DRUŽITEĽ TEMPO DRUMMERA: 30 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Najdôležitejšou úlohou bubeníka je udržať si čas. To znamená zabezpečiť, aby bol rytmus pri každej skladbe konštantný.

Drummer's Tempo Keeper je zariadenie, ktoré pomáha bubeníkom udržať si ešte lepší čas. Skladá sa z malého piezo kotúča, ktorý sa pripevňuje k hlave bubna. Zakaždým, keď bubeník zasiahne malý bubon, zariadenie zobrazí údery za minútu na základe času medzi údermi. Ak sa pásmo začne neúmyselne zrýchľovať alebo spomaľovať, bubeník si to okamžite uvedomí a môže vykonať malú opravu, aby udržal konzistentné tempo.

Na nedávnom vystúpení s kapelou, pre ktorú hrám na bicie, si iný bubeník v publiku myslel, že moja kapela hrá na click track - metronóm, ktorý cvakne každým úderom do slúchadiel, ktoré nosia členovia kapely - pretože tento rytmus bol taký stabilný v každej piesni. Aký kompliment a pocta strážcovi tempa bubeníka!

Krok 1: ČASTI

Tu je kompletný zoznam dielov, ktoré potrebujete na vytvorenie strážcu teploty bubna, približné náklady a poznámky o tom, čo som použil na vytvorenie svojho. Tieto diely môžete získať na webových stránkach ako Amazon, eBay, Adafruit a SparkFun. Najlacnejšie diely sa zvyčajne predávajú na eBay a pochádzajú z Číny, takže doručenie môže trvať niekoľko týždňov. Ak dostanete lacný mikrokontrolér z Číny (ako som to urobil ja), musíte použiť iné ovládače, ako keď si kúpite značkové Arduino z USA. Poznamenal som si, čo musíte urobiť, aby ste si stiahli a nainštalovali ostatné ovládače.

1. Mikrokontrolér. Použil som klon Arduino Nano z Číny, ktorý bol dodaný s už spájkovanými hlavičkami. (4,50 dolára)

2. Štvormiestny displej. Uistite sa, že získate štvorciferný displej, ktorý používa štyri piny. Nezískajte 7-segmentový štvorciferný displej, pretože vyžaduje 12 pinov. (3,50 dolára)

3. Príloha projektu. Použil som kryt projektu RadioShack 3 "x 2" x 1 ". Uistite sa, že je plastový, pretože musíte vyrezať otvor pre štvorciferný displej. (6,00 dolárov)

4. Piezo Pretože táto časť sedí na bubne a je vystavená veľkému pohybu a vibráciám, mali by ste použiť piezo s puzdrom okolo neho. Existujú lacné verzie s plastovým plášťom, ale ja som sa rozhodol pre silnejší kryt, ktorý sa používa na snímače gitár. (10,00 dolárov)

5. Predlžovací drôt na piezo. Použil som bežný drôt 22 AWG. (1,00 USD)

6. Rezistor 10K Ohm. 10K je hnedá - čierna - oranžová - zlatá. (0,25 dolára)

7. Batéria. Toto bolo pre mňa najľahšie riešenie, pretože som sa nechcel trápiť s alkalickými batériami, slúži ako základňa pod boxom projektu a vydrží navždy! Na niečo menšie by ste pravdepodobne mohli použiť pár gombíkových batérií. (8,00 dolárov)

8. Kábel USB. Kábel napája Nano z batérie a poskytuje rozhranie medzi vašim počítačom a Nano na odoslanie náčrtu. (0,00 USD - súčasťou mikrokontroléra)

9. Perf Board. Komponenty spájkujete s doskou a potom vystrihnete iba časť, ktorú používate. (2,00 USD)

10. Breadboard. Najprv som zostavil prototyp tohto projektu pomocou plastovej dosky a prepojovacích káblov. Akonáhle som mal správne fungovať, spájal som konečnú verziu s doskou perf. Nemusíte to robiť, ale odporúča sa to. (2,00 USD)

11. Prepojovacie vodiče. Na zostavenie, testovanie a spájkovanie potrebujete štyri vodiče muž-žena. (1,00 USD)

12. Prúžky na suchý zips. Na suchý zips pripevnite piezo snímač na malý bubienok. Môžete ho tiež použiť na pripojenie krytu projektu a akumulátora. (0,80 dolára)

