बकी टच: लाइट-अप डोडेकाहेड्रॉन इंस्ट्रूमेंट: 12 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

लेखक द्वारा jbumsteadJon Bumstead का अनुसरण करें:

के बारे में: प्रकाश, संगीत और इलेक्ट्रॉनिक्स में परियोजनाएं। उन सभी को मेरी साइट पर खोजें: www.jbumstead.com jbumstead के बारे में अधिक »

लगभग दो साल पहले, मैंने एक बड़ा १२० फेस एलईडी जियोडेसिक गुंबद बनाया था जो मिडी आउटपुट के साथ संगीत बजाता है। हालाँकि, यह एक कठिन निर्माण था और सेंसर पूरी तरह से विश्वसनीय नहीं थे। मैंने बकी टच बनाने का फैसला किया, जो मेरे जियोडेसिक गुंबद का एक छोटा संस्करण है जो निर्माण में आसान है और इसमें कैपेसिटिव टच सेंसर को अपग्रेड किया गया है। बकी टच को मिडी और ऑडियो आउटपुट दोनों के साथ डिज़ाइन किया गया है, इसलिए आप बकी टच को चलाने के लिए या तो मिडी डिवाइस (जैसे कंप्यूटर या मिडी कीबोर्ड) का उपयोग कर सकते हैं या आप सीधे बकी टच को एम्पलीफायर और स्पीकर से जोड़ सकते हैं।

इस परियोजना में मेरा पहला प्रोटोटाइप समान था, लेकिन इसमें स्पर्श-संवेदनशील चेहरे नहीं हैं और इसके बजाय ब्रेक-आउट पिन प्रदान करते हैं जो डिजिटल I/O पिन, एक TX (ट्रांसमिट) पिन, एक RX (प्राप्त) पिन, रीसेट पिन तक पहुंच प्रदान करते हैं।, और ग्राउंड पिन। इस संस्करण को मैंने बकी ग्लो कहा। पिन आपको बकी ग्लो को सेंसर (जैसे कैपेसिटिव टच, इंफ्रारेड, अल्ट्रासोनिक), मोटर्स, मिडी जैक और किसी भी अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स से जोड़ने में सक्षम बनाता है जिसके बारे में आप सोच सकते हैं।

यह निर्देश योग्य बकी टच की असेंबली के माध्यम से जाता है, जो कि बकी ग्लो की तुलना में एक संगीत वाद्ययंत्र की तरह है।

चरण 1: आपूर्ति सूची

सामग्री:

1. 16 "x 12" 0.118 "मोटी एमडीएफ की दो चादरें

2. 12 "x 12" 0.118 "मोटी पारभासी सफेद प्लेक्सीग्लस की एक शीट

3. WS2801 या WS2811 पिक्सेल एलईडी पट्टी (11 एलईडी):

4. अरुडिनो नैनो:

5. प्रोटोटाइप बोर्ड

6. आईटीओ (इंडियम टिन ऑक्साइड) लेपित पीईटी प्लास्टिक - 100 मिमी x 200 मिमी

7. 11X 2MOhm रेसिस्टर्स

8. 11X 1kOhm रेसिस्टर्स

9. ऑडियो आउटपुट के लिए 10k रोकनेवाला

ऑडियो आउटपुट के लिए 10. 2X 0.1uF कैपेसिटर

11. मिडी जैक:

12. टॉगल स्विच:

13. पुश बटन:

14. स्टीरियो ऑडियो जैक:

15. हैडर पिन

16. 2X M3 नट

17. 2X M3x12 बोल्ट

18. वायर रैप वायर

19. स्कॉच टेप

20. मिलाप

21. विद्युत टेप

22. MIDI से USB केबल यदि आप MIDI को कंप्यूटर के साथ चलाना चाहते हैं

उपकरण:

1. लेजर कटर

2. 3डी प्रिंटर

3. वायर कटर

4. सोल्डरिंग आयरन

5. कैंची

6. एलन रिंच

7. गर्म गोंद बंदूक

8. वायर रैप टूल

चरण 2: सिस्टम अवलोकन

बकी टच के केंद्र में एक Arduino नैनो है। WS2081 एड्रेसेबल LED स्ट्रिप का डेटा पिन और क्लॉक पिन क्रमशः A0 और A1 पिन से जुड़ा होता है। डोडेकाहेड्रॉन के प्रत्येक चेहरे में एक कैपेसिटिव टच सेंसर होता है जो 2.2Mohm रेसिस्टर के साथ पिन A2 से आने वाले सेंड सिग्नल से जुड़ा होता है। प्राप्त पिन A3, D2-D8 और D10-D12 हैं। यहां कैपेसिटिव टच सेंसर का लिंक दिया गया है:

