बायोडाटा सोनिफिकेशन: ३६ चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

दो जांचों में बिजली उत्पन्न करनेवाली चालन में परिवर्तन के आधार पर मिडी नोट उत्पन्न करें।

नवीनतम कोड संस्करण और अद्यतन ट्यूटोरियल के लिए कृपया Electricityforprogress.com पर जाएं और मेरी github परियोजना https://github.com/electricityforprogress/BiodataSonificationBreadboardKit चेकआउट करें।

चरण 1: सोल्डरलेस ब्रेडबोर्ड

इलेक्ट्रॉनिक्स प्रयोग में एक प्रमुख उपकरण सोल्डलेस ब्रेडबोर्ड है। उपयोगकर्ताओं को घटकों को एक साथ जोड़ने और आसानी से पुन: कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देते हुए, ब्रेडबोर्ड नए लोगों को इलेक्ट्रॉनिक्स और अनुभवी इंजीनियरों को प्रोटोटाइप डिजाइन और इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को आसानी से जोड़ने की सुविधा देता है।

ब्रेडबोर्ड में छेदों की एक श्रृंखला होती है जो विद्युत रूप से जुड़े होते हैं। 5 कनेक्टेड पॉइंट पॉइंट के टर्मिनल स्ट्रिप्स में ब्रेडबोर्ड के पार क्षैतिज पंक्तियाँ चलती हैं और अक्षरों से चिह्नित होती हैं abcde तथा fghij। ब्रेडबोर्ड के बीच में एक बड़ा विभाजन क्षैतिज पंक्तियों को अलग करता है, इससे डुअल इनलाइन पैकेज (डीआईपी) माइक्रोचिप्स के उपयोग की सुविधा मिलती है। ब्रेडबोर्ड के किनारों पर छेद के लंबवत स्तंभ होते हैं, जिन्हें आमतौर पर लाल और नीली रेखाओं से चिह्नित किया जाता है। इन ऊर्ध्वाधर स्तंभों का उपयोग अक्सर बिजली कनेक्शन (सकारात्मक वोल्टेज और जमीन) के लिए किया जाता है, और इन्हें 'बस' कहा जाता है। हम अपने सभी सकारात्मक और जमीनी कनेक्शनों को ब्रेडबोर्ड के प्रत्येक तरफ इन बसों से जोड़ेंगे। बाद के चरण में हम ब्रेडबोर्ड के प्रत्येक तरफ ग्राउंड्स और पॉजिटिव बसों को एक साथ जोड़ देंगे।

दो इलेक्ट्रॉनिक घटकों को 'कनेक्ट' करने के लिए, हम केवल भागों के लीड (या 'पैर') को आसन्न क्षैतिज छिद्रों में रखते हैं। यह उपयोगकर्ता को 5 बिंदुओं की प्रत्येक क्षैतिज पंक्ति का उपयोग करके कई घटकों को एक साथ जोड़ने की अनुमति देता है।

चरण 2: 555 टाइमर डालें

555 टाइमर एक 8 पिन डीआईपी माइक्रोचिप है, जिसे हम विद्युत चालकता को मापने में सक्षम एक अद्भुत मल्टीवीब्रेटर के रूप में कॉन्फ़िगर करेंगे। चिप को ओरिएंट करें ताकि पिन 1 सबसे ऊपर हो - आपको चिप पर पिन 1 के पास एक छोटा वृत्त दिखाई देगा, वह आरेख भी देखें जो 555 टाइमर पर प्रत्येक पिन की पहचान करता है।

555 टाइमर को ब्रेडबोर्ड के नीचे रखें। ब्रेडबोर्ड को बीच में एक गैप के साथ व्यवस्थित किया गया है, माइक्रोचिप को इस गैप के पार फैलाना चाहिए। ब्रेडबोर्ड की पंक्तियों को क्रमांकित किया गया है, हम पंक्ति 27 में पिन 1 के साथ 27, 28, 29 और 30 पंक्तियों में 555 टाइमर सम्मिलित करेंगे।

