कैसे एक वायरलेस एयर पियानो दस्ताने बनाने के लिए: 9 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

उद्देश्य और कार्य:

हमारी पहनने योग्य प्रौद्योगिकी परियोजना बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके सिंक्रनाइज़ रोशनी के साथ एक वायरलेस एयर पियानो दस्ताने बनाने के लिए है, एक माइक्रो-कंट्रोलर जैसे कि हेक्सवियर, और Arduino और Max 8 सॉफ़्टवेयर वाला एक लैपटॉप। हमारी परियोजना का उपयोग किसी भी स्थिर प्रणाली या वास्तविक उपकरण से जुड़े बिना उंगलियों को घुमाकर ब्लूटूथ स्पीकर के माध्यम से पियानो नोट्स बजाना है, साथ ही साथ उपकरण विकल्पों के चयन के माध्यम से स्क्रॉल करना है ताकि उनके सभी नोट्स या ध्वनियां भी हो सकें आदेश पर वायरलेस दस्ताने के माध्यम से खेला जाता है।

जिस तरह से यह प्रोजेक्ट काम करता है वह यह है कि एयर पियानो दस्ताने पहनते समय, चार जुड़ी हुई उंगलियों में से प्रत्येक में एक फ्लेक्स सेंसर होता है जो यह निर्धारित करता है कि एक उंगली मुड़ी हुई है या नहीं। जब एक उंगली मुड़ी हुई होती है, तो उस उंगली पर एलईडी रोशनी होती है जो उपयोगकर्ता को सूचित करती है कि यह उंगली पर्याप्त रूप से मुड़ी हुई है, और मैक्स 8 सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हुए, कंप्यूटर से संबंधित नोट चलेगा। इस प्रकार, प्रत्येक उंगली एक अद्वितीय नोट से मेल खाती है और उपयोगकर्ता अपने हाथ पर इस दस्ताने के माध्यम से एक बाहरी स्रोत के रूप में संगीत को वायरलेस रूप से चलाने में सक्षम होगा। मैक्स 8 सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हुए, यह केवल पियानो संगीत बजाने के लिए दस्ताने को सीमित नहीं करता है, अन्य अनूठी ध्वनियाँ प्रत्येक संबंधित उंगली से बजने में सक्षम होती हैं, जिससे कोई भी उपयोगकर्ता किसी भी प्रकार की ध्वनियों में हेरफेर कर सकता है।

आवश्यक सामग्री की सूची:

• एडफ्रूट शॉर्ट फ्लेक्स सेंसर (4),
• एडफ्रूट व्हाइट एलईडी बैकलाइट मॉड्यूल (4),
• 100 kΩ प्रतिरोधक (4)
• 1kΩ रोकनेवाला (1)
• HexWear माइक्रोकंट्रोलर किट,
• माइक्रो यूएसबी से यूएसबी केबल
• माइक्रो यूएसबी आउटपुट से कनेक्ट होने वाला बाहरी बैटरी पैक
• एएए बैटरी
• खिंचाव वाले कपड़े के साथ दस्ताने
• Arduino IDE और Max 8 सॉफ़्टवेयर के साथ लैपटॉप स्थापित
• सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर
• स्कॉच टेप, विद्युत टेप, और मोड़ संबंध
• फ्री वायर, वायर कटर और वायर स्ट्रिपर
• ब्लूटूथ स्पीकर, या स्पीकर और औक्स कॉर्ड
• हीट सिकोड़ें और हीट सिकोड़ें टयूबिंग
• वायर क्रिम्पर्स
• थिन सर्किट बोर्ड,

चरण 1: सर्किट बनाएँ

मुख्य सर्किट वह है जिसमें समानांतर में कई वोल्टेज डिवाइडर शामिल होते हैं। इसमें फ्लेक्स सेंसर भी शामिल हैं, जो प्रतिरोधक हैं जिनके प्रतिरोध एक दिशा में झुकने की डिग्री के आधार पर बदलते हैं। जब एक फ्लेक्स सेंसर मुड़ा हुआ होता है, तो इसका प्रतिरोध लगभग 25 kΩ से बढ़कर 100 kΩ हो जाता है, और इसके पार पढ़ा जाने वाला वोल्टेज भी बढ़ जाता है।

