Haptic Flute Teacher: 10 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Har du någonsin tröttnat på att glömma fingret för en hög B -lägenhet och skämma ut dig själv inför dina andra bandmedlemmar? Nej? Bara jag? För att hjälpa mig att memorera mina flöjtfingrar (istället för att öva) byggde jag en Haptic Flute Teacher för att hjälpa mig att komma ihåg hur jag spelar varje ton. Efter att ha läst den här artikeln om en haptisk pianolärare försökte jag göra en för en flöjt. Jag använde två Arduinos, ett par summer och en massa trådar för att få det här till liv. Haptic Flute Teacher känner till fingret för alla toner på flöjten (inklusive lägenheter och vassar) och kan lära dig hur du spelar den kromatiska skalan! För att använda denna flöjtlärare tar du på dig handskarna och väljer sedan noten eller låten på LCD -skärmen genom att trycka på en knapp. När önskad ton eller sång visas trycker du på den andra knappen och fingrarna som du skulle trycka ner på flöjten börjar vibrera och visar dig fingret. Genom att vibrera varje finger är tanken att fingret för noten skulle bli muskelminne. Detta projekt är främst för personer som något vet hur man spelar flöjt och behöver hjälp med att memorera fingrar för noter och låtar. Detta projekt kan också hjälpa dem som inte har mycket koordination eller handskador där de inte kan hålla saker stilla. Innan du försöker detta projekt, se till att du känner till grunderna i Arduino och några kretsar. Med introet ur vägen, låt oss komma till byggprocessen!

Steg 1: Dellista

Nödvändig:

2 Arduinos

Brödbrädor

LCD -display - för att visa noten/låten

2 Tryckknappar - för att välja vilken ton/låt som ska spelas

Trådar

10 vibrerande motorer - för att limma på handskarna

Ett par handskar - för att montera motorerna

2 330 ohm motstånd

1 10k potentiometer

3 L293D -chips

Frivillig:

1 passiv summer

En låda för att hysa elektroniken när du tränar

Verktyg:

Lim pistol

Lödkolv

Tejp

Wire Strippers

Din hjärna (den viktigaste)

Steg 2: I2C -protokoll

Eftersom vi har att göra med tio motorer och Arduino bara kan styra motorernas hastighet med PWM -stift behöver vi mer än en Ardunio för att styra alla tio motorerna. Varje Arduino har cirka 6 PWM -stift så när vi ansluter två Arduinos har vi totalt 12 PWM -stift. För att ansluta de två Arduinos använder vi I2C -protokollet. Enkelt uttryckt är detta ett sätt att få en "master" Arduino att styra andra "slav" Arduinos genom att skicka data genom trådarna. Titta på mitt fritzing -diagram för att konfigurera I2C -protokollet. Anslut A4, A5 och GND för de två Arduinos. I koden skickar master Arduino ett värde genom trådarna och slaven Arduino tar emot det. Beroende på vad värdet är, utför slaven Arduino en annan uppgift. Till exempel, om jag vill spela ett lågt C på min flöjt, skickar mästaren Arduino värdet för lågt C genom trådarna (samtidigt som jag berättar vilka fingrar på höger hand som ska vibrera) för att be slaven Arduino att få fingrarna att surra för låg C. Här finns mer information om I2C -protokollet.

Steg 3: Förbered dina motorer

Dessa motorer är billiga och ganska dåliga. Ledningarna kommer lätt att falla ur motorn och göra dem värdelösa. Du vill lägga en klick varmt lim där tråden ansluts till motorn för att säkra dem. Dra sedan försiktigt bort de smala trådarna på motorn och löd bättre trådar till motortrådarna. Det är ok om en är defekt eller om du slutar bryta en för när du spelar flöjt finns det ingen tangent för din högra tumme, så du behöver bara 9 motorer.

Steg 4: Montering av motorer på handskarna

Ta först på dig handskarna och se till att de passar. Håll dem kvar och ta tag i dina motorer. Hitta en plats där de vibrerande motorerna passar bekvämt och ändarna snurrar utan hinder. Ta sedan lite varmt lim och medan handsken är på din hand (eller inte om du inte klarar värmen) limma motorerna på önskad plats på ditt finger. Ta sedan de goda trådarna du lödde på och limma dem på handskens längd så att de inte trasslar ihop sig. Ta sedan några längre ledningar som slutligen kommer att ansluta till Arduino (se till att de är tillräckligt långa så att du fritt kan röra dig när de är anslutna till Arduino (förmodligen runt armlängden)) och löd dem till trådarna som är anslutna till motorn. Vrid ihop de två ledningarna på varje motor så att du vet vilka ledningar som styr varje motor. Nu när du har installerat motorerna och handsken kommer vi att sätta upp kontrollnavet för motorerna på brödbrädan.

