Biodata Sonification: 36 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Tsim cov ntawv MIDI raws li kev hloov pauv hauv Galvanic Kev Coj Ua hla ob qhov kev soj ntsuam.

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Kauj ruam 1: Solderless Breadboard

Ib qho cuab yeej tseem ceeb hauv kev sim hluav taws xob yog Soldless Breadboard. Tso cai rau cov neeg siv txuas cov khoom sib koom ua ke thiab teeb tsa tau yooj yim, Breadboard cia cov neeg tuaj tshiab rau cov khoom siv hluav taws xob thiab cov kws tsim khoom raws caij nyoog los tsim qauv qauv thiab txuas cov tshuab hluav taws xob yooj yim.

Breadboards muaj cov kab ntawm qhov uas txuas nrog hluav taws xob. Kab kab rov tav hla hla Breadboard hauv Terminal Strips ntawm 5 cov ntsiab lus sib txuas cov ntsiab lus thiab tau cim nrog cov ntawv abcde thiab fghij. Qhov sib faib loj hauv nruab nrab ntawm lub khob cij cais cov kab sib dhos, qhov no ua kom yooj yim siv Dual Inline Pob (DIP) microchips. Ntawm ob sab ntawm lub khob cij yog kab ntsug ntawm qhov, feem ntau cim nrog kab liab thiab xiav. Cov kab ntsug no tau siv ntau zaus rau kev txuas hluav taws xob (qhov hluav taws xob zoo thiab hauv av), thiab raug hu ua 'Bus'. Peb yuav txuas nrog txhua qhov ntawm Peb Qhov Zoo thiab Kev Sib Txuas hauv av rau Cov Tsheb Npav ntawm txhua sab ntawm lub khob cij. Hauv cov kauj ruam tom ntej peb yuav sib koom ua ke Cov Thaj Av thiab Cov Tsheb Npav Zoo ntawm txhua sab ntawm lub khob cij.

Txhawm rau 'txuas' ob qho khoom siv hluav taws xob, peb yooj yim tso cov coj (lossis 'ob txhais ceg') ntawm cov khoom mus rau qhov uas nyob ib sab kab rov tav. Qhov no tso cai rau tus neeg siv txuas ntau yam sib xyaw ua ke siv txhua kab rov tav ntawm 5 cov ntsiab lus.

Kauj ruam 2: Ntxig 555 Timer

Lub 555 timer yog 8 tus pin DIP microchip, uas peb yuav teeb tsa ua lub tshuab ua haujlwm multivibrator zoo uas muaj peev xwm ntsuas kev siv hluav taws xob. Taw qhia lub nti kom Pin 1 nyob rau sab saum toj - koj yuav pom lub voj voos me me nyob ze tus pin 1 ntawm lub nti, kuj pom daim duab uas qhia txhua tus pin ntawm 555 Timer.

Muab lub 555 timer tso rau hauv qab ntawm Breadboard. Lub khob cij tau npaj nrog qhov sib txawv nruab nrab, lub microchip yuav tsum hla hla qhov sib txawv no. Cov kab ntawm daim ntawv qhia zaub mov tau suav, peb yuav muab 555 lub sijhawm teev nyob rau kab 27, 28, 29, thiab 30, nrog tus pin 1 hauv kab 27.

Kauj Ruam 3: Pin 1 rau hauv av

Txuas tus 555 Pin 1 rau hauv av, ntxiv cov hlua jumper los ntawm kab 27 kab A mus rau hauv Tsheb Npav.

Kauj Ruam 4: Sijhawm Capacitor C1

Txuas lub sijhawm Capacitor C1 (0.0042uF) ntawm Pin 1 thiab Pin 2 ntawm 555 Timer. Ntxig qhov me me xiav capacitor rau kab 27 thiab 28 hauv kab B.

Lub tshuab hluav taws xob no teeb tsa txhua qhov ntau zaus ntawm lub sijhawm, ntawm no peb siv tus nqi me me thiaj li yuav tau txais qhov kev daws teeb meem siab tshaj plaws ntawm cov pa tawm ntawm 555 raws li peb ntsuas kev hloov pauv ntawm lub peev xwm hluav taws xob hla ob qhov kev soj ntsuam.

