Air Piano с ИК-датчиком приближения и Arduino Uno Atmega 328: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Обычно пианино, будь то электрическое или механическое, работает на простом механизме нажатия кнопки. Но вот поворот: мы могли бы просто избавиться от необходимости использовать клавиши в пианино, используя некоторые датчики. И инфракрасные датчики приближения лучше всего подходят для этой цели, потому что они просты в использовании, а также занимают всего один цифровой вывод на плате микроконтроллера. Кроме того, эти датчики являются одними из самых дешевых датчиков на рынке. Я использую зуммер в качестве музыкального выхода, но вы можете использовать подходящий динамик / сабвуфер. В будущем я с нетерпением жду возможности дополнить проект усилением низких частот с помощью сабвуфера.

Запасы

1) 10 ИК-датчик приближения

2) Arduino uno / mega

3) винты (по желанию)

4) Провода

5) Пьезоэлектрический зуммер

6) Черный картон / Черная лента для виолончели

Шаг 1: Установка ИК-датчиков

Модули инфракрасных датчиков имеют монтажное отверстие в центре. Вы можете использовать отверстие для крепления датчика с помощью плотного винта или просто приклеить его клеем. Я использовал акриловый лист в качестве основы и просверлил отверстия в акриле с правильной разметкой, где каждое отверстие было на расстоянии 2 см друг от друга. Не располагайте датчики слишком близко друг к другу, так как это может испортить впечатление от игры на пианино.

Шаг 2: Подключение датчиков

Подключите все положительные клеммы датчиков с помощью провода и припоя (по желанию). Также подключите все контакты заземления всех датчиков. Наконец, вам нужно подключить выходные контакты датчика Ir к цифровым контактам платы микроконтроллера. В моем случае это Arduino uno. Помните, что при обнаружении препятствия выходной сигнал датчика низкий. Итак, если вы хотите подключить светодиод в качестве индикатора в цепи, подключите отрицательный вывод к выходу датчика, а положительный - к положительной шине 3,3 В Arduino uno.

Шаг 3: Подключение выхода

Теперь подключите вывод цифрового выхода к положительному выводу зуммера / динамика. И подключите отрицательную клемму к земле Arduino uno. Если вы используете зуммер / динамик, для которого требуется высокое напряжение, рекомендуется использовать npn bjt, потому что он имеет очень быстрое переключение и может плавно работать с входами переменной частоты от Arduino. Также убедитесь, что если вы используете зуммер высокой мощности, не используйте источник питания от Arduino. Вместо этого используйте внешний источник, но в моем случае энергопотребление низкое, поэтому я использую его напрямую от Arduino.

Шаг 4: Регулировка диапазона ИК-датчика и покрытия черными рулонами Carsheet

Используйте потенциометр на сенсорном модуле, чтобы отрегулировать диапазон, подходящий для ваших клавиш пианино. Теперь установите черные рулоны картона на нем, светодиод модуля датчика и фотодиод, как показано на рисунке. Это сделано для предотвращения обнаружения нежелательного препятствия в другом направлении. Мы хотим обнаруживать пальцы только спереди. И мы используем черный лист для карточек, потому что черный поглощает все длины волн и даже инфракрасные.

Шаг 5: Код для платы микроконтроллера

Код начинается с определения частот, для которых мы хотим выводить зуммер / динамик. Затем мы определяем контакты, которые собираемся использовать для входов датчиков. Затем мы настраиваем наши контакты в void setup (). В void loop () я только что использовал условные операторы, потому что код становится простым и достаточно хорош для текущих нужд.