Pianista: 10 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

El objetivo do projeto es elaborar um sistema que pueda tocar música preprogramada nas teclas digitales de uma aplicação de piano para o iPad 2.

Nuestro projeto consta de um sistema com um grado de libertad de desplazamiento lineal atuado por um sistema de banda polea acoplado a um motor de pasos para mover uma base retangular en la que se encuentran tres servomotores que fungen como dedos del sistema para tocar la canción

Etapa 1: materiais

Arduino UNO

Driver A4988

Motor de passo NEMA17

3 x Micro Servo sg90

‘Dedos touch’ hechos de acrílico y adjuntos com alumínio

Fuente 12V

Fuente 5V

Cabo cobre

Perfiles de aluminio t20 2 x 40 cm

Varillas de 8 mm x 40 cm

Polea y banda GT2

Placas de acrílico de 6 mm

Tornillos

Etapa 2: Diseño De Corredera

El sistema del carro es básicamente una corredera con unas guías lineales soportadas por unas paredes de acrílico (piezas) y unas barras de sujeción

Para esta parte se usar perfis de alumínio t20, piezas de acrílico de 6mm para as paredes e varillas de 8mm de diâmetro que funcionam como as guías para o carro.

A estructura de la figura está sujeta mediante tornillos de ¼ de pulgada e 1 pulgada de largo na parte de los perfis extruidos. Por otra parte, los tornillos que presionan las barras son también de 1/4, pero estos son más cortos, ½ de pulgada de largo para hacer presión.

Etapa 3: Diseño Del Carro

Os controles deslizantes de nilamida são executados para encajar na guia de 8 mm de diâmetro

Etapa 4: Montaje Del Stepper Motor Y Polea

O motor de pasos Nema 17 se encuentra montado mediante três tornillos m4 x 12 mm que vai desde a lateral de acrílico hasta o soporte do motor, depois que o motor de pasos se insere na base de acrílico (Base_Stepper) com tornillos M3 x 10mm. Finalmente, se inserta la polea dentada GT2 na flecha del stepper

Del otro lado se monta um balero que é o contraparte da polea GT2. Se monta también sobre uma base de acrílico atornillada a la pared lateral de forma que quede a la misma altura de la polea que está del otro lado.

Etapa 5: Diseño De La Mano

O desenho mecânico da madera é conformado pelo conjunto de placas retangulares acrílico unidas por cubos soportes de madera mdf de 6 mm, otros dos soportes de madera se encuentran extra entre as placas para sujetar a banda dentada que hará el desplazamiento lineal en el eje X.

Sobre a placa superior feno três orificios retangulares sobre los que se han ajustados três servomotores. a las flechas de éstos se ha adaptado un 'dedo' de acrílico, faça o dedo do servomotor de meio reto, e os extremos têm uma inclinação de 25º para o centro, ésto para que a punta de três dedos tengan uma separação de 17 mm entre cada um, para poder posicionar cada punta em três teclas blancas consecutivas.

Etapa 6: Ensamble

A estrutura do sistema de corretora e carro se o deben montar a banda dentada da polea GT2 e sobre o carro a estrutura do homem para que finalmente o ensamble quede como a imagem adjunta

Etapa 7: Conexion Del Motor a Pasos

O motor de passagem Nema 17 está alimentado por uma fonte de 12V e conectado ao Arduino UNO por um driver A4988 e um CNC Shield para Arduino para o controle do mismo. Aquí se muestra el esquemático de las conexiones

Etapa 8: Conexión De Los Microservos

Es necesaria una fuente independiente de 5V, la señal de los servos van a los pines del arduino que estén libres, como ejemplo, 5, 6, 7 (pueden variar). O señal de los servos filho conectado a los pines, con su voltajes y tierras puenteados respectivamente

Etapa 9: Sistema Touch Para Los "dedos"

se recomienda hacerlos con elementos planos en los extremos. Envueltos en alumínio, cuidando que quede lo más plano possível, conectado a cabos com uma carga de 5V ya que estamos usando um iPad como piano. Si se utiliza un piano físico este paso no es necesario

Etapa 10: Programação

A ideia principal da programação es hacer cuatro arrays para cada canción; los cuales deben ser del mismo tamaño. O programa contém todas as canções, programadas dentro de um switch; para escoger la canción a tocar el usuario manda por comunicación serial el nombre de la canción que desea.

El primer array contém las posiciones de la mano en cada nota. En nuestra programación configuramos cuatro posiciones A, B, C e D las cuales cubrían 3 notas cada una, por lo que en total podíamos tocar 12 notas. Sem embargo, também podemos mudar a escala do piano para alcançar outras notas, dependendo da música que está tocando e as notas que esta necesite.

O array 3 contém os tempos das notas, é decir qué tanto tiempo debe permanecer o servomotor del dedo correspondente na posição baja (tocando a tecla). Esta matriz como os demás deve estar na posição B, dedo 3 com uma duração de 300 ms.

O array 4 contém os atrasos entre as teclas, é decir qué tanto tiempo debe transcurrir entre cada nota, o qué tanto tiempo debe transcurrir sen que ningún servo se mueva na posição de tocar tecla.