Биодагийн мэдээлэл: 36 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Хоёр датчик дээрх галаник дамжуулагчийн өөрчлөлтөд үндэслэн MIDI тэмдэглэл үүсгэх.

Хамгийн сүүлийн кодын хувилбар болон шинэчилсэн заавар авахын тулд electricforprogress.com хаягаар орж миний github төслийг шалгаж үзээрэй

Алхам 1: Гагнуургүй талхны самбар

Электроникийн туршилтын гол хэрэгсэл бол зарагдаагүй талхны самбар юм. Хэрэглэгчдэд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хооронд нь холбож, дахин тохируулах ажлыг хялбарчлах боломжийг олгодог.

Талхны самбар нь цахилгаанаар холбогдсон хэд хэдэн нүхтэй байдаг. Хэвтээ мөрүүд нь талбарын самбар дээр холбогдсон 5 цэгээс бүрдэх бөгөөд abcde ба fghij үсгээр тэмдэглэгдсэн байна. Талхны хавтангийн дунд хэсэгт том хуваагдал нь хэвтээ эгнээнүүдийг тусгаарладаг бөгөөд энэ нь Dual Inline Package (DIP) микрочипийг ашиглахад хялбар болгодог. Талхны тал дээр нүхний босоо багана байдаг бөгөөд ихэвчлэн улаан, цэнхэр шугамаар тэмдэглэдэг. Эдгээр босоо багануудыг ихэвчлэн цахилгаан холболтод (эерэг хүчдэл ба газардуулга) ашигладаг бөгөөд үүнийг "Автобус" гэж нэрлэдэг. Бид бүх эерэг ба газардуулгын холболтыг талхны самбарын хоёр талд эдгээр автобусанд холбох болно. Дараагийн алхамд бид талхны хавтангийн хоёр талд газар ба эерэг автобусыг холбоно.

Хоёр электрон эд ангиудыг холбохын тулд бид хэсгүүдийн голч (эсвэл 'хөл') -ийг зэргэлдээ хэвтээ нүхэнд байрлуулна. Энэ нь хэрэглэгч 5 цэгийн хэвтээ мөр бүрийг ашиглан олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хооронд нь холбох боломжийг олгодог.

Алхам 2: 555 таймер оруулах

555 таймер нь 8 зүү DIP микрочип бөгөөд бид үүнийг цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмжих чадвартай мультивибратор болгон тохируулах болно. Чипийг 1 -р зүү дээд талд байхаар чиглүүлээрэй - та чип дээрх 1 -р зүүний ойролцоо жижиг тойрог, 555 таймер дээрх зүү тус бүрийг тодорхойлсон диаграмыг харах болно.

Breadboard -ийн доод хэсэгт 555 таймерыг байрлуул. Талхны самбарыг дундуур нь цоорхойгоор байрлуулсан бөгөөд микро чип нь энэ цоорхойг дайрах ёстой. Талхны хавтангийн мөрүүдийг дугаарласан тул бид 555 таймерыг 27, 28, 29, 30 -р мөрөнд, 27 -р эгнээнд 1 -р зүү оруулах болно.

Алхам 3: 1 -ийг газардуул

555 зүү 1 -ийг газардуулаад газардуулгын автобусанд А баганын 27 -р эгнээний холбогч утсыг нэмнэ.

Алхам 4: Хугацааны конденсатор C1

Хугацаа конденсатор C1 (0.0042uF) -ийг 555 таймерын 1 ба 2 -р зүү хооронд холбоно уу. Жижиг цэнхэр конденсаторыг В баганын 27 ба 28 -р эгнээнд оруулна уу.

Энэхүү конденсатор нь таймерын нийт давтамжийн хязгаарыг тогтоодог бөгөөд энд бид хоёр датчик дээрх цахилгаан багтаамжийн хэлбэлзлийг хэмжихдээ 555 -аас хамгийн их импульсийн нарийвчлалыг авахын тулд маш бага утгыг ашигладаг.

Алхам 5: C2 конденсаторыг салгах

Өндөр давтамжтай салгах конденсатор C2 (1uF) -ийг 555 Таймерын эерэг ба газардуулгын дагуу, 27 ба 1, 8 -р зүү, D ба G баганад холбоно.

