ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

مینی پیانو الکترونیکی با آردوینو نانو

ابزار و گجت
۰ نظر
۴۴ نفر
کد ۳۱۰۶

تیم ما در آیسی‌مدار همیشه دنبال پروژه‌های سرگرم‌کننده و در عین حال آموزنده است. این بار قرار است یک ساز موسیقی کوچک و جذاب خلق کنیم که هم کار با قطعات الکترونیکی را تمرین کنی و هم یک خروجی صوتی هیجان‌انگیز داشته باشی. این پروژه ترکیب بی‌نظیری از برنامه‌نویسی، مداربندی ساده و پرینت سه‌بعدی است.

قطعه اصلی که قرار است این مینی پیانو را کنترل کند، یک برد آردوینو نانو است. با استفاده از چند پوش‌باتن معمولی، یک اسپیکر کوچک و کمی خلاقیت، مداری می‌بندیم که با فشردن هر دکمه، یک نت موسیقی خاص را پخش می‌کند. یک ال‌ای‌دی هم در مدار قرار می‌دهیم تا همزمان با فشردن دکمه‌ها، بازخورد نوری زیبایی به کارمان بدهد.

بریم سراغ ساخت این پیانوی دوست‌داشتنی. تمام قدم‌های مورد نیاز برای پرینت قاب بدنه، اتصالات و کدهای برنامه را برایت آماده کرده‌ایم. کافی است قطعات را روی میز کارت بچینی تا قدم‌به‌قدم این گجت صدادار را با هم بسازیم.

قطعات موردنیاز

  • برد آردوینو نانو
  • اسپیکر کوچک
  • پوش‌باتن (5 عدد)
  • سیم جامپر یا سیم رشته‌ای نرم
  • ال‌ای‌دی (رنگ دلخواه)
  • هویه و سیم لحیم
  • نرم‌افزار Arduino IDE
  • کابل برنامه‌نویسی آردوینو
  • پرینتر سه‌بعدی
  • فیلامنت PLA
  • چسب قطره‌ای یا حرارتی
  • دقت کن که برای سیم‌کشی از سیم‌های باکیفیت و نرم استفاده کنی.
مرحله ۱

چاپ سه‌بعدی قاب پیانو و آماده‌سازی بدنه

اول از همه باید تکلیف بدنه پیانو را مشخص کنیم. یک قاب فشرده و جمع‌وجور طراحی شده که دقیقا 5 عدد پوش‌باتن روی آن قرار می‌گیرد. البته اگر بخواهی دکمه‌های بیشتری داشته باشی، هیچ محدودیتی در طراحی وجود ندارد.

حالا فایل‌های آماده طراحی را وارد نرم‌افزار اسلایسر خودت کن. این قطعات برای چاپ نیازی به ساپورت یا رافت ندارند و با تنظیمات استاندارد پرینترت به‌راحتی آماده می‌شوند.

کل فرآیند چاپ سه‌بعدی این قطعات کمتر از دو ساعت زمان می‌برد. رنگ فیلامنت را هم می‌توانی کاملا به سلیقه خودت انتخاب کنی تا یک پیانوی شخصی‌سازی‌شده و جذاب داشته باشی.

مرحله ۲

سیم‌کشی قطعات الکترونیکی و آپلود کدها

بریم سراغ مدار الکترونیکی؛ شاید در نگاه اول شلوغ به نظر برسد اما منطق بسیار ساده‌ای دارد. ما 5 عدد پوش‌باتن داریم که باید به ترتیب به پین‌های D2، D3، D4، D5 و D6 آردوینو متصل شوند.

پایه دیگر تمام این دکمه‌ها را به هم وصل کرده و به GND آردوینو می‌رسانیم. پایه منفی ال‌ای‌دی هم به GND و پایه مثبت آن به پین D10 متصل می‌شود. پیشنهاد می‌کنم حتما از سیم‌های نرم استفاده کنی تا موقع بستن قاب به مشکل نخوری.

اگر پین‌هدرها روی برد آردوینو لحیم شده‌اند می‌توانی از سیم جامپر استفاده کنی، در غیر این صورت سیم‌ها را مستقیم لحیم کن. اسپیکر هم یک پایه برای GND دارد و پایه دیگرش به پین D9 وصل می‌شود.

