خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / پیانوی اولتراسونیک با کمک Intel Edison بسازید و بدون تماس آن را بنوازید!

پیانوی اولتراسونیک با کمک Intel Edison بسازید و بدون تماس آن را بنوازید!

در این ساختنی یک پروژه الکترونیکی را یاد می‌گیرید که ساختش بسیار ساده است اما خودش اینطور نیست! این پروژه یک پیانوی اولتراسونیک است که بدون تماس دست نواخته می‌شود. برای نواختن این پیانو کافی است دست‌هایتان را مقابلش تکان بدهید! این ویژگی عجیب با استفاده از چند سنسور مجاورتی ایجاد می‌شود که هر کدام یک صدای متفاوت را فعال می‌کنند. با ساختنی همراه باشید.

کار با سنسورهای مجاورتی برای ساخت پیانوی اولتراسونیک بسیار ساده است و نیاز به مهارت زیادی ندارد. فاصله مجاز دست از سنسور را هم می‌توانید تغییر بدهید تا بتوانید پیانو را از هر فاصله ای که دوست دارید، بنوازید. همچنین می‌توانید تعداد سنسورها را هر چقدر که می‌خواهید بیشتر کنید. برای اتصال پیانوی اولتراسونیک به اسپیکر کامپیوتر هم از برد اینتل ادیسون و کارت صدای USB استفاده می‌شود.

در ویدیوی زیر می‌توانید کیفیت صدای این پیانو را ببینید. اگر دوست دارید ساخت پیانو با قطعات الکترونیکی ساده تر را یاد بگیرید، آموزش ساخت مدار پیانو با تایمر ۵۵۵ را بخوانید.

گام اول: قطعات مورد نیاز

  • یک تخته چوب برای پایه – اندازه چوب به تعداد سنسورها بستگی دارد
  • ۹ عدد آشکارساز اولتراسونیک (فراصوت) – می‌توانید تعداد آشکارسازها را بیشتر یا کمتر کنید
  • برد اینتل ادیسون
  • کیت برک اوت ادیسون برای آردوینو
  • سه برد بورد بزرگ
  • یک برد بورد کوچک
  • کمی‌سیم
  • کارت صدای USB
  • اسپیکر کامپیوتر یا آمپلی فایر موبایل پرتابل – اسپیکر می‌تواند هر نوع آمپلی فایر قابل اتصال به کانکتور ۳٫۵ میلیمتری کارت صدا باشد.
  • استیکر یا LED برای تزیین پیانو – اختیاری
  • پوش باتن برای تغییر نمونه‌های صدای پیانو – اختیاری

گام دوم: مدار را بسازید

قبل از اینکه سیم کشی طبق دیاگرام بالا را شروع کنید، باید قطعات را روی پایه چوبی بچسبانید. البته شما می‌توانید بجای پایه چوبی، یک باکس مرتب بسازید تا قطعات دیده نشوند (بجز آشکارسازها که باید بیرون باکس قرار بگیرند). اگر هم می‌خواهید مدار دیده بشود، باید یک تخته چوبی در اندازه مناسب ببرید و اگر ظاهر تمیزی ندارد، آن را با روکش کاغذی بپوشانید.

برد ادیسون را وسط تخته بچسبانید و سه برد بوردی که دارید که با نوار چسب دو طرفه اطراف آن بچسبانید.

سیم کشی مدار پیانو

بعد از اینکه اینتل ادیسون و برد بوردها را روی پایه چوبی چسباندید، می‌توانید سیم کشی قطعات را شروع کنید. روی هر برد بورد دو یا سه آشکارساز قرار بدهید و تا جایی که می‌شود بین آنها فاصله بگذارید.