Celkové približné náklady: 39,05 dolára

Krok 2: NÁSTROJE

Tu sú nástroje, ktoré budete potrebovať na zostavenie projektu

1. Spájkovačka. Akonáhle prototyp bude fungovať, premiestnite súčiastky z doštičky na dosku na perf.

2. Spájka. Rovnaké ako #1.

3. Dremel alebo podobný nástroj. Toto použijete na rezanie dosky perf a na vytváranie otvorov v kryte projektu pre displej a port USB.

4. Elektrická páska. Na piezo spájkujete predlžovacie vodiče a potom okolo miesta, ktoré ste spájkovali, prilepíte elektrickú pásku.

5. Skrutkovač. Potrebujete to na otvorenie a zatvorenie krytu projektu.

6. Počítač. Svoju skicu napíšete do počítača a nahráte do mikrokontroléra.

7. Softvér Arduino IDE. (k dispozícii aj ako webový nástroj).

Krok 3: AKO TO FUNGUJE

Predtým, ako to dáte dohromady, je užitočné pochopiť, ako to funguje.

1. Piezo* je komponent, ktorý meria množstvo vibrácií. Pripevníme piezo k pasci a bubny piezo k mikrokontroléru, aby sme zistili, koľko vibrácií je prítomných na bubne.

2. Náčrt mikrokontroléra číta piezo, aby určil, kedy bol zasiahnutý bubon, a zaznamenáva čas. Pri nasledujúcom zasiahnutí bubna si tento čas všimne a vypočíta údery za minútu na základe tohto a predchádzajúceho úderu.

3. K mikrokontroléru tiež pripájame digitálny displej. Potom, čo vypočíta údery za minútu, zobrazí výsledok na digitálnom displeji. Túto časť zariadenia môžete dať kamkoľvek, kde sa vám počas hrania bude zobrazovať. Svoju som položil vedľa vysokého stolíka na podlahe.

Poznámka: Ak nehráte štvrtinové noty na pasci, čítanie bude odrážať čokoľvek, čo hráte. Počkajte, kým sa nevrátite k rytmu skladby, aby ste určili rýchlosť.

* V tomto projekte používame piezo ako VSTUPNÝ komponent na meranie množstva vibrácií. V iných projektoch, keď ho použijete ako komponent VÝSTUP, vytvára vibrácie a stane sa reproduktorom!

Krok 4: PROTOTYP BREADBOARD

Pretože spájkovanie nie je môj najlepší talent, najskôr som spojil prototyp zariadenia pomocou plastovej dosky a prepojovacích káblov, aby som sa ubezpečil, že funguje. Akonáhle to fungovalo, presunul som to na dosku na perf a spojil som to. Ak ste ostrieľaný výrobca, môžete túto časť preskočiť a namiesto toho spájkovať priamo s doskou.

1. Vložte mikrokontrolér do stredu dosky, aby bol stĺpik plastu, ktorý oddeľuje kolíky na ľavej strane dosky a kolíky na pravej strane dosky. Uistite sa, že port USB je na okraji dosky, a nie v strede, ako je znázornené na obrázku.

Krok 5: PRIPOJTE PIEZO

Piezo je analógový senzor, pretože hlási hodnotu medzi 0 a 1024, takže sa musí pripojiť k analógovému kolíku na Arduine. Použil som prvý analógový pin, A0.

1. Pripojte kladný (červený) vodič piezo k kolíku A0 na Arduine.

2. Pripojte záporný (čierny) vodič piezo k jednému z uzemňovacích (GND) kolíkov na Arduine.

Krok 6: PRIPOJTE Rezistor

Pripojte odpor k rovnakým kolíkom, ku ktorým je pripojené piezo (A0 a GND)

(Nezáleží na tom, ktorá strana rezistora sa pripája ku ktorému kolíku; sú rovnaké.)

Krok 7: PRIPOJTE PIN DISPLEJA CLK

Štvormiestna zobrazovacia jednotka sa pripája k dvom digitálnym kolíkom na Arduine. Na Nano som použil prvé dva digitálne piny, ktorými sú D2 a D3.