Kauj Ruam 5: Decoupling Capacitor C2

Txuas qhov kev txiav txim siab ntau zaus txiav txim siab C2 (1uF) hla lub 555 Timer qhov zoo thiab hauv av, tus pin 1 thiab 8 hauv kab 27, kab D thiab G.

Nws tuaj yeem pab tau los txiav cov ceg ntawm lub capacitor, kom haum zoo dua ntawm lub khob cij, tab sis ceev faj kom tawm qhov chaw txaus rau ob txhais ceg kom ncua lub microchip thiab txuas nrog lub qhov rooj nkag.

Kauj Ruam 6: Txiav Electrolytic Capacitor C3

Txuas qhov tsawg zaus txiav tawm Electrolytic Capacitor C3 (41uF) hla tus 555 Timer qhov zoo thiab hauv av, koob 1 thiab 8 hauv kab 27, kab C thiab H.

Nco ntsoov tias Electrolytic capacitors yog polarized, txheeb xyuas qhov tsis zoo kawg nrog kab txaij dawb hauv qab ntawm lub hau; xyuas kom tseeb tias qhov tsis zoo ntawm tus capacitor mus rau Pin 1 (Hauv av) kem C thiab sab zoo ntawm lub capacitor mus rau Pin 8 (Zoo) kem H.

Kauj Ruam 7: LED Tso Tawm

Ntxiv Red LED rau tus pin tso tawm 3 ntawm 555 Timer Row 29 tus pin A thiab hla mus rau Hauv Tsheb Npav. Muab cov hlau lead ntev dua ntawm LED (anode) hauv Kab 29 Kab A, nrog cov ceg luv ntawm LED hauv ib qho ntawm Cov Tsheb Npav Hauv Qhov.

**- LEDs yog polarized thiab yuav tsum tau muab tso rau hauv qhov qhia kom raug. LED's Cathode leg (tsis zoo) tuaj yeem txheeb xyuas tau los ntawm ntug ntais ntawm ib sab ntawm LED, thiab qhov zoo Anode tuaj yeem txheeb xyuas los ntawm txhais ceg ntev dua. LED lub ntsej muag thiab xim tuaj yeem txheeb xyuas siv lub roj teeb khawm yooj yim, los ntawm zawv zawg lub roj teeb nyob nruab nrab ntawm LED ua, koj yuav pom lub teeb ci LED lossis tsis yog, sim tig lub roj teeb rau lwm txoj kev. Cov LED yuav ci thaum lub roj teeb + (dav tiaj) kawg txuas nrog Anode (ntev dua ceg) thiab roj teeb - (khawm me dua) txuas nrog rau Cathode Ground leg. Lob lub CR2032 3v lub roj teeb khawm thiab sim nws!

Tom qab koj tau txais txhua yam ua haujlwm hauv qib kawg, koj tuaj yeem rov qab thiab txiav cov ceg ntawm LED yog xav tau.

CEEB TOOM: nyob rau txhua qhov xwm txheej ib txwm muaj, ib tus tiv thaiv yuav ntxiv ntawm tus pin tso tawm thiab LED. Txhawm rau ua kom yooj yim tsim ntawm cov khoom siv no, tam sim no txwv cov resistors tau raug rho tawm. Peb tau suav nrog cov tiv thaiv rau txhua LED hauv cov khoom siv. Cov lus qhia hloov kho suav nrog cov kev txwv tam sim no yuav muab raws li cov ntawv txuas ntxiv.

Kauj Ruam 8: Jumper 555 Ua rau Threshold

Txuas tus Jumper hlau ntawm tus Pin 2 thiab Tus Pin 6 ntawm 555 Timer Row 28 sab D mus rau Kab 29 Kab G.

Qhov no txuas rau qhov pib thiab qhov ntsuas ntawm 555 lub sijhawm, uas tsim cov kev txuas txuas rau thawj cov hluav taws xob.

