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 می گیرید که ساختش بسیار ساده است اما خودش اینطور نیست! این پروژه یک پیانوی اولتراسونیک است که بدون تماس دست نواخته می شود. برای نواختن این پیانو کافی است دست هایتان را مقابلش تکان بدهید! این ویژگی عجیب با استفاده از چند سنسور مجاورتی ایجاد می شود که هر کدام یک صدای متفاوت را فعال می کنند. 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 می توانید تغییر بدهید تا بتوانید پیانو را از هر فاصله ای که دوست دارید، بنوازید. همچنین می توانید تعداد سنسورها را هر چقدر که می خواهید بیشتر کنید. برای اتصال پیانوی اولتراسونیک به اسپیکر کامپیوتر هم از برد اینتل ادیسون و کارت صدای USB استفاده می شود.

در ویدیوی زیر می توانید 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) – می توانید تعداد آشکارسازها را بیشتر یا کمتر کنید
  • برد اینتل ادیسون
  • کیت برک اوت ادیسون برای آردوینو
  • سه برد بورد بزرگ
  • یک برد بورد کوچک
  • کمی سیم
  • کارت صدای USB
  • اسپیکر کامپیوتر یا آمپلی فایر موبایل پرتابل – اسپیکر می تواند 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 نمونه های 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 می توانید بجای پایه چوبی، یک باکس مرتب بسازید تا قطعات دیده نشوند (بجز آشکارسازها که باید بیرون باکس قرار بگیرند). اگر هم می خواهید 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، می توانید سیم کشی قطعات را شروع کنید. روی هر برد بورد دو یا سه آشکارساز قرار بدهید و تا جایی که می شود 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 می شود تا نزدیک شدن اجسام را تشخیص بدهد. هر کدام از این پین ها باید به یک پین ورودی خالی (پین های ۲ تا ۱۲) وصل بشوند.
  • Pin4 : این پین اتصال به زمین است؛ ابتدا این پین ها را به یکدیگر و سپس همگی را به پین GND اینتل ادیسون وصل کنید.

می توانید بین پین های 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 می کند.

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

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

در ساختنی بخوانید :  روش ساخت چراغ نور اضطراری شیمیایی (فلوروسنت) یا Glow Stick

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 می کنیم.

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 نت ها می توانند 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، می توانید کدهای اصلی پروژه را آپلود کنید. برای آپلود کدها از نرم افزار Arduino IDE استفاده می کنیم. کدها را می توانید 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 می شویم:

  • حتماً باید اینتل ادیسون را برای پشتیبانی از کارت صدای USB آماده کنید؛
  • برای تغییر درصد صدای اسپیکر از برنامه هایی مثل putty و فرمان زیر استفاده کنید:
در ساختنی بخوانید :  تزیین هندزفری با پوکه فشنگ؛ ساده، شیک و منحصر به فرد!
  • برای پشتیبانی برد از نمونه صداهای mp3 باید کتابخانه mpg را با فرمان زیر روی برد نصب کنید:

گام پنجم: پیانوی اولتراسونیک چطور کار می کند؟

پیانوی اولتراسونیک را تست کنید

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

کدهای این پروژه تمام سنسورها را در زمان واقعی مانیتور می کنند و نت های مربوط به هر سنسور را با کمترین تاخیر پخش می کنند. به همین خاطر است که اسپیکرها می توانند چند نت را به صورت همزمان پخش کنند. پالس های اولتراسونیک به طور مرتب توسط آشکارسازها ارسال می شوند. برنامه هم دنبال echo می گردد. 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 می شود. این محدوده تا یک متر قابل افزایش است اما کارایی آن به شلوغی محیطی که پیانو را در آن می گذارید، بستگی دارد.

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

این نکته را هم در نظر داشته باشید که برای این پروژه نمی توانید از کتابخانه های آردوینو استفاده کنید چون آن کتابخانه ها فقط داده های یک سنسور را در آن واحد تحلیل می کنند. در نتیجه سرعت واکنش پیانوی اولتراسونیک به شدت پایین می آید.

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 می سازید 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 می شود.
نویسنده
ساختنی
ساختنی

بیشتر بخوانید:

آموزش ساخت : با کاغذ سبد حصیری شیک و بادوام بسازید... در این ساختنی طرز ساخت یک سبد حصیری با کاغذ روزنامه را یاد می گیرید. شاید فکر کنید ایده ساخت سبد با کاغذ ارزش صف وقت را ندارد چون این سبد عمر زیادی نخ...
آموزش ساخت : مدار ژول دزد بسازید مدار ژول دزد یک مدار بسیار ساده اما بسیار جالب است که میتواند یک LED را با باتری که تقریباً خالی است، روشن کند. اینکار از طریق ایجاد میدان های مغناطیس...
با قطعات الکترونیکی ساده و ارزان مدار حذف باتری بسازید... در این ساختنی آموزش ساخت مدار حذف باتری را یاد می گیرید که می تواند در مدارات الکترونیکی بجای باتری های ۹ ولتی کتابی استفاده بشود. از این مدار می توان...
آموزش ساخت : لانگ بورد الکتریکی بسازید – قسمت اول... در این ساختنی یاد می گیرید که چطور یک لانگ بورد الکتریکی بسازید. ما در این آموزش ساخت فقط طرز کار را به شما یاد نمی دهیم بلکه راجع به تمام قطعات، کارک...
آموزش ساخت : تخت خواب کودک ساده اما جالب بسازید... قبلاً در ساختنی طرز ساخت تخت خواب قایقی و تخت خواب دو طبقه را یاد گرفته اید. در این پست هم می خواهیم طرز ساخت یک تخت خواب دیگر را به شما یاد بدهیم. ای...
گوشی هوشمند را به ریموت لوازم خانگی تبدیل کنید!... ریموت لوازم خانگی و پریز هوشمند یکی از کاربردترین تجهیزات خانه هوشمند است که موارد استفاده زیادی دارد. قبلاً در ساختنی آموزش ساخت ریموت کنترل هوشمند ر...

درباره عاطفه اسدزاده

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

پیشنهاد می کنیم

سیستم روشنایی هوشمند با قابلیت نصب روی وسایل مختلف بسازید

حتماً برای شما هم پیش آمده که به رختخواب رفته و خاموش کردن لامپ ها …

پاسخ دهید