हालाँकि, चूंकि हमारा डिज़ाइन चार फ्लेक्स सेंसर, चार एलईडी और एक ब्लूटूथ मेट का उपयोग करता है, इसलिए हमें HEXWear पर सीमित संख्या में पोर्ट उपलब्ध होने के कारण पोर्ट विस्तारक का भी उपयोग करना पड़ता है। हम HEXWear पर एनालॉग इनपुट के माध्यम से चार फ्लेक्स सेंसर कनेक्ट करते हैं, ब्लूटूथ मेट टू TX और RX पिन, और MCP23017 पोर्ट एक्सपैंडर को SDA और SCL पिन से कनेक्ट करते हैं जो तब LED को पावर देगा।

अधिक विवरण के लिए संलग्न सर्किट आरेख देखें। (ध्यान दें कि आरेख में Vcc HEXWear पर Vcc पिन से मेल खाता है। यदि पर्याप्त पिन उपलब्ध नहीं हैं, तो इन्हें समानांतर में जोड़ा जा सकता है, या समान वोल्टेज का बाहरी शक्ति स्रोत भी एक अन्य व्यवहार्य विकल्प है)

चरण 2: अतिरिक्त पुस्तकालय स्थापित करना:

इस तथ्य के कारण कि हमने एक HEXWear का उपयोग किया है, Arduino सॉफ़्टवेयर का ठीक से उपयोग करने के लिए अतिरिक्त पुस्तकालयों को स्थापित करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए कृपया निम्नलिखित निर्देशों का उपयोग करें:

1) (केवल विंडोज़, मैक उपयोगकर्ता इस चरण को छोड़ सकते हैं) https://www.redgerbera.com/pages/hexwear-driver-i… पर जाकर ड्राइवर स्थापित करें … ड्राइवर को डाउनलोड और इंस्टॉल करें (चरण 2 पर सूचीबद्ध.exe फ़ाइल यहां दी गई है) लिंक किए गए RedGerbera पृष्ठ का शीर्ष)।

2) हेक्सवेयर के लिए आवश्यक पुस्तकालय स्थापित करें। Arduino IDE खोलें। "फ़ाइल" के अंतर्गत "प्राथमिकताएँ" चुनें। अतिरिक्त बोर्ड प्रबंधक URL के लिए प्रदान की गई जगह में, https://github.com/RedGerbera/Gerbera-Boards/raw/… पेस्ट करें "ओके" पर क्लिक करें। टूल्स -> बोर्ड: -> बोर्ड मैनेजर पर जाएं। ऊपरी बाएँ कोने के मेनू से, "योगदान किया गया" चुनें। सर्च करें और फिर जरबेरा बोर्ड्स पर क्लिक करें और इंस्टाल पर क्लिक करें। Arduino IDE से बाहर निकलें और फिर से खोलें।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि पुस्तकालय ठीक से स्थापित है, टूल्स -> बोर्ड पर जाएं, और मेनू के नीचे स्क्रॉल करें। आपको "जरबेरा बोर्ड्स" नामक एक अनुभाग देखना चाहिए, जिसके तहत कम से कम हेक्सवियर (यदि मिनी-हेक्सवियर जैसे अधिक बोर्ड नहीं हैं) दिखाई देने चाहिए।

चरण 3: Arduino स्केच बनाना

Arduino स्केच सर्किट में श्रृंखला प्रतिरोधों में वोल्टेज मान पढ़ता है और यह तय करता है कि एक स्थापित सीमा पूरी हुई है या नहीं। यदि थ्रेशोल्ड पास हो जाता है, तो HexWear संबंधित LED को रोशनी देता है और लैपटॉप को ASCII कोड सिग्नल भेजता है, जिसे बाद के चरण में Max 8 द्वारा एक नोट में पढ़ा और मैप किया जा सकता है। सर्किट आरेखों में संबंधित वायरिंग कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके हेक्सवियर पर सभी आवश्यक पिनों को ठीक से परिभाषित किया गया है।

हमने देखा कि स्केच में नोट किया गया थ्रेशोल्ड मान हमेशा अलग-अलग HEXWears के अनुरूप नहीं था। हमारे पास एक सिफारिश है कि फ्लेक्स सेंसर से पढ़े गए एनालॉग वैल्यू को निर्धारित करने के लिए सीरियल प्लॉटर का उपयोग किया जाए और यह दर्शाया जाए कि जब यह बेंट होने की तुलना में यह मान बदलता है तो यह कैसे बदलता है। फिर आप इसका उपयोग अपने स्वयं के थ्रेशोल्ड मान को परिभाषित करने में कर सकते हैं जो आपके सर्किट में फ्लेक्स सेंसर के व्यवहार के लिए सही ढंग से प्रतिक्रिया करता है।