سپس هر آشکارساز اولتراسونیک را به صورت زیر سیم کشی کنید:

  • Pin1 : پین VCC هر آشکارساز را به +۵V ادیسون وصل کنید.
  • Pin2 : این پین تریگر مدار است؛ ابتدا تمام تریگرها را بهم وصل کنید و سپس همگی را به پین ۱۳ وصل کنید.
  • Pin3 : این پین Echo است که توسط اینتل ادیسون مانیتور می‌شود تا نزدیک شدن اجسام را تشخیص بدهد. هر کدام از این پین‌ها باید به یک پین ورودی خالی (پین‌های ۲ تا ۱۲) وصل بشوند.
  • Pin4 : این پین اتصال به زمین است؛ ابتدا این پین‌ها را به یکدیگر و سپس همگی را به پین GND اینتل ادیسون وصل کنید.

می‌توانید بین پین‌های ۳ و ۴ هر آشکارساز اولتراسونیک یک LED سبز وصل کنید. این LED به نسبت دوری یا نزدیکی اجسام به آشکارساز یک پالس نوری ضعیف یا قوی خواهد ساخت. برد اینتل ادیسون هم از همین پالس برای تشخیص فاصله اجسام از سنسورها استفاده می‌کند.

چون LED همواره روشن نمی‌ماند و همین طور بخاطر سبز بودنش، می‌شود از مقاومت همراه آن صرف نظر کرد. اما استفاده از LED بدون مقاومت، نه برای LED و نه برای میکروکنترلر توصیه نمی‌شود. به همین خاطر بهتر است به هر LED یک مقاومت ۱۰۰ تا ۲۰۰ اهمی‌به صورت سری وصل بشود.

ساخت مدار پیانوی اولتراسونیک تمام شد و می‌توانید آن را با LEDهای بیشتر، ساخت باکس مخصوص و … تزیین کنید.

گام سوم: ادیسون را برنامه ریزی کنید

برد اینتل ادیسون را برنامه ریزی کنید
برد اینتل ادیسون را برنامه ریزی کنید

در این پروژه الکترونیکی از ترکیب آردوینو (برای مانیتورینگ سنسورها) و محیط لینوس ادیسون (برای پخش صداها) استفاده می‌کنیم.

با استفاده از FTP یک فولدر از Root بسازید و نامش را Piano بگذارید. سپس نمونه صداهایی که برای سنسورها انتخاب کرده اید را در آن آپلود کنید. دقت کنید که نت‌ها می‌توانند همزمان نواخته شوند؛ پس سعی کنید صدای یک آلت موسیقی واحد را انتخاب کنید. اگر از صداهایی که در ویدیو از پیانوی اولتراسونیک شنیدید خوشتان آمده، آنها را از این لینک دانلود کنید.

بعد از آپلود نمونه صداها، می‌توانید کدهای اصلی پروژه را آپلود کنید. برای آپلود کدها از نرم افزار Arduino IDE استفاده می‌کنیم. کدها را می‌توانید در این لینک و در ادامه ببینید:

گام چهارم: تنظیمات ادیسون

ما قصد نداریم در این ساختنی به آموزش راه اندازی برد اینتل ادیسون بپردازیم. اما چند نکته مهم درباره آماده سازی برد اینتل برای این پروژه را یادآور می‌شویم:

  • حتماً باید اینتل ادیسون را برای پشتیبانی از کارت صدای USB آماده کنید؛
  • برای تغییر درصد صدای اسپیکر از برنامه‌هایی مثل putty و فرمان زیر استفاده کنید:
  • برای پشتیبانی برد از نمونه صداهای mp3 باید کتابخانه mpg را با فرمان زیر روی برد نصب کنید:

گام پنجم: پیانوی اولتراسونیک چطور کار می‌کند؟

پیانوی اولتراسونیک را تست کنید

همانطور که در ابتدا گفتیم ایده اصلی پیانوی اولتراسونیک این است که بتوانید فقط با نزدیک کردن دست‌هایتان به سنسورها، آن را به صدا دربیاورید. اما اینکار چطور انجام می‌شود؟

کدهای این پروژه تمام سنسورها را در زمان واقعی مانیتور می‌کنند و نت‌های مربوط به هر سنسور را با کمترین تاخیر پخش می‌کنند. به همین خاطر است که اسپیکرها می‌توانند چند نت را به صورت همزمان پخش کنند. پالس‌های اولتراسونیک به طور مرتب توسط آشکارسازها ارسال می‌شوند. برنامه هم دنبال echo می‌گردد. اگر echo در کمتر از یک میلی ثانیه شنیده بشود، جسم خیلی به آشکارساز نزدیک است (بین ۱۵ تا ۲۰ سانتیمتر) و در نتیجه صدای مربوط به این آشکارساز پخش می‌شود. این محدوده تا یک متر قابل افزایش است اما کارایی آن به شلوغی محیطی که پیانو را در آن می‌گذارید، بستگی دارد.

