เปียโน Arduino อย่างง่าย: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

วันนี้เราจะมาสร้างเปียโน Arduino หนึ่งอ็อกเทฟแบบง่ายๆ ซึ่งจะเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับโปรเจ็กต์อื่นๆ โครงการนี้จะแนะนำส่วนประกอบพื้นฐานของ Arduino และการเขียนโปรแกรมในระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย ในขณะที่โค้ดเป็นแบบ pre-made บุคคลสามารถเปลี่ยนโน้ตและเพลงที่ทำไว้ล่วงหน้าในโปรแกรมได้แล้ว

อายุเป้าหมาย: เกรด 9-12

สำหรับครูมัธยมปลาย/ผู้ปกครองโรงเรียนบ้าน โครงการนี้เกี่ยวข้องกับมาตรฐาน ITEEA สำหรับการรู้หนังสือทางเทคโนโลยีและวิศวกรรม

มาตรฐาน 3: การบูรณาการความรู้ เทคโนโลยี และการปฏิบัติ

เทคโนโลยีและวิศวกรรมเป็นสหวิทยาการที่เกี่ยวข้องกับเนื้อหามากกว่าหนึ่งด้าน ผลกระทบและได้รับผลกระทบจากการถ่ายทอดเทคโนโลยีกับสาขาอื่นๆ ตัวอย่างการใช้รังสีเอกซ์ในการขุดค้นทางโบราณคดี กล้องโทรทรรศน์เพื่อดูดาว หรือกล้องจุลทรรศน์เพื่อดูชีวิตของจุลินทรีย์ ความรู้และการปฏิบัติในสาขาเหล่านี้ก้าวหน้าและก้าวหน้าในด้านอื่น ๆ และโรงเรียนแห่งความคิดเช่น biomimicry

โปรเจ็กต์นี้ผสมผสานเทคโนโลยีและดนตรีในรูปแบบของ "คีย์บอร์ด" ที่ใครๆ ก็ทำได้

แบบฝึกหัดที่ 1: การคิดอย่างเป็นระบบ:

สำหรับการฝึกปฏิบัติอย่างหนึ่ง จะเป็นการส่งเสริมการคิดเชิงระบบ ในส่วนที่จำเป็นต้องคิด เครื่องมือที่กล่าวถึงในส่วนนี้เป็นแบบจำลองระบบสากล ซึ่งได้แก่ ข้อมูลเข้า กระบวนการ ผลลัพธ์ และผลป้อนกลับ ข้อมูลป้อนเข้าจะพิจารณาถึงสิ่งที่จำเป็นในการสร้างเทคโนโลยี กระบวนการคือวิธีการสร้างเทคโนโลยีหรือสิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำงาน ผลลัพธ์ที่ได้คือประสิทธิภาพแรกของเทคโนโลยีไม่ว่าจะดีหรือไม่ดี คำติชมใช้กระบวนการและผลลัพธ์ของผลิตภัณฑ์ และดูสิ่งที่สามารถปรับปรุงได้ เช่น ผลกระทบต่อผู้ใช้ สังคม และสิ่งแวดล้อม

แบบฝึกหัดที่ 3: การทำและทำ:

การทำและการทำสามารถเกิดขึ้นได้ในหลายสถานการณ์ ทั้งที่ไม่เป็นทางการและเป็นทางการ การทำคือการกระทำบางอย่างในขณะที่ทำนั้นถูกกำหนดอย่างกว้างๆ ว่าเป็นการใช้กระบวนการลงมือปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบ การสร้าง การดำเนินงาน และการประเมินผลิตภัณฑ์และระบบเทคโนโลยี มีการเปลี่ยนแปลงจากการผลิตวัตถุที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าเพื่อมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาทักษะทางอุตสาหกรรมเพื่อสร้างโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมเพื่อความท้าทายด้านการออกแบบปลายเปิดในด้านเทคโนโลยีและการศึกษาด้านวิศวกรรม โดยนักเรียนที่ทำงานเกี่ยวกับการแก้ปัญหาในการออกแบบปลายเปิดจะกระตุ้นการพัฒนาทักษะการคิดและการออกแบบขั้นสูงและการบูรณาการเนื้อหาจากสาขาวิชาอื่น ๆ โดยนักเรียนที่มีส่วนร่วมในการทำและปฏิบัติแบบเปิดกว้าง พวกเขากำลังประสบกับกระบวนการที่คล้ายกับที่นักวิทยาศาสตร์ นักเทคโนโลยี และวิศวกร นอกจากนี้ยังเป็นหน้าที่ของนักการศึกษาในการสอนข้อควรระวังด้านความปลอดภัยของนักเรียน ด้วยเครื่องมือและมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เพิ่มมากขึ้น การสามารถใช้เครื่องมือและวัสดุได้อย่างปลอดภัยจึงเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันอุบัติเหตุ การสร้างและการทำยังต้องใช้การสร้างแบบจำลอง: แนวความคิด คณิตศาสตร์ กราฟิก กายภาพ และเสมือนจริง โมเดลเหล่านี้ทำให้การศึกษาด้านเทคโนโลยีและวิศวกรรมแตกต่างจากวิชาอื่นๆ

