autoStrmmer.

13,980

80

16.

作品简介:AutoStrummer

{这笔指示是在履行南佛罗里达大学(www.makecourse.com)的MakeCourse的项目要求时创建的。}

AutoStrummer可以放置在原声吉他的孔上,并通过6个触觉按钮来拨动选定的弦乐组。一个电位器允许速度控制,和一个菜单系统为用户提供了一些节奏选择的拨弦。

虽然时间限制确实导致一些糟糕的设计选择(见已知的问题下面,最终结果有效!但是,我必须通过将桥接器放置在桥梁上稍微修改吉他弦高度,因此它可能无法在蝙蝠右侧的每个吉他上工作。此外,它的大小为我的吉他,所以它可能或可能不适合那里的每个声学吉他,我不确定。我的吉他洞是3.875“直径。

补给品:

工具:

  • 螺丝刀
  • 3D打印机
  • FDPD上传芯片,将数据上传到单片机
  • 12-30V电源,300 m min。
  • 原声吉他(非常需要)

部分:

  • 1x - Arduino Pro Mini,Nano或其他小型微控制器
  • 1x -电压调节器,线性——lm2940t-9.0
  • 6x -触觉按钮,内置LED - TL1240GQ1JCLR
  • 1 - 28BYJ-48步进电机(5V优先,12V似乎最高速度较低)
  • 1 x -电位计
  • 1 x -微动开关
  • 1x步进电机驱动芯片——DRV8825或类似
  • 1x -PCB原型板,3cm x 7cm
  • 1x - 2.1x5.5mm Power Exp -EJ501A
  • 6x - 470欧姆电阻器
  • 1x - 22μF电容器
  • 1x - 100μF电容器
  • 1x - 100包4-40菲利普斯螺丝,1/4“(不使用所有100)
  • 1x - 100包4-40十字螺钉,1/2"(不会全部使用100个)
  • 12x - 4-40垫圈或坚果
  • 2x - 春天
  • 22规绝缘电线,实心和绞合
  • 各种引脚连接器根据需要
  • 便宜的吉他挑选(或者你可以使用我的STL文件打印一个)
  • 泡沫或棉球

补充笔记:

来自家庭仓库弹簧套件的春天我使用的是1“x 1/4”。由于压缩它所需的力,我不会推荐这一点。如果您可以找到较弱的春季平等大小(甚至是较小的直径),它真的会使这吉他放在吉他上的痛苦。

我用的电位器和微开关都是从旧硬件中捡来的,所以很难找到它们的精确匹配。微动开关底座可以定制打印,以满足您使用的任何尺寸。对于电位器,如果需要,可以使用间隔器将其提升到适当的高度。如果你不能找到一个合适的,它可以被完全省略,并修改电路,使适当的引脚将始终看到5V(因此它将始终以快节奏播放)。参见下面的电路部分。

第1步:打印

第一步是打印每个部分!虽然存在一些相同的组件,但我已将每个部分包含唯一的文件。所以只需打印提供的每个文件。

所有的STL文件都可以在.zip文件中找到。由于某些原因,Instructables不允许我上传zip文件,所以只要删除'.txt',它就会像普通的zip文件一样工作。

第2步:组装LH和RH基础

在这里,我们将把锁住的部分装进吉他的孔里。每边都是相同的,所以你只需重复这一步!

首先,用1/4“4-40螺钉和螺母将每个孔夹拧到滑块。你想要看看吉他洞的内部结构,并相应地放置脚,所以它们会适合(每只脚有一个偏移法兰)。如果您无法使用1/4“螺钉启动螺母,可以首先使用1/2”螺钉,然后一旦螺母座椅进入塑料,就可以切换螺钉。

对于最后一步,将滑块放入基座中,然后将螺钉弹出到位置,使其位于每个部分上的圆形凹槽中。我使用的春天(见照片)有点太强,这使得在吉他上难以安装。尝试使用一个非常强壮的弹簧,但足够弱,在它仍然可以在合理的力量下滑动。

第三步:将LH和RH底座固定在LH和RH中段

在这里,我们将简单地将基座拧到带上1/4“螺钉的中间部分。简单而快速!每一侧仍然应该是分开的。

这张照片从后来的我的建造 - 所以不要担心泡沫,我们稍后会加。

第4步:组装镐盒

为了组装这个拨片盒,你首先需要剪一个吉他拨片,把它装进盒子里。你可以使用3D打印镐本身,或者更多地使用它作为跟踪指南来切割一个真正的镐。我从未尝试过3D选择,所以不确定它是否有效。