चरण 3: पिन 1 से ग्राउंड

555 पिन 1 को ग्राउंड से जोड़कर, ग्राउंड बस में पंक्ति 27 कॉलम ए से जम्पर वायर जोड़ें।

चरण 4: समय संधारित्र C1

555 टाइमर के पिन 1 और पिन 2 के बीच टाइमिंग कैपेसिटर C1 (0.0042uF) को कनेक्ट करें। कॉलम बी में 27 और 28 पंक्तियों में छोटे नीले संधारित्र को सम्मिलित करें।

यह संधारित्र टाइमर की समग्र आवृत्ति सीमा निर्धारित करता है, यहां हम 555 में से दालों के उच्चतम रिज़ॉल्यूशन को प्राप्त करने के लिए बहुत कम मूल्य का उपयोग करते हैं क्योंकि हम दो जांचों में विद्युत समाई में उतार-चढ़ाव को मापते हैं।

चरण 5: कैपेसिटर C2. को डिकूपिंग करना

555 टाइमर के पॉज़िटिव और ग्राउंड, पिन 1 और 8 को पंक्ति 27, कॉलम डी और जी में उच्च आवृत्ति डिकूपिंग कैपेसिटर C2 (1uF) से कनेक्ट करें।

ब्रेडबोर्ड पर बेहतर फिट होने के लिए, कैपेसिटर के पैरों को ट्रिम करना मददगार हो सकता है, लेकिन माइक्रोचिप को फैलाने के लिए पैरों के लिए पर्याप्त जगह छोड़ने और ब्रेडबोर्ड सॉकेट से पूरी तरह से जुड़ने के लिए सावधान रहें।

चरण 6: इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र C3 को डिकूपलिंग करना

555 टाइमर के पॉज़िटिव और ग्राउंड, पिन 1 और 8 को पंक्ति 27, कॉलम C और H में लो फ़्रीक्वेंसी डिकूपिंग इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर C3 (41uF) से कनेक्ट करें।

ध्यान दें कि इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर ध्रुवीकृत होते हैं, टोपी के नीचे एक सफेद पट्टी के साथ नकारात्मक अंत की पहचान करते हैं; सुनिश्चित करें कि कैपेसिटर का नेगेटिव साइड पिन 1 (ग्राउंड) कॉलम C पर जाता है और कैपेसिटर का पॉजिटिव साइड पिन 8 (पॉजिटिव) कॉलम H पर जाता है।

चरण 7: एलईडी आउटपुट

555 टाइमर रो 29 पिन ए के आउटपुट पिन 3 और ग्राउंड बस में लाल एलईडी जोड़ें। ग्राउंड बस होल में से एक में एलईडी के छोटे पैर के साथ, पंक्ति 29 कॉलम ए में एलईडी (एनोड) की लंबी लीड रखें।

**- एल ई डी ध्रुवीकृत हैं और उन्हें सही अभिविन्यास में डाला जाना चाहिए। एलईडी के कैथोड पैर (नकारात्मक) को एलईडी के किनारे एक चपटा किनारे से पहचाना जा सकता है, और सकारात्मक एनोड को लंबे पैर से पहचाना जा सकता है। एलईडी की ध्रुवता और रंग को एक साधारण बटन बैटरी का उपयोग करके पहचाना जा सकता है, एलईडी लीड के बीच बैटरी को स्लाइड करके, आप या तो एलईडी चमक देखेंगे या नहीं, बैटरी को दूसरी दिशा में बदलने का प्रयास करें। जब बैटरी + (चौड़ा फ्लैट) सिरा एनोड (लंबे पैर) से जुड़ा होता है और बैटरी - (छोटा बटन) कैथोड ग्राउंड लेग से जुड़ा होता है, तो एलईडी रोशन होगी। एक CR2032 3v बटन बैटरी लें और इसे आज़माएं!

