BỘ GIỮ TEMPO CỦA DRUMMER: 30 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Công việc quan trọng nhất của một tay trống là giữ thời gian. Điều đó có nghĩa là đảm bảo nhịp không đổi cho mỗi bài hát.

Drummer's Tempo Keeper là một thiết bị giúp người đánh trống giữ thời gian tốt hơn. Nó bao gồm một đĩa piezo nhỏ gắn vào đầu trống bẫy. Mỗi khi tay trống đánh trống bẫy, thiết bị sẽ hiển thị nhịp mỗi phút dựa trên thời gian giữa các lần đánh. Nếu ban nhạc bắt đầu tăng tốc hoặc giảm tốc độ không chủ ý, tay trống sẽ nhận ra ngay lập tức và có thể thực hiện một chỉnh sửa nhỏ để duy trì nhịp độ nhất quán.

Tại buổi biểu diễn gần đây với ban nhạc mà tôi chơi trống, một tay trống khác trong khán giả nghĩ rằng ban nhạc của tôi đang chơi bản nhạc bấm - một máy đếm nhịp bấm từng nhịp vào tai nghe mà các thành viên ban nhạc đeo - vì nhịp rất ổn định xuyên suốt mọi bài hát. Thật là một lời khen và sự tôn vinh dành cho Người giữ nhịp độ của Drummer!

Bước 1: BỘ PHẬN

Dưới đây là danh sách đầy đủ các bộ phận bạn cần để tạo Drum Temp Keeper, chi phí ước tính và ghi chú về chính xác những gì tôi đã sử dụng để tạo của tôi. Bạn có thể mua các bộ phận này trên các trang web như Amazon, eBay, Adafruit và SparkFun. Những bộ phận rẻ nhất thường được bán trên eBay và chúng có xuất xứ từ Trung Quốc, vì vậy chúng có thể mất vài tuần để đến nơi. Bạn phải sử dụng các trình điều khiển khác nhau nếu bạn mua một bộ vi điều khiển giá rẻ từ Trung Quốc (như tôi đã làm) so với khi bạn mua một Arduino có thương hiệu từ Mỹ. Tôi đã lưu ý những gì bạn cần làm để tải xuống và cài đặt các trình điều khiển khác.

1. Vi điều khiển. Tôi đã sử dụng một bản sao Arduino Nano từ Trung Quốc đi kèm với các tiêu đề đã được hàn sẵn. ($ 4,50)

2. Hiển thị bốn chữ số. Đảm bảo rằng bạn nhận được màn hình bốn chữ số sử dụng bốn chân. Không nhận được màn hình 7-Segment bốn chữ số vì nó yêu cầu 12 chân. ($ 3,50)

3. Bao vây dự án. Tôi đã sử dụng vỏ bọc dự án RadioShack 3 "x 2" x 1 ". Hãy đảm bảo rằng nó bằng nhựa vì bạn phải khoét một lỗ cho màn hình bốn chữ số. ($ 6,00)

4. Piezo Vì bộ phận này nằm trên trống bẫy và chịu nhiều chuyển động cũng như rung động, bạn nên sử dụng piezo có vỏ bọc xung quanh. Có những phiên bản giá rẻ với vỏ nhựa, nhưng tôi đã chọn một phiên bản có vỏ cứng hơn được sử dụng cho xe bán tải guitar. ($ 10,00)

5. Dây nối dài cho piezo. Tôi đã sử dụng dây 22 AWG thông thường. ($ 1,00)

6. Điện trở 10K Ohm. 10K có màu nâu - đen - cam - vàng. (0,25 đô la)

7. Bộ pin. Đây là giải pháp dễ dàng nhất đối với tôi vì tôi không muốn gặp rắc rối với pin kiềm, nó đóng vai trò như một cơ sở bên dưới hộp dự án và nó tồn tại mãi mãi! Đối với một cái gì đó nhỏ hơn, bạn có thể sử dụng một vài pin đồng xu. ($ 8,00)

