Да ли ваш аналогни сат једноставно не ради довољно ствари? Желите да радите дигиталне ствари помоћу аналогног сата?

Овај туторијал ће вам показати како да направите Кит Цат сат који ће репродуковати “мијау” звучни исјечак, у прецизним временским интервалима, користећи Атмега 328П-ПУ преко Ардуино Уно развојне плоче. У мом примјеру, мјаук ће се појавити сваког сата. Ово не мора бити сат Кит-Цат, ова идеја може радити са другим сатовима који користе магнетни мотор.

Претпоставке (прескочите ако сте већ експерт у свему)

Пројекат обухвата многе средње до напредне вјештине, као што је спаљивање боотлоадера и лемљење жица. Због тога су потребна нека потребна знања и вештине пре него што наставите. Претпостављам да знате како, или ћете бар бити спремни да урадите следеће:

Снимање боотлоадера на Атмел328П-ПУ (осим ако ваш већ има један).

Постављањем “скица” на Атмел328П-ПУ преко Ардуино

Уношење наредби у терминалски емулатор или наредбени редак (прозори)

Коришћење лемилице за повезивање компоненти.

Могуће коришћење бушилице или Дремел алата за обрезивање / резање пластичних делова и бушених рупа.

Материјали

Ардуино Уно Р3 к 1

Бреадбоард к 1

Јумпер Вире (довољно комада)

Отпорници:

350 Охм к 1

150 Охм к 1

220 Охм к 1

280 Охм к 1

10К Охм к 1

330 Охм к 1 (опционално ако желите ЛЕД док користите Ардуино на Подешавању мапе)

Кондензатори:

100 уФ к 1

10 уФ к 1

22 пФ к 2 (може бити опционално)

16 Мхз Цристал Осциллатор

Мали звучник од 0,5 В (пречник приближно 50,8 мм) к 1

7,5 Волт АЦ зидни адаптер (користио сам Втецх бренд који се налази на Тоис Р Ус) к 1

7805 Регулатор напона к 1

Лемилица и лемилица

Протобоард (или нека друга финална пројектна плоча која ће бити довољно мала да се уклопи са сатом)

супер лепак

Топлинско скупљање (опционо)

Пиштољ за вруће лепљење (опционално)

Такане Куартз Цлоцк (под претпоставком да морате заменити подразумевани унутар Кит Цат-а, као што сам и ја)

Сензор Халл ефекта к 1

Користио сам СС41 фамилију Халл ефеката. Ови сензори су довољно осетљиви да детектују релативно слабо магнетно поље са мотора сатног магнета. Специфични који сам купио може се наћи овдје

Залихе:

Корак 1: Општи преглед пројекта:

Занимљив аспект овог пројекта је коришћење аналогних уређаја (у овом случају аналогног сата) за интеракцију са дигиталним светом Атмел 328П-ПУ. Ардуино је вероватно један од најједноставнијих начина да се то постигне. Користићу типични сатни мотор који се налази у класичном сату Кит Цат како бих генерисао дигитални импулс који ће се убацити у Атмел чип. Разлог за то је да сатни мотор користи перманентни магнет, који се налази у близини завојнице, да би створио механички обртни моменат потребан за окретање казаљки сата. Ја ћу искористити ово магнетно поље помоћу Халл Еффецт сензора за детекцију магнетног флукса из сата мотора. Сензор ће емитовати дигитални ХИГХ кад год један од полова из магнета буде окренут према сензору, а затим ће излазити ЛОВ када је супротни пол близу сензора. Овај прелаз полова се јавља сваке секунде, или има фреквенцију од 1 Хз и то је разлог зашто ово служи као идеалан мотор за покретање сатних руку.

Напомена: сензор заправо не додирује магнет, већ је веома близу њега. Слике показују колико ми је било потребно да поставим сензор, како бих добио очитавања.

Слике овде приказују унутрашњост стварног сата и магнет мотора на десној страни. Врста сата се назива "Такане Куартз" и прилично су чести у јефтиним аналогним сатовима.

Једном када имамо стабилан пулс који долази из сензора, све врсте ствари се могу урадити дигитално, и стварно је ограничено само на вашу машту о томе шта можете да урадите. У овом туторијалу ћу једноставно направити бројач који броји сатне импулсе (из Халл сензора), а након завршетка бројања, онда репродукује "меов" аудио снимак.