अंतिम चरण में सब कुछ काम करने के बाद, आप वापस आ सकते हैं और यदि वांछित हो तो एलईडी के पैरों को ट्रिम कर सकते हैं।

सूचना: सभी सामान्य परिस्थितियों में, आउटपुट पिन और एलईडी के बीच एक रोकनेवाला जोड़ा जाएगा। इस किट के निर्माण को सरल बनाने के लिए, वर्तमान सीमित प्रतिरोधों को छोड़ दिया गया है। हमने किट में प्रत्येक एलईडी के लिए प्रतिरोधों को शामिल किया है। वर्तमान सीमित प्रतिरोधों सहित संशोधित निर्देश परिशिष्ट के रूप में प्रदान किए जाएंगे।

चरण 8: जम्पर 555 ट्रिगर टू दहलीज

555 टाइमर रो 28 कॉलम डी से रो 29 कॉलम जी के पिन 2 और पिन 6 के बीच एक जम्पर वायर कनेक्ट करें।

यह 555 टाइमर के थ्रेशोल्ड और ट्रिगर पिन को जोड़ता है, जो प्राथमिक इलेक्ट्रोड के लिए इनपुट कनेक्शन बनाते हैं।

चरण 9: जम्पर 555 V+. पर रीसेट करें

555 टाइमर के पिन 4 को पॉजिटिव बस से जम्पर वायर रो 30 कॉलम डी का उपयोग करके पॉजिटिव बस से कनेक्ट करें

555 टाइमर के पिन 8 को पॉजिटिव बस से जम्पर वायर रो 27 कॉलम I का उपयोग करके पॉजिटिव बस से कनेक्ट करें

(छवि जोड़ें और ५५५ वीसीसी के लिए वी+ में कदम रखें)

चरण 10: रोकनेवाला R1 100K 555 सकारात्मक बस में निर्वहन

555 के पिन 7 और पॉजिटिव बस के बीच रेसिस्टर R1 (100k) कनेक्ट करें। रेसिस्टर के एक साइड को रो 28 कॉलम J में और रेसिस्टर के दूसरे साइड को पॉजिटिव बस में रखें।

चरण 11: जांच इनपुट जैक

प्रोब इनपुट एक 3.5 मिमी मोनो जैक है, जो दो सोल्डर पिन के माध्यम से ब्रेडबोर्ड से जुड़ता है। जबकि यह एक तंग जगह है, जैक को मिलाप किया गया हेडर पिन पंक्ति 28 और 29 कॉलम एच में फिट होगा।

उपयोगकर्ता के लिए किट बनाना आसान बनाने के लिए हैडर पिन को जैक में जोड़ा गया है। कृपया ध्यान दें कि जैक या पिन पर अधिक दबाव मिलाप कनेक्शन को नुकसान पहुंचा सकता है। यदि आपके किट में जैक को टांका लगाने वाले हेडर पिन नहीं हैं, तो कृपया जैक और हेडर के लिए सोल्डरिंग निर्देशों के लिए परिशिष्ट देखें।

चरण 12: सकारात्मक बस जम्पर

ब्रेडबोर्ड के दोनों किनारों पर पॉज़िटिव बस को बाएँ और दाएँ (लाल) पावर बस के शीर्ष उच्चतम बिंदुओं के बीच एक जम्पर तार डालकर कनेक्ट करें।

चरण 13: ग्राउंड बस जम्पर

ब्रेडबोर्ड के दोनों किनारों पर ग्राउंड बस को बाएँ और दाएँ (नीला) ग्राउंड बस के शीर्ष उच्चतम बिंदुओं के बीच एक जम्पर तार डालकर कनेक्ट करें।

चरण 14: गैल्वेनोमीटर का परीक्षण

अब हम कुछ बैटरियों को जोड़ने और 555 टाइमर से निर्मित गैल्वेनोमीटर का परीक्षण करने के लिए तैयार हैं।

ब्लैक बैटरी बॉक्स में 3 AA बैटरी डालें, सुनिश्चित करें कि बॉक्स पर पावर स्विच 'ऑफ' स्थिति में है। ब्रेडबोर्ड पॉजिटिव (लाल) बस में बैटरी बॉक्स लाल तार संलग्न करें, बैटरी बॉक्स ब्लैक वायर को ब्रेडबोर्ड ग्राउंड (नीला) बस में संलग्न करें। अब बैटरी बॉक्स के पावर स्विच को 'चालू' पर स्लाइड करें। एलईडी को रोशन किया जाना चाहिए, यह दिखाते हुए कि 555 टाइमर चालू है।

