Biodata Sonifikasiyası: 36 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

İki zondda Galvanik İletkenlikdəki dəyişikliklərə əsaslanaraq MIDI qeydləri yaradın.

Ən son kod versiyası və yenilənmiş dərslər üçün lütfən electricforprogress.com saytına daxil olun və github layihəmi yoxlayın

Addım 1: Lehimsiz Çörək Paneli

Elektronika təcrübəsində əsas vasitə Satılmayan Çörək Lövhəsidir. İstifadəçilərə komponentləri bir -birinə bağlamağa və asanlıqla yenidən konfiqurasiya etməyə imkan verən Breadboard, elektronikaya yeni gələnlərə və təcrübəli mühəndislərə dizaynları prototip etməyə və elektron sistemləri asanlıqla bağlamağa imkan verir.

Çörək lövhələrində elektriklə əlaqəli bir sıra deliklər var. Üfüqi sətirlər, Bağlı 5 nöqtədən ibarət Terminal Şeritlərində Breadboard boyunca uzanır və abcde və fghij hərfləri ilə işarələnir. Çörək taxtasının ortasında böyük bir bölmə üfüqi satırları ayırır və bu, Dual Inline Package (DIP) mikroçiplərinin istifadəsini asanlaşdırır. Çörək taxtasının yan tərəflərində, ümumiyyətlə qırmızı və mavi xətlər ilə işarələnmiş şaquli deşik sütunları var. Bu şaquli sütunlar ən çox güc əlaqələri üçün istifadə olunur (pozitiv gərginlik və torpaq) və buna 'Avtobus' deyilir. Çörək taxtasının hər tərəfində bu Avtobuslara bütün Müsbət və Yer əlaqələrimizi bağlayacağıq. Sonrakı bir addımda, çörək taxtasının hər tərəfində Zəminləri və Müsbət Avtobusları bağlayacağıq.

İki elektron komponenti birləşdirmək üçün sadəcə hissələrin uclarını (və ya 'ayaqlarını') bitişik üfüqi deliklərə yerləşdiririk. Bu, istifadəçinin hər bir üfüqi cərgəni 5 nöqtədən istifadə edərək birdən çox komponenti birləşdirməsinə imkan verir.

Addım 2: 555 Taymeri daxil edin

555 taymer, elektrik keçiriciliyini ölçə bilən, inanılmaz bir multivibrator olaraq konfiqurasiya edəcəyimiz 8 pinli DIP mikroçipidir. Çipi Pin 1 -in yuxarıda olacağı istiqamətə yönəldin - çipdə 1 -ci pin yaxınlığında kiçik bir dairə görəcəksiniz, həmçinin 555 Taymerdəki hər sancağı müəyyən edən diaqrama baxın.

555 taymerini Çörək lövhəsinin altına yerləşdirin. Çörək taxtası ortada bir boşluqla düzülmüşdür, mikroçip bu boşluğun yanından keçməlidir. Çörək taxtasının satırları nömrələnir, 555 sayğacını 27, 28, 29 və 30 satırlara, pin 27 ilə 1 -ci sıraya daxil edəcəyik.

Addım 3: 1 -i yerə bağlayın

555 Pin 1 -i Zəminə bağlayaraq, 27 -ci sıra A sütunundan Zəmin Avtobusuna bir keçid teli əlavə edin.

Addım 4: Zamanlama Kondansatörü C1

Zamanlama Kondansatörü C1'i (0.0042uF) 555 Taymeri Pin 1 ilə Pin 2 arasına bağlayın. Kiçik mavi kondansatörü B sütununda 27 və 28 -ci sıralara daxil edin.

Bu kondansatör, taymerin ümumi tezlik aralığını təyin edir, burada iki sondakı elektrik tutumundakı dalğalanmaları ölçdüyümüz zaman 555 -dən ən yüksək puls qətnaməsini əldə etmək üçün çox kiçik bir dəyərdən istifadə edirik.

Addım 5: C2 kondansatörünün ayrılması

Yüksək tezlikli ayrılma kondansatörü C2 (1uF) 555 Taymerin pozitiv və zəminə, 27 -ci sıradakı 1 və 8 pinlərə, D və G sütunlarına qoşun.