将此拾取插入盒子,并将两个销插入孔中以锁定到位。我手头上有这些别针,但在1/2“螺丝中也应该拧紧或胶合,也应该工作。在最坏的情况下,通过盒子一直钻出针孔,并使用较长的螺丝螺母。

切割泡沫的小方块并放入镐箱内部,以保持垂直位置的镐(每个泡沫件应相同,因此力相等)。如果你没有泡沫,我猜棉球也可能也起作用。

将拾取盒拧到拾取纸上,并确保在两者之间含有垫片。这确保了挑选是字符串上方的适当高度。如果吉他字符串不同,您可以随时添加更多/更少的垫片。我印刷的垫片太长并击中了挑选,所以我用金属切割机缩短了它们。

步骤5:步进电机修改

步进电机是单极电机,所以我们首先要把它转换成双极电机。基本上,一个单极电机只需输入5V电流到每个线圈的中间,电机驱动器选择线圈的哪一半获得电流来控制线圈是否“推”或“拉”电机。然而,DRV8825芯片驱动可以通过同一引脚发送电流向前和向后,所以我们不需要将线圈一分为二。

在28BJY-48的情况下,红色的电线为两个都线圈。因此,我们不仅需要完全切割电线,而且还需要切割电机电路板上的轨迹,以便线圈在其中间线上没有短路。

采用电机芯片的蓝色塑料盖板和撬动/拉出钳子。如果你打破它,那么可以通过马车外壳安全地覆盖。查看红色电线进入的位置,并了解如何运行到两个线圈的中心迹线。用金属螺丝刀或尖锐的东西划伤这迹线以切断连接。检查线圈不再电连接的万用表。

注意:如果您想重用电机作为单极性,您需要做的就是重新焊接跟踪切割。但是,请确保在这种情况下不要剪切红色线路,因为当您将其切换时,您希望再次使用电线。我不打算再次使用这些作为单极,所以我刚刚完全削减了红线。

第6步:连接电机并拾取幻灯片

首先,将取料盒的一只手滑进LH中段的方孔中。我用了一些硅脂,但这是可选的。

接下来,将一个金属销钉插入步进电机臂的一端。它太紧了,我只好用卧推把它压下去。然后将手臂推到步进电机的输出柱上,直到它完全坐好。如果推得不够深,旋转时就会摩擦到盖子。

最后,将步进电机拧到LH中间部分的支撑柱上。确保将引脚设置为拾取盒的插槽,以便当电机移动时,它将拾取盒侧推到侧面。

第7步:附着脚和RH侧

如图所示,用1/2"螺钉将双脚固定在LH中段的背面。然后将单个的LH和RH支脚分别固定在各自的中段上(螺钉头应该在中段的凹槽内,而不是支脚的底部)。

第8步:附加RH方

通过步进电机的安装法兰、中心立柱和后脚用1/2”螺钉将RH侧与LH侧连接。

第9步:组装盖子

取LH、RH盖板件,用1/4”螺钉与半圆滑盖板连接。直到最后我们才会把这个盖子连接到弹奏器的其他部分,但是你要把所有的东西都推到一起,在你组装电路的时候确保所有东西都合适。

第10步:添加泡沫

此时,我们可以将一些泡沫条带到飞行器的底部,在那里它将与吉他和孔脚接触。

切割正方形足以让夹紧表面揉搓吉他孔的内边缘。用胶棒涂上泡沫,然后将它们粘在塑料上。服用两三个橡皮筋并伸展周围所有4英尺,以确保胶水干燥时泡沫粘在塑料上。

在胶水干燥后,通过向内压缩脚然后向下压入孔中将起动机构放在吉他上。您可能希望首先拧紧顶盖,因为这在推动脚时提供了很多结构支架。一旦放在吉他的身体上,将泡沫放在身体和脚下,以帮助在适当的水平上支撑它,并防止刮擦。

对于我的吉他,我最终在一侧使用两层泡沫,另一个在另一侧。所以做什么工作。

步骤11:级别字符串

当拨弦手在吉他上,移动拨片在弦上(你可能需要移除马达臂来做这个)。

吉他字符串可能不会平坦,这将使挑选盒错过或陷入困境。水平看横跨字符串,并试图看到哪些粘得太高,或者不够。拿着绳子垫片并尽量尽量级别通过将它们放置在弦和桥梁之间​​来级别,使得拾取均匀地击中每个字符串。使用额外的泡沫来抬起整件件,如果某些条纹太高,或增加/减少挑选盒的垫片(先前安装)。在改变垫片时,请小心考虑一切都将在一起将结合在一起!