बकी टच में मिडी आउटपुट और मोनो ऑडियो सिग्नल दोनों हैं। इन दोनों संकेतों की चर्चा चरण 6 में की गई है। TX पिन का उपयोग MIDI के लिए किया जाता है और पिन 9 से PWM सिग्नल का उपयोग ऑडियो के लिए किया जाता है। MIDI और मोनो आउटपुट के बीच स्विच करने के लिए, पिन A3 से जुड़ा एक टॉगल स्विच है।

Arduino को सभी कैपेसिटिव टच सेंसर को पढ़ने के लिए प्रोग्राम किया गया है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि उपयोगकर्ता द्वारा कौन सी पेंटागन कुंजी दबाई जा रही है। यह तब एल ई डी को अपडेट करने के लिए सिग्नल आउटपुट करता है और टॉगल स्विच फ़्लिप करने की दिशा के आधार पर मिडी या मोनो ऑडियो या तो ध्वनि उत्पन्न करता है।

चरण 3: चेसिस को डिजाइन करना और काटना

"लोड हो रहा है = "आलसी"

बकी ग्लो में मिडी और मोनो ऑडियो आउटपुट दोनों हैं। MIDI और Arduino की समीक्षा के लिए, इस लिंक को देखें। मुझे MIDI पसंद है क्योंकि Arduino के साथ इसे स्थापित करना आसान है और एक बटन के एक क्लिक के साथ अनगिनत स्वच्छ-ध्वनि वाले उपकरणों से ऑडियो प्रदान करता है। नकारात्मक पक्ष यह है कि संकेतों को डीकोड करने और उन्हें ऑडियो सिग्नल में बदलने के लिए मिडी प्लेइंग डिवाइस की आवश्यकता होती है। साथ ही, अपने स्वयं के एनालॉग सिग्नल विकसित करने से आपको अधिक नियंत्रण और सिग्नल की बेहतर समझ मिलती है जो वास्तव में उत्पन्न होता है और स्पीकर में खेला जाता है।

एनालॉग ऑडियो सिग्नल बनाना चुनौतीपूर्ण कार्य है जिसके लिए ऑसिलेटिंग सर्किट और अधिक जटिल सर्किट डिज़ाइन के ज्ञान की आवश्यकता होती है। मैंने इस परियोजना के लिए ऑसिलेटर्स डिजाइन करना शुरू किया और कुछ प्रगति की, जब मुझे जॉन थॉम्पसन द्वारा Arduino पर एकल PWM पिन का उपयोग करके जटिल ऑडियो सिग्नल बनाने पर एक भयानक लेख मिला। मुझे लगता है कि यह मिडी संकेतों और अधिक जटिल एनालॉग सर्किट डिजाइन के बीच एक आदर्श मध्य मैदान था। सिग्नल अभी भी डिजिटल रूप से उत्पन्न होते हैं, लेकिन मैंने अपने स्वयं के ऑसिलेटिंग सर्किट के निर्माण की तुलना में बहुत समय बचाया। मैं अभी भी इसे कुछ समय के लिए आजमाना चाहता हूं, इसलिए अच्छे संसाधनों के लिए किसी भी सुझाव की बहुत सराहना की जाएगी।

जॉन बताते हैं कि कैसे आप एक सिंगल पिन के साथ 2 मेगाहर्ट्ज 8-बिट डिजिटल आउटपुट जेनरेट कर सकते हैं, जिसे लो-पास फिल्टर के जरिए स्मूद करने के बाद एनालॉग ऑडियो सिग्नल में बदला जा सकता है। उनका लेख फूरियर विश्लेषण की कुछ मूल बातें भी बताता है, जो अधिक जटिल तरंगों को समझने के लिए आवश्यक है। शुद्ध स्वर के बजाय, आप अधिक दिलचस्प ऑडियो सिग्नल उत्पन्न करने के लिए इस दृष्टिकोण का उपयोग कर सकते हैं। यह मेरे लिए अब तक काफी अच्छा काम कर रहा है, लेकिन मुझे लगता है कि इस तकनीक के साथ और भी अधिक संभावनाएं हैं! ऑडियो और MIDI आउटपुट के बीच स्विच करने के प्रारंभिक परीक्षण के लिए ऊपर दिया गया वीडियो देखें।