Steg 5: Anslut LCD

Det finns flera olika steg-för-steg-guider som visar hur du ansluter en LCD-skärm till en Arduino. Här är en länk till Arduino -webbplatsen som berättar hur du ansluter den. Problemet med Arduino -webbplatsen är att handledningen använder PWM -stiften för LCD -skärmen som vi behöver för att styra motorerna. Så jag ändrade vilka stift LCD -skärmen ansluter till så att jag kunde frigöra PWM -stiften för motorerna. Kolla mitt diagram för vad jag gjorde. Specifikt, här är vad jag ändrade: rs = 7, en = 11, d4 = 5, d5 = 8, d6 = 12, d7 = 13. Du använder 10k -potten för LCD -skärmen. Se till att du ansluter LCD -skärmen till master Arduino inte till slaven Arduino.

Steg 6: L293D-konfiguration

Ok, så dessa marker är motorförare. Varje förare kan styra 2 motorer, med möjlighet att vända motorns riktning i koden. För mina ändamål har jag många motorer och inte mycket utrymme. Eftersom det inte spelar någon roll vilken motor motorn vrider (den surrar oavsett hur den vrider) kopplade jag ena änden av varje motor till jord och den andra till motorns drivarens utgångsstift, så att chippet kan styra 4 motorer istället av 2. Kontrollera mitt kopplingsschema ovan hur jag kopplar dem. Jag har också lagt till databladet för mer information om vad varje stift gör på L239D -chipet. För nu, låt ingångsstiften vara tomma eftersom jag kommer att täcka det i nästa steg.

Steg 7: Anslut din Arduino till L293D-installation

Ta nu dina tre komponenter (handsken med motorer, L293D-konfiguration och LCD-display med 2 Arduinos) och anslut dem. Mästaren Arduino kommer att styra motorerna på din högra hand och slaven Arduino kommer att styra motorerna på din vänstra hand. På master Arduino -anslutningen: Rpointer -motor till stift 3; Rmiddle = 10; Rring = 9; Rpinky = 6. För slaven Arduino anslut: Lpointer = pin 11; Lmiddle = 10; Lring = 9; Lpinky = 6; Lthumb = 5. Ledningarna från Arduino ansluts till stiftet på L293D bredvid stiftet som motorn den styrs är ansluten till. Kontrollera min fritzing för de exakta platserna. Du måste också ha dina knappar installerade här. Dessa ska vara snabba att installera, följ bara min fritzing. Jag använde 330 ohm motstånd för knapparna. Anslut en till stift 2 och den andra till stift 4 båda på master Arduino. Den som är ansluten till stift 2 väljer anteckningen och den som är ansluten till stift 4 får motorerna att vibrera för noten som visas på LCD -skärmen.

Steg 8: Kod för båda Arduinos

Vi behöver två separata uppsättningar kod för varje Arduino. Jag laddade upp dem till min GitHub. De har alla namnen på Arduino som de ska laddas upp till. Se till att kolla igenom min kod. Om du har några frågor ska de besvaras där.

Steg 9: Driva den

Eftersom motorerna använder mycket kraft använde jag 2 9V batterier för att driva den. Det är nog inte det bästa, men det fungerade för mig. Anslut vin från båda Arduino till brädbrädornas kraftskenor och anslut mästarens mark till skenorna på brödbrädorna. Och nu är du redo att öva på din flöjt!

Steg 10: Några tillägg

I min kod har du kanske märkt att jag har kommenterat några rader. Dessa rader är för att få flöjtläraren att spela tillsammans med dig genom en passiv summer. Jag hade ingen summer så jag lade helt enkelt till funktionen som något coolt. Helt enkelt ta bort min kod och lägg till en summer till en öppen pin på Arduino. Nu har du en lek med läraren!

Lägg elektroniken i en låda eller väska för att göra din flöjtlärare bärbar!

Du kan programmera fler låtar! Eftersom jag har varje ton som metod kan du helt enkelt lägga till ett annat villkor i mitt switch -uttalande och sätta ordningen på noterna för låten du vill spela. För att ändra tidpunkten, ändra fördröjningen mellan varje ton.

Låt mig veta om du har frågor eller funderingar i kommentarerna nedan. Lyckligt flöjtspel!