8. Cáp USB. Cáp cung cấp năng lượng cho Nano từ bộ pin và cung cấp giao diện giữa máy tính của bạn và Nano để tải lên bản phác thảo. ($ 0,00 - đi kèm với bộ vi điều khiển)

9. Bảng Perf. Bạn sẽ hàn các thành phần vào bo mạch và sau đó chỉ cắt phần mà bạn đang sử dụng. ($ 2,00)

10. Breadboard. Lần đầu tiên tôi lắp ráp một nguyên mẫu của dự án này bằng cách sử dụng một breadboard nhựa và dây nối. Khi tôi đã làm cho nó hoạt động bình thường, tôi đã hàn một phiên bản cuối cùng vào bảng hoàn thiện. Bạn không cần phải làm điều này, nhưng nó được khuyến khích. ($ 2,00)

11. Dây nhảy. Bạn cần bốn dây đực-cái để lắp ráp, kiểm tra và hàn. ($ 1,00)

12. Dải Velcro. Sử dụng khóa dán để gắn cảm biến piezo vào trống bẫy. Bạn cũng có thể sử dụng nó để kết nối vỏ dự án và bộ pin. ($ 0,80)

Tổng chi phí ước tính: $ 39,05

Bước 2: CÔNG CỤ

Dưới đây là các công cụ bạn sẽ cần để lắp ráp dự án

1. Sắt hàn. Khi nguyên mẫu hoạt động, bạn sẽ di chuyển các thành phần từ breadboard sang bảng hiệu suất.

2. Hàn. Giống như # 1.

3. Dremel hoặc công cụ tương tự. Bạn sẽ sử dụng công cụ này để cắt bảng đục lỗ và tạo lỗ trên vỏ dự án cho màn hình và cổng USB.

4. Băng điện. Bạn sẽ hàn các dây nối dài vào piezo và sau đó dán băng dính điện xung quanh vị trí bạn đã hàn.

5. Tua vít. Bạn cần cái này để mở và sau đó đóng vùng bao quanh dự án.

6. Máy tính. Bạn sẽ viết bản phác thảo của mình trên máy tính và tải nó lên bộ vi điều khiển.

7. Phần mềm Arduino IDE. (cũng có sẵn dưới dạng công cụ dựa trên Web).

Bước 3: CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG

Trước khi bạn tổng hợp lại, sẽ rất hữu ích nếu bạn hiểu cách hoạt động của nó.

1. Một piezo * là một thành phần đo lường mức độ dao động của nó. Chúng tôi gắn piezo vào trống bẫy và các dây của piezo vào một bộ vi điều khiển để đọc mức độ rung hiện có trên trống bẫy.

2. Bản phác thảo vi điều khiển đọc piezo để xác định thời điểm trống được đánh và nó ghi lại thời gian. Lần đánh trống tiếp theo, nó sẽ ghi lại thời gian đó và tính số nhịp mỗi phút dựa trên lần đánh này và lần đánh trước.

3. Chúng tôi cũng gắn màn hình kỹ thuật số vào bộ vi điều khiển. Sau khi tính toán nhịp mỗi phút, nó sẽ hiển thị kết quả trên màn hình kỹ thuật số. Bạn có thể đặt phần đó của thiết bị ở bất kỳ đâu mà bạn có thể nhìn thấy khi chơi. Tôi đặt của tôi bên cạnh cái cao trên sàn.

Lưu ý: Nếu bạn không chơi nốt quý trên bẫy, bài đọc sẽ phản ánh bất cứ điều gì bạn đang chơi. Chờ cho đến khi bạn quay lại phát nhịp của bài hát để xác định tốc độ.

* Chúng tôi sử dụng piezo làm thành phần ĐẦU VÀO trong dự án này để đo lượng rung động. Trong các dự án khác, khi bạn sử dụng nó như một thành phần OUTPUT, nó sẽ tạo ra rung động và trở thành loa!

