Eenvoudige Arduino-piano - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Vandaag zullen we een eenvoudige Arduino-piano van één octaaf maken, die een goed startpunt kan zijn voor andere projecten. Dit project introduceert basis Arduino-componenten en programmeren op middelbare schoolniveau. Hoewel de code vooraf is gemaakt, kunnen individuen de noten en het vooraf gemaakte nummer al in het programma wijzigen.

Doelleeftijd: 9-12e klas

Voor middelbare school leraren/thuisschool ouders heeft dit project betrekking op de ITEEA Standards for Technocloigal and Engineering Literacy.

Standaard 3: Integratie van kennis, technologieën en praktijken

Technologie en engineering zijn interdisciplinair en hebben betrekking op meer dan één inhoudsgebied. De impact en worden beïnvloed door Technologieoverdracht met andere velden. Een voorbeeld van het gebruik van röntgenfoto's bij archeologische opgravingen, telescopen om naar de sterren te kijken, of microscopen om naar microbieel leven te kijken. De kennis en praktijken op deze gebieden gaan vooruit en worden verder ontwikkeld door andere gebieden en denkrichtingen, d.w.z. biomimicry.

Dit project combineert technologie en muziek in de vorm van een "toetsenbord" dat iemand kan maken.

Oefening 1: systeemdenken:

Voor de praktijk één bevordert het systeemdenken, waar men moet denken. Een hulpmiddel dat in deze sectie wordt genoemd, is het universele systeemmodel, dat is: input, proces, output en feedback. De input kijkt naar wat er nodig is om technologie te creëren. Het proces is hoe de technologie wordt gemaakt, of wat nodig is om het te laten werken. De output is de eerste prestatie van de technologie, of deze nu goed of slecht was. Feedback neemt het proces en de output van het product en kijkt wat er kan worden verbeterd, zoals effecten op gebruikers, de samenleving en het milieu.

Oefening 3: maken en doen:

Maken en doen kan in veel situaties, zowel informeel als formeel. Maken is de handeling van iets doen terwijl je bezig bent, wordt breed gedefinieerd als het gebruik van praktische processen die verband houden met het ontwerpen, bouwen, bedienen en evalueren van technologische producten en systemen. Er heeft een verschuiving plaatsgevonden van het produceren van vooraf ontworpen objecten naar het ontwikkelen van industriële vaardigheden naar het creëren van innovatieve oplossingen voor open ontwerpuitdagingen in technologie en technisch onderwijs. Door studenten te werken aan oplossingen voor ontwerpuitdagingen met een open einde, stimuleert het hun ontwikkeling van hogere orde denken en ontwerpvaardigheden en het integreren van inhoud uit andere disciplines. Door studenten die zich bezighouden met open-ended maken en doen, ervaren ze een proces dat vergelijkbaar is met wat wetenschappers, technologen en ingenieurs doen. Het is ook de plicht van de opvoeder om studenten veiligheidsmaatregelen te leren. Met de groeiende overvloed aan gereedschappen en industriestandaarden, is het veilig kunnen gebruiken van gereedschappen en materialen essentieel bij het voorkomen van ongevallen. Maken en doen vereist ook het gebruik van het maken van modellen: conceptueel, wiskundig, grafisch, fysiek en virtueel. Deze modellen onderscheiden het technologie- en ingenieursonderwijs van andere vakken.

Dit project omvat praktijk 3 Maken en Doen, aangezien studenten kunnen leren hoe ze een Arduino kunnen gebruiken, dit "toetsenbord" kunnen bouwen en kunnen voortbouwen op dit project. Oefening 1 Systeemdenken is betrokken bij het doorlopen van de stap om het toetsenbord te maken.

Context 1: Berekening, automatisering, kunstmatige intelligentie en robotica

Contexten kunnen eenheden binnen een curriculum zijn als projecten, lessen, reizen of andere activiteiten. Voor context 1 combineert het berekening, automatisering, AI en robotica.

Context 5: Informatie en communicatie

Deze context omvat informatie en gemeenschap die kan worden weergegeven in de manier waarop gegevens worden gedeeld of andere manieren waarop mensen kunnen communiceren, zoals tekeningen, afbeeldingen, media, andere digitale inhoud, en deze informatie kunnen delen.

Vanwege het programmeeraspect van dit project heeft het betrekking op context 1 Computation, Automation, Artificial Intelligence, and Robotics, en 5 Information and Communication. Hoewel het programma voor u wordt aangeboden, is het een goede opstap om te zien hoe het programma werkt en hoe het zich verhoudt tot het fysieke item.