गैल्वेनोमीटर से कनेक्ट होने वाले 3.5 मिमी जैक में सफेद इलेक्ट्रोड लीड (अभी तक चिपचिपे पैड का उपयोग करने से परेशान न हों) संलग्न करें। इलेक्ट्रोड के धातु बटन सिरों को अपनी उंगलियों से स्पर्श करके, आप चालकता में परिवर्तन के आधार पर एलईडी फ्लैश देख पाएंगे। इलेक्ट्रोड को बहुत हल्के से छूने से एलईडी फ्लैश को धीरे-धीरे चालू और बंद दिखाया जा सकता है, इलेक्ट्रोड को वास्तव में कठिन दबाकर एलईडी बहुत तेजी से चमकती है, ऐसा प्रतीत होता है कि एलईडी जलती रहती है या थोड़ी मंद हो जाती है।

चरण 15: ATMEGA328 28pin DIP डालें

आपका MIDIsprout किट एक प्रीप्रोग्राम्ड ATMEGA328 माइक्रो कंट्रोलर के साथ आता है, जिसमें फ़्यूज़ आंतरिक ऑसिलेटर (फ़्यूज़: Low-E2 High-D9 Ext-FF) पर 8Mhz पर चलने के लिए सेट होते हैं, और MIDIsprout फर्मवेयर के साथ प्रीलोडेड होते हैं। इस 28 पिन डीआईपी में 14 पिनों की दो समानांतर पंक्तियाँ हैं।

ब्रेडबोर्ड के शीर्ष पर 328p चिप डालें, चिप पर छोटे सर्कल द्वारा पिन 1 की पहचान करते हुए, पंक्तियों 1 - 14 में कॉलम ई और एफ में अंतराल में डीआईपी फैले हुए हैं।

**आसानी से रीप्रोग्राम और प्रयोग करने के लिए, ब्रेडबोर्ड के पिन 9 और 10 पर 16Mhz ऑसिलेटर जोड़ना संभव है, और MIDIsprout कोड के संशोधनों के साथ एक arduino Uno बोर्ड का उपयोग करके प्रोग्राम करना संभव है। ATMEGA328 को ICSP के माध्यम से एक बाहरी प्रोग्रामर (अन्य arduino) और जम्पर तारों के चक्रव्यूह के साथ पुन: प्रोग्राम किया जा सकता है;)

**इसके अलावा एक परिशिष्ट के रूप में, MIDIsprout किट को गैल्वेनोमीटर को इकट्ठा करने के लिए पिछले चरणों का उपयोग करके बनाया जा सकता है, जिसमें ब्रेडबोर्ड सीधे Arduino Uno से जुड़ा होता है! बने रहें…

संदर्भ के लिए, कोड वर्तमान संस्करण MIDIsprout में पहले से लोड किया गया है:

Arduino कोड:

चरण 16: ATMEGA328. को पावर दें

पंक्ति 7 कॉलम ए और पॉजिटिव बस के बीच एक जम्पर का उपयोग करके सकारात्मक बस में 328 पर वीसीसी पिन संलग्न करें।

चरण 17: ATMEGA328. को ग्राउंड करें

328 पर ग्राउंड पिन को रो 8 कॉलम बी और ग्राउंड बस के बीच जम्पर का उपयोग करके ग्राउंड बस में संलग्न करें।

चरण 18: ATMEGA328 (एनालॉग) को पावर दें

पंक्ति 9 कॉलम जे और पॉजिटिव बस के बीच एक जम्पर का उपयोग करके सकारात्मक बस में 328 पर एनालॉग वोल्टेज पिन संलग्न करें।

चरण 19: ATMEGA328 (एनालॉग) को ग्राउंड करें

328 पर ग्राउंड पिन को रो 7 कॉलम J और ग्राउंड बस के बीच जम्पर का उपयोग करके ग्राउंड बस में संलग्न करें।

