การสร้าง Spielatron (Robotic Glockenspiel): 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

เราสร้าง glockenspiel หุ่นยนต์นี้จากชิ้นส่วนที่เรามีและทำอยู่แล้ว

ยังคงเป็นรุ่นทดลองและเป็นเวอร์ชันหนึ่ง

Spielatron ควบคุมโดย Arduino ซึ่งเล่นคำสั่ง Midi ที่ส่งมาจากพีซี

ข้อจำกัดในปัจจุบันคือ

1. เป็นแบบโมโนโฟนิก กล่าวคือสามารถเล่นค้อนได้ครั้งละหนึ่งอันเท่านั้น
2. ความเร็วเซอร์โวจำกัดทั้งจังหวะต่อนาทีหรือความยาวของโน้ตเพลง เช่น คุณไม่สามารถเล่นเซมิ quaver ที่ 120 BPM

ขั้นตอนที่ 1: ค้นหา Glockenspiel และสร้าง Support Frame

เรามีกล็อคเกนสปีลอายุ 40 ปีขึ้นไปที่ได้รับการช่วยเหลือจากแผนกดนตรีของโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายเมื่อเกินความต้องการ มันนั่งอยู่ในตู้ตลอดเวลาเพื่อรอโอกาสที่จะได้ใช้ มีการกระแทกเล็กน้อยและบางปุ่มก็หลบและให้เสียงที่ทื่อ ๆ อย่างไรก็ตามเพื่อความสนุกในการทำโครงการนี้ไม่ได้รับประกันว่าจะต้องซื้อใหม่

โครงทำจากไม้อัดหนา 10 มม. และมีขนาดพอดีกับกล็อคเกนสปีลและเพื่อรองรับเซอร์โวแบบจำลอง RC สี่คู่ ระยะห่างจากกล็อคเกนสปีลถึงเซอร์โวถูกกำหนดให้มีส่วนโค้งเพื่อให้หัวค้อนตีปุ่มตามจำนวนที่ต้องการโดยไม่ต้องกดตะปูที่ยึดกุญแจไว้กับที่ สิ่งนี้ได้ผลประมาณ 220 มม. จากศูนย์กลางการหมุนของเซอร์โวถึงศูนย์กลางของปุ่ม

เซอร์โวจับคู่คีย์การนัดหยุดงานหนึ่งปุ่ม G5 ถึง G6

เซอร์โวจับคู่คีย์การตีสองปุ่ม G#5 ถึง G#6

เซอร์โวจับคู่ปุ่มสามปุ่ม A6 ถึง G7

เซอร์โวจับคู่คีย์สไตรค์ 4 คีย์ Bb6 ถึง F#7

ขั้นตอนที่ 2: 3D Print และ CNC Rout Brackets และตั้งค่า Servo Pairs - รูปภาพ 1

เรามีเซอร์โว JR NES-507 รุ่นเก่าสี่ตัว บวกกับ Hitec HS81 สองตัวและเซอร์โว Hitec HS82 สองตัวที่ไม่ได้ใช้งาน เซอร์โว HS81 & HS82 มีความคล้ายคลึงพอที่จะใช้เพื่อวัตถุประสงค์เดียวกัน

เราพิมพ์ 3D วงเล็บสี่ตัวเพื่อติดตั้งเซอร์โว Hitec และขันขายึดเหล่านี้เข้ากับเซอร์โวดิสก์มาตรฐานที่ให้มาพร้อมกับเซอร์โว JR ขณะที่เราพิมพ์ในระบบ ABS เรามักจะพิมพ์ไฟล์ที่ขนาด 103% เพื่อให้สามารถย่อขนาดได้

ต่อไป เรากำหนดเส้นทางวงเล็บสี่อันเพื่อให้พอดีกับแผ่นท็อปของเซอร์โว Hitec จากไม้อัด 1.5 มม. วงเล็บเหล่านี้มีไว้เพื่อรองรับค้อน

