Professor de flauta tátil: 10 passos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Você já se cansou de esquecer o dedilhado para um Si bemol agudo e se envergonhar na frente dos outros membros da banda? Não? Apenas eu? Bem, para me ajudar a memorizar meus dedilhados de flauta (em vez de praticar), construí um professor de flauta tátil para me ajudar a lembrar como tocar cada nota. Depois de ler este artigo sobre um professor de piano háptico, tentei fazer um para flauta. Usei dois Arduinos, algumas campainhas e muitos fios para fazer essa coisa ganhar vida. O professor de flauta tátil conhece os dedilhados de todas as notas da flauta (incluindo bemóis e sustenidos) e pode ensiná-lo a tocar a escala cromática! Para usar este professor de flauta, você calça as luvas e seleciona a nota ou música no LCD pressionando um botão. Quando a nota ou música desejada for exibida, aperte o outro botão e os dedos que você pressionaria na flauta começam a vibrar, mostrando o dedilhado. Ao vibrar cada dedo, a ideia é que o dedilhado da nota se tornasse uma memória muscular. Este projeto é principalmente para pessoas que sabem tocar flauta e precisam de ajuda para memorizar dedilhados de notas e canções. Este projeto também pode ajudar aqueles que não têm muita coordenação ou lesões nas mãos, onde não conseguem segurar as coisas. Antes de iniciar este projeto, certifique-se de conhecer os fundamentos do Arduino e alguns circuitos. Com a introdução fora do caminho, vamos ao processo de construção!

Etapa 1: Lista de Peças

Necessário:

2 Arduinos

Tábuas de pão

Display LCD - para exibir a nota / música

2 botões de pressão - para escolher qual nota / música tocar

Fios

10 motores vibratórios - para colar nas luvas

Um par de luvas - para montar os motores

2 resistores de 330 ohm

1 Potenciômetro de 10k

3 chips L293D

Opcional:

1 campainha passiva

Uma caixa para guardar os eletrônicos enquanto você pratica

Ferramentas:

Pistola de cola quente

Ferro de solda

Fita

Decapantes de fio

Seu cérebro (o mais importante)

Etapa 2: Protocolo I2C

Como estamos lidando com dez motores e o Arduino só pode controlar a velocidade dos motores com pinos PWM, precisamos de mais de um Ardunio para controlar todos os dez motores. Cada Arduino tem cerca de 6 pinos PWM, portanto, quando conectamos dois Arduinos, temos um total geral de 12 pinos PWM. Para conectar os dois Arduinos usamos o protocolo I2C. Simplificando, esta é uma maneira de ter um Arduino "mestre" controlando outro Arduino "escravo" enviando dados através dos fios. Olhe meu diagrama fritzing para configurar o protocolo I2C. Conecte A4, A5 e GND dos dois Arduinos. No código, o Arduino mestre envia um valor pelos fios e o Arduino escravo o recebe. Dependendo de qual é o valor, o Arduino escravo executa uma tarefa diferente. Por exemplo, se eu quiser tocar um C baixo na minha flauta, o Arduino mestre envia o valor para um C baixo pelos fios (enquanto também informa quais dedos da mão direita devem vibrar) para dizer ao Arduino escravo para fazer os dedos zumbirem para baixo C. Aqui estão mais informações sobre o protocolo I2C.

Etapa 3: Prepare seus motores

Esses motores são baratos e muito ruins. Os fios cairão facilmente do motor e os inutilizarão. Você vai querer colocar uma gota de cola quente onde o fio se conecta ao motor para prendê-los. Em seguida, descasque cuidadosamente os fios finos do motor e solde fios melhores aos fios do motor. Tudo bem se uma estiver com defeito ou você quebrar uma porque quando você toca flauta não há chave para o seu polegar direito, então você só precisa de 9 motores.

Etapa 4: Montagem de motores nas luvas

Primeiro, coloque as luvas e certifique-se de que elas se encaixam. Mantenha-os ligados e agarre seus motores. Encontre um lugar onde os motores vibratórios se encaixem confortavelmente e as pontas girem sem obstáculos. Em seguida, pegue um pouco de cola quente e enquanto a luva estiver em sua mão (ou não se você não aguentar o calor) cole os motores no local desejado em seu dedo. Em seguida, pegue os fios bons que você soldou e cole-os no comprimento da luva para que não se enrosquem. Em seguida, pegue alguns fios mais longos que, por fim, se conectarão ao Arduino (certifique-se de que sejam longos o suficiente para que você possa se mover livremente quando estiverem conectados ao Arduino (provavelmente no comprimento do braço)) e solde-os aos fios conectados ao motor. Torça os dois fios de cada motor para saber quais fios controlam cada motor. Agora que você configurou os motores e as luvas, configuraremos o hub de controle para os motores da placa de ensaio.