प्रोटोटाइप बोर्ड पर सोल्डरिंग घटकों पर जाने से पहले एक ब्रेडबोर्ड पर मिडी और ऑडियो आउटपुट का परीक्षण करें।

चरण 7: बोर्ड को टांका लगाना और Arduino को माउंट करना

प्रतिरोधों, कैपेसिटर, हेडर पिन और प्रोटोटाइप बोर्ड को इकट्ठा करें। प्रोटोटाइप बोर्ड को 50 मिमी x 34 मिमी तक तोड़ दें। शीर्ष बाएँ कवर में 10MOhm प्रतिरोधों को जोड़ें, उसके बाद हेडर पिन। ये हेडर पिन कैपेसिटिव टच सेंसर से जुड़ेंगे। बकी टच की योजना का पालन करके घटकों को जोड़ना जारी रखें। आपके पास कैपेसिटिव टच सेंड सिग्नल के लिए पिन होना चाहिए, ग्यारह कैपेसिटिव टच सिग्नल प्राप्त करते हैं, मिडी सिग्नल, ऑडियो सिग्नल (आर्डिनो से बाहर और मोनो स्टीरियो जैक में), 5V और GND।

मैंने बकी टच के निचले आधार में Arduino और प्रोटोटाइप बोर्ड को पकड़ने के लिए एक कस्टम माउंट तैयार किया। प्रदान की गई STL फ़ाइल का उपयोग करके इस भाग को 3D प्रिंट करें। अब Arduino नैनो और प्रोटोटाइप बोर्ड को माउंट में स्लाइड करें। ध्यान दें कि Arduino नैनो को अपने पिन ऊपर की ओर रखने की आवश्यकता होगी। माउंट में दो M3 नट स्लाइड करें। इनका उपयोग माउंट को बकी टच के आधार से जोड़ने के लिए किया जाएगा।

योजनाबद्ध में दिखाए गए अनुसार Arduino और प्रोटोटाइप बोर्ड के बीच संबंध बनाने के लिए वायर-रैप वायर का उपयोग करें। प्रोटोटाइप बोर्ड पर कैपेसिटिव टच वायर को हेडर पिन से भी कनेक्ट करें।

चरण 8: आधार को असेंबल करना

मिडी जैक, ऑडियो जैक और टॉगल स्विच को उपयुक्त छेदों के साथ बेस फेस के माध्यम से पुश करें। आप या तो जैक में पेंच कर सकते हैं या उन्हें पीठ में गोंद कर सकते हैं। रीसेट स्विच के लिए, आपको एक छोटा वर्ग बनाने की आवश्यकता होगी ताकि यह चेहरे के सामने वाले हिस्से के साथ फ्लश हो। स्विच पर सोल्डर वायर-रैप वायर ताकि उन्हें प्रोटोटाइप बोर्ड और Arduino से जोड़ा जा सके।

अब आधार की दीवारों को आधार तल से जोड़ने का समय आ गया है। एक बार में एक दीवार को बेस बॉटम और बेस कनेक्टर जॉइंट्स (पार्ट जी) में स्लाइड करें। आपको दीवार को बड़े पायदानों के साथ साइड में स्लाइड करना है, और फिर दीवार को नीचे दबाना है। दीवार को जगह में स्नैप करना चाहिए। Arduino के लिए छेद के साथ दीवारों को जोड़ने के बाद, Arduino/प्रोटोटाइप बोर्ड असेंबली को जगह में स्लाइड करें और इसे M3x12 बोल्ट का उपयोग करके कनेक्ट करें। आपको M3 नट्स को तब तक हिलाना पड़ सकता है जब तक कि वे सही स्थिति में न हों।

सभी आधार पक्षों को जोड़ने के बाद, जैक के तारों को उपयुक्त पिनों में मिलाएं। इस बिंदु पर, मेरे द्वारा यहां प्रदान किए गए कोड का उपयोग करके ऑडियो और MIDI संकेतों का परीक्षण करना एक अच्छा विचार है। यदि यह काम नहीं कर रहा है, तो अगले चरण पर जाने से पहले अपने कनेक्शन जांचें।