Конденсаторын хөлийг талхны тавцан дээр илүү сайн байрлуулахын тулд тайрч авах нь тустай байж болох ч хөлийг микрочипт байрлуулж, талхны залгууртай бүрэн холбоход хангалттай зай үлдээхийг анхаарна уу.

Алхам 6: Электролитик конденсаторыг салгах C3

Бага давтамжтай задлах цахилгаан электролитийн конденсатор C3 (41uF) -ийг 555 таймерын эерэг ба газардуулгатай, 27 ба 1, 8 -р зүү, C ба H баганад холбоно.

Электролитик конденсаторууд туйлширсан бөгөөд малгайны хажуу талд цагаан тууз бүхий сөрөг үзүүрийг тодорхойлдог болохыг анхаарна уу. конденсаторын сөрөг тал нь Pin 1 (Газардуулга) C багана руу, конденсаторын эерэг тал нь Pin 8 (Эерэг) H багана руу шилжих эсэхийг шалгаарай.

Алхам 7: LED гаралт

Улаан LED -ийг 555 таймерын 29 -р зүү А -ийн 3 -р гаралтын зүү дээр нэмж, газрын автобус руу холбоно уу. LED (анод) -ын урт утсыг А баганын 29 -р эгнээнд байрлуулж, LED -ийн богино хөлийг Газрын шугамын нэг нүхэнд байрлуулна.

**- LED нь туйлширсан тул зөв чиглэлд оруулах ёстой. LED -ийн катодын хөлийг (сөрөг) LED -ийн хажуугийн хавтгай ирмэгээр, эерэг анодыг урт хөлөөр нь тодорхойлж болно. LED -ийн туйлшралыг болон өнгийг энгийн товчлуур бүхий батерей ашиглан тодорхойлж болно, зайгаа LED залгуурын хооронд шургуулснаар та LED гэрэл асах эсэхийг харах болно, эсвэл батерейгаа нөгөө тийш эргүүлэхийг хичээгээрэй. Зай + (өргөн хавтгай) үзүүрийг анод (урт хөлтэй), батерейг (жижиг товчлуур) нь катодын газардуу холбосон үед LED асна. CR2032 3v товчлууртай батерейг аваад туршаад үзээрэй!

Сүүлчийн алхам дээр бүх зүйлийг ажиллуулсны дараа, хэрэв та хүсвэл буцаж ирээд LED -ийн хөлийг тайрч болно.

АНХААРУУЛГА: ердийн бүх нөхцөлд гаралтын зүү ба LED хооронд резистор нэмж оруулах болно. Энэхүү иж бүрдлийг бүтээх ажлыг хялбарчлахын тулд одоогийн хязгаарлах резисторыг орхигдуулсан болно. Бид иж бүрдэлд LED тус бүрийн эсэргүүцлийг оруулсан болно. Одоогийн хязгаарлах резисторыг багтаасан өөрчлөгдсөн зааврыг хавсралт болгон өгөх болно.

Алхам 8: Jumper 555 Trigger to the barhold

555 таймерын 28 -р баганын D баганын 2 -р ба 6 -р зүү хоёрын хооронд 29 -р баганын хооронд холбогч утсыг холбоно уу.

Энэ нь үндсэн электродын оролтын холболтыг бүрдүүлдэг 555 таймерын босго ба гох зүүг холбодог.

Алхам 9: Jumper 555 -ийг V+ болгож дахин тохируулна уу

555 таймерын 4 -р зүүг 30 -р баганын утсыг ашиглан эерэг автобус руу холбоно уу.

555 таймерын 8 -р зүүг холбогч утсаар 27 -р баганыг ашиглан эерэг автобусанд холбоно уу.

(555 VCC -ийн зураг, алхамыг V+дээр нэмэх)

Алхам 10: Эсэргүүцэл R1 100K 555 эерэг автобус руу цэнэглэх

Resistor R1 (100k) -ийг 555 -ийн 7 -р зүү ба эерэг автобусны хооронд холбоно уу. Резисторын нэг талыг J баганын 28 -р эгнээнд, резисторын нөгөө талыг эерэг автобус руу байрлуулна.

