Cara Membuat Sarung Tangan Piano Udara Nirkabel: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Tujuan dan fungsi:

Proyek teknologi wearable kami adalah membuat sarung tangan piano udara nirkabel dengan lampu yang disinkronkan menggunakan elektronik dasar, pengontrol mikro seperti HexWear, dan laptop dengan perangkat lunak Arduino dan Max 8. Kegunaan dari proyek kami adalah untuk memainkan not piano melalui speaker Bluetooth dengan menggerakkan jari tanpa terhubung ke sistem stasioner atau instrumen yang sebenarnya, serta untuk menggulir melalui pilihan pilihan instrumen sehingga semua nada atau suaranya juga dapat dimainkan melalui sarung tangan nirkabel sesuai perintah.

Cara kerja proyek ini adalah saat mengenakan sarung tangan piano udara, masing-masing dari empat jari yang terhubung berisi sensor fleksibel yang menentukan apakah jari sedang ditekuk. Saat jari ditekuk, LED pada jari yang bersangkutan akan menyala menginformasikan pengguna bahwa jari ini telah cukup ditekuk, dan menggunakan perangkat lunak Max 8, nada yang sesuai akan diputar dari komputer. Dengan demikian, setiap jari sesuai dengan nada unik dan pengguna akan dapat memutar musik secara nirkabel dari sumber eksternal melalui sarung tangan ini di tangan mereka. Menggunakan perangkat lunak Max 8, ini tidak membatasi sarung tangan untuk hanya memainkan musik piano, suara unik lainnya dapat dimainkan dari setiap jari yang sesuai yang memungkinkan setiap pengguna untuk memanipulasi jenis suara apa pun yang mereka inginkan.

Daftar bahan yang dibutuhkan:

• Adafruit short flex sensor (4),
• Modul lampu latar LED putih Adafruit (4),
• 100 kΩ resistor (4)
• resistor 1kΩ (1)
• Kit mikrokontroler HexWear,
• Kabel mikro USB ke USB
• Paket baterai eksternal yang terhubung ke output micro USB
• baterai AAA
• Sarung tangan dengan bahan yang bisa melar
• Laptop dengan Arduino IDE dan perangkat lunak Max 8 diinstal
• Besi solder dan solder
• Pita Scotch, Pita listrik, dan ikatan pelintir
• Kawat gratis, pemotong kawat, dan penari telanjang kawat
• Speaker Bluetooth, atau speaker dan kabel AUX
• Heat Shrink dan Heat Shrink Tubing
• Kawat Crimper
• Papan Sirkuit Tipis,

Langkah 1: Bangun Sirkuit

Rangkaian utama adalah salah satu yang melibatkan beberapa pembagi tegangan secara paralel. Ini juga termasuk sensor fleksibel, yang merupakan resistor yang resistansinya berubah berdasarkan tingkat pembengkokan dalam satu arah. Ketika sensor flex dibengkokkan, resistansinya meningkat dari sekitar 25 kΩ hingga 100 kΩ, dan tegangan yang terbaca juga meningkat.

Namun, karena desain kami menggunakan empat sensor fleksibel, empat LED, dan pasangan bluetooth, kami juga harus menggunakan port expander karena terbatasnya jumlah port yang tersedia di HEXWear. Kami menghubungkan empat sensor fleksibel melalui input analog pada HEXWear, pasangan Bluetooth ke pin TX dan RX, dan menghubungkan port expander MCP23017 ke pin SDA dan SCL yang kemudian akan memberi daya pada LED.

Lihat diagram sirkuit terlampir untuk detail lebih lanjut. (Perhatikan bahwa Vcc dalam diagram sesuai dengan pin Vcc pada HEXWear. Ini dapat dihubungkan secara paralel jika tidak tersedia cukup pin, atau sumber daya eksternal dengan tegangan yang sama juga merupakan pilihan lain yang layak)

Langkah 2: Memasang Pustaka Tambahan:

Karena faktanya kami menggunakan HEXWear, perpustakaan tambahan perlu diinstal agar dapat menggunakan perangkat lunak Arduino dengan benar. Silakan gunakan petunjuk berikut untuk melakukannya:

1) (Hanya Windows, pengguna Mac dapat melewati langkah ini) Instal driver dengan mengunjungi https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… Unduh dan instal driver (file.exe tercantum pada Langkah 2 di bagian atas halaman RedGerbera yang ditautkan).

