Technologie portable : Air Drums : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Notre objectif pour ce projet était de créer un kit de batterie portable à partir d'accéléromètres et de disques piézo. L'idée était que d'un coup de main, un bruit de caisse claire jouerait; ou, en appuyant sur un pied, un son de charleston ou de grosse caisse jouerait. Pour contrôler le kit, nous avons utilisé un microcontrôleur Hexwear, un logiciel de codage Arduino et Cycling '74 MAX pour la sortie et la sélection du son. Ce projet faisait partie d'un partenariat plus large entre le Pomona College et la Fremont Academy of Engineering.

Étape 1: Pièces et outils

Vous trouverez ci-dessous une liste des pièces de notre projet et une liste de tous les matériaux utilisés.

Les pièces:

• Chemise Flanelle (x1)
• Chaussettes duveteuses (x2)
• Disques Piezo (x2) (https://www.sparkfun.com/products/10293)
• Accéléromètres MMA8451 (x2) (https://www.adafruit.com/product/2019)
• Microcontrôleur ATmega32U4 HexWear (x1) (https://hexwear.com)
• Puce Bluetooth RN42 (x1) (https://www.sparkfun.com/products/12576)
• Fil de calibre 18
• Vis #2 (x14)
• #2 Rondelles (x14)
• Connecteurs à sertir; Calibre 22-16 (x14) (https://www.elecdirect.com/crimp-wire-terminals/ring-crimp-terminals/pvc-ring-terminals/ring-terminal-pvc-red-22-18-6- 100pk)
• Épingle autocollante (x1)

• Connecteurs bout à bout isolés en vinyle (x15) (https://www.delcity.net/catalogdetails?item=421005)

Outils:

• Ciseaux
• Kit de soudure
• Pince à dénuder
• Pinces coupantes
• Ruban électrique
• Outil de sertissage
• Tournevis
• Pistolet à colle chaude
• Imprimante 3D (en option)
• Pistolet à air chaud

Logiciel:

• Max Cycling '74 (https://cycling74.com)
• Logiciel de codage Arduino (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)

Téléchargement des pilotes:

1) (Windows uniquement, les utilisateurs Mac peuvent ignorer cette étape) Installez le pilote en visitant https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Téléchargez et installez le pilote (le fichier.exe répertorié à l'étape 2 en haut de la page RedGerbera liée).

2) Installez la bibliothèque requise pour Hexware. Ouvrez l'IDE Arduino. Sous "Fichier", sélectionnez "Préférences". Dans l'espace prévu pour les URL du gestionnaire de cartes supplémentaires, collez https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… Puis cliquez sur « OK ». Allez dans Outils -> Carte: -> Gestionnaire de carte. Dans le menu en haut à gauche, sélectionnez « Contribué ». Recherchez, puis cliquez sur Gerbera Boards et cliquez sur Installer. Quittez et rouvrez Arduino IDE. Pour vous assurer que la bibliothèque est correctement installée, accédez à Outils -> Carte et faites défiler jusqu'en bas du menu. Vous devriez voir une section intitulée "Gerbera Boards", sous laquelle devrait au moins apparaître HexWear (sinon plus de boards comme mini-HexWear).

3) Pour télécharger la bibliothèque de l'accéléromètre, utilisez le lien suivant: https://learn.adafruit.com/adafruit-mma8451-accelerometer-breakout/wiring-and-test. Cliquez ensuite sur "Télécharger la bibliothèque MMA8451"

Étape 2: préparer les fils

Coupez 9 morceaux de fil suffisamment longs pour couvrir votre bras (environ 1 m). Ces pièces se connecteront aux deux accéléromètres. Coupez 4 morceaux plus longs, assez longs pour atteindre vos pieds depuis la poche de la chemise en flanelle (environ 2 m). Ceux-ci se connecteront aux piézos. Coupez 3 autres morceaux plus courts (environ 15 cm) pour la puce Bluetooth. Dénudez les deux extrémités de tous les morceaux de fil, en laissant 2 cm de fil nu.

Étape 3: connectez les fils aux capteurs

Utilisez un fer à souder pour souder 4 des fils de 1 m à l'un des accéléromètres et 5 des fils de 1 m à l'autre accéléromètre. Les accéléromètres ont des broches étiquetées et nous avons fourni un schéma de circuit pour illustrer où chaque fil doit aller. En plus du schéma du circuit, nous avons joint des balises aux dispositions des accéléromètres: attachez les fils aux broches entourées de noir.

Chaque capteur piézo a deux fils. Dénudez les extrémités des fils piézo et soudez-les aux fils de 2 m. Utilisez les connecteurs isolés en vinyle et le pistolet à air chaud pour sécuriser les connexions.

Enfin, soudez les 3 fils de 15 cm à la puce Bluetooth (reportez-vous au schéma électrique et au balisage des broches spécifiques).