โครงงานนี้เกี่ยวข้องกับการฝึกหัด 3 Making and Doing เนื่องจากนักเรียนสามารถเรียนรู้วิธีใช้ Arduino สร้าง "แป้นพิมพ์" นี้ และสามารถต่อยอดจากโครงงานนี้ได้ แนวทางปฏิบัติที่ 1 การคิดเชิงระบบเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่างๆ ในการสร้างแป้นพิมพ์

บริบทที่ 1: การคำนวณ ระบบอัตโนมัติ ปัญญาประดิษฐ์ และวิทยาการหุ่นยนต์

บริบทสามารถเป็นหน่วยภายในหลักสูตร เช่น โครงการ บทเรียน การเดินทาง หรือกิจกรรมอื่นๆ สำหรับบริบทที่ 1 จะรวม การคำนวณ ระบบอัตโนมัติ AI และวิทยาการหุ่นยนต์

บริบทที่ 5: สารสนเทศและการสื่อสาร

บริบทนี้เกี่ยวข้องกับข้อมูลและการมีส่วนร่วมซึ่งสามารถแสดงในลักษณะการแบ่งปันข้อมูลหรือวิธีอื่น ๆ ที่ผู้คนสามารถสื่อสารได้ เช่น ภาพวาด รูปภาพ สื่อ เนื้อหาดิจิทัลอื่น ๆ และสามารถแบ่งปันข้อมูลนี้ได้

เนื่องจากด้านการเขียนโปรแกรมของโครงการนี้ มันเกี่ยวข้องกับบริบทที่ 1 การคำนวณ ระบบอัตโนมัติ ปัญญาประดิษฐ์ และวิทยาการหุ่นยนต์ และ 5 ข้อมูลและการสื่อสาร แม้ว่าโปรแกรมจะจัดเตรียมไว้ให้คุณ แต่ก็เป็นก้าวย่างที่ดีในการดูว่าโปรแกรมทำงานอย่างไรและเกี่ยวข้องกับรายการทางกายภาพอย่างไร

วัตถุประสงค์การเรียนรู้:

ในตอนท้ายนักเรียนควรมีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับการทำงานของ Arduino

สามารถต่อสาย Arduino ได้

วิธีเปลี่ยนรหัส.

วิธีอัปโหลดรหัส

เสบียง

สวิตช์ 9 ปุ่ม

ตัวต้านทาน 9 1,000 โอห์ม (ตัวต้านทานขนาดต่างกันจะเปลี่ยนความแรงของกระแสในเขียงหั่นขนมซึ่งส่งผลต่อเสียง)

สายจัมเปอร์ 12 เส้น (มีความยาวหรือสีใดก็ได้)

ออดเซอร์ 1 อัน

1 เขียงหั่นขนม

1 Arduino Uno

1 Arduino Holder (ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เสริมก็จะทำงานได้หากไม่มี)

สาย USB 1 เส้น

คอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง

ขั้นตอนที่ 1: เพิ่มปุ่ม

ในการเริ่มต้น โปรดจัดแนวเขียงหั่นขนมตามภาพด้านบนโดยให้ตำแหน่งของตัวอักษรในแนวตั้งโดยให้เลข 1 อยู่ด้านบน วางปุ่มบนเขียงหั่นขนมโดยเว้นระยะห่างเท่า ๆ กัน (ที่นี่ฉันทำช่องว่างสองช่องระหว่าง) ปุ่มควรอยู่บนสะพานเชื่อมระหว่างช่องว่างของเขียงหั่นขนม ครึ่งขวาของกระดานเป็นบวกและครึ่งซ้ายเป็นด้านลบ