Алхам 11: Оруулагчийн оролтыг шалгах

Туршилтын оролт нь 3.5 мм хэмжээтэй моно үүр бөгөөд хоёр гагнуурын тээглүүрээр талхны самбартай холбогддог. Хатуу газар боловч үүрэнд гагнасан толгойн зүү нь 28 ба 29 -р баганад багтах болно.

Хэрэглэгч уг хэрэгслийг бүтээхэд хялбар болгох үүднээс толгойн зүүг үүрэнд нэмж оруулжээ. Залгуур эсвэл зүү дээр хэт их ачаалал өгөх нь гагнуурын холболтыг гэмтээж болзошгүйг анхаарна уу. Хэрэв таны иж бүрдэл залгуурт гагнасан толгойн зүү байхгүй бол залгуур ба толгойн гагнуурын зааврыг хавсралтаас үзнэ үү.

Алхам 12: Автобусны эерэг холбогч

Зүүн ба баруун дээд (улаан) цахилгаан автобусны хамгийн өндөр цэгүүдийн хооронд холбогч утсыг холбож талхны хоёр талд эерэг автобусыг холбоно уу.

Алхам 13: Газрын автобусны холбогч

Зүүн ба баруун дээд (цэнхэр) газрын автобусны дээд цэгүүдийн хооронд холбогч утсыг холбож, талхны хоёр талд Ground Bus -ийг холбоно уу.

Алхам 14: Гальванометрийг турших

Одоо бид зарим батерейг холбож, 555 таймераас саяхан бүтээсэн галванометрийг туршихад бэлэн боллоо.

Батерейны хар хайрцагт 3 АА батерейг оруулаад хайрцаг дээрх цахилгаан унтраалга 'OFF' байрлалд байгаа эсэхийг шалгаарай. Зайны хайрцгийг Улаан утсыг Breadboard эерэг (улаан) автобусанд, зайны хайрцгийг хар утсыг Breadboard Ground (цэнхэр) автобусанд холбоно уу. Одоо зайны хайрцаг дээрх цахилгаан унтраалгыг "ON" руу гулсуулна уу. LED нь гэрэлтүүлэгтэй байх ёстой бөгөөд 555 таймер асаалттай байгааг харуулж байна.

Цагаан электродын залгуурыг (наалдамхай дэвсгэр ашиглах талаар санаа зовох хэрэггүй) Гальванометрт холбосон 3.5 мм -ийн үүрэнд холбоно уу. Электродуудын төмөр товчны төгсгөлд хуруугаараа хүрснээр цахилгаан дамжуулах чадварын өөрчлөлтөд үндэслэн LED гэрлийг харах боломжтой болно. Электродод маш хөнгөн хүрэхэд LED флэшийг аажмаар асааж, унтрааж болно. Хэрэв электродуудыг үнэхээр чанга дарвал LED маш хурдан анивчдаг.

Алхам 15: ATMEGA328 28pin DIP оруулах

Таны MIDIsprout иж бүрдэл нь дотоод осциллятор дээр 8 МГц давтамжтай ажиллахаар тохируулсан ATMEGA328 микро контроллертой ирдэг бөгөөд гал хамгаалагч нь MIDIsprout програм хангамжийн хамт урьдчилан ачаалагдсан байдаг. Энэхүү 28 зүү DIP нь 14 голтой хоёр зэрэгцээ эгнээтэй байна.

328p чипийг талхны дээд талд байрлуулж, 1 -р зүүг чип дээрх жижиг дугуйлангаар тодорхойлж, D ба E ба F багануудын цоорхойг хамарсан 1-14 мөрөнд оруулна уу.

** Дахин програмчлах, туршихын тулд талхны самбарын 9 ба 10 -р зүү дээр 16 МГц -ийн осциллятор нэмж, MIDIsprout кодын өөрчлөлт бүхий arduino Uno самбар ашиглан програм суулгах боломжтой. ATMEGA328 -ийг ICSP -ээр дамжуулан гадаад програмист (бусад arduino) болон Jumper утаснуудын лабиринтаар дахин програмчилж болно;)

** Нэмэлт байдлаар MIDIsprout Kit -ийг галванометрийг угсрах өмнөх алхмуудыг ашиглан хийж болох бөгөөд талхны самбарыг Arduino Uno -д шууд хавсаргасан болно! Хүлээж байгаарай…

Лавлахын тулд кодыг MIDIsprout -ийн одоогийн хувилбарт урьдчилан суулгасан болно.