चरण 20: 555 टाइमर आउटपुट ATMEGA328 इनपुट के लिए

आउटपुट पिन को 555 टाइमर से 328 पर इनपुट पिन 4 से 555 टाइमर पिन 3 रो 29 कॉलम डी और रो 4 कॉलम डी के बीच जम्पर वायर से कनेक्ट करें।

यहां 555 का डिजिटल आउटपुट 328, INT0 पर एक इंटरप्ट पिन को ट्रिगर करता है, जो पल्स ड्यूरेशन को मापता है और तुलना करता है।

चरण 21: घुंडी

शामिल घुंडी को अपने तीन पैरों को धीरे से झुकाकर तैयार किया जाना चाहिए (एक ही समय में तीनों को मोड़ें) ताकि घुंडी लंबवत खड़ी हो सके। कॉलम ए पंक्तियों 19, 20 और 21 में ब्रेडबोर्ड के बाईं ओर नॉब डालें

चरण 22: नॉब वाइपर से ATMEGA328 एनालॉग इनपुट

जम्पर वायर का उपयोग करके नॉब के सेंटर पिन को 328 के एनालॉग इनपुट (A0) से कनेक्ट करें। नॉब रो 20 कॉलम ई और 328 (ए0 पिन) रो 6 कॉलम जी के बीच एक जम्पर संलग्न करें।

चरण 23: मिडी जैक

मिडी जैक को ब्रेडबोर्ड में डालें। MIDI जैक के सामने स्थित दो नुकीले माउंटिंग पिनों की पहचान करके और MIDI जैक के सामने की ओर इंगित करने के लिए उन्हें ऊपर की ओर झुकाकर जैक तैयार करें। मिडी जैक को ब्रेडबोर्ड के दायीं ओर रखें, जैक दायीं तरफ हो। मिडी जैक को कॉलम I और J, रो 18, 19, 21, 23, और 24 में डालें। पांच MIDI जैक पिन ब्रेडबोर्ड में फिट हो जाएंगे, सावधान रहें कि बहुत जोर से धक्का न दें।

चरण 24: MIDI डेटा पिन ATMEGA328 Tx. पर

कॉलम F रो 23 (MIDI डेटा पिन 5) और कॉलम B रो 3 (328 Tx) के बीच एक जम्पर लगाकर, MIDI डेटा आउटपुट पिन को ATMEGA328 सीरियल ट्रांसमिट (Tx) पिन से कनेक्ट करें।

चरण 25: मिडी पावर रेसिस्टर से V+. तक

कॉलम H रो 19 (MIDI पावर) से जुड़े 220 ओम रेसिस्टर और बोर्ड के दाईं ओर पॉजिटिव बस का उपयोग करके MIDI पावर पिन (4) और V+ के बीच एक रेसिस्टर कनेक्ट करें।

चरण 26: मिडी ग्राउंड जम्पर

कॉलम F रो 21 (MIDI ग्राउंड) और ग्राउंड बस के बीच जम्पर वायर का उपयोग करके MIDI ग्राउंड पिन को ग्राउंड बस से कनेक्ट करें।

चरण 27: घुंडी सकारात्मक वोल्टेज

कॉलम डी रो 19 और पॉजिटिव बस के बीच जम्पर का उपयोग करके नॉब पॉजिटिव वोल्टेज पिन को पॉजिटिव बस से कनेक्ट करें।

चरण 28: नॉब ग्राउंड

कॉलम डी रो 21 और ग्राउंड बस के बीच एक जम्पर का उपयोग करके नॉब ग्राउंड पिन को ग्राउंड बस से कनेक्ट करें।

चरण 29: एलईडी (लाल)

MIDIsprout में 5 रंगीन LED हैं जो एक लाइट शो प्रदान करते हैं और MIDI नोटों की स्थिति का संकेत देते हैं।

एलईडी (लाल) एनोड - लंबे पैर को कॉलम ए रो 5 और एलईडी कैथोड को ग्राउंड बस से कनेक्ट करें।

**- सादगी के लिए, हम इस निर्माण में वर्तमान सीमित प्रतिरोधों को छोड़ रहे हैं, कृपया एल ई डी के साथ प्रतिरोधों को शामिल करने के चरणों के लिए परिशिष्ट देखें।