Pripojte pin CLK na displeji k pinu D3 na Arduine pomocou kábla žena-muž

Krok 8: PRIPOJTE DISPLEJ DIO PIN

Pripojte pin DIO na displeji k pinu D2 na Arduino pomocou kábla žena-muž

Krok 9: PRIPOJTE DISPLEJ VCC PIN

Pripojte kolík VCC na displeji k 5V napájaciemu kolíku na Arduine pomocou kábla žena-muž

Krok 10: PRIPOJTE DISPLEJ GND PIN

1. Pripojte kolík GND na displeji ku kolíku GND na Arduine pomocou kábla žena-muž.

To je všetko, čo je k prototypu elektroniky k dispozícii

Krok 11: STIAHNUTIE OVLADAČOV CH340 (voliteľné)

Ak používate lacnejšie Arduino z Číny, pravdepodobne na komunikáciu s počítačom používa čip CH340. Musíte si stiahnuť a nainštalovať ovládače pre tento čip. Oficiálne ovládače si môžete stiahnuť z tohto webu (stránka je v angličtine a čínštine, ak sa pozriete pozorne). Nainštalujte ovládače do počítača spustením spustiteľného súboru.

Krok 12: STIAHNUTE DIGITÁLNU KNIŽNICU (TM1637)

Štvormiestny displej používa čip TM1637. Musíte si stiahnuť knižnicu, ktorá uľahčuje zobrazenie čísel na digitálnom displeji. Prejdite na https://github.com/avishorp/TM1637. Vyberte položku Klonovať alebo Stiahnuť a vyberte položku Prevziať zip. Uložte súbor do počítača.

Krok 13: Nainštalujte knižnicu digitálneho displeja

1. Spustite na počítači softvér Arduino IDE. Predstaví obrys prázdneho náčrtu.

2. Vyberte položku Skica | Zahrnúť knižnicu | Pridajte knižnicu. ZIP… a zvoľte súbor, ktorý ste stiahli z Githubu, aby ste nainštalovali knižnicu.

Krok 14: VYBERTE DOSKU A PORT ARDUINO

1. Pripojte Arduino k počítaču pomocou kábla USB. Potom prepnite na Arduino IDE a nový náčrt, ktorý je otvorený.

2. Vyberte správnu dosku, napríklad Arduino Nano.

3. Vyberte port, ku ktorému je Arduino pripojené v počítači.

Krok 15: Načrtnutie: POZADIE

1. Aby sme určili, či bol zasiahnutý bubon, odčítali sme kolík piezového senzora A0. Piezo meria množstvo vibrácií na bubne a dáva nám hodnotu medzi 0 (žiadne vibrácie) a 1024 (maximálne vibrácie).

2. Keďže z hudby a ostatných nástrojov môžu dochádzať k miernym vibráciám, nemôžeme tvrdiť, že akékoľvek čítanie nad nulou naznačuje úder do bubna. Keď kontrolujeme čítanie z piezo, musíme počítať s určitým hlukom. Túto hodnotu nazývam THRESHHOLD a vybral som 100. To znamená, že akékoľvek čítanie nad 100 znamená úder do bubna. Všetko, čo má 100 alebo menej, je len hluk. Tip: Ak zariadenie zobrazuje hodnoty, keď ste ešte nenarazili na bubon, zvýšte túto hodnotu.

3. Pretože počítame údery za minútu, musíme sledovať čas každého zdvihu na bubon. Mikrokontrolér sleduje počet milisekúnd, ktoré uplynuli od jeho spustenia. Táto hodnota je nám k dispozícii s funkciou millis (), čo je dlhé celé číslo (typ dlhý).

Krok 16: Načrtnutie: PREDNASTAVENIE

V hornej časti náčrtu nad funkciou nastavenia zadajte nasledujúci text. (Ak chcete, konečný náčrt si môžete stiahnuť na konci vysvetlenia).

1. Najprv zahrňte dve knižnice, ktoré potrebujeme: TM1637Display, ktorý ste stiahli, a math.h.

2. Ďalej definujte piny, ktoré používame. Ak si pamätáte zo montáže zariadenia, pin CLK je digitálny pin 2, pin DIO je digitálny pin 3 a piezo pin je A0 (analógový 0).