चरण 4: मैक्स 8 पैचर बनाएं

मैक्स 8 पैचर लैपटॉप के ब्लूटूथ चैनल के माध्यम से प्राप्त कीबोर्ड इनपुट या सिग्नल को इंस्ट्रूमेंटल नोट आउटपुट में मैप करता है। मैक्स 8 पैचर जिसे हमने अपने प्रोजेक्ट में इस्तेमाल किया है, संलग्न है और डाउनलोड के लिए उपलब्ध है।

मैक्स का उपयोग करते समय, अपने ब्लूटूथ मेट को मैक्स से कनेक्ट करने के लिए इन चरणों का पालन करें:

• पुष्टि करें कि स्केच लॉक है (नीचे बाईं ओर का लॉक बंद होना चाहिए)
• पुष्टि करें कि मेट्रो ऑब्जेक्ट के ऊपर "X" बंद है (ग्रे सफेद नहीं)
• सीरियल ऑब्जेक्ट में जाने वाले प्रिंट बटन को हिट करें और मैक्स कंसोल पर उपलब्ध पोर्ट को देखें
• एक लेबल वाले ब्लूटूथ मॉड्यूल द्वारा सही पोर्ट का निर्धारण करें, और यदि एकाधिक उपलब्ध हैं तो प्रत्येक को तब तक आज़माएं जब तक आप पुष्टि नहीं कर सकते कि कौन सा काम कर रहा है
• इस पूरी प्रक्रिया के दौरान आपका ब्लूटूथ मॉड्यूल लाल रंग का होना चाहिए और जब यह ठीक से काम कर रहा हो तो यह एक ठोस लालच में बदल जाएगा
• ब्लूटूथ पर हरी बत्ती दिखाई देने तक कोशिश करते रहें
• कनेक्ट होने के बाद, अपने स्केच को लॉक करें और ब्लूटूथ संचार को सुनना शुरू करने के लिए मेट्रो ऑब्जेक्ट के ऊपर "X" दबाएं।

चरण 5: पोर्ट एक्सपैंडर, एलईडी और ब्लूटूथ मेट को मिलाप करना

हमारी परियोजना पर भारी मात्रा में तारों और अन्य विद्युत घटकों के दस्ताने पर फिट होने की उम्मीद के कारण, उपयोगकर्ता के लिए व्याख्या के लिए निम्नलिखित सोल्डरिंग चरणों को और अधिक खुला छोड़ दिया गया है।

MCP23017 पोर्ट विस्तारक को मजबूती से जोड़ने के लिए हमने इसके कनेक्शनों को एक पतले सर्किट बोर्ड से मिलाया जिसे हम अपने दस्ताने पर रखने में सक्षम थे। हमने अपने एल ई डी पर तारों को मिलाया और फिर संबंधित सिरों को जमीन या सर्किट बोर्ड से मिलाया और इसे पोर्ट एक्सपैंडर के सही लेबल वाले पिन से जोड़ा। इसके बाद हमने इसी ब्रेडबोर्ड का उपयोग अपने ब्लूटूथ मेट को उस पावर के समानांतर कनेक्ट करने के लिए किया जो हमने पोर्ट एक्सपैंडर के नौवें पिन को आपूर्ति की थी।

हमने किसी भी ऐसे स्थान पर हीट सिकुड़न और कुछ बिजली के टेप का इस्तेमाल किया, जहां तार खुले थे। हमने यह बेहतर ढंग से समझने के लिए तस्वीरें संलग्न कीं कि हमने इसे स्वयं कैसे किया, लेकिन ध्यान दें कि आप जो भी तकनीक आपके लिए सबसे प्रभावी है, उसका उपयोग करने के लिए स्वतंत्र हैं।

चरण 6: फ्लेक्स सेंसर को मिलाप करना

पिछले चरण के समान, यह चरण उतना विवश नहीं है और सोल्डरिंग किया जा सकता है, हालांकि किसी को लगता है कि यह सबसे प्रभावी है।

अपनी परियोजना के लिए आंदोलन की सबसे बड़ी स्वतंत्रता की अनुमति देने के लिए हमने अपने फ्लेक्स सेंसर के दोनों सिरों पर तारों को मिलाया और फिर उजागर तार के किसी भी हिस्से को कवर करने के लिए हीट सिकुड़न का इस्तेमाल किया, जैसा कि हमने एल ई डी के साथ किया था।

