Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Mitronik
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Metronom z wahadlem na diodach LED

garet4 22 Gru 2009 18:44 7007 7
  • Metronom z wahadlem na diodach LED

    Metronom z wahadłem na diodach LED

    1) Metronom służy do wybijania równego rytmu w celu ułatwienia nauki prawidłowego grania na instrumentach wszelkiego rodzaju. Pierwotnie metronomy były mechaniczne i składały się z mechanizmu napędzającego wahadło z ciężarkiem który można było w umieścić wyżej lub niżej na wahadle, dzięki czemu uzyskiwało się szybszy bądź wolniejszy rytm.
    Niniejszy projekt, który jest moim pierwszym prezentowanym tutaj projektem oraz w zasadzie jednym z pierwszych od początku do końca wymyślonych przeze mnie urządzeń, jest elektroniczną wersją metronomu. Używając prostego układu takiego jak np. NE555 można bardzo szybko taki układ zbudować, jednak będzie on spełniał rolę metronomu w sposób niejako niepełny. Będzie on wybijał rytm, być może pokaże go również na migającej diodzie, ale nie będzie efektu wizualnego w postaci wahadła, które tutaj oczywiście nie jest potrzebne do działania, ale wizualizacja pomaga również w utrzymaniu rytmu. Dawno temu w EP był podobny projekt, który wykonałem, lecz nie spełniał on moich oczekiwań. Jego działanie pozostawiało sporo do życzenia. Jedną z niewielu zalet, albo walorów edukacyjnych, zwłaszcza dzisiaj było to, że został zrobiony bez użycia mikrokontrolerów. Projekt który ja wykonałem powstał ponieważ chciałem aby spełnionych zaspokoić wszystkie moje potrzeby:
    - tradycyjna funkcja metronomu elektronicznego wraz z wyborem metrum
    - wizualna efektu ruchu wahadła
    - funkcja kamertonu (podaje dźwięk o częstotliwości 440Hz co odpowiada dźwiękowi A do którego stroi się większość instrumentów)
    - najważniejsze dwie rzeczy, czyli nauczyć się podstaw pracy z mikrokontrolerami oraz zbudować prezent dla brata (uważam, że własnoręcznie wykonane prezenty dają najwięcej przyjemności zarówno osobom obdarowywanym jak i obdarowującym)

    2) Głównym elementem konstrukcji jest mikrokontroler ATMEGA8. Taktowany jest on zewnętrznym ceramicznym rezonatorem o częstotliwości 8MHz. Podłączony jest do niego speaker piezoelektryczny (bez generatora). Speaker jest podłączony poprzez tranzystor NPN w celu uzyskania lepszej głośności niż w przypadku bezpośredniego podłączenia do wyjścia mikrokontrolera.
    Wahadło zrealizowane jest za pomocą 16 LEDów podłączonych bezpośrednio pod wyjścia mikrokontrolera. Ponieważ nie wszystko było dobrze przemyślane diody są podłączone na trzech różnych rejestrach, i zastosowany układ miał ułatwić prowadzenie połączeń na płytce drukowanej, ale nie do końca tak wyszło (wystarczyły by dwa rejestry albo nawet mniej jak by ktoś się uparł).
    Do sterowania układem zastosowane są dwa mikroswitche. Jeden odpowiedzialny za zwiększenie prędkości, drugi za zmniejszenie jej (zakres od 40 LARGO do 208 PRESTISSIMO). Dodatkowo po wciśnięciu na krótko obu przycisków jednocześnie włącza się tryb metrum. Najpierw układ przełączy się na metrum 2/4, po ponownym naciśnięciu 3/4 i 4/4. kolejne przełączenie spowoduje powrót do pracy bez ustawionego metrum. Jeśli przytrzymamy przyciski przyciśnięte przez dwie sekundy zostanie wyłączony dźwięk (pozostanie tylko efekt wahadła). To samo należy zrobić aby dźwięk powrócił. Jeśli natomiast przytrzymamy oba przyciski przez 5 sekund to ze speakera usłyszymy dźwięk o częstotliwości 440Hz (dźwięk A). Wtedy dowolny przycisk spowoduje wyjście z trybu kamertonu i uruchomi normalną pracę metronomu.




    Zasilaniem układu jest bateria 9V podłączona przez stabilizator napięcia 7805. Pobór prądu na poziomie 15mA.
    Na płytce znajduje się również złącze do programatora.
    Zastosowana w układzie dioda przy stabilizatorze napięcia ma za zadanie zabezpieczyć układ przed podłączeniem do niego napięcia o odwrotnej polaryzacji.
    Wymiary urządzenia oraz rozmieszczenie elementów zostały podyktowane wymontowanym panelem przednim (chyba z jakiegoś CD) w kolorze ciemnoczerwonym, pod którym postanowiłem wszystko ukryć. Pozostałe elementy obudowy zostały wykonane z dmuchanego PCV poklejonego klejem montażowym. Prototyp obudowy wykonałem z kartonu sklejonego taśmą i spinaczami. Użyte PCV jest bardzo łatwe w obróbce, można je precyzyjnie ciąć używając zwykłego nożyka introligatorskiego.