ขั้นตอนที่ 3: 3D Print และ CNC Rout Brackets และตั้งค่า Servo Pairs - รูปภาพ 2

ขั้นตอนที่ 4: 3D Print และ CNC Rout Brackets และตั้งค่า Servo Pairs - รูปภาพ 3

ขั้นตอนที่ 5: สร้างค้อนและต่อเข้ากับเซอร์โว - รูปภาพที่ 1

ค้อนทำมาจากหัวพิมพ์ 3 มิติและไม้เสียบไม้ไผ่ขนาด 4 มม. (หาซื้อได้จากซูเปอร์มาร์เก็ตในพื้นที่ของคุณ) หัวติดด้วยกาวไซยาโนอะคริเลต และประกอบค้อนเข้ากับโครงยึดเซอร์โวด้วยสายรัดสองเส้นที่แต่ละตัว สิ่งเหล่านี้ไม่ได้ทำให้แน่นในตอนแรกเพื่อให้สามารถปรับความยาวได้เมื่อตั้งค่าและทดสอบ

ขั้นตอนที่ 6: สร้างค้อนและต่อเข้ากับเซอร์โว - รูปภาพที่ 2

ขั้นตอนที่ 7: อิเล็กทรอนิกส์

ขั้นแรก เราพิมพ์ 3D เมาท์สำหรับบอร์ด Arduino Uno ซึ่งติดอยู่กับแขนรองรับเซอร์โวสองตัวของโครงไม้ บอร์ดอินเทอร์เฟซถูกกำหนดเส้นทางเพื่อเชื่อมต่อเซอร์โวทั้งแปดตัวกับ Uno ด้วยแหล่งจ่ายไฟ 5V แยกต่างหาก นอกจากนี้ยังมีส่วนหัวสำหรับการ์ดอะแดปเตอร์ micro SD โดยคิดว่าจะสามารถเล่นไฟล์ midi บางไฟล์ที่จัดเก็บไว้ในการ์ดได้ แทนที่จะส่งจากพีซี ปัจจุบันเราใช้เฉพาะ Spielatron กับไฟล์ที่ส่งจากคอมพิวเตอร์

ติดตั้งบอร์ดอินเทอร์เฟซ (โล่ใน Arduino speak) บน Arduino และเชื่อมต่อเซอร์โวตามลำดับต่อไปนี้:

1. เซอร์โวหมุนได้ 1 ถึงขา Arduino 2
2. เซอร์โวเซอร์โว 1 ถึงขา Arduino 3
3. เซอร์โวหมุน 2 ถึง Arduino pin 4
4. เซอร์โวเซอร์โว 2 ถึงขา Arduino 5
5. เซอร์โวหมุน 3 ถึง Arduino พิน 6
6. เซอร์โวเซอร์โว 3 ถึงขา Arduino 7
7. เซอร์โวหมุนได้ 4 ถึงขา Arduino 8
8. เซอร์โวเซอร์โว 4 ถึงขา Arduino 9

ขั้นตอนที่ 8: บอร์ดอินเทอร์เฟซอิเล็กทรอนิกส์ - รูปภาพ 1

ขั้นตอนที่ 9: บอร์ดอินเทอร์เฟซอิเล็กทรอนิกส์ - รูปภาพ 2

ขั้นตอนที่ 10: รหัส Arduino

เพิ่มไลบรารี MIDI.h ในสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม Arduino ของคุณและคอมไพล์และอัปโหลดโค้ดที่แนบมากับ Arduino

หมายเหตุบรรทัดที่ 81:

Serial.begin(115200); //ใช้อัตรารับส่งข้อมูลของคอมพิวเตอร์ไม่ใช่อัตรารับส่งข้อมูลของ midi จริงที่31250

ตามที่แสดงความเห็น เรากำลังส่งข้อมูล Midi ไปยัง Spielatron ผ่านอินเทอร์เฟซ USB ที่อัตรา baud ของคอมพิวเตอร์ปกติ ไม่ใช่อัตรา Midi baud ที่ถูกต้องที่ 31250 เนื่องจากไม่มีคอมพิวเตอร์เครื่องใดของเราที่สามารถกำหนดค่าอัตรารับส่งข้อมูลนี้ได้อย่างง่ายดาย

นอกจากนี้ คุณจะสังเกตเห็นว่ารหัสเกี่ยวข้องกับบันทึกเหตุการณ์ของ Midi เท่านั้น เนื่องจากต้องยกค้อนขึ้นทันทีหลังจากลดระดับลง และไม่สามารถรอให้เหตุการณ์ปิดบันทึกเกิดขึ้นได้

ขั้นตอนที่ 11: เสร็จสมบูรณ์และใช้งานได้

เราจะทำ Instructable แยกต่างหากเกี่ยวกับวิธีการเขียนและส่งไฟล์ Midi จากพีซีของเราไปยัง Spielatron