3. Zatiaľ definujte THRESHHOLD ako 100.

4. Potom vytvorte dve premenné, ktoré potrebujeme pre skicu nazvanú čítanie (aktuálne čítanie piezo senzora) a lastbeat (čas predchádzajúceho zdvihu).

5. Nakoniec inicializujte knižnicu TM1637 tak, že jej odovzdáte čísla pinov, ktoré používame, CLK a DIO.

// Knižnice

#include #include // Pins #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Premenné int reading; dlho poslednýBeat; // Nastavenie knižnice displeja TM1637Display display (CLK, DIO);

Krok 17: Načrtnutie: FUNKCIA NASTAVENIA

Ak zostavujete skicu krok za krokom, pre funkciu setup () zadajte nasledujúci príkaz.

1. Pomocou funkcie pinMode vyhláste piezo pin ako VSTUPNÝ pin, pretože z neho budeme čítať.

2. Pomocou funkcie setBrightness nastavte digitálny displej na najjasnejšiu úroveň. Používa stupnicu od 0 (najmenej jasný) do 7 (najjasnejší).

3. Pretože nemáme predchádzajúci zdvih bubna, nastavte túto premennú na aktuálny čas.

neplatné nastavenie () {

// Nastavenie pinov pinMode (PIEZO, INPUT); // Nastavenie jasu displeja display.setBrightness (7); // Zaznamenajte prvý zásah ako teraz lastBeat = millis (); }

Krok 18: TELO SKICA: LOGIKA

Ak tvoríte skicu krok za krokom, zadajte pre funkciu main loop () nasledujúci text.

1. Odčítajte hodnotu piezo senzora, kým senzor nečíta hodnotu nad prahovou hodnotou, čo indikuje zasiahnutie malého bubna. Uložte aktuálny čas zdvihu ako tento úder.

2. Potom zavolajte funkciu CalculateBPM na výpočet úderov za minútu. Na výpočet odovzdajte funkcii čas tohto zdvihu a čas posledného zdvihu. (Ďalší krok obsahuje telo funkcie). Výsledok uložte v úderoch za minútu.

3. Ďalej zobrazte údery za minútu na LED displeji odovzdaním výsledku funkcii z knižnice TM1347 s názvom showNumberDec ().

4. Nakoniec nastavte čas predchádzajúceho úderu (lastbeat) na čas tohto zdvihu (thisbeat) a počkajte na ďalší úder do bubna.

prázdna slučka () {

// Dostali sme úder na bubon? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Zaznamenajte čas, vypočítajte tep / min a zobrazte výsledok dlho thisBeat = millis (); int bpm = countBPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat je teraz lastBeat pre ďalší úder bubna lastBeat = thisBeat; }}

Krok 19: Načrtnite: VÝPOČET TERMÍNOV ZA MINÚTU

Tip: Umiestnite túto funkciu nad funkciu nastavenia v programe, aby ste ju nemuseli deklarovať dvakrát.

Vzorový výpočet nájdete v diagrame vyššie.

1. Vytvorte funkciu na vykonávanie výpočtu úderov za minútu (bpm). Ako parametre akceptujte čas tohto zdvihu valca (thisTime) a čas predchádzajúceho zdvihu valca (lastTime).

2. Odpočítajte čas medzi dvoma údermi bubna a uložte ich, ktoré uplynuli. Rozdiel v čase poskytuje počet úderov (1) za milisekundu (ms).

3. Preveďte údery za milisekundu na údery za minútu. Pretože uplynie 1 000 milisekúnd za sekundu, vydelte 1 000 časom medzi týmito dvoma údermi, aby ste získali údery (1) za sekundu. Pretože za minútu je 60 sekúnd, vynásobte ich 60 a získajte takty (1) za minútu. Zaokrúhlite konečný výsledok a vráťte celočíselnú hodnotu (celé číslo).

Ak chcete, môžete si z tohto kroku stiahnuť konečný náčrt

int countBPM (long thisTime, long lastTime) {

dlho uplynul = thisTime - lastTime; dvojité bpm = okrúhle (1000. / uplynul * 60); return (int) bpm; }

Krok 20: ULOŽTE A NAHRAJTE

1. V Arduino IDE vyberte Súbor a zvoľte Uložiť. Zadajte názov náčrtu a kliknutím na tlačidlo Uložiť náčrt uložíte (musíte ho pomenovať iba pri prvom uložení).