चरण 30: एलईडी (पीला)

एलईडी (पीला) एनोड - लंबे पैर को कॉलम ए पंक्ति 11 से कनेक्ट करें एलईडी (लाल) एनोड - लंबे पैर को कॉलम ए पंक्ति 5 और एलईडी कैथोड को ग्राउंड बस से और एलईडी कैथोड को ग्राउंड बस से कनेक्ट करें।

चरण 31: एलईडी (हरा)

एलईडी (हरा) एनोड - लंबे पैर को कॉलम ए रो 12 और एलईडी कैथोड को ग्राउंड बस से कनेक्ट करें।

चरण 32: एलईडी (नीला)

एलईडी (नीला) एनोड - लंबे पैर को कॉलम जे रो 14 और एलईडी कैथोड को ग्राउंड बस से कनेक्ट करें।

चरण 33: एलईडी (सफेद)

LED (सफ़ेद) एनोड - लॉन्ग लेग को कॉलम J रो 13 से और LED कैथोड को ग्राउंड बस से कनेक्ट करें।

चरण 34: 16 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल ऑसीलेटर प्लेसहोल्डर

16MHz क्रिस्टल थरथरानवाला ATMEGA328 पंक्ति 9 और 10 कॉलम C के पिन 9 और 10 पर जोड़ा जाना चाहिए। भाग ध्रुवीकृत नहीं है और क्रिस्टल को किसी भी अभिविन्यास में पिन 9 और 10 में डाला जा सकता है।

चरण 35: बैटरी पैक

बैटरी पैक रेड वायर को ब्रेडबोर्ड पॉजिटिव वोल्टेज बस में और बैक वायर को ब्रेडबोर्ड ग्राउंड बस में रखकर ब्रेडबोर्ड में बैटरी पैक संलग्न करें। 3 AA बैटरी डालें और बैटरी बॉक्स चालू करें। एलईडी पर बिजली के साथ 555 गैल्वेनोमीटर से रोशनी होनी चाहिए।

इलेक्ट्रोड लीड को ब्रेडबोर्ड के नीचे जैक से कनेक्ट करें, और लीड के दो बटन सिरों को स्पर्श करें। आपकी उंगलियों में चालकता के जवाब में गैल्वेनोमीटर एलईडी फ्लैश होनी चाहिए।

चरण ३६: बायोडाटा Sonification

जब इलेक्ट्रोड लीड को जेल पैड का उपयोग करके छुआ या संलग्न किया जाता है, तो MIDIspout प्रोग्राम चालकता में छोटे बदलावों का पता लगाएगा और इन परिवर्तनों को MIDI नोट्स और रंगीन रोशनी के रूप में प्रस्तुत करेगा!

ब्रेड बोर्ड पर MIDI जैक से MIDI केबल को कनेक्ट करते हुए, MIDIsprout किट को MIDI नोटों की प्रतिक्रिया में ध्वनि उत्पन्न करने के लिए MIDI का समर्थन करने वाले सिंथेसाइज़र, कीबोर्ड, ध्वनि जनरेटर और कंप्यूटर से जोड़ा जा सकता है।

घुंडी को घुमाकर, MIDIsprout की दहलीज/संवेदनशीलता को समायोजित किया जा सकता है। दहलीज को कम करके, गैल्वेनोमीटर से चालन में छोटे उतार-चढ़ाव का पता लगाया जा सकता है; थ्रेशोल्ड बढ़ाकर, नोट्स बनाने के लिए बड़े बदलावों की आवश्यकता है। लंबी अवधि के इंस्टॉलेशन के दौरान, मैं कम थ्रेशोल्ड सेटिंग का उपयोग करता हूं जो MIDI डेटा की एक सुखद बबलिंग स्ट्रीम उत्पन्न करता है। कई संयंत्रों के साथ सार्वजनिक संवादात्मक कार्यक्रमों के लिए, मैं सीमा को काफी ऊंचा कर देता हूं, जिसके परिणामस्वरूप मिडी नोट केवल तभी उत्पन्न होते हैं जब कोई व्यक्ति संयंत्र के बहुत करीब या शारीरिक रूप से छूता है।