2) Instal perpustakaan yang diperlukan untuk Hexware. Buka Arduino IDE-nya. Di bawah "File" pilih "Preferensi." Di tempat yang disediakan untuk URL Pengelola Papan Tambahan, rekatkan https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… klik “OK.” Buka Alat -> Papan: -> Manajer Papan. Dari menu pojok kiri atas, pilih "Kontribusi". Cari, lalu klik Papan Gerbera dan klik Instal. Keluar dan buka kembali Arduino IDE.

Untuk memastikan bahwa perpustakaan diinstal dengan benar, buka Alat -> Papan, dan gulir ke bagian bawah menu. Anda akan melihat bagian berjudul “Papan Gerbera,” di mana setidaknya akan muncul HexWear (jika bukan papan seperti mini-HexWear).

Langkah 3: Membuat Sketsa Arduino

Sketsa Arduino membaca nilai tegangan melintasi resistor seri di sirkuit dan memutuskan apakah ambang batas yang ditetapkan telah terpenuhi atau tidak. Jika ambang batas dilewati, HexWear menyalakan LED yang relevan dan mengirimkan sinyal kode ASCII ke laptop, yang dapat dibaca dan dipetakan ke catatan oleh Max 8 di langkah selanjutnya. Dengan menggunakan konfigurasi kabel yang sesuai dalam diagram sirkuit, semua pin yang diperlukan pada HexWear telah ditentukan dengan benar.

Kami melihat nilai ambang batas yang dicatat dalam sketsa tidak selalu konsisten di berbagai HEXWears. Salah satu rekomendasi yang kami miliki adalah menggunakan plotter serial untuk menentukan nilai analog yang dibaca dari sensor fleksibel dan menunjukkan bagaimana nilai ini berubah dari saat tidak ditekuk dibandingkan dengan ditekuk. Kemudian Anda dapat menggunakan ini untuk menentukan nilai ambang Anda sendiri yang merespons dengan benar perilaku sensor fleksibel di sirkuit Anda.

Langkah 4: Buat Patcher Max 8

Patcher Max 8 memetakan input keyboard atau sinyal yang diterima melalui saluran Bluetooth laptop ke output not instrumental. Patcher Max 8 yang kami gunakan dalam proyek kami terlampir dan tersedia untuk diunduh.

Saat menggunakan Max, ikuti langkah-langkah ini untuk menghubungkan pasangan bluetooth Anda ke Max:

• Konfirmasikan bahwa sketsa terkunci (kunci di kiri bawah harus ditutup)
• Konfirmasikan bahwa "X" di atas objek metro dimatikan (abu-abu bukan putih)
• Tekan tombol cetak masuk ke objek serial dan lihat port yang tersedia di Konsol Max
• Tentukan port yang benar dengan satu modul bluetooth berlabel, dan jika beberapa tersedia, coba masing-masing hingga Anda dapat mengonfirmasi mana yang berfungsi
• Selama proses ini, modul bluetooth Anda akan berkedip merah dan ketika berfungsi dengan baik, itu akan berubah menjadi keserakahan yang solid
• Terus mencoba sampai lampu hijau muncul di bluetooth
• Setelah Anda terhubung, kunci sketsa Anda dan tekan "X" di atas objek metro untuk mulai mendengarkan komunikasi bluetooth.

Langkah 5: Menyolder Port Expander, LED, dan Bluetooth Mate

Karena banyaknya jumlah kabel dan komponen listrik lainnya pada proyek kami yang diharapkan dapat dipasang pada sarung tangan, langkah-langkah penyolderan berikut dibiarkan lebih terbuka untuk interpretasi bagi pengguna.

Untuk menyambungkan port expander MCP23017 dengan kuat, kami menyolder sambungannya ke papan sirkuit tipis yang dapat kami tempatkan di sarung tangan kami. Kami menyolder kabel ke LED kami dan kemudian menyolder ujung masing-masing ke ground atau papan sirkuit yang menghubungkannya ke pin berlabel yang benar dari port expander. Kami kemudian menggunakan papan tempat memotong roti yang sama ini untuk menghubungkan daya ke pasangan bluetooth kami secara paralel dengan daya yang kami suplai ke pin kesembilan port expander.