برای از بین بردن تداخل بین سنسورها، می‌توانید با نمد یک لوله ۵ سانتیمتری بسازید و آن را به سر آشکارسازها وصل کنید تا ردیابی حرکت‌ها توسط آنها جهت بگیرد.

این نکته را هم در نظر داشته باشید که برای این پروژه نمی‌توانید از کتابخانه‌های آردوینو استفاده کنید چون آن کتابخانه‌ها فقط داده‌های یک سنسور را در آن واحد تحلیل می‌کنند. در نتیجه سرعت واکنش پیانوی اولتراسونیک به شدت پایین می‌آید.

اگر پیشنهادی برای بهبود این پروژه اولتراسونیک دارید، آن را با کاربران ساختنی به اشتراک بگذارید. در ضمن فراموش نکنید تصاویر پیانوهایی که با این روش می‌سازید را هم برای ما ارسال کنید.

منبع

خلاصه مطلب
پیانوی اولتراسونیک بسازید و بدون تماس دست آن را بنوازید!
عنوان مطلب
پیانوی اولتراسونیک بسازید و بدون تماس دست آن را بنوازید!
توضیح کوتاه
این پیانو با آشکارسازهای اولتراسونیک و برد اینتل ادیسون ساخته می‌شود.
نویسنده
ساختنی

بیشتر بخوانید:

آموزش ساخت : یک کیف پول چرم ساده و متفاوت بسازید... در این پست ساختنی باز هم سراغ ساختنی های چرمی رفته ایم و طرز ساخت یک کیف پول چرم ساده را برایتان آماده کرده ایم. این کیف پول برای کسانی مناسبت است که ...
لامپ هوشمند بسازید و با کف زدن آن را روشن و خاموش کنید... قبلاً در ساختنی یک پروژه آردوینو داشته ایم که نحوه روشن کردن چراغ با دست زدن را آموزش می داد. در این ساختنی هم سراغ این ایده رفته ایم اما این لامپ هوش...
با کمترین هزینه کنترلر سرعت موتور DC بسازید !... موتورهای DC همه جا کاربرد دارند؛ از مینی دریل یا ماشین RC و خیلی وسایل دیگر. چیزی که استفاده از موتور در وسایل مختلف را ممکن می‌سازد، استفاده از کنترل...
آموزش ساخت : برای اتاق نشیمن تاب چوبی بسازید... در این ساختنی طرز ساخت تاب چوبی را یاد می گیرید که بخاطر ظاهر شیکی که دارد می توانید از آن در اتاق نشیمن استفاده کنید. این تاب چوبی ایمنی و دوام بالای...
آموزش ساخت : از شلوار های جین کهنه، کیف تلفن همراه بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک کیف موبایل با شلوارهای جین کهنه را می آموزید. این کیف فقط یک جیب ندارد و طوری طراحی شده که بتوانید سایر وسایل نظیر موزیک پلی...
آموزش ساخت : کاغذ را با یک روش جدید تا کنید... اگر طرفدار هنر اوریگامی و ساخت کاردستی با کاغذ باشید، حتماً این ساختنی برایتان جالب خواهد بود. در این پست یک روش متفاوت برای تا کردن کاغذ را یاد می گی...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

با دستگاه برش لیزری ربات چوبی منعطف و بادوام بسازید

قبلاً در ساختنی آموزش ساخت ربات مقوایی را یاد گرفته اید. آن ربات قابل برنامه …

پاسخ دهید