چند هفته پیش پروژه اوج خود را، چنگ لیزری قاب شده، در کالج فناوری شهر نیویورک ارائه کردم. کار بر روی آن آنقدر برای من جالب بود که تصمیم گرفتم آن را در اینجا به اشتراک بگذارم. من یک آماتور آردوینو هستم و هیچ تجربه حرفه ای در زمینه مهندسی برق یا برنامه نویسی ندارم. من هم نوازنده نیستم. احتمالاً به همین دلیل است که من خیلی لذت بردم: وقتی کورکورانه حرکت می کنید، به هر حال نمی توانید زمین را ببینید:)
بنابراین، چرا چنگ لیزری؟ اول از همه، لیزرها همیشه خنک هستند. اما از زمانی که در Burning Man 2012 با یک آرک هارپ بزرگ روبرو شدم، پرتوهای لیزری که صدا میسازند، نوعی جادو برای من بود. من در فکر ساختن ابزار لیزری خودم بودم و در نهایت فرصتی برای انجام آن پیدا کردم.
پس از کمی تحقیق، سرانجام یک نقطه شروع فوق العاده پیدا کردم - الگوی پروژه بسیار مستند ساخته شده توسط mnsman. اگرچه من بسیاری از چیزها را اصلاح کردم، پروژه من به شدت به کار mnsman متکی است. به عنوان مثال، کدی که من استفاده می کنم کاملاً از پروژه او گرفته شده است.
یکی دیگر از منابع بسیار مفید، آموزش کریس بال بود. دارای نمودارهای سیم کشی بسیار جامع است و در توضیح اصل کار عالی است.
پروژه لیزری هارپ بسیار "چند بعدی" است، زیرا شامل انواع مختلفی از مهارت ها، مانند سیم کشی و لحیم کاری، پیش نویس، نجاری، آشنایی با آردوینو و MIDI و غیره است. در عین حال، همه چیز بسیار انعطاف پذیر است: شما می توانید محفظه خود را طراحی و بسازید، تعداد و عملکرد ماژول های لیزری را تغییر دهید، کد را تغییر دهید و غیره.
نکته ای در مورد ایمنی: هرگز مستقیماً به لیزرها نگاه نکنید. همچنین از استفاده از ماژول های لیزری با توان بالا (بیش از 5 میلی وات) برای این پروژه خودداری کنید.
موفق باشید و لطفاً هر گونه نادرستی (اعم از تشریحی یا دستوری) در این دستورالعمل را به من اطلاع دهید.
مرحله 1: اصل کار
چنگ لیزری یک ساز موسیقی الکترونیکی است که از چندین پرتو لیزر (در این مورد 9 نت: 7 نت، اکتاو بالا، اکتاو پایین) تشکیل شده است تا برای تولید صدا مسدود شوند. در یک نسخه قاب شده از هارپ، هر پرتو به یک فتوسل برخورد می کند، و زمانی که دست بازیکن آن را قطع می کند، سنسور از یک میکروکنترلر آردوینو می خواهد تا یک پیام MIDI "Note On" (منطقی بالا) ارسال کند.
در این لیزر خاص، سیگنال MIDI هارپ از آردوینو از طریق رابط MIDI به لپتاپ با نرمافزار MIDI ارسال میشود (من از MuLab استفاده کردم ، زیرا رایگان و ساده است). کابل USB A/B دوم فقط آردوینو را روشن می کند (به جای آن می توان از منبع تغذیه 5 ولت یا چند باتری استفاده کرد).
مرحله 2: قطعات و ابزار
قطعات الکترونیکی
- 1 عدد لپ تاپ (نرم افزار MIDI در حال اجرا)؛
- 1 x آردوینو Uno ;
- 1 x رابط MIDI (من از MIDIsport 4×4 استفاده کردم، زیرا این را در خانه داشتم).
- 2 عدد کابل USB A به B (Arduino به لپ تاپ، رابط MIDI به لپ تاپ)؛
- کابل DIN MIDI 1 x 5 پین (رابط هارپ به MIDI)؛
- 9 x 5mW دیود لیزر قرمز ؛
- مقاومت عکس 9 x 50Ω (LDR)؛
- مقاومت 9 x 4.7K Ω (در تقسیم کننده های ولتاژ سری با مقاومت عکس)؛
- مقاومت 1 x 220Ω (برای پلاگین MIDI)؛
- 1 x آردوینو Proto Shield (PCB خالی؛ برای لحیم کردن تمام سیمها به برد، به جای وارد کردن آنها در خود آردوینو).
- ~ 15 پین هدر (برای اتصال یک محافظ PCB خالی به آردوینو)
- سیم برق 1 قرقره x 22 گیج ;
- 1 سوئیچ ON/OFF (اختیاری، برای چنگ)؛
- کانکتور زن 1 x 5 پین DIN (رابط هارپ به MIDI).
- منبع تغذیه 1 x 5 ولت (برای ماژول های لیزر)؛
ابزار و لوازم
- آهن لحیم کاری و لحیم کاری;
- سیم بر، دم باریک؛
- سیم کشی؛
- تفنگ چسب با چوب چسب داغ؛
- نوار الکتریکی؛
- متر نواری؛
- نشانگر؛
- تخته نان (برای نمونه سازی مدار)؛
- سیم های جامپر (برای نمونه سازی مدار)؛
- زبانه های بتونه Tac (برای نگه داشتن ماژول های لیزر در جای خود هنگام تراز)؛
- قیچی؛
محفظه
طراحی محفظه کاملاً به شما بستگی دارد. من به یک مغازه حرفه ای دسترسی داشتم و تصمیم گرفتم به چنگم ظاهری "واقعی" بدهم. من روند ساخت محوطه را در این دستورالعمل شرح نمی دهم، با این حال، نقشه هایی که استفاده کردم ارائه می شود (همانطور که هست). من از 1x کاج برای گردن و ستون، MDF 1/4 اینچ برای کنارههای جعبه و پایه، و تخته سه لا 1/2 اینچ برای بالا و پایین جعبه استفاده کردم. من این شکل را ناکارآمد یافتم، زیرا مشکلاتی در تراز کردن ماژول های لیزری/فتودیود وجود دارد. من به شدت توصیه میکنم شکل دیگری پیدا کنید، چیزی که در آن لیزرها و فتودیودها هنگام تراز شدن، خطوط عمودی تنگ را تشکیل میدهند. برای من یک کابوس واقعی بود که لیزرها و دیودها را در یک زاویه تنظیم کنم.