بعد از تکمیل سیم‌کشی، آردوینو را با کابل به کامپیوترت وصل کن. نرم‌افزار Arduino IDE را باز کرده، برد و پورت مناسب را انتخاب کن و کدهای پروژه را روی آن آپلود کن.

اگر اهل برنامه‌نویسی هستی، به‌راحتی می‌توانی فرکانس‌ها را در کد تغییر بدهی تا صداها و نت‌های متفاوتی تولید کنی و پیانوی خودت را سفارشی‌سازی کنی.

برای اینکه مدارت حرفه‌ای‌تر و جمع‌وجورتر شود، در پروژه‌های بعدی می‌توانی به جای سیم‌کشی‌های شلوغ، از بردهای مدار چاپی اختصاصی استفاده کنی تا کار نهایی بسیار تمیزتر دربیاید.

طراحی یک مدار چاپی ساده برای چنین پروژه‌هایی اصلا کار سختی نیست و با نرم‌افزارهای طراحی مدار می‌توانی طرح دلخواهت را پیاده‌سازی کنی تا یک محصول کاملا تجاری و بی‌نقص بسازی.

مرحله ۳

مونتاژ نهایی و جاگذاری قطعات در قاب

حالا وقت آن است که مدار الکترونیکی را با بدنه سه‌بعدی ترکیب کنیم. پوش‌باتن‌ها را در سوراخ‌های مشخص‌شده روی پنل بالایی قرار بده و برای محکم‌کاری، گوشه‌های آن‌ها را با کمی چسب قطره‌ای سر جایشان فیکس کن.

مرحله بعدی لحیم‌کاری اتصالات داخل قاب است. یک ترفند خوب این است که قبل از لحیم‌کاری، با یک ابزار تیز کمی پایه‌های پوش‌باتن را خراش بدهی تا قلع خیلی بهتر و محکم‌تر روی آن‌ها بنشیند. بعد از اتمام سیم‌کشی دکمه‌ها، سراغ ال‌ای‌دی برو و اتصالات آن را هم کامل کن.

در نهایت حتما روی مفصل‌های لحیم‌شده را با چسب حرارتی بپوشان تا از اتصالی‌های احتمالی درون قاب جلوگیری شود. سیم‌های اسپیکر را هم لحیم کن. قبل از اینکه همه‌چیز را ببندی، آردوینو را روشن کن و دکمه‌ها را فشار بده تا از کارکرد درست صدا و نور مطمئن شوی. سپس برد آردوینو نانو را در کف قاب با چسب حرارتی محکم کن.

وقتی همه‌چیز سر جای خودش قرار گرفت، دو نیمه قاب را روی هم بگذار. کمی چسب حرارتی به لبه‌ها بزن و آن‌ها را به آرامی به هم فشار بده تا کاملا خشک و یکپارچه شوند.

مرحله ۴

تست نهایی پیانو و نتیجه‌گیری

استفاده از این پیانو فوق‌العاده راحت است. فقط کافی است کابل USB آردوینو را به یک منبع تغذیه مثل پاوربانک یا لپ‌تاپ وصل کنی. دکمه‌ها را یکی‌یکی فشار بده تا نت‌های مختلف را بشنوی.

با فشردن هر کلید، همزمان با پخش صدا، ال‌ای‌دی هم روشن می‌شود. می‌توانی با ترکیب دکمه‌ها و فشردن همزمان آن‌ها، ملودی‌های ساده و آرام‌بخش بنوازی و حسابی سرگرم شوی.

این پروژه یک تمرین عالی برای یادگیری تولید صدا با آردوینو بود. اگر در حین ساخت به مشکلی خوردی یا ایده‌ای برای ارتقای این پیانو داری، حتما به ما بگو.

امیدواریم از این آموزش در آموزش آیسی‌مدار لذت برده باشی. قطعات را تهیه کن، این مینی پیانو را بساز و نظرت را در بخش دیدگاه‌ها برای ما بنویس. موفق باشی!

فایل‌های پیوست

STL top frame.stl
STL base prt.stl
INO pianoo.ino

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!