ปุ่มต่างๆ จะส่งข้อมูลเข้า (ส่งข้อมูล) เมื่อกดไปยัง Arduino

ขั้นตอนที่ 2: เพิ่มตัวต้านทาน

เพิ่มตัวต้านทานที่ด้านล่างของแต่ละปุ่ม นี่คือด้านลบของปุ่ม อีกด้านหนึ่งของตัวต้านทานจะเข้าไปในรูโดยให้ด้านสัญลักษณ์ - (เชิงลบ) อยู่ในแถวเดียวกันของปุ่ม

ตัวต้านทานส่งกระแสผ่านปุ่มผ่านบอร์ด

ขั้นตอนที่ 3: เพิ่ม Buzzer

เพิ่มออดไปที่เขียงหั่นขนม ควรจะมีช่องว่างเท่ากันเหมือนปุ่มต่างๆ เสียบด้านสีแดงไปทางด้านขวาและด้านสีดำไปทางซ้าย

ออดจะเป็นตัวสร้างเสียงเมื่อได้รับข้อมูลปุ่มจาก Arduino

ขั้นตอนที่ 4: เพิ่มสายจัมเปอร์

เพิ่มสายจัมเปอร์ที่ด้านขวาของปุ่มและครึ่งบน นี่คือด้านบวก อีกด้านหนึ่งจะเข้าสู่ Arduino ทางฝั่งดิจิตอล

ขั้นตอนที่ 5: เสียบเข้ากับ Arduino

จากบนลงล่าง ให้ใส่ลงในพอร์ตสำหรับ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 และ 10 สำหรับออด ให้เพิ่มจัมเปอร์ที่ด้านสีแดงและด้านสีดำของออด สิ่งเหล่านี้จะเข้าสู่พอร์ต 11 และ 13 ตามลำดับ สายจัมเปอร์สุดท้ายจะมีด้านหนึ่งเข้าไปในพอร์ตกราวด์และเข้าไปในรูในด้านสัญลักษณ์ - (เชิงลบ) ของกระดาน ลำดับเรื่องของพอร์ตราวกับว่าคุณเปิดรหัสนั้นหมายถึงปุ่มบางปุ่มในพอร์ตที่ระบุ พอร์ตกราวด์เหมือนกับการเชื่อมต่อกับบางสิ่งกับกราวด์ในวงจรหรือในรถยนต์ ทำหน้าที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าที่ไหลผ่าน Arduino และเขียงหั่นขนม

ขั้นตอนที่ 6: ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ (ข้ามถ้าคุณมีอยู่แล้ว)

หากคุณเพิ่งเริ่มใช้ Arduino โปรดคลิกลิงก์ด้านล่างเพื่อดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ที่จะใช้สำหรับโปรแกรมนี้ ขณะนี้ Arduino ยังมีเวอร์ชันออนไลน์สำหรับความต้องการในการเข้ารหัสของคุณ หากคุณไม่ต้องการดาวน์โหลดซอฟต์แวร์

www.arduino.cc/en/main/software

ขั้นตอนที่ 7: อัปโหลดโปรแกรม

ดาวน์โหลดโปรแกรม! ภายในโปรแกรม แต่ละคนสามารถเปลี่ยนโน้ตและเพลงที่สร้างไว้ล่วงหน้าได้ มีการเพิ่มความคิดเห็นในโค้ดเพื่อช่วยให้คุณเข้าใจได้ดีขึ้นและสิ่งที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ หากคุณทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ คุณจะต้องอ่านดาวน์โหลดลงใน Arduino โดยดำเนินการร่างและอัปโหลดหรือ Ctrl + U ขอให้สนุกและสร้างสรรค์!

คิดเพิ่มเติม:

แล้วปุ่มเพิ่มเติมล่ะ?

จะเป็นอย่างไรหากฉันต้องการมีเพลงที่ตั้งไว้ล่วงหน้าสองเพลงขึ้นไป

ขั้นตอนที่ 8: การแก้ไขปัญหา

หากบางปุ่มตอบสนองและบางปุ่มไม่ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:

จัมเปอร์ทั้งหมดเสียบอยู่หรือไม่?

ตัวต้านทานเข้ามาและสัมผัสด้านล่างของเขียงหั่นขนมหรือไม่?

จัมเปอร์อยู่ที่จุดขวาของปุ่มหรือไม่ แล้วตัวต้านทานล่ะ?

หากคุณเปลี่ยนรหัส:

มันออกมาในแบบที่ฉันต้องการหรือไม่?

ตั้งค่าปุ่ม/ออดไว้ที่พอร์ตที่ถูกต้องหรือไม่

บันทึกความยาว/พิทช์ที่ฉันต้องการหรือไม่