Çörək taxtasına daha yaxşı oturmaq üçün kondansatörün ayaqlarını kəsmək faydalı ola bilər, ancaq ayaqların mikroçipə yayılması və çörək taxtası prizləri ilə tam bağlanması üçün kifayət qədər yer buraxmağa diqqət yetirin.

Addım 6: Elektrolitik Kondansatör C3 -ün ayrılması

Aşağı tezlikli ayrılma Elektrolitik Kondansatörü C3 (41uF) 555 Taymerin pozitiv və zəminə, 27 -ci sıradakı 1 və 8 -ci pinlərə, C və H sütunlarına qoşun.

Diqqət yetirin ki, elektrolitik kondansatörlər mənfi ucunu qapağın yan tərəfində ağ zolaqla müəyyən edərək qütbləşdirirlər; Kondansatörün mənfi tərəfinin Pin 1 (Zəmin) C sütununa və kondansatörün müsbət tərəfinin Pin 8 (Müsbət) H sütununa getməsini təmin edin.

Addım 7: LED Çıxış

Qırmızı LED -i 555 Zamanlayıcı Satır 29 pin A -nın 3 -cü çıxış pininə və Yerüstü Avtobusa əlavə edin. LED -in daha uzun ucunu (Anod) 29 -cu Sıradakı A Sütununa qoyun, LED -in qısa ayağını isə Ground Bus deliklərindən birində yerləşdirin.

**- LEDlər qütblüdür və düzgün istiqamətdə yerləşdirilməlidir. LED -in Katod ayağı (neqativ) LED -in yan tərəfində yastı bir kənarla, pozitiv Anod isə uzun ayağı ilə müəyyən edilə bilər. LED -in polaritesini və rəngini sadə düyməli bir batareya istifadə edərək təyin etmək olar, batareyanı LED -lərin arasına sürüşdürməklə ya LED parıltısını görəcəksiniz, ya da görmürsünüz, batareyanı başqa istiqamətə çevirməyə çalışın. Batareya + (geniş düz) ucu Anoda (daha uzun ayağa) və batareya - (kiçik düymə) Katot Torpaq ayağına qoşulduqda LED yanacaq. CR2032 3v düyməli batareyanı götürün və sınayın!

Hər şeyi son addımda işlədikdən sonra, geri qayıda və istəsəniz LED -in ayaqlarını kəsə bilərsiniz.

XƏBƏRDARLIQ: bütün normal şəraitdə, çıxış pimi ilə LED arasına bir rezistor əlavə olunacaq. Bu dəstin qurulmasını asanlaşdırmaq üçün cari məhdudlaşdırıcı rezistorlar buraxılmışdır. Kitdəki hər bir LED üçün rezistorlar daxil etdik. Cari məhdudlaşdırıcı rezistorlar daxil olmaqla dəyişdirilmiş təlimatlar əlavə olaraq veriləcəkdir.

Addım 8: Jumper 555 Thigholda Tetik

555 Zamanlayıcı Satır 28 sütununun D sütununun 2 -ci və 6 -cı Pinləri arasında 29 -cu G Sütununa bir Jumper teli bağlayın.

Bu, birincil elektrod üçün giriş bağlantısı təşkil edən 555 taymerin eşik və tetik pinlərini bağlayır.

Addım 9: Jumper 555 V+ -a sıfırlayın

555 Taymerinin 4 -cü Pinini Pozitiv Avtobusa qoşun, 30 -cu Sütun D -ni Müsbət Avtobusa qoşun.

555 Taymerinin 8 -ci Pinini, Jumper telli 27 -ci Sütun I -ni Müsbət Avtobusa bağlayaraq Müsbət Avtobusa bağlayın

(555 VCC üçün V+'a şəkil və addım əlavə edin)

Addım 10: Rezistor R1 100K 555 Müsbət Avtobusa Boşalma

Rezistor R1 -i (100k) 555 -ci Pin 7 ilə Pozitiv Avtobus arasında bağlayın. Rezistorun bir tərəfini 28 -ci Sütun J -də, digər tərəfini də Pozitiv Avtobusa yerləşdirin.