Arduino код:

Алхам 16: ATMEGA328 -ийг ажиллуулна уу

328 дээрх VCC зүүг 7 -р эгнээний баган ба эерэг автобусны хооронд холбогч ашиглан Эерэг автобусанд холбоно уу.

Алхам 17: ATMEGA328 -ийг газардуулна

328 дээрх газардуулгын зүүг 8 -р эгнээний В багана ба газрын автобусны хооронд холбогч ашиглан газрын автобусанд холбоно уу.

Алхам 18: ATMEGA328 -ийг асаах (аналог)

328 дээрх аналог хүчдэлийн зүүг 9 -р баганын J ба эерэг автобусны хооронд холбогч ашиглан эерэг автобусанд холбоно.

Алхам 19: ATMEGA328 (аналог) газардуулга

7 -р эгнээний J багана ба газрын автобусны хоорондох холбогчийг ашиглан 328 дээрх газардуулгын зүүг газардуулагч руу холбоно уу.

Алхам 20: ATMEGA328 оролтын 555 таймерын гаралт

555 таймераас гаралтын зүүг 328 -ийн оролтын зүү 4 -т 555 таймерын 3 -р мөр, 29 -р баганы D ба 4 -р баганын D хооронд холбогч утсаар холбоно уу.

Энд 555 -ийн дижитал гаралт нь импульсийн үргэлжлэх хугацааг хэмждэг, харьцуулдаг 328, INT0 дээрх таслах зүүг өдөөдөг.

Алхам 21: бариул

Оруулсан бариулыг гурван хөлөө зөөлөн нугалж (гурвууланг нь зэрэг нугалж) бэлтгэх ёстой бөгөөд ингэснээр товчлуур нь босоо байрлалд зогсож болно. А баганын 19, 20, 21 -р мөрөнд байгаа талхны зүүн талд бариулыг оруулна уу

Алхам 22: ATMEGA328 аналог оролтын арчигч

Товчлуурын төв зүүг 328 -ийн аналог оролт (A0) руу холбогч утсаар холбоно уу. 20 -р баганын E ба 328 (A0 зүү) 6 -р баганын G хоорондох холбогчийг холбоно уу.

Алхам 23: MIDI Жак

MIDI Jack -ийг талхны самбар дээр оруулна уу. MIDI үүрний урд талд байрлах хоёр үзүүртэй бэхэлгээний зүүг тодорхойлж, MIDI үүрний урд талыг харуулахын тулд дээшээ нугална. MIDI үүрийг талхны баруун талд, үүрийг баруун тийш харуулан байрлуулна. MIDI үүрийг I, J баганад, 18, 19, 21, 23, 24 -р мөрөнд оруулна уу. Таван MIDI үүрний зүү нь талхны тавцанд багтах болно.

Алхам 24: MIDI өгөгдлийг ATMEGA328 Tx руу залга

MIDI өгөгдлийн гаралтын зүүг ATMEGA328 цуваа дамжуулах (Tx) зүү рүү холбоно уу.

Алхам 25: MIDI Power Resistor to V+

MIDI тэжээлийн зүү (4) ба V+ хооронд резисторыг хавтангийн баруун талд 19 -р багана (MIDI хүч) ба эерэг автобусанд холбогдсон 220 Ом эсэргүүцэгч ашиглан холбоно уу.

Алхам 26: MIDI Ground Jumper

MIDI Ground pin -ийг G баганын F Row 21 (MIDI Ground) ба Ground Bus хооронд холбогч утсыг ашиглан Ground автобусанд холбоно уу.

Алхам 27: Хөшүүргийн эерэг хүчдэл

D баганын 19 -р эгнээ ба Эерэг автобусны хооронд холбогчийг ашиглан бариулын эерэг хүчдэлийн зүүг эерэг автобус руу холбоно уу.