चरण 7: बाहरी स्रोत का उपयोग करने सहित HEXWear से कनेक्ट करना

तारों के इस ढेर को सीधे HEXWear से जोड़ने के लिए हमने समेटने वाले कनेक्टरों का उपयोग किया और फिर इन्हें सीधे अपने HEXWear के विभिन्न पोर्ट पर स्क्रू किया। इस तरह हमने अपने प्रत्येक पोर्ट से सीधा संबंध सुनिश्चित किया और यदि हम अपने HEXWear के लिए नई परियोजनाएँ बनाना चाहते हैं तो आसानी से हटा सकते हैं।

हमने एक छोटा बाहरी शक्ति स्रोत भी जोड़ा है जो हमारे HEXWear के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान करने के लिए तीन AAA बैटरी धारण कर सकता है। हमने इस बाहरी शक्ति स्रोत को एक रिस्टबैंड पर पिन किया है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह हमेशा जुड़ा रहता है और आंदोलन को महत्वपूर्ण रूप से बाधित नहीं करता है।

चरण 8: दस्ताने पर सब कुछ संलग्न करना

अंत में, आप अपने दस्ताने में सब कुछ ठीक से संलग्न करना चाहेंगे ताकि आपका उत्पाद वास्तव में पहनने योग्य हो। आप प्रत्येक फ्लेक्स सेंसर को संबंधित उंगली से जोड़ना चाहेंगे, अंगूठे को उसकी उपयोगिता की अव्यवहारिकता के कारण नकारते हुए, और संबंधित एलईडी को कनेक्ट करें जो उसी उंगली पर फ्लेक्स सेंसर तक रोशनी करता है। फ्लेक्स सेंसर के उचित झुकने को सुनिश्चित करने का सबसे प्रभावी तरीका टेप था, लेकिन कपड़े के एक अतिरिक्त टुकड़े का उपयोग करके इसे दस्ताने पर सिलाई करना भी काम करेगा।

फिर आपको HEXWear, पोर्ट एक्सपैंडर और ब्लूटूथ को एक ही ग्लव से कनेक्ट करना होगा। हमने देखा कि सबसे बड़ी गतिशीलता की अनुमति देने और गतिशीलता/पहनने की क्षमता को बाधित नहीं करने के लिए बाहरी शक्ति स्रोत को कलाई बैंड पर पिन करना भी बहुत प्रभावशाली था। अन्य घटकों के लिए, हम अंतरिक्ष को समेकित करने के लिए किसी भी अतिरिक्त तार को लपेटने के लिए मोड़ संबंधों का उपयोग करने की सलाह देते हैं।

सुनिश्चित करें कि आपके पास मजबूत सोल्डर कनेक्शन हैं और कोई खुला तार नहीं है ताकि घटकों को रखने के लिए बहुत लचीलापन और स्वतंत्रता हो जहां उन्हें होना चाहिए ताकि उत्पाद जितना संभव हो सके सौंदर्यपूर्ण रूप से प्रसन्न हो।

चरण 9: डीबग करें और आनंद लें

इस पूरी प्रक्रिया में त्रुटि की बहुत अधिक संभावना है, इसलिए हम अनुशंसा करते हैं कि आप जाँच करें कि आप घटक पूरी प्रक्रिया के दौरान लगातार अपेक्षित रूप से काम करते हैं। इसका मतलब है कि Arduino स्केच पर सीरियल मॉनिटर का लगातार उपयोग करना यह पुष्टि करने के लिए कि आपके फ्लेक्स सेंसर रीडिंग सुसंगत हैं, यह जाँचना कि कुछ भी मिलाप करने के बाद एक मजबूत कनेक्शन है और यह अभी भी ठीक से काम करता है, और यह कि कोई उजागर तार नहीं हैं। बहुत कम जगह में बिजली के घटकों की बड़ी मात्रा के कारण उजागर तार आपके सबसे बड़े दुश्मन होंगे।

एक बार जब आप सफलतापूर्वक एक कार्यशील दस्ताने बना लेते हैं, तो आनंद लें! अपनी परियोजना के साथ मस्ती का मज़ा लें और अपने पियानो ध्वनियों को किसी भी अन्य नमूने के लिए स्विच करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें जो आप वास्तव में अद्वितीय पहनने योग्य प्रौद्योगिकी उपकरण चाहते हैं!