चरण 9: Plexiglass प्रवाहकीय बनाना

मैंने उपकरण के लिए plexiglass को एक कुंजी बनाने के कई तरीके आजमाए। अपने जियोडेसिक डोम प्रोजेक्ट में, मैंने यह पता लगाने के लिए आईआर सेंसर का इस्तेमाल किया कि उपयोगकर्ता का हाथ सतह के करीब था। हालांकि, वे पर्यावरण के आईआर विकिरण, आईआर सेंसर के बीच क्रॉसस्टॉक और गलत माप के कारण विश्वसनीय नहीं थे। बकी टच के लिए मैंने तीन संभावित समाधानों के बारे में सोचा: आवृत्ति एन्कोडेड आईआर सेंसर, पुशबटन, और कैपेसिटिव टच। पुशबटन और फ़्रीक्वेंसी एन्कोडेड IR सेंसर उन समस्याओं के कारण काम नहीं करते हैं जिनके बारे में मैं अपने Hackaday पेज पर बात करता हूँ।

कैपेसिटिव टच सेंसर के लिए चुनौती यह है कि अधिकांश प्रवाहकीय सामग्री अपारदर्शी है, जो बकी टच के लिए काम नहीं करेगी क्योंकि प्रकाश को इसे प्लेक्सीग्लस के माध्यम से बनाना पड़ता है। तब मैंने समाधान खोजा: आईटीओ लेपित प्लास्टिक! आप एडफ्रूट से 200 मिमी x 100 मिमी शीट 10 रुपये में खरीद सकते हैं।

सबसे पहले मैंने आईटीओ लेपित प्लास्टिक को स्ट्रिप्स में काटा और उन्हें "एक्स" में प्लेक्सीग्लस पर टेप किया। सुनिश्चित करें कि प्लास्टिक के प्रवाहकीय पक्ष एक दूसरे का सामना कर रहे हैं। एक मल्टीमीटर का उपयोग करके प्रतिरोध को मापकर जांचें। शुरू में मैंने कैपेसिटिव टच के लिए प्लास्टिक और कनेक्टेड कॉपर को सोल्डर वायर से जोड़ा। बड़ी गलती: आईटीओ कोटेड प्लास्टिक को मोड़ें नहीं! प्लास्टिक को मोड़ने से कनेक्शन टूट जाता है। इसके बजाय मैंने प्लास्टिक में लगभग एक इंच वायर-रैप वायर टेप किया और यह बहुत अच्छा काम किया। चरण 4 से उस तार-रैप तार को याद रखें जिसे पंचकोणीय एलईडी चेहरे के माध्यम से खिलाया गया था? अब उन्हें कैपेसिटिव टच सेंसर के लिए उपयोग करने का समय आ गया है। तार को बेनकाब करें और इसे प्रवाहकीय प्लास्टिक पर टेप करें जो प्लेक्सीग्लस पर टेप किया गया हो। सभी 11 plexiglass चेहरों के लिए इसे दोहराएं।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपके plexiglass चेहरे कैपेसिटिव टच सेंसर के रूप में काम कर रहे हैं, अब कुछ परीक्षण चलाने का एक अच्छा समय है।

चरण 10: Plexiglass को माउंट करना

बकी टच के निचले भाग में जोड़ों (भाग ई और एफ) को जोड़ें जो नीचे के सभी इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ एलईडी के साथ शीर्ष पर कनेक्ट करें। फिर आंशिक रूप से पिल्ला-जोड़ों (भाग एच) को बकी टच दीवारों में धक्का दें ताकि प्लेक्सीग्लस में स्लाइड करने के लिए पर्याप्त जगह हो। प्लेक्सीग्लस केवल तभी फिट हो सकता है जब आप पिल्ला-जोड़ों को पूरी तरह से धक्का न दें, इसलिए सावधान रहें। एक बार जब आप सभी 11 प्लेक्सीग्लस चेहरे रख लेते हैं, तो पिल्ले जोड़ों को पूरी तरह से प्लेक्सीग्लस चेहरों में लॉक करने के लिए धक्का दें। यह एक सुखद फिट होना चाहिए।

कैपेसिटिव टच वायर के दूसरे सिरे को प्रोटोटाइप बोर्ड पर उपयुक्त पिन में लपेटें और सोल्डर करें, और अपने कैपेसिटिव टच सेंसर का फिर से परीक्षण करें। अंत में, जोड़ों (भाग ई और एफ) का उपयोग करके ऊपर और नीचे के हिस्सों को एक साथ जोड़ दें। सुनिश्चित करें कि किसी भी तार को खींचना नहीं है। बधाई हो, बकी टच पूरी तरह से तैयार है!

चरण 11: पुराने प्रोटोटाइप

ऑडियो प्रतियोगिता 2018 में द्वितीय पुरस्कार