2. Vyberte položku Skica a kliknutím na položku Nahrať nahrajte skicu do svojho Arduina a pripravte sa na testovanie.

Krok 21: PRIPOJTE BATÉRIU A TESTUJTE PROTOTYP

Pred zostavením konečnej verzie zariadenie vyskúšajte.

1. Pripojte batériu k mikrokontroléru t

2. Umiestnite piezo na malý bubienok a podržte ho na mieste prstom.

3. Niekoľkokrát zasiahnite malý bubon a overte, či čítanie poskytuje údery za minútu na základe úderov bubna.

3. Akonáhle to funguje správne, môžete spájkovať konečnú verziu.

Krok 22: VODIČE ROZŠÍRENIE VODIČA DO PIEZO

1. Pretože piezo bude na bubne a zvyšok jednotky bude niekde inde, musíte na piezo natiahnuť množstvo drôtu. Konce piezo spájkujte asi na tri stopy drôtu, aby ste získali väčšiu vôľu.

Tip: Ak váš predlžovací kábel nie je zafarbený, označte, ktorý je červený a ktorý čierny vodič z piezo.

Krok 23: PRESUNÚTE KOMPONENTY DO PERF DOSKY

Ďalej presuňte obvody z plastového dosky na dosku perf a spojte komponenty. Spájkovaná verzia by mala byť identická s verziou breadboard.

1. Presuňte mikrokontrolér z plastového dosky na dosku perf a uistite sa, že ľavá a pravá sada pinov nie sú pripojené a konektor USB smeruje správnym smerom. Každý kolík spájkujte s doskou perf.

2. Zapájajte dlhé piezo vodiče, ktoré ste pripevnili (čierny drôt k GND a červený vodič k A0).

3. Odpájkujte odpor na rovnaké kolíky ako piezo.

4. Spájkujte zobrazovaciu jednotku tak, ako bola zapojená na doske (CLK až D3; DIO až D2; VCC až +5V a GND až GND).

Krok 24: OREZNITE PERF DOSKU

1. Opatrne odstrihnite nepoužité časti výkonnej dosky tak, aby sa mikrokontrolér zmestil do krytu projektu.

Krok 25: UZATVORENIE PROJEKTU: ÚPRAVA DIGITÁLNEHO DISPLEJA

1. Pomocou dremelu alebo podobného nástroja vyrežte otvor v hornej časti krytu projektu, aby sa zmestil na digitálny displej.

Krok 26: PRIPOJENIE PROJEKTU: ÚPRAVA USB

1. Vyrežte otvor na boku krytu projektu pre port USB.

Krok 27: ZATVORENIE PROJEKTU: ZÁRUKA PRE PIEZO VODIČE

Na opačnom konci, ako je pripojenie USB mikrokontroléra, vyrežte malý zárez pre piezo vodiče.

Krok 28: MONTÁŽNÁ ZÁVEREČNÁ JEDNOTKA

1. Namontujte displej v hornej časti krytu projektu tak, aby sa zmestil do otvoru, ktorý ste vytvorili.

2. Namontujte dosku perf s mikrokontrolérom do spodnej časti krytu projektu tak, aby bol port USB prístupný cez otvor, ktorý ste vytvorili.

Tip: Medzi dve dosky som vložil malý kúsok korkovej dosky, aby sa navzájom nedotýkali.

Krok 29: SPOJOVACIE PRIPOJENIE PROJEKTU SPOLU

Nasaďte piezo drôty cez zárez, ktorý ste vytvorili, a zaskrutkujte kryt projektu dohromady.

Krok 30: MONTÁŽ PIEZO A TEST

1. Namontujte piezo na hlavu bubna pomocou pásikov na suchý zips.

2. Prosím, položte zvyšok zariadenia na podlahu alebo na iné miesto, ktoré je dobre viditeľné pri hraní na bicie.

3. Zapôsobte na svojich spolužiakov vylepšenými časomeracími schopnosťami!