä olevasta kaaviosta näytelaskelma.

1. Luo toiminto, joka suorittaa lyöntejä minuutissa (bpm). Hyväksy parametreiksi tämän rummun iskun aika (thisTime) ja edellisen rummun iskun aika (lastTime).

2. Vähennä kahden rummun osuman välinen aika ja tallenna kulunut aika. Ajan ero antaa iskujen määrän (1) millisekuntia kohti (ms).

3. Muuntaa lyöntejä millisekunnissa lyönteiksi minuutissa. Koska sekuntia on 1000 millisekuntia, jaa 1000 lyönnillä kahden iskun välillä saadaksesi lyöntejä (1) sekunnissa. Koska minuutissa on 60 sekuntia, kerro se 60: llä saadaksesi lyöntejä (1) minuutissa. Pyöristä lopputulos palauttaaksesi kokonaisluku (kokonaisluku) -arvon.

Jos haluat, voit ladata lopullisen luonnoksen tästä vaiheesta

int calcBPM (long thisTime, long lastTime) {

kauan kulunut = thisTime - lastTime; kaksinkertainen bpm = pyöreä (1000. / kulunut * 60.); paluu (int) bpm; }

Vaihe 20: TALLENNA JA LATAA

1. Valitse Arduino IDE: ssä Tiedosto ja valitse Tallenna. Kirjoita luonnoksellesi nimi ja tallenna luonnos napsauttamalla Tallenna (sinun on nimettävä se vain ensimmäisen tallennuksen yhteydessä).

2. Valitse Luonnos ja valitse Lataa ladataksesi luonnoksen Arduinoosi ja valmistautuaksesi testaukseen.

Vaihe 21: KYTKE AKKU JA TESTAA PROTOTYYPPI

Testaa laite ennen lopullisen version kokoamista.

1. Liitä akku mikro -ohjaimeen t

2. Aseta pietso virvelirummun päälle ja pidä se paikallaan sormellasi.

3. Lyö virveliä muutaman kerran ja tarkista, että lukema antaa lyöntiä minuutissa rummusi iskujen perusteella.

3. Kun se toimii oikein, voit juottaa lopullisen version.

Vaihe 22: JUOTINEN JATKOJOHDOT PIEZOON

1. Koska pietso on virvelirummulla ja muu yksikkö muualla, sinun on pidennettävä pietson langan määrää. Juotta pietson päät noin kolmen jalan lankaan, jotta saat lisää löysyyttä.

Vihje: Jos jatkojohto ei ole värillinen, merkitse pietson punainen ja musta musta johto.

Vaihe 23: SIIRRY KOMPONENTIT PERF BOARDille

Siirrä seuraavaksi piiri muovisesta leipälevystä perf -levylle ja juota komponentit. Juotetun version tulee olla sama kuin leipälautaversio.

1. Siirrä mikro -ohjain muovileipälevyltä perf -levylle ja varmista, että vasen ja oikea nastasarja eivät ole kytkettynä ja että USB -liitin osoittaa oikeaan suuntaan. Juotos jokainen nasta perf -levyyn.

2. Juotos liittämäsi pitkät pietsojohdot (musta johto GND: hen ja punainen johto A0: een).

3. Juotosvastus samoihin nastoihin kuin pietso.

4. Juotos näyttöyksikkö johdotettuna leipälevylle (CLK - D3; DIO - D2; VCC - +5V ja GND - GND).

Vaihe 24: TRIM PERF BOARD

1. Leikkaa varovasti levyn käyttämättömät osat niin, että mikro -ohjain mahtuu projektin koteloon.

Vaihe 25: HANKKEEN KOTELO: DIGITAALINEN NÄYTTÖMUOKKAUS

1. Leikkaa dremelillä tai vastaavalla työkalulla reikä projektin kotelon yläosaan sopimaan digitaalinäyttöön.

Vaihe 26: HANKKEEN KOTELO: USB -MUUTTAMINEN

1. Leikkaa reikä projektin kotelon sivulle USB -porttia varten.

Vaihe 27: HANKKEEN KOTELO: PAYZO -JOHTOJEN LUOKKA

Leikkaa pieni lovi pietsojohtoihin vastakkaisesta päästä, josta mikrokontrollerin USB -liitäntä on.

Vaihe 28: ASENNUSLOPULLINEN YKSIKKÖ

1. Asenna näyttö projektin kotelon yläosaan niin, että se mahtuu luomaasi reikään.

2. Asenna perf -levy mikrokontrollerin kanssa projektin kotelon alaosaan niin, että USB -porttiin pääsee luomasi reiän kautta.

Vinkki: Laitoin pienen palan korkkilevyä kahden levyn väliin, jotta ne eivät kosketa toisiaan.

Vaihe 29: RUUVIPROJEKTIEN KOTELO YHDESSÄ

Aseta pietsojohdot luomasi loven läpi ja ruuvaa projektin kotelo yhteen.

Vaihe 30: ASENNA PIEZO JA TESTI

1. Asenna pietso virvelirummun päähän tarranauhoilla.

2. Ole hyvä ja laita muu laite lattialle tai muuhun paikkaan, joka on helppo nähdä rummun soiton aikana.

3. Vaikuta bändikavereihisi tehostetulla kellonaikataidoillasi!