Bước 4: PHIẾU KHUYẾN MÃI CỦA BREADBOARD

Bởi vì hàn không phải là tài năng tốt nhất của tôi, đầu tiên tôi đặt một thiết bị nguyên mẫu lại với nhau bằng cách sử dụng một breadboard nhựa và dây jumper để đảm bảo nó hoạt động. Khi nó đã hoạt động, tôi chuyển nó sang một bảng hoàn thiện và hàn nó. Nếu bạn là một nhà sản xuất dày dạn kinh nghiệm, bạn có thể bỏ qua phần này và thay vào đó hàn trực tiếp vào bo mạch.

1. Đặt bộ vi điều khiển vào giữa bảng mạch sao cho có một cột nhựa ngăn cách các chân ở bên trái của bảng và các chân ở bên phải của bảng. Đảm bảo rằng cổng USB nằm ở cạnh của breadboard chứ không phải ở giữa, như trong hình.

Bước 5: KẾT NỐI PIEZO

Piezo là một cảm biến analog vì nó báo giá trị từ 0 đến 1024, vì vậy nó cần kết nối với một chân analog trên arduino. Tôi đã sử dụng chân analog đầu tiên, A0.

1. Nối dây dương (đỏ) của piezo với chân A0 trên Arduino.

2. Kết nối dây âm (đen) của piezo với một trong các chân nối đất (GND) trên Arduino.

Bước 6: KẾT NỐI ĐIỆN TRỞ

Nối điện trở với các chân tương tự mà piezo được kết nối với (A0 và GND)

(Không quan trọng mặt của điện trở kết nối với chân nào; chúng giống nhau.)

Bước 7: KẾT NỐI MÃ PIN CLK HIỂN THỊ

Bộ hiển thị bốn chữ số kết nối với hai chân kỹ thuật số trên Arduino. Tôi đã sử dụng hai chân kỹ thuật số đầu tiên trên Nano, đó là D2 và D3.

Kết nối chân CLK trên màn hình với chân D3 trên Arduino bằng cáp nữ-nam

Bước 8: KẾT NỐI MÀN HÌNH PIN DIO

Kết nối chân DIO trên màn hình với chân D2 trên Arduino bằng cáp nữ-nam

Bước 9: KẾT NỐI MÃ PIN VCC MÀN HÌNH

Kết nối chân VCC trên màn hình với chân nguồn 5V trên Arduino bằng cáp nữ-nam

Bước 10: KẾT NỐI MÀN HÌNH HIỂN THỊ PIN

1. Kết nối chân GND trên màn hình với chân GND trên Arduino bằng cáp nam-nữ.

Đó là tất cả những gì dành cho thiết bị điện tử nguyên mẫu

Bước 11: TẢI LÊN LÁI XE CH340 (Tùy chọn)

Nếu bạn đang sử dụng Arduino rẻ hơn từ Trung Quốc, nó có thể sử dụng chip CH340 để giao tiếp với máy tính. Bạn phải tải xuống và cài đặt trình điều khiển cho chip đó. Bạn có thể tải xuống các trình điều khiển chính thức từ trang web này (trang bằng tiếng Anh và tiếng Trung nếu bạn quan sát kỹ). Cài đặt trình điều khiển trên PC của bạn bằng cách chạy tệp thực thi.

Bước 12: TẢI XUỐNG THƯ VIỆN HIỂN THỊ SỐ (TM1637)

Màn hình bốn chữ số sử dụng chip TM1637. Bạn cần tải xuống một thư viện giúp dễ dàng hiển thị số trên màn hình số. Truy cập https://github.com/avishorp/TM1637. Chọn Sao chép hoặc Tải xuống và chọn Tải xuống Zip. Lưu tệp trên máy tính của bạn.