第12步:Arduino素描

大部分组装完成后,让我们把Arduino芯片软件准备好。文件包含在这里的压缩“文本”文件,并可以编译和上传正常通过Arduino IDE。我还包括了PinChangeInterrupt库。

其余的程序文件是我自己编写的,一部分是作为学习经验,另一部分是因为我试图使用的步进程序库由于某种原因(可能是用户错误)没有像预期的那样运行我的马达。您将需要修改代码,以便通过更改内部#define行旁边的数字,对每个组件使用的引脚进行准确编程strummermain.cpp.

如果发现您想要使用更高的电压并认为它会让您播放更快,您可以通过更改值更改最大速度pot.max_tempo ()功能下设置()strummermain.cpp.。这个数字是每分钟的节拍。

最后,您可以通过更改值下方的值来更改步进电机将在串之间使用的点位置struct stringpositions.GlobalVars.h。在修改这些时,应注意,如将它们设置得太高会导致电机在外壳上停止并失去步骤。此外,在改变它们之前,它可能是一个好主意,因为它们最初通过测量CAD绘图中的角度而发现,并且可能难以通过试验和错误找到。

草图准备好后,最后一步就是把它上传到芯片里。我用的是FDTI屏蔽板SparkFun。这确实要求将针头标头焊接到板上,但是更容易上传草图更容易。

步骤13:电路设计概述

接下来的几个步骤将涉及电路。上面的图像是电路图。对于我的项目,我使用了一个亲迷你Arduino和DRV8825,但是Arduino据说Pro Mini据说没有生产,因此您可能需要找到第三方制造商。此外,DRV8825理论上可以由任何步进驱动器代替,因为它们都基于相同的一般引线,但必须考虑电压限制。

注意:我的3D印刷最初是为ULN2003AN晶体管驱动板制作的,但后来我改为双极芯片驱动器。因此,我制造了一个定制支架,以保持用于附加电路的小型PCB原型板。根据您的零件的整合方式,您可能需要略有不同的括号。

电路有几个主要组成部分,具体如下:

  1. 电机驱动器芯片:这需要方向,5 v电源引脚,4个电机引脚和单独的电源和地面。该程序将适当地脉冲步进和方向引脚,并在电机操作期间保持5V高电平到步进驱动器的复位和睡眠销。当电机未运行时,5V引脚将降低,以保持步进越热,否则试图向电机提供“保持扭矩”。
  2. 电位器:提供5V,另一个连接到地面。我们通过模拟输入引脚读取电位器设置,看看播放的速度是什么。
  3. 6触觉按钮:每个按钮连接到一个单独的INPUT_PULLUP引脚。当按钮被按下时,它将触发程序中的一个中断。然后程序将读取所有6个按钮,并确定哪些按钮被按下(低压=按下)。
  4. 按钮LED:每个按钮都有一个唯一的LED,它可以帮助用户使用程序和菜单。因此,有6个独特的LED引脚,在到达LED之前,通过470欧姆电阻进行路线。
  5. 电压调节器:5V步进电机运行最佳时,较高的电压通过限流芯片驱动器。在我的项目中,我提供了22V的DRV8825(它可以处理到48V),但限制电流到大约160mA。而Arduino则需要12V或更少的电压。电压调节器因此将22V(这个调节器最多只能处理26V)降低到9V, Arduino可以轻松转换为5V。如图所示,两个电容有助于过滤调节器前后的浪涌。22µF是必需的,但0.47µF是可选的,如果你有一个良好的电源和电源之间的距离不是太大。
  6. 微动开关:微动开关在操作过程中帮助步进电机调零,当它交叉串时,很容易由于力的变化而错过一个或两个步骤。这需要一个INPUT_PULLUP引脚读取当开关关闭连接到地。

实际的电路施工将稍微留给您。因为PCB原型板是一种痛苦的电线(并且这个是小空间有很多事情),所以你必须在如何将它整合在一起。要考虑的主要事项是空间考虑,以确保一切都符合在一起,效率。通过效率,我的意思是,像地面这样的许多东西可以一起被公共汽车成单线。

但是,您可以在上面的图像和以下步骤中看到我最终接线的步骤,无论好坏。我实际上强烈建议在kicad或另一个程序中创建实际的pcb,以节省空间和头痛。如果我要再做这个项目,这就是我会做的。

步骤14:电路组件:电压调节器

电压调节器具有三个引脚。调节器输入连接到2.5mm插孔上的高压点和调节器的地面到千斤顶的地面。9V输出引脚连接到Arduino板的VIN。最后,将22μF电容从输出引脚焊接到地,从输入引脚焊接0.47μF电容。

步骤15:电路组件:芯片驱动器

你需要连接:

  • 4根电机线到A1 A2 B1 B2
  • 步销
  • Dir Pin.
  • 高输入电压的VMOT(预稳压器)
  • 2个GND引脚
  • 重置和睡眠引脚至5V引脚(需要是数字引脚,因为程序将关闭/开启)

在实际连接电机之前,您需要使用芯片上的电位器设置电流限制。因为160 mA是如此小(步进电机可以是便宜的),锅将需要几乎在满0位置。您必须测试这是哪种方式,但我非常确定0 =完全CW。

要进行测试,请使用电机断开连接电机进入电源,触摸到锅螺钉头部的万用表探头,然后触摸另一个接地。继续转动罐,直到读取适当的参考电压(您必须读取芯片的数据表的特定电压到当前公式)。

步骤16:电路组装:按键和Arduino板

将每个按钮放在原型板上,以便它们将适合弹簧式情况的平方体,如图所示。将470欧姆电阻放在每个按钮的内部LED中的每个按钮中心。将按钮和LED线路焊接到引脚,然后为所有按钮和LED创建单个接地总线电线。将此接地总线连接到电路板的地销。

Arduino板可以焊接到PCB上,偏移到侧面对面的芯片司机将坐在哪里。花费很多时间来确保将有空间,并真正考虑如何打算制定所有必需的连接。请参阅原理图,和计划。进入一个小空间很多,所以即使是几个错误也意味着它不会结束。

步骤17:电路组件:电位计

电位器需要从电路板的5V输出引脚(不是数字销)的5V电源,另一侧连接到5V电源。然后将中心连接到模拟引脚。方向无关紧要,除非您想控制增加/减少速度的实际旋转方向。电位器坐在我的设计中的帖子上(随意胶水)。因此,每当您准备好组装它时,只需普及它即可准备好!

步骤18:连接微动开关

微动开关的一根导线连接到地,另一端连接到数字引脚。方向并不重要,因为它只是一个开关。

接下来,使用两个1/2“螺钉将微动开关连接到安装块。因为螺钉太长,我将螺母添加为厚垫圈以减小它们的长度。

接下来,采用微开关安装块,并松散地将其连接到Rh侧。您会注意到插槽是椭圆形,以允许轻微的位置调整。在微动开关中拧紧,并适当地调整,以便镐盒几乎没有关闭开关,当它右右侧(但在它与外壳接触之前)。拧紧安装块螺钉,使开关固定在该位置。

第19步:电路组装:将其全部放在一起

适当的路线电线。外壳有一些用于步进电机线的插槽,上面的照片显示了我如何路由所有其他的。它花了一点刮一起,弯曲(以及一些塑料连接器的一点点切割),但我把它全部适合在那里。根据您的方式,您可以通过巧妙地路由原型板来节省大量空间。

您可以看到接线结束的螺母是多么用于我的原型板,因为我严重低估了所需的连接数量。如果它看起来很乱,尽可能巧妙地适应它,尽可能聪明而整洁地适应它。

注意:当按下按钮时,有一个中心立柱支撑原型板。你会想要确保没有电线或焊接连接是在这个中心位置的板(它是略微向右偏移)。当你把电路放在一起时,定期检查配合是必须的!

步骤20:上传草图

一旦电路组装,我们现在可以使用芯片的FDPD引脚将我们的最终草图上传到Arduino芯片中。您可以理解这么早就这样做,但由于空间限制,您可能会发现您的PIN布局发生了更改,或者您甚至可能在组装过程中处理芯片后导致程序损坏。(这在一些故障排除时发生在我身上,我花了一些问题,弄清楚了什么是错的。在将草图重新上传到芯片后,Strummer曾再次工作)。

步骤21:拧紧!

一旦草图被上传,你就可以用螺丝把所有东西放在一起。除步进电机和电路板外,螺钉均为1/4”4-40’s。电路板需要非常小的螺丝,我从一些废弃的硬件(但你可以很容易地买到更小的螺丝)。

第22步:玩

您现在可以将Stremer附加到您的吉他。向内压缩脚,然后将它们放入吉他的孔中,使它们夹在,确保后脚不会捕获弦。使用泡沫来帮助级别在琴弦上级,并保持其意外刮伤表面。

将22V电源(或其他适当调节的电压)插入千斤顶,电机将归零。当它完成归零,led将闪光3次,然后它准备播放!