    3). W załączniku znajduje się schemat układu wraz z wzorem płytki drukowanej (schemat poprawiony co do prototypu, zastosowana płytka dwuwarstwowa, ponieważ nie chciało mi sie po raz kolejny ręcznie rysować scieżek i tak wyszło z użyciem trybu automatycznego).
    W spakowanym pliku znajduje się również kod źródłowy wraz z plikiem HEX który można również od razu wgrać (należy pamiętać o ustawieniu fuse bitów na częstotliwość 8MHz). Na zdjęciach widać urządzenie w wersji finalnej, ale jeszcze na starej płytce. Pierwszy prototyp powstał przy użyciu płytki testowej.

    4) Tak zrealizowany projekt spełnia wszystkie założenia. jeśli chodzi o jego eksploatację mam nadzieję to muszę poczekać na opinie brata. To w końcu dla niego. Cena jaką ja poniosłem jest trudna do oszacowania, ale podstawowe elementy można dostać w sklepie bez problemu w granicach 20zł.

    Oto kilka fotek:
    Metronom z wahadlem na diodach LED Metronom z wahadlem na diodach LED Metronom z wahadlem na diodach LED


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • Mitronik
  • #2 30 Sty 2010 11:38
    varrior87
    Poziom 18  

    Czy mogę podsunąć pomysł? Podziel diody po równo i zamiast samych czerwonych daj co 4 diodę np. zieloną. Jeśli to metronom i ustawisz go np na pełną nutę czyli 60BMP to I będzie wtedy widać dokładnie kiedy jest ósemka lub półnuta.

  • #3 30 Sty 2010 13:58
    garet4
    Poziom 10  

    Ciekawa sugestia.
    Przy pierwszym lutowaniu wstawialem na przemian diody 2 i 3 mm. Ale tego samego koloru. Przez to nie bylo widac praktycznie swiecenia tych 2mm. Natomiast jesli w pewnych odstepach dac inne kolory to byloby to ciekawe rozwiazanie. Moze w nastepnej wersji jesli takowa powstanie wprowadze taka opcje, ale pewnie zastosuje wtedy dodatkowo takie diodki ktore albo zamiast albo razem z normalnymi sie zaswieca w zaleznosci od ustawienia.

  • Mitronik
  • #4 11 Cze 2011 15:55
    yogi009
    Poziom 42  

    Kolego, przymierzam się do wykonania tego metronomu, ale na schemacie (w paczce plików w formacie Eagle) brak wartości. Możesz podrzucić listę elementów, albo jakąś stronkę źródłową ? Z góry dziękuję.

  • #5 11 Cze 2011 23:09
    garet4
    Poziom 10  

    Koledze yogi009 już odpisałem, ale napiszę również tutaj, że pliki źródłowe jak i notatki gdzieś się zapodziały, więc na więcej szczegółów nie ma raczej szan. Projekt skomplikowany nie jest, więc korzystając z dokumentacji komponentów można dojść do tego jakie elementy zastosować.
    Program natomiast był jednym z moich pierwszych i nie było się czym chwalić. Zaraz bym został zjedziony ;-)

  • #6 11 Cze 2011 23:19
    yogi009
    Poziom 42  

    To może jeszcze publicznie dorzucę swoje pomysły. Gdyby tak zamiast (albo obok) tych diod LED dać jakiś Panel LCD lub Panel LED wyświetlający tryby pracy (tempo, metrum, opcje menu). Trzeba by jedynie przerobić program. A może ktoś z Szanownych Kolegów coś takiego spotkał już w swojej praktyce (albo w sieci)? Jakiś gotowy i zacny (dojrzały) projekt precyzyjnego i dopracowanego metronomu.

  • #7 17 Cze 2011 18:13
    yogi009
    Poziom 42  

    Mam prośbę do Kolegów o sprawdzenie poprawności schematu i PCB tego metronomu (Eagle), przerobiłem to trochę w SMD (poza kilkoma elementami), pogrubiłem ścieżki do 50 milsów i przypisałem wartości do elementów (nie jestem ich pewien, to mój pierwszy projekt na mikrokontrolerze). Nie jestem pewien sposobu podłączenia kwarcu, opornika na wejściu 1 oraz na bazie tranzystora sterującego głośniczkiem. Byłbym wdzięczny za wszelkie sugestie. Pozdrawiam.

  • #8 17 Gru 2018 09:58
    DJCheester
    Poziom 16  

    Witam

    W czym pisałeś soft - czy można w nim edytowac piny procesora - chciałbym przebudowac pcb dla własnych potrzeb. W projekcie ze zdjęcia masz fajniejszą płytkę bo jednostronną ja chciałem tak przebudowac płytkę aby nie robic dwóch warstw na pcb - czy masz może filmik z działania chciałbym optymalnie dobrac kolory ledów słuchając tu kolegów wypowiadających się w temacie.

    Zaczynam grę na pianinie i mój nauczyciel powiedział abym sobie kupił, ja pomyślałem że można sobie zrobic. Projekt fajny i bardzo mi się podoba - prostota lubię takie rzeczy bez zbędnych elementów zasilanie 7805 atmega diody i buzer i to wszystko.

    Chciałbym miec jeszcze możliwośc wyedytowania pinów do diod aby ścieżki były w miarę proste do ogarnięcia na PCB.

    Pozdrawiam ...