Leerdoelen:

Aan het einde van deze cursus moeten studenten een basiskennis hebben van hoe Arduino werkt.

Een Arduino kunnen bedraden.

Hoe de code te veranderen.

Hoe code te uploaden.

Benodigdheden

9 knopschakelaars

9 weerstanden van 1000 ohm (weerstanden van verschillende grootte veranderen hoe sterk de stroom in het breadboard is, wat het geluid beïnvloedt)

12 jumperdraden (kan van elke lengte of kleur zijn)

1 piëzo-zoemer

1 breadboard

1 Arduino Uno

1 Arduino-houder (optioneel is niet vereist, werkt zonder)

1 USB-kabel

1 computer

Stap 1: Voeg de knoppen toe

Oriënteer om te beginnen het breadboard zoals de afbeelding hierboven met de positie van de letters verticaal met het cijfer 1 bovenaan. Plaats de knoppen op het breadboard gelijkmatig uit elkaar (hier deed ik er twee ruimte tussen). De knoppen moeten zich op de brug tussen de opening van het breadboard bevinden. De rechterhelft van het bord is positief en de linkerhelft is de negatieve kant.

De knoppen sturen een invoer (stuur informatie) zodra ze worden ingedrukt naar de Arduino.

Stap 2: Voeg de weerstanden toe

Voeg de weerstanden toe aan de onderkant van elke knop. Dit is de negatieve kant van de knop. De andere zijden van de weerstand gaan in het gat met de - (negatieve) symboolzijde in dezelfde rij van de knop.

De weerstanden sturen een stroom door de knop door het bord.

Stap 3: Voeg de zoemer toe

Voeg de zoemer toe aan het breadboard. Moet dezelfde afstand van elkaar zijn als de knoppen. Sluit de rode kant aan op de rechterkant en de zwarte kant op de linkerkant.

De zoemer zal het geluid produceren zodra het de knopinformatie van de Arduino ontvangt.

Stap 4: voeg de jumperdraden toe

Voeg de jumperdraden toe aan de rechterkant van de knop en de bovenste helft, dit is de positieve kant. De andere kant gaat aan de digitale kant in de Arduino.

Stap 5: Sluit aan op de Arduino

Plaats ze van boven naar beneden in de poorten voor 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 en 10. Voeg voor de zoemer een jumper toe aan de rode kant en de zwarte kant van de zoemer. Deze gaan respectievelijk naar poort 11 en 13. De laatste jumperdraad gaat met één kant in de grondpoort en in een gat in de - (negatieve) symboolkant van het bord. De volgorde van de kwestie van de poort alsof u de code opent, verwijst naar bepaalde knoppen in de opgegeven poort. De grondpoort is hetzelfde als verbinding maken met iets met de grond in een circuit of in een auto. Het dient om de spanning die door de Arduino en het breadboard gaat, te beperken.

Stap 6: Download de software (overslaan als u deze al heeft)

Als Arduino nieuw voor u is, klik dan op de onderstaande link om de software te downloaden die voor dit programma zal worden gebruikt. Arduino heeft nu ook een online versie voor uw codeerbehoefte als u de software niet wilt downloaden.

www.arduino.cc/en/main/software

Stap 7: Upload het programma

Download het programma! Binnen het programma kan een persoon de noten en het vooraf gemaakte nummer wijzigen. Er zijn opmerkingen toegevoegd aan de code om u te helpen deze beter te begrijpen en wat er kan worden gewijzigd. Als je iets verandert, moet je lezen om het in de Arduino te downloaden door onder schets en upload of Ctrl + U te gaan. Veel plezier en wees creatief!

Verder denken:

Hoe zit het met meer knoppen?

Wat als ik twee of meer vooraf ingestelde nummers wil hebben?

Stap 8: Problemen oplossen

Als sommige knoppen reageren en andere niet, controleer dan het volgende:

Zijn alle jumpers goed aangesloten?

Zijn de weerstanden helemaal naar binnen en raken ze de onderkant van het breadboard?

Zit de jumper op de juiste plek van de knop? Hoe zit het met de weerstand?

Als u de code wijzigt:

Is het gegaan zoals ik wilde?

Staan de knoppen/zoemer op de juiste poorten?

Zijn biljetten de juiste lengte/toonhoogte die ik wil?