Kauj ruam 9: Jumper 555 Pib dua rau V+

Txuas tus Pin 4 ntawm 555 Timer rau Lub Tsheb Npav Zoo uas siv Jumper xaim Kab 30 Kab D mus rau Tsheb Npav Zoo

Txuas tus Pin 8 ntawm 555 Timer rau Lub Tsheb Npav Zoo uas siv Jumper xaim Kab 27 Kab I mus rau Lub Tsheb Npav Zoo

(ntxiv cov duab thiab qib rau 555 VCC rau V+)

Kauj Ruam 10: Resistor R1 100K 555 Tawm mus rau Tsheb Npav Zoo

Txuas Txuas R1 (100k) ntawm tus Pin 7 ntawm 555 thiab Tsheb Npav Zoo. Muab ib sab ntawm tus Kws Tshaj Lij hauv Kab 28 Kab J thiab lwm sab ntawm tus tiv thaiv mus rau Lub Tsheb Zoo.

Kauj Ruam 11: Tshawb Fawb Nkag Nkag

Cov ntawv sojntsuam yog 3.5mm mono jack, uas txuas rau lub khob cij los ntawm ob txoj hlua txuas. Thaum nws yog qhov chaw nruj, lub taub hau pins txuas rau lub jack yuav haum rau Kab 28 thiab 29 Kab H.

Lub taub hau taub hau tau ntxiv rau lub tsho kom yooj yim rau cov neeg siv los tsim cov khoom siv. Thov nco ntsoov tias kev ntxhov siab ntau dhau ntawm lub jack lossis tus pin yuav ua rau puas rau qhov txuas txuas. Yog tias koj cov khoom siv tsis muaj lub hau ntswj taub hau txuas rau lub jack, thov saib daim ntawv txuas ntxiv rau cov lus qhia soldering rau lub jack thiab lub taub hau.

Kauj Ruam 12: Tsheb Npav Zoo

Txuas Lub Tsheb Npav Zoo ntawm ob sab ntawm daim ntawv qhia zaub mov los ntawm kev xaim Jumper xaim ntawm cov ntsiab lus siab tshaj plaws ntawm sab laug thiab sab xis (liab) Lub Hwj Chim Tsheb Npav.

Kauj Ruam 13: Tsheb Npav Jumper

Txuas Cov Tsheb Npav Hauv av ntawm ob sab ntawm daim ntawv qhia zaub mov los ntawm kev xaim Jumper xaim nruab nrab ntawm cov ntsiab lus siab tshaj plaws ntawm sab laug thiab sab xis (xiav) Tsheb Npav.

Kauj Ruam 14: Xeem Galvanometer

Tam sim no peb tau npaj los txuas qee lub roj teeb thiab sim Galvanometer peb nyuam qhuav tsim los ntawm 555 Timer.

Ntxig 3 AA roj teeb rau hauv lub thawv roj teeb dub, xyuas kom lub zog hloov pauv ntawm lub thawv nyob hauv 'OFF' txoj haujlwm. Txuas lub roj teeb lub thawv liab xaim mus rau Breadboard Zoo (liab) Npav, txuas lub roj teeb lub thawv dub xaim mus rau Breadboard av (xiav) Tsheb npav. Tam sim no xaub lub zog hloov pauv ntawm lub thawv roj teeb mus rau 'ON'. Cov LED yuav tsum tau teeb pom kev, qhia pom 555 lub timer tau qhib.

Txuas cov kab hluav taws xob dawb coj mus (tsis txhob thab siv cov nplaum nplaum) rau 3.5mm nkaus txuas rau Galvanometer. Los ntawm kov cov hlau khawm kawg ntawm cov electrodes nrog koj cov ntiv tes, koj yuav tuaj yeem pom lub teeb nyem LED raws qhov hloov pauv ntawm kev coj ua. Kov cov electrodes maj mam tuaj yeem pom LED nyem nyem thiab tawm qeeb, los ntawm kev nyem qhov hluav