Kami menggunakan heat shrink dan beberapa pita listrik di salah satu lokasi di mana ada kabel yang terbuka. Kami melampirkan foto untuk memberikan gambaran yang lebih baik tentang bagaimana kami melakukannya sendiri, tetapi perhatikan bahwa Anda bebas menggunakan teknik mana pun yang paling efektif untuk Anda.

Langkah 6: Menyolder Sensor Flex

Serupa dengan langkah sebelumnya, langkah ini tidak terlalu terkendala dan penyolderan bisa dilakukan namun dirasa paling efektif.

Untuk memungkinkan kebebasan bergerak terbesar untuk proyek kami, kami menyolder kabel ke kedua ujung sensor fleksibel kami dan kemudian menggunakan heat shrink untuk menutupi bagian mana pun dari kabel yang terbuka serupa dengan yang kami lakukan dengan LED.

Langkah 7: Menghubungkan ke HEXWear Termasuk Menggunakan Sumber Eksternal

Untuk menghubungkan kebanyakan kabel ini langsung ke HEXWear, kami menggunakan konektor crimp dan kemudian memasangnya langsung ke port yang berbeda dari HEXWear kami. Dengan cara ini kami memastikan koneksi langsung ke setiap port kami dan dapat dengan mudah menghapusnya jika kami ingin membuat proyek baru untuk HEXWear kami.

Kami juga menghubungkan sumber daya eksternal kecil yang dapat menampung tiga baterai AAA untuk menyediakan daya yang cukup untuk HEXWear kami. Kami menyematkan sumber daya eksternal ini ke gelang untuk memastikannya selalu terhubung dan tidak menghambat gerakan secara signifikan.

Langkah 8: Memasang Semuanya Ke Sarung Tangan

Terakhir, Anda harus memasang semuanya dengan benar ke sarung tangan sehingga produk Anda benar-benar dapat dipakai. Anda akan ingin menghubungkan setiap sensor flex ke jari yang sesuai, meniadakan ibu jari karena ketidakpraktisan kegunaannya, dan menghubungkan LED yang sesuai yang menyala ke sensor flex di jari yang sama. Cara paling efektif yang kami temukan untuk memastikan pembengkokan yang tepat dari sensor flex adalah selotip, tetapi menjahitnya ke sarung tangan dengan menggunakan selembar kain tambahan juga akan berfungsi dengan baik.

Anda kemudian harus menghubungkan HEXWear, port expander, dan bluetooth semuanya ke sarung tangan yang sama. Kami perhatikan juga sangat berpengaruh untuk menyematkan sumber daya eksternal ke gelang untuk memungkinkan mobilitas terbesar dan tidak menghambat mobilitas/daya tahan pakai. Sedangkan untuk komponen lainnya, kami merekomendasikan menggunakan ikatan pelintir untuk membungkus kelebihan kawat untuk mengkonsolidasikan ruang.

Pastikan Anda memiliki sambungan solder yang kuat dan tidak ada kabel yang terbuka sehingga ada fleksibilitas dan kebebasan yang besar untuk meletakkan komponen di tempat yang diperlukan sehingga produk tersebut seindah mungkin secara estetis.

Langkah 9: Debug dan Nikmati

Sepanjang proses ini ada kemungkinan besar untuk kesalahan, jadi kami sarankan untuk memeriksa apakah komponen Anda berfungsi seperti yang diharapkan secara konsisten selama proses berlangsung. Ini berarti secara konsisten menggunakan monitor serial pada sketsa Arduino untuk mengonfirmasi bahwa pembacaan sensor fleksibel Anda konsisten, memeriksa bahwa setelah apa pun disolder, ada koneksi yang kuat dan masih berfungsi dengan baik, dan tidak ada kabel yang terbuka. Karena banyaknya komponen listrik di tempat yang sangat kecil, kabel yang terbuka akan menjadi musuh terbesar Anda.

Setelah Anda berhasil membuat sarung tangan kerja, selamat menikmati! Bersenang-senang bermain-main dengan proyek Anda dan jangan ragu untuk mengganti suara piano Anda untuk sampel lain yang Anda inginkan untuk memiliki instrumen teknologi dpt dipakai yang benar-benar unik!