Bước 13: CÀI ĐẶT THƯ VIỆN HIỂN THỊ SỐ

1. Chạy phần mềm Arduino IDE trên máy tính của bạn. Nó sẽ trình bày phác thảo cho một bản phác thảo trống.

2. Chọn Sketch | Bao gồm Thư viện | Thêm Thư viện. ZIP… và chọn tệp bạn đã tải xuống từ Github để cài đặt thư viện.

Bước 14: CHỌN BAN VÀ CỔNG ARDUINO

1. Kết nối Arduino với máy tính của bạn bằng cáp USB. Sau đó, chuyển sang Arduino IDE và bản phác thảo mới đang mở.

2. Chọn đúng bo mạch, ví dụ như Arduino Nano.

3. Chọn cổng mà Arduino của bạn được kết nối trên máy tính.

Bước 15: BỎ QUA: NỀN TẢNG

1. Để xác định xem trống có bị đánh hay không, chúng tôi đọc chân cảm biến piezo A0. Piezo đo lượng rung trên trống bẫy và cho chúng ta giá trị từ 0 (không rung) đến 1024 (rung tối đa).

2. Vì có thể có một số rung động nhẹ từ âm nhạc và các nhạc cụ khác, chúng tôi không thể nói rằng bất kỳ số đọc nào trên 0 đều cho thấy trống đánh vào. Chúng tôi cần để cho một số tiếng ồn khi chúng tôi kiểm tra số đọc từ piezo. Tôi gọi giá trị này là THRESHOLD, và tôi đã chọn 100. Điều này có nghĩa là bất kỳ giá trị nào trên 100 đều cho biết một lần đánh vào trống. Bất cứ điều gì 100 hoặc thấp hơn chỉ là tiếng ồn. Gợi ý: nếu thiết bị hiển thị số đọc khi bạn chưa đánh trống, hãy tăng giá trị này.

3. Vì chúng ta đang tính số nhịp mỗi phút, chúng ta cần theo dõi thời gian của mỗi lần đánh vào trống. Bộ vi điều khiển theo dõi số mili giây đã trôi qua kể từ khi nó bắt đầu. Giá trị này có sẵn cho chúng ta với hàm millis (), là một số nguyên dài (kiểu long).

Bước 16: BỎ QUA: CÀI ĐẶT TRƯỚC

Nhập nội dung sau ở đầu bản phác thảo, phía trên chức năng thiết lập. (Nếu bạn thích, bạn có thể tải xuống bản phác thảo cuối cùng ở cuối phần giải thích).

1. Đầu tiên, hãy bao gồm hai thư viện chúng ta cần: TM1637Display mà bạn đã tải xuống và math.h.

2. Tiếp theo, xác định các chân mà chúng ta đang sử dụng. Nếu bạn nhớ lại khi lắp ráp thiết bị, chân CLK là chân kỹ thuật số 2, chân DIO là chân kỹ thuật số 3 và chân Piezo là A0 (tương tự 0).

3. Hiện tại, hãy xác định THRESHOLD là 100.

4. Sau đó, tạo hai biến chúng ta cần cho bản phác thảo được gọi là đọc (đọc cảm biến piezo hiện tại) và nhịp cuối (thời gian của hành trình trước đó).

5. Cuối cùng, khởi tạo thư viện TM1637 bằng cách chuyển cho nó các số pin mà chúng ta đang sử dụng CLK và DIO.

// Thư viện

#include #include // Pins #define CLK 2 #define DIO 3 #define PIEZO A0 #define THRESHHOLD 100 // Biến int đang đọc; long lastBeat; // Thiết lập thư viện hiển thị TM1637Display display (CLK, DIO);

Bước 17: SKETCH: CÀI ĐẶT CHỨC NĂNG

Nếu bạn đang xây dựng bản phác thảo từng bước, hãy nhập dòng sau cho hàm setup ().

1. Sử dụng hàm pinMode để khai báo chân piezo là chân INPUT, vì chúng ta sẽ đọc từ đó.

2. Sử dụng chức năng setBrightness để đặt màn hình kỹ thuật số ở mức sáng nhất. Nó sử dụng thang điểm từ 0 (ít sáng nhất) đến 7 (sáng nhất).

3. Vì chúng ta không có hành trình trống trước, hãy đặt biến đó thành thời gian hiện tại.

void setup () {

// Thiết lập các chân pinMode (PIEZO, INPUT); // Đặt độ sáng màn hình display.setBrightness (7); // Ghi lại lần truy cập đầu tiên như bây giờ lastBeat = millis (); }

Bước 18: SKETCH BODY: LOGIC

Nhập phần sau cho hàm loop () chính nếu bạn đang xây dựng phác thảo từng bước.

1. Đọc giá trị của cảm biến piezo cho đến khi cảm biến đọc một giá trị phía trên thanh chắn, cho biết có một cú đánh vào trống bẫy. Lưu trữ thời gian hiện tại của đột quỵ dưới dạng nhịp này.

2. Sau đó, gọi hàm tính toánBPM để tính số nhịp mỗi phút. Truyền cho hàm thời gian của hành trình này và thời gian của hành trình cuối cùng để tính toán. (Bước tiếp theo chứa nội dung của hàm). Lưu trữ kết quả trong bpm.

3. Tiếp theo, hiển thị nhịp mỗi phút trên màn hình LED bằng cách chuyển kết quả đến hàm từ thư viện TM1347 có tên showNumberDec ().

4. Cuối cùng, đặt thời gian của cú đánh trước (lastbeat) là thời gian của cú đánh này (nhịp này) và chờ lần đánh tiếp theo vào trống.

void loop () {

// Chúng ta có đánh trống không? int piezo = analogRead (PIEZO); if (piezo> THRESHHOLD) {// Ghi lại thời gian, tính bpm và hiển thị kết quả long thisBeat = millis (); int bpm = featuresBPM (thisBeat, lastBeat); display.showNumberDec (bpm); // thisBeat bây giờ là LastBeat cho lần đánh trống tiếp theo lastBeat = thisBeat; }}

Bước 19: BỎ QUA: TÍNH SỐ BÉO MỖI PHÚT

Gợi ý: Đặt hàm này phía trên hàm thiết lập trong chương trình để không phải khai báo 2 lần.

Tham khảo sơ đồ trên để tính toán mẫu.

1. Tạo một hàm để thực hiện phép tính số nhịp mỗi phút (bpm). Chấp nhận thời gian của hành trình trống này (Thời gian này) và thời gian của hành trình trống trước đó (Thời gian cuối cùng) làm thông số.

2. Trừ thời gian giữa hai lần đánh trống và lưu trữ khi đã trôi qua. Sự khác biệt về thời gian cung cấp số nhịp (1) trên mili giây (mili giây).

3. Chuyển đổi nhịp mỗi mili giây thành nhịp mỗi phút. Vì có 1000 mili giây trong một giây, hãy chia 1000 cho thời gian giữa hai lần đánh để có nhịp (1) mỗi giây. Vì có 60 giây trong một phút, hãy nhân nó với 60 để có nhịp (1) mỗi phút. Làm tròn kết quả cuối cùng để trả về một giá trị nguyên (số nguyên).

Nếu muốn, bạn có thể tải xuống bản phác thảo cuối cùng từ bước này

int allowBPM (Thời gian này dài, Thời gian qua dài) {

long trôi qua = thisTime - lastTime; double bpm = round (1000. / trôi qua * 60.); return (int) bpm; }

Bước 20: LƯU VÀ TẢI LÊN

1. Trong Arduino IDE, chọn Tệp và chọn Lưu. Nhập tên cho bản phác thảo của bạn và nhấp vào Lưu để lưu bản phác thảo (bạn chỉ phải đặt tên cho bản phác thảo lần đầu tiên bạn lưu).

2. Chọn Sketch và chọn Upload để tải bản phác thảo lên Arduino của bạn và sẵn sàng thử nghiệm.

Bước 21: KẾT NỐI PIN VÀ KIỂM TRA CÁC LOẠI PROTOTY

Kiểm tra thiết bị trước khi bạn kết hợp phiên bản cuối cùng.

1. Kết nối bộ pin với bộ vi điều khiển t

2. Đặt piezo trên trống bẫy và giữ nó ở vị trí bằng ngón tay của bạn.

3. Đánh trống bẫy một vài lần và xác minh rằng bài đọc cung cấp nhịp mỗi phút dựa trên nhịp trống của bạn.

3. Khi nó hoạt động bình thường, bạn có thể hàn phiên bản cuối cùng.

Bước 22: DÂY MỞ RỘNG BÁN HÀNG ĐẾN PIEZO

1. Vì piezo sẽ nằm trên trống bẫy và phần còn lại của thiết bị sẽ ở một nơi khác, bạn cần phải kéo dài số lượng dây trên piezo. Hàn các đầu của piezo vào khoảng ba feet dây để tạo thêm độ chùng.

Gợi ý: Nếu dây nối dài của bạn không có màu, hãy đánh dấu dây màu đỏ và dây màu đen khỏi piezo.

Bước 23: DI CHUYỂN CÁC THÀNH PHẦN ĐẾN PERF BOARD

Tiếp theo, di chuyển mạch từ bảng mạch nhựa sang bảng mạch hoàn thiện và hàn các thành phần. Phiên bản hàn phải giống với phiên bản breadboard.

1. Di chuyển bộ vi điều khiển từ bảng mạch nhựa sang bảng mạch hoàn thiện, đảm bảo rằng bộ chân bên trái và bên phải không được kết nối và đầu nối USB hướng về phía bên phải. Hàn từng chốt vào bảng điều khiển.

2. Hàn các dây piezo dài mà bạn đã gắn (dây đen với GND và dây đỏ với A0).

3. Hàn điện trở vào các chân giống như piezo.

4. Hàn đơn vị hiển thị khi nó được nối dây trên bảng mạch (CLK đến D3; DIO đến D2; VCC đến + 5V và GND đến GND).

Bước 24: TRIM PERF BOARD

1. Cẩn thận cắt các phần không sử dụng của bảng điều khiển để bộ vi điều khiển nằm gọn trong vỏ dự án.

Bước 25: CÔNG BỐ DỰ ÁN: SỬA ĐỔI MÀN HÌNH SỐ

1. Sử dụng dremel hoặc công cụ tương tự để khoét một lỗ trên đỉnh của vỏ bọc dự án để lắp màn hình kỹ thuật số.

Bước 26: CÔNG BỐ DỰ ÁN: SỬA ĐỔI USB

1. Cắt một lỗ ở mặt bên của vỏ dự án cho cổng USB.

Bước 27: CÔNG BỐ DỰ ÁN: LƯU Ý CHO DÂY PIEZO

Ở đầu đối diện với kết nối USB của bộ vi điều khiển, cắt một rãnh nhỏ cho dây piezo.

Bước 28: LẮP RÁP ĐƠN VỊ CUỐI CÙNG

1. Gắn màn hình vào trên cùng của hộp dự án để nó vừa với lỗ bạn đã tạo.

2. Gắn bo mạch hoàn thiện với bộ vi điều khiển ở dưới cùng của vỏ dự án để cổng USB có thể truy cập được qua lỗ bạn đã tạo.

Gợi ý: Ta đặt một miếng bìa nhỏ bằng nút chai giữa hai tấm bảng để chúng không chạm vào nhau.

Bước 29: CÔNG BỐ DỰ ÁN VÍT CÙNG NHAU

Lắp các dây piezo qua rãnh bạn đã tạo và vặn vỏ dự án lại với nhau.

Bước 30: NÚT PIEZO VÀ KIỂM TRA

1. Gắn piezo trên đầu trống bẫy bằng các dải khóa dán.

2. Vui lòng để phần còn lại của thiết bị trên sàn nhà hoặc ở một vị trí khác dễ xem khi bạn đang chơi trống.

3. Gây ấn tượng với những người bạn trong ban nhạc của bạn bằng kỹ năng chấm công nâng cao của bạn!