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百变乐器

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视频演示


       乐器是人类很早就拥有的精神财产,并随着人类的进步而不断丰富。从考古发掘和壁画、崖画中,都可以看到狩猎围捕、信号传递、祭天祷神、战斗助威或庆典舞蹈等都和发音工具或节奏音响紧紧相连。

       乐器的种类非常多,许多创客们也利用各种主控板和材料制作出了各种各样的乐器,我也曾利用CocoTouch编程板制作过一些乐器,比如炫彩电子钢琴架子鼓和弦吉他等,点击下面的图片可以查看它们的详细制作教程。


  
       上面做的每件乐器都要用到一个CocoTouch编程板及相关的模块,且每件乐器都设计了不同的外型,材料都用了3MM的椴木板,利用激光切割机对其进行切割加工,最后组装起来。这样一来,成本比较高,每件乐器成本都在500元以上,其中CocoTouch编程板的成本就超400元了。

       最近好好搭搭推出了好搭酷-nano和haodaMIDI,好搭酷-nano处理器采用32位ARM Cotext-M0芯片,64KFlash,8K RAM,有数字端口14个(包含4个PWM),模拟端口8个(包含2个PWM),且它们都支持触摸功能。而haodaMIDI采用入门级硬音源芯片,5颗高品质钽电容保证音质,可以接入各种控制器。haodaMIDI硬音源带耳放,可以接耳机播放。硬音源带127种乐器音色,60余打击乐器,可以图形化编程,控制简单。两件加起来成本也就一百多一点点。于是就有了利用它们做一个百变乐器的想法。

功能描述
       1、利用好搭酷-nano端口的触摸功能来实现触摸不同的端口发出不同的音。
       2、乐器的相关设置可以通过两个角度传感器模块来进行,其中一个角度传感器可以切换不同的乐器和调节LED灯带的显示颜色,另一个角度传感器调整乐器的音阶及音量。
       3、借助OLED显示屏来显示当前乐器的相关信息,比如当前选择的乐器的名称、灯带的颜色、音阶及音量的大小等。
       4、从相关的端口引出导线到接线柱上,这样如果想要改变乐器的外型,我们可以直接从接线柱上引出导线到相应的物体上,比如做水果钢琴,我们只要把相应接线柱上的导线插在水果上就行了,及大的方便我们做各种造型的乐器。

硬件清单
       好搭酷-nano ---------------- 1
       haodaMIDI  ----------------  1
       OLED显示屏  ---------------  1
       WS2812-14位LED灯带 -----  2
       角度传感器模块  ------------- 2
       六角铜螺丝、螺帽、垫片等
       接线柱              
       杜邦线、电源线
       激光切割件

结构设计与搭建
       1、激光切割件设计
       我们先利用软件在电脑中设计出其外壳,并用激光切割机切割椴木板及亚克力外壳。
百变乐器设计图.jpg

       2、用13粒5MM的六角铜螺丝和2粒4MM的六角铜螺丝及相应的螺帽把两块板子固定在一起,注意方向,13粒铜螺丝的作用是不同音的触摸键,2粒铜螺丝也具有触摸功能,主要是功能设置的切换作用,如下图:
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       3、把两条WS2812-14位LED灯带焊接好杜邦线并把它们固定在相应的凹槽内,灯带背面自带双面胶,把它们贴在板上就行了,如果不够牢固可以用热熔胶加以固定。   
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       4、贴上亚克力面板和角度传感器的指示圆木片,两上圆形的指示木片可以用热熔胶固定,亚克力面板用502胶水固定,再把两个角度传感器模块和一个OLED显示屏用热熔胶固定在相应的位置,然后再,注意OLED和指导圆木片的方向不要贴倒了。如下图所示。
    4.JPG
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       5、把8个2位接线柱用热熔胶固定在中间的隔板上,注意它们的位置,与侧边的16个孔对应起来。
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       6、再把中间的隔板与四面的侧面板组合起来固定好。
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       7、焊接好角度传感器及OLED显示屏的引线,再用电源线把15个铜螺丝与接线柱相连接,同时利用杜邦线引出接线柱上各个端口,到时再把这些杜邦线与主控板的端口相连,从而实现15个铜螺丝与主控板相应的端口连通,也使以后从接线柱上引出的导线与主控板相应的端口连通,以便于制作各种不同乐器外型。
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       8、连接好好搭酷-nano主板与haodaMIDI、OLED显示屏、角度传感器、及接线柱上引出的杜邦线,具体接线方法见后面的详细接线图。
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       9、把好搭酷-nano主板及haodaMIDI固定在底板上面板上,最后再把面板和底板安装固定好,这样百变乐器的结构部分和线路连接就完成了,最终效果如下图。


电路连接图
接线图.png
程序编写
       程序的编写平台是好好搭搭在线平台,进入好好搭搭网站www.haohaodada.cn,选择“创作”栏目,再选择好搭酷-nano,打开在线编程网页。如下图:
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       由于程序比较长,这里只截取了一小部分程序的截图。
程序图1.png

程序图2.png

程序图3.png

功能设置
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外观拓展
       现在的这个百变乐器的外型是固定的,但我们也可以自己设计或制作一些不同外型的乐器,把这些乐器的对应按键或弦等利用导线接在接线柱上,比如我们做一个土豆钢琴,只要把一端导线插在土豆上,另一端接在接线柱上就可以了。这样不但实现了音声的百变,外型我们也可以实现百变。
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       来吧,让我们展开想象的翅膀,动起手来,做一些独特的乐器吧!




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hnyzcj  版主

发表于 2020-5-12 18:14:39

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rzyzzxw  版主

发表于 2020-5-12 19:25:47

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20060606  中级技匠

发表于 2020-7-28 05:35:33

这种模块化的设计还是不错的
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