Remarque: la puce Bluetooth et les accéléromètres ont des broches très étroites. Nous avons choisi le fil de calibre 18 pour sa robustesse et parce qu'il correspond aux connecteurs à sertir que nous utilisions, mais si besoin est, vous pouvez souder des fils plus fins aux capteurs, puis souder les fils de calibre 18 aux fils fins.

Vous devriez maintenant avoir une extrémité de tous les fils connectée ! Les autres extrémités se connectent à l'Hex.

** Les balisages pour les accéléromètres, le bluetooth et le piézo sont une gracieuseté de sparkfun (https://www.sparkfun.com) et adafruit (https://www.adafruit.com)

Étape 4: connexion au schéma hexagonal et au schéma de circuit

Ci-dessus, un schéma détaillant le montage. Pour connecter les fils à l'Hexware, nous avons utilisé des écrous, des vis et des connecteurs à sertir (illustrés ci-dessus comme les connexions rouges). Une fois le fil attaché au connecteur à sertir, il peut être connecté à l'hexagone à l'aide d'une rondelle et d'une vis comme illustré ci-dessus. Pour un diagramme des articles hexagonaux, voir le balisage des broches ci-dessus.

En suivant le schéma, en particulier les lignes noires, connectez la masse des deux piézos à une broche de masse sur l'hexagone. Ensuite, pour les deux accéléromètres, attachez leurs deux masses à une broche de masse sur l'hexagone. Puisqu'il n'y a que quelques broches de terre, nous vous recommandons de souder ensemble tous les fils qui vont à la terre de l'accéléromètre, ou tous les fils qui vont à la terre des piézos; cependant, attention à garder une trace de tout ! La broche étiquetée A (ou Adresse) sur les accéléromètres doit également se fixer à la terre. Il s'agit de différencier les deux accéléromètres l'un de l'autre, en donnant à l'un d'eux une autre identification. Enfin, attachez la masse du bluetooth à la masse sur l'hexagone.

Terminez la connexion à la terre, puis commencez les connexions au VCC, soulignées en rouge ci-dessus. Vin des deux accéléromètres doit être connecté à VCC sur l'hexagone, de même avec la broche VCC sur le bluetooth. Encore une fois, en raison du manque de broches, nous recommandons de souder les fils avant la connexion finale à l'hexagone.

Sur les deux accéléromètres, il y a des broches étiquetées SCL et SDL. Connectez-les aux mêmes broches sur l'hexagone (SCL est céruléen et SDA est magenta dans le schéma ci-dessus). Ensuite, sur le module Bluetooth, connectez le RX-1 à RX sur l'hexagone (marine ci-dessus) et TX-1 à TX sur l'hexagone (vert clair ci-dessus). Cela permet les connexions Bluetooth. Enfin, connectez la deuxième patte d'un des piézos à la broche D12 (vert foncé) et la deuxième patte du deuxième piézo à D9 (violet ci-dessus). Ceci afin d'acheminer une sortie analogique des capteurs piézo vers le hexwear.

** le balisage de l'épingle hexwear est une gracieuseté de Red Gerbera (https://www.redgerbera.com), les images de l'accéléromètre sont une gracieuseté d'adafruit et le piezo/bluetooth mate est une gracieuseté de sparkfun

Étape 5: Téléchargement du code

Pour commencer à utiliser les tambours, ouvrez d'abord le code MAX (appelé Max_Drum.maxpat). Pour pouvoir modifier le code ou l'enregistrer, vous devez avoir un compte chez Cycling '74, mais tout fonctionne sans compte. Vous souhaitez connecter le module Bluetooth hexagonal à votre propre ordinateur. Pour ce faire, branchez l'hexagone au pouvoir. Une fois l'hexwear branché, un voyant rouge doit s'allumer sur le module bluetooth. Ensuite, ouvrez les préférences Bluetooth. sur ton ordinateur. Un nom du type 9CBO devrait apparaître. Lorsque vous êtes invité à entrer un mot de passe, tapez 1234. Votre Bluetooth doit alors être connecté à l'ordinateur.

Ensuite, téléchargez le code Arduino dans l'hexadécimal (appelé final_electronics.ino). Il ne reste plus qu'à connecter le bluetooth au MAX. Dans le code max, vous devriez voir quelque chose appelé "print". Si vous cliquez dessus et ouvrez le moniteur série, vous devriez voir tous les ports disponibles et les ports Bluetooth disponibles. Dans la case appelée série o 9600. Ici, série signifie le moniteur série, o est le port et 9600 est la bande passante de la connexion. Pour connecter le bluetooth, remplacez le o par les noms des autres ports bluetooth. Vous devez souvent tous les essayer, mais le module bluetooth deviendra vert une fois connecté au bon port via MAX.

Une fois le code téléchargé, assurez-vous de donner le bon chemin aux fichiers audio dans MAX. La meilleure façon de le faire est de faire glisser les fichiers audio dans MAX.