你可以按下相应琴弦的按钮来演奏,也可以一次按两个按钮让电机演奏一系列琴弦。如果超过两个按钮被按下,它将播放到最外部选择的字符串。

使用电位器来控制步进电机阵阵的下一个节拍的快速。由于使用这种廉价的步进电机,最快的速度仍然相对较慢,但理论上可以允许更高的速度速度速度更高。

通过将最外层的字符串置于最内侧字符串(1,3,4,6),进入“节奏菜单选择模式”3秒钟。在菜单模式下,您可以通过按下两个中心闪烁按钮(上下)来选择不同的节奏。高E串上的LED在节奏的下游闪烁,以帮助确定节拍的击败。并且,低E按钮可以再次保持3秒钟以退出菜单模式。

第23步:已知问题和最终思想

项目的当前状态存在一些已知的问题,其中一些问题可能会从彻底的重新设计中获益。首先,步进电机的转速和功率不足导致发挥速度非常慢。

其次,该程序有一个错误,我尚未能够识别,这基本上导致程序冻结并偶尔停止播放。只需拔掉电源并重新启动解决问题,而且很烦人。如果您愿意,请随时调试程序!

最后,吉他的琴弦并不像最初想象的那么平坦。吉他的桥实际上是弯曲的,这意味着随着挑选的弦乐,一些相对于拾取的弦高于其他弦,导致每个斗篷的响度变化。并且当播放器按下串时,它会使此高度变为足够的高度,以实际地导致字符串在较高的FRET处不播放。

不过,悲观情绪够了!吉他仍然会弹,这仍然是一次很棒的学习经历,而且它看起来很酷!我很想在某个时候尝试第二个版本,并希望能够在最初的设计基础上进行改进。也许每根琴弦都是单独挑出来的,这样才能真正演奏出乐段?!

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    16条评论

    0.
    工具箱

    9小时前

    漂亮的建筑!考虑在拇指轮控制上添加用于向上或向下调谐速度。那种方式可以单手播放。

    0.
    tytower.

    11天前

    看起来很棒的开始。接下来在kneck上用一些螺线管,你有一个自动播放器。是kraftworks,也许不是,但是有一个基于吉他字符串的自动吉他字符串,根据某处的脚本播放音乐。

    Utube上也有一个视频。我把它藏在某个地方,但要找到它可能是个问题。

    0.
    bepaly下载

    9天前回复

    那是我最初的想法,但目前可能有点太复杂了......你是指乐高机器吗?(YouTube上有一个视频)。我试图让它有点便携和坚固,并且很难将两个运动轴贴在这样一个小空间......下次

    0.
    tytower.

    4天前回复

    不,不是乐高。这是一个多弦乐器的平床,上面有沿着弦移动的螺线管,每根弦对应一个螺线管。它弹得很快。我留着视频,但在atm机里找不到。德国人让我想。它不是克拉夫特维克。

    看起来像1969年凯文戈利和LOL Creme的主题的变体。它们是带10cc中的驱动力,该设备被命名为GizMotron(或Gizmo)。他们在1975年专利了,但这足以使其不侵犯。为了兴趣,搜索“10cc gizmo”。我是一个鼓手,而不是一股飞镖,但我认为这是一个非常聪明的应用程序。

    0.
    CleverKimberly

    7天前回复

    当他们参与进来的时候,这对m - tron来说是件好事。

    0.
    Zayedalam

    10天前

    非常好,但我们可以玩和弦以外的其他歌曲吗?

    0.
    bepaly下载

    9天前回复

    你可以玩任何你想玩的!只要它和你的和弦有相同的节奏:)一个至少有一个步进的更好的版本(一个垂直移动拨片的版本)将需要真正演奏更复杂的东西。它让我意识到简单的乐器其实是多么复杂……

    0.
    spi_wvs.

    9天前

    您的锁定问题可能是过热的电压调节器。您的电源显示23V,如Aprox。50-60mA(任何LED都不知道,步进驱动板需要@ 5V)5V调节器必须消散P =(23V-5V)* 0,05A = 0.9W。如果没有散热器,电压调节器(Rth,JC = 3°C / W和RTH,JA = 50°C / W)的热敏突起将在一段时间后的温度为至少70-80°C。将散热器或一块铝添加到电压调节器的情况下,并降低电源的输入电压。还有两个100nf帽是5V调节器终端的一个好主意。

    0.
    bepaly下载

    9天前回复

    有趣的!我不是100%肯定,如果是吗(在我释放所有按钮后似乎只锁定,所以我认为它与我的代码有关。但当然,我应该在设计中经过更多的东西。谢谢你的脑袋!

    0.
    Niokeskub

    12天前

    非常神奇!
    它与EZ和弦,你得到自己最简单的吉他发挥!

    0.
    keets.

    12天前

    精彩的项目!

    0.
    Tercero.

    13天前

    非常整洁。对于复杂的模式,这将是上帝发送的。

    0.
    孩子空间

    14天前

    很有创意,我喜欢。