Addım 11: Giriş Giriş Jack

Probe girişi, iki lehimli sancaqlar vasitəsilə çörək taxtasına bağlanan 3,5 mm mono jakdır. Sıx bir yer olsa da, krikoya lehimlənmiş baş pinləri 28 və 29 -cu Sütun H -ə uyğun olacaq.

İstifadəçinin kiti qurmasını asanlaşdırmaq üçün başlıq pinləri jaklara əlavə edilmişdir. Diqqət yetirin ki, krikoda və ya sancaqlarda həddindən artıq gərginlik lehim bağlantısına zərər verə bilər. Kitinizdə yuvaya lehimlənmiş baş pinləri yoxdursa, kriko və başlığın lehimləmə təlimatları üçün əlavəyə baxın.

Addım 12: Müsbət Bus Jumper

Sol və sağ (qırmızı) Power Bus -un ən yüksək nöqtələri arasına tullanan bir tel bağlayaraq çörək taxtasının hər iki tərəfindəki Müsbət Avtobusu bağlayın.

Addım 13: Yerüstü Avtobus Tullanan

Sol və sağdakı (mavi) Yerüstü Avtobusun ən yüksək nöqtələri arasına bir tullanan tel bağlayaraq, çörək taxtasının hər iki tərəfindəki Ground Bus -u bağlayın.

Addım 14: Qalvanometrin sınanması

İndi bəzi batareyaları bağlamağa və 555 Taymerdən yeni qurduğumuz Qalvanometrini sınamağa hazırıq.

Qara Batareya qutusuna 3 AA batareya daxil edin, qutudakı güc açarının 'OFF' vəziyyətində olduğundan əmin olun. Batareya qutusunu Qırmızı tel Breadboard Müsbət (qırmızı) Avtobusa, Batareya qutusu Qara tel Breadboard Zəmininə (mavi) Avtobusa bağlayın. İndi batareya qutusundakı güc açarını "AÇIK" vəziyyətinə gətirin. LED işıqlandırılmalı və 555 taymerinin işlədiyini göstərir.

Ağ elektrod uclarını (hələ də yapışqan yastiqciqlar istifadə edərək narahat etməyin) Qalvanometrə bağlayan 3,5 mm cekə bağlayın. Barmaqlarınızla elektrodların metal düymə uclarına toxunaraq, keçiriciliyin dəyişməsinə əsaslanaraq LED flaşını görə biləcəksiniz. Elektrodlara çox yüngül toxunmaq, LED flaşını yavaş -yavaş aça və söndürə bilər. Elektrodları çox sıxaraq LED çox yanır və LED yanır və ya bir az sönür.

Addım 15: ATMEGA328 28pin DIP daxil edin

MIDIsprout Kitiniz, əvvəlcədən proqramlaşdırılmış ATMEGA328 mikro nəzarətçi ilə gəlir, daxili osilatorda 8Mhz-də işləyən sigortalar (Sigortalar: Low-E2 High-D9 Ext-FF) və MIDIsprout firmware ilə əvvəlcədən yüklənir. Bu 28 pinli DIP, 14 pinli iki paralel sıraya malikdir.

328p çipini çipdəki kiçik dairə ilə təyin edən Pin 1 -i çörək lövhəsinin yuxarısına, E və F Sütunlarındakı boşluq boyunca DIP -ni əhatə edən 1 - 14 -cü sıralara daxil edin.

** Asanlıqla yenidən proqramlaşdırmaq və sınaqdan keçirmək üçün, çörək taxtasının 9 və 10 -cu sancaqlarına 16Mhz -lik bir osilator əlavə etmək və MIDIsprout kodunda dəyişikliklər olan bir arduino Uno lövhəsini istifadə edərək proqram əlavə etmək mümkündür. ATMEGA328, ICSP vasitəsilə xarici bir proqramçı (digər arduino) və Jumper tellərindən ibarət bir labirent ilə yenidən proqramlaşdırıla bilər;)

** Əlavə olaraq, MIDIsprout Kit, Galvanometer -in yığılması üçün əvvəlki addımlardan istifadə edərək, birbaşa Arduino Uno -ya taxılan taxta ilə birlikdə qurula bilər! İzləmədə qalın…

İstinad üçün kod MIDIsprout -un cari versiyasına əvvəlcədən yüklənmişdir:

Arduino Kodu:

Adım 16: ATMEGA328 -i işə salın

328 nömrəli VCC pinini Sıra 7 Sütunu A və Pozitiv Avtobus arasında bir tullanan istifadə edərək Müsbət Avtobusa bağlayın.