Алхам 28: Газар бариул

D баганын 21 -р эгнээ ба газрын шугамын хоорондох холбогчийг ашиглан газрын бариулын зүүг газардуулагчтай холбоно уу.

Алхам 29: LED (улаан)

MIDIsprout -д 5 өнгийн LED байдаг бөгөөд энэ нь гэрлийн шоу, тоглуулж буй MIDI тэмдэглэлийн төлөв байдлыг харуулдаг.

LED (улаан) анод - урт хөлийг 5 -р баганад, LED катодыг газрын автобус руу холбоно уу.

**- Энгийнээр хэлэхэд, бид энэ бүтцэд одоогийн хязгаарлах резисторыг орхигдуулж байгаа тул LED-тэй резистор оруулах алхмуудыг хавсралтаас үзнэ үү.

Алхам 30: LED (шар)

LED (шар) анод - урт мөрийг 11 -р багананд холбоно уу LED (улаан) анод - урт хөлийг 5 -р баганад, LED катодыг газардуулгын автобусанд холбоно.

Алхам 31: LED (ногоон)

LED (ногоон) анод - урт хөлийг 12 -р баганад, LED катодыг газрын автобус руу холбоно уу.

Алхам 32: LED (цэнхэр)

LED (цэнхэр) анод - урт хөлийг 14 -р баганад, LED катодыг газрын автобус руу холбоно уу.

Алхам 33: LED (цагаан)

LED (цагаан) анод - урт хөлийг 13 -р баганад, LED катодыг газрын автобус руу холбоно уу.

Алхам 34: 16 МГц болор осцилляторын байрны эзэмшигч

16MHz болор осцилляторыг ATMEGA328 9 ба 10 -р баганын С баганын 9 ба 10 -р зүү дээр нэмж оруулах ёстой. Хэсэг нь туйлширдаггүй бөгөөд болорыг аль ч чиглэлд 9, 10 -р зүү рүү оруулж болно.

Алхам 35: Батерейны багц

Зайны багцыг талхны хавтан дээр холбоно уу. Улаан утсыг талхны самбарт эерэг хүчдэлийн автобусанд, арын утсыг талхны хавтангийн газардуулгын автобусанд оруулна уу. 3 АА батерейг оруулаад батерейны хайрцгийг асаана уу. LED асаалттай үед 555 галванометр гэрэлтэх ёстой.

Электродын залгуурыг талхны доод талд байрлах үүрэнд холбож, хоёр товчны төгсгөлд хүрнэ үү. Галванометрийн LED нь хуруугаараа дамжуулах дамжуулалтын хариуд анивчих ёстой.

Алхам 36: Биодата Sonification

Гель дэвсгэр ашиглан электродын залгуурт хүрэх эсвэл холбоход MIDIspout програм нь цахилгаан дамжуулах чадварын бага зэргийн өөрчлөлтийг илрүүлж, эдгээр өөрчлөлтийг MIDI тэмдэглэл, өнгөлөг гэрэл хэлбэрээр дүрсэлдэг.

MIDI кабелийг талхны тавцан дээрх MIDI үүрнээс холбож өгөхөд MIDIsprout Kit нь MIDI -ийн тэмдэглэлтэй холбогдуулан дуу гаргахын тулд MIDI -ийг дэмждэг синтезатор, гар, дууны үүсгүүр, компьютерт холбогдож болно.

Бариулыг эргүүлснээр MIDIsprout -ийн босго/мэдрэмжийг тохируулж болно. Босго хэмжээг бууруулснаар гальванометрийн дамжуулах чадварын бага хэлбэлзлийг илрүүлж болно; босгыг нэмэгдүүлэх замаар тэмдэглэл гаргахын тулд илүү их өөрчлөлт хийх шаардлагатай болно. Удаан хугацааны туршид суулгахдаа би босго багатай тохиргоог ашигладаг бөгөөд энэ нь MIDI өгөгдлийн аятайхан урсгалыг бий болгодог. Олон ургамалтай олон нийтийн интерактив арга хэмжээний хувьд би босгыг нэлээд өндөр болгодог бөгөөд ингэснээр хүн ургамалд маш ойртох эсвэл бие махбодид хүрэх үед MIDI тэмдэглэлийг гаргадаг.