Etapa 5: conectar o LCD

Existem vários guias passo a passo diferentes que mostram como conectar um LCD a um Arduino. Aqui está um link para o site do Arduino informando como conectá-lo. O problema com o site do Arduino é que o tutorial usa os pinos PWM para o LCD que precisamos para controlar os motores. Então, eu mudei os pinos aos quais o LCD se conecta para que eu pudesse liberar os pinos PWM para os motores. Verifique meu diagrama para ver o que fiz. Especificamente, aqui está o que eu mudei: rs = 7, en = 11, d4 = 5, d5 = 8, d6 = 12, d7 = 13. Você usa o potenciômetro de 10k para o display LCD. Certifique-se de conectar o LCD ao Arduino mestre e não ao Arduino escravo.

Etapa 6: Configuração L293D

Ok, então esses chips são drivers de motor. Cada driver pode controlar 2 motores, com a capacidade de inverter a direção do motor no código. Para meus propósitos, tenho muitos motores e pouco espaço. Como não importa para que lado o motor gira (ele vibra independentemente de como gira), conectei uma extremidade de cada motor ao aterramento e a outra ao pino de saída do driver do motor, permitindo que o chip controle 4 motores em vez disso de 2. Verifique meu diagrama de fiação acima para saber como conectá-los. Também adicionei a ficha técnica para obter mais informações sobre o que cada pino faz no chip L239D. Por enquanto, deixe os pinos de entrada vazios, pois abordarei isso na próxima etapa.

Etapa 7: conectando o seu Arduino à configuração do L293D

Agora pegue seus três componentes (a luva com motores, configuração L293D e display LCD com 2 Arduinos) e conecte-os. O Arduino mestre controlará os motores em sua mão direita e o Arduino escravo controlará os motores em sua mão esquerda. No Arduino mestre, conecte: motor Rpointer ao pino 3; Rmiddle = 10; Rring = 9; Rpinky = 6. Para a conexão do Arduino escravo: Lpointer = pino 11; Lmiddle = 10; Lring = 9; Lpinky = 6; Lthumb = 5. Os fios do Arduino se conectam ao pino do L293D próximo ao pino ao qual o motor que ele controla está conectado. Verifique meu congelamento para os pontos exatos. Além disso, você precisa ter seus botões configurados aqui. Isso deve ser rápido para configurar, basta seguir meu fritzing. Usei resistores de 330 ohms para os botões. Conecte um ao pino 2 e o outro ao pino 4, ambos no Arduino mestre. Aquele conectado ao pino 2 escolherá a nota e o conectado ao pino 4 fará os motores vibrarem para a nota que é exibida no LCD.

Etapa 8: código para ambos os Arduinos

Precisamos de dois conjuntos separados de código para cada Arduino. Eu os carreguei no meu GitHub. Cada um deles tem os nomes do Arduino para o qual devem ser carregados. Certifique-se de dar uma olhada no meu código. Se você tiver alguma dúvida, ela deve ser respondida lá.

Etapa 9: Ativando

Como os motores usam muita energia, usei 2 baterias de 9V para alimentá-los. Provavelmente não é o melhor, mas funcionou para mim. Conecte o vin de ambos os Arduino aos trilhos de alimentação das placas de ensaio e conecte o aterramento do mestre aos trilhos das placas de ensaio. E agora você está pronto para praticar sua flauta!

Etapa 10: alguns extras

Em meu código, você deve ter notado que comentei algumas linhas. Essas linhas são para fazer o professor de flauta tocar com você por meio de uma campainha passiva. Eu não tinha uma campainha, então simplesmente adicionei o recurso apenas como algo legal. Simplesmente descomente meu código e adicione uma campainha a um pino aberto no Arduino. Agora você tem um professor para brincar!

Coloque os eletrônicos em uma caixa ou bolsa para tornar seu professor de flauta portátil!

Você pode programar mais músicas! Como cada nota é um método, você pode simplesmente adicionar outra condição na minha instrução switch e colocar a ordem das notas da música que deseja tocar. Para alterar o tempo, altere o atraso entre cada nota.

Deixe-me saber se você tiver dúvidas ou preocupações nos comentários abaixo. Feliz flauta tocando!