Addım 17: ATMEGA328 -i yerə qoyun

8 -ci sıra B Sütunu və Yer Zəmini arasında bir tullanan istifadə edərək 328 -dəki Topraklama pinini Yer Avtobusuna bağlayın.

Addım 18: ATMEGA328 -ni (analog) gücləndirin

9 -cu Sıra 9 -cu Sütun və Pozitiv Avtobus arasında bir tullanan istifadə edərək, 328 -dəki analog Gərginlik pinini Müsbət Avtobusa bağlayın.

Addım 19: ATMEGA328 (analoq)

7 -ci sıra 7 -ci Sütun və Zəmin Avtobusu arasında bir tullanan istifadə edərək 328 -dəki Topraklama pinini Yer Avtobusuna bağlayın.

Addım 20: ATMEGA328 Girişinə 555 Taymer Çıxışı

Çıxış pinini 555 Timer -dən 328 -dəki Giriş Pininə 4, 555 Timer pin 3 Satır 29 Sütun D və Satır 4 Sütun D arasındakı tullanan tel ilə bağlayın.

Burada 555 -in rəqəmsal çıxışı, nəbz müddətlərini ölçən və müqayisə edən 328, INT0 -da bir kəsmə pinini işə salır.

Addım 21: Düymə

Daxil olan düymə üç ayağını yumşaq bir şəkildə bükməklə hazırlanmalıdır (hər üçü eyni vaxtda bükün), beləliklə düymə dikey dayana bilər. Düyməni A, Sütun 19, 20 və 21 -də çörək taxtasının sol tərəfinə daxil edin

Addım 22: ATMEGA328 Analog Girişinə Düyməli Silecek

Düymənin mərkəzi pinini 328 -in Analog Girişinə (A0) bir Jumper teli ilə bağlayın. Topuz Satır 20 Sütun E və 328 (A0 pin) Satır 6 Sütun G arasına tullanan bağlayın.

Addım 23: MIDI Jack

MIDI Jack -ı çörək taxtasına daxil edin. MIDI yuvasının ön tərəfində yerləşən iki uclu montaj pimini təyin edərək yuxarıya doğru əyərək MIDI yuvasının ön tərəfini göstərərək krikonu hazırlayın. MIDI jakını çörək taxtasının sağ tərəfinə, jak sağ tərəfə baxacaq şəkildə yerləşdirin. MIDI jakını I və J Sütunlarına, 18, 19, 21, 23 və 24 -cü sətirlərə daxil edin. Beş MIDI yuvası pinləri çörək taxtasına sığacaq, çox sıxmamaq üçün diqqətli olun.

Addım 24: ATMEGA328 Tx -ə MIDI Məlumat Pin

Sütun F Satır 23 (MIDI Məlumat pin 5) və Sütun B Sıra 3 (328 Tx) arasına tullanan bağlayaraq, MIDI Məlumat çıxış pinini ATMEGA328 serial Göndərmə (Tx) pininə qoşun.

Addım 25: MIDI Power Resistor to V+

Sütun H Sıra 19 (MIDI gücü) və lövhənin sağ tərəfindəki Pozitiv Avtobusa qoşulmuş 220 Ohm rezistoru istifadə edərək MIDI güc pimi (4) və V+ arasında bir rezistor bağlayın.

Addım 26: MIDI Ground Jumper

MIDI Ground pinini Sütun F Satır 21 (MIDI Ground) ilə Torpaq Avtobusu arasında bir tullanan tel istifadə edərək Ground avtobusuna bağlayın.

Addım 27: Düymənin pozitiv gərginliyi

Sütun D Sıra 19 və Pozitiv Avtobus arasında bir tullanan istifadə edərək Düymənin müsbət gərginlik pinini Müsbət Avtobusa bağlayın.

Addım 28: Topuz Zəmini

Sütun D Satır 21 və Yerüstü Avtobus arasında bir tullanan istifadə edərək Topuz Topraklama pinini Yer Avtobusuna bağlayın.

Addım 29: LEDlər (qırmızı)

MIDIsprout -da işıq şousu və çalınan MIDI qeydlərinin vəziyyətini göstərən 5 rəngli LED var.

LED (qırmızı) Anodu - uzun ayağı 5 -ci Sütun və LED Katodunu Yerüstü Avtobusa qoşun.

**- Sadəlik üçün, bu quruluşdakı cari məhdudlaşdırıcı rezistorları atırıq, LED-lərlə rezistorların daxil edilməsi üçün addımlar üçün əlavəyə baxın.

Addım 30: LEDlər (sarı)

LED (sarı) Anodu - uzun ayağı A Sütun 11 -ə bağlayın LED (qırmızı) Anodu - uzun ayağı A Sütunu 5 -ə və LED Katodunu Yerüstü Avtobusa və LED Katodunu Yer Avtobusuna qoşun.

Addım 31: LEDlər (yaşıl)

LED (yaşıl) Anodu - uzun ayağı 12 -ci Sütun və LED Katodunu Yerüstü Avtobusa qoşun.

Addım 32: LEDlər (mavi)

LED (mavi) Anod - uzun ayağı Sütun J Sıra 14 -ə və LED Katodu Yerüstü Avtobusa qoşun.

Addım 33: LEDlər (ağ)

Uzun ayağı olan LED (ağ) anodunu J Sütun 13 -ə və LED Katodu Yerüstü Avtobusa qoşun.

Addım 34: 16MHz Kristal Osilator Yer Tutucusu

16MHz kristal osilatörü, ATMEGA328 Satır 9 və 10 Sütun C və 9 və 10 sancaqlarına əlavə edilməlidir. Parça qütbləşməmişdir və kristal hər iki istiqamətdə 9 və 10 sancaqlara daxil edilə bilər.

Addım 35: Batareya Paketi

Batareya dəstini çörək taxtasına bağlayın Qırmızı tel çörək taxtasına Müsbət Gərginlik Avtobusuna və Arxa telə çörək lövhəsi Zəminə daxil edin. 3 AA batareyanı daxil edin və batareya qutusunu işə salın. LED -in gücü ilə 555 Galvanometer işıqlandırmalıdır.

Elektrod uclarını çörək taxtasının altındakı yuvaya bağlayın və ucların iki düymə ucuna toxunun. Galvanometr LEDi, barmaqlarınızdakı keçiriciliyə cavab olaraq yanıb sönməlidir.

Addım 36: Biodata Sonifikasiyası

Jel yastiqciqlar vasitəsilə elektrod uclarına toxunduqda və ya bağladıqda, MIDIspout proqramı keçiricilikdəki kiçik dəyişiklikləri aşkar edəcək və bu dəyişiklikləri MIDI qeydləri və rəngli işıqlar kimi təqdim edəcək!

MIDI kabelini çörək taxtasındakı MIDI yuvasından bağlayan MIDIsprout Kit, MIDI qeydlərinə reaksiya olaraq səslər çıxarmaq üçün MIDI dəstəkləyən sintezatorlara, klaviatura, səs generatorlarına və kompüterlərə qoşula bilər.

Düyməni çevirərək MIDIsprout -un Eşik/Həssaslığı tənzimlənə bilər. Eşik azaldaraq, galvanometrdən keçiricilikdə daha kiçik dalğalanmalar aşkar edilə bilər; ərəfəni artıraraq notlar çıxarmaq üçün daha böyük dəyişikliklər tələb olunur. Uzun müddətli qurğular zamanı, MIDI məlumatlarının xoş bir səs -küylü axını yaradan aşağı bir eşik ayarı istifadə edirəm. Birdən çox bitkiyə malik olan ictimai interaktiv hadisələr üçün, həddi yüksək qaldırıram ki, bu da MIDI notlarının yalnız bir şəxs bitkiyə çox yaxınlaşdıqda və ya fiziki olaraq toxunduqda hazırlanması ilə nəticələnir.