Први корак укључује монтирање Халл сензора довољно близу мотора магнета, тако да можете добити добро очитавање. Морао сам да поставим сензор у близину мојих магнетних мотора да бих добио излаз. Можете тестирати сензор тако што ћете прикључити нешто попут ЛЕД-а на излазни пин сензора, а затим укључити сат. Ако ово ради, ЛЕД ће трептати сваке друге секунде. То је зато што је излаз само ВИСОК док је један од полова окренут према сензору (рецимо северни пол као пример); када је супротни пол (југ) окренут према сензору, излаз је ЛОВ.

Након што сте одредили одговарајућу локацију и удаљеност да бисте добили ваша очитавања, требали бисте почети размишљати о томе како да је поставите за стално. Изабрао сам да користим супер лепак да држим сензор на месту. Такође сам размотрио локацију због тога што ће бити задње кућиште. Морао сам да исечем малу правоугаону рупу тако да би пинови сензора били доступни. Требало би да одредите шта најбоље функционише, јер иако су ови тактови скоро исти, понекад се распоред мало разликује, а положај сензора се може разликовати у зависности од одређеног сата који имате.

Корак 2: Спајање жице на улазне пинове сензора

Сада је време да спајате игле на жицу. Разлог због којег сам ово урадио је био из два разлога: Прво желите да тестирате сензор док наставите са радом, а такође и зато што ће вам требати те жице када их повежете на вашу матичну плочу и на крају протобоард. Обратите пажњу да коришћење жице различите боје може олакшати брзо идентификовање пинова. То сам и урадио.

Конфигурација пиноута се може наћи на овом сајту

Корак 3: Припрема аудио датотеке

Ако већ знате како претворити.ВАВ датотеку у Ц датотеку, можете прескочити или прелистати овај корак.

Сада када је сензор прикључен на одговарајуће пинове на матичној плочи, мораћете да поставите аудио скицу на Атмел328П. Али прво, неке модификације и "масирање" морају се прво урадити. Ово је мјесто гдје можете направити неке од ваших властитих модификација и ја ћу ући у неке (али не све) детаље у вези са кориштењем програма Аудацити и вав2ц. Требало би да отворите код који сам вам дао у вашем Ардуино ИДЕ-у. Када отворите скицу у Ардуино ИДЕ-у, први таб је мала измена ПЦМ аудио скице коју је написао Мицхаел Смитх, оригинал се може наћи на Ардуино сајту:

хттп://плаигроунд.ардуино.цц/Цоде/ПЦМАудио

Аудацити је програм за уређивање звука. Веома је моћан и омогућава да се.вав датотека извози као 8-битна моно, непотписана.вав датотека. Ово је неопходно да би се смањила величина датотеке и да би се повећала компатибилност са скицом аудио репродукције. Можда ћете моћи да радите са различитим битовима и величинама, али нисам експериментисао са њом. Користићемо само неопходне функције у Аудацити како бисмо обавили посао.

Вав2ц, као што име имплицира, може претворити.вав датотеку у Ц датотеку. Ово је такође неопходно јер је.вав датотека сама по себи превелика да би се уклопила у меморију 328П-ПУ-а. Од тренутка писања можете преузети изворни код директно из гитхуб-а. Такође можете добити компајлиране верзије са других веб локација. У сваком случају, требали бисте га користити или неки други сличан програм за процес конверзије.

хттп://гитхуб.цом/оллеоллеолле/вав2ц

Корак 4: Коришћење програма Аудацити и Вав2ц

Циљ конверзије звучне датотеке је да се узме аудио датотека (.вав) и претвори у корисни Ц фајл заглавља. Ово омогућава ардуину да користи информације из заглављеног фајла да се емитује као звук преко звучника.

-Прво се отвори у датотеци Аудацити.

-Промените стопу пројекта на 8000 Хз (која се налази у доњем левом углу).

- Затим изаберите "нумере" из менија и изаберите "ресампле".

-Нект до а екпорт> остале некомпресоване датотеке.

Под опцијама изаберите 8-битни потписани.

Ово ће припремити датотеку за следећи корак испод, што је конверзија у Ц датотеку.

- Затим отворите терминал и промијените у исти директориј као и датотека.

-Покрени следећу команду (сок) да обрежете реп (под претпоставком да постоји један)

-Онда покрените последњу команду да урадите конверзију

(приметите да се копија оригиналне датотеке заправо конвертује)

Затим отворите ардуино ИДЕ и додајте нову празну картицу (дугме за додавање нове картице налази се на крајњем десном углу Ардуино ИДЕ).

-Изаберите картицу на исто име као и заглавље.

- Копирајте и налепите садржај на картицу

Корак 5: Тестирање звука

Сада када је датотека соунддата.х спремна, а ви сте потврдили Ардуино скицу, требали бисте је поставити на свој чип. Користио сам Ардуино плочу директно за све моје почетне тестове, али касније сам користио "Ардуино он Бреадбоард" конфигурацију за мој преостали тест. Приложио сам дијаграм овде.

Ако све прође добро, укључите сат и тестирајте га како бисте били сигурни да броји импулсе са сата и затим испоручује излаз. Напомена: када сам то урадио, подесио сам бројач аудио репродукције на сваких 60 секунди тако да ми није требало да чекам читав сат да видим да ли ради, а касније сам променио бројач на 3600 секунди или 1 сат). Да бисте променили интервал меов, пронађите део кода у близини последњих линија и пронађите променљиву цлоцкЦоунт. Промените га у било коју вредност коју желите.

Корак 6: Лемљење свега за трајнији, компактнији дизајн

Сада за забавни део … лемљење свих важних делова од ваше мапе до компактнијег протобоарда. Нећете требати све као ЛЕД излаз или дугме за ресетовање (под претпоставком да сте га имали код Ардуино-а на кругу кругова). Постоје много бољи начини да се то уради, али ако имате ограничене залихе, протобоард је вероватно ваш најбољи улог. Многи људи сада раде сопствену гравуру и обраду ПЦБ-а. Ако можете то да урадите, онда то свакако учините, јер је много боље од протобоарда.

Такође, потребно је да повежете АЦ адаптер са позитивним и негативним чворовима протобоарда на местима на којима се уклапају пинови регулатора напона. Користио сам модел Втецх 7,5 волти. То је око 10 долара за Таргет, а 12 за Тоис Р Ус. Или можете користити било шта слично као што сте лежали око куће. Опрез: Требали бисте покушати да одржите разлику напона између регулатора и адаптера на минимум, јер ће се иначе загријати. Ако је разлика велика, онда требате ставити хладњак на регулатор како би се распршила топлота. Напонска разлика између 7805 и Втецх АЦ адаптера је само 2,5 волти на 300мА, али ипак треба поставити мали хладњак.

Напомена: побрините се да сте задовољни / задовољни са скицом на Атмега чипу јер једном када је залемљен на плочи нећете га моћи репрограмирати.

Напомена: Користио сам и дремел да направим малу рупу на дну кућишта сата тако да би кабл адаптера исправно пристајао. Користио сам га и за друге ствари док сам модификовао сат, као што сам тримовање оштрих ивица и само чишћење унутрашњости уопште.

Корак 7: Организовање свега и уклапање у сат

Након што сте све жице и компоненте правилно лемили, сада је вријеме да организујете ожичење и одлучите о правилном постављању плоче унутар кућишта Кит Цат. Главна брига овде је да све ставите на место које неће ометати кретање репа и очију. Такође нисам схватио колико би тешко било уградити звучник, па сам морао избушити неке рупе како бих помогао монтирати звучник на мјесту које би ометало арматуру репног мотора.

Проналажење мјеста за плочу може бити тешко и може захтијевати покушаје и погрешке. Сместио сам се на лево, близу кућишта батерије. Затим сам користио врели пиштољ за лепљење по ивицама плоче како бих га задржао на мјесту. Можда ћете пронаћи везе које су вучене или зип везе корисне за организовање и груписање жица уредно.

Коју год технику одлучите да урадите, то је на Вама, јер ћете успети да уклопите све што се налази унутар кућишта сата зависи од вашег сата и количине ствари које улазе у њега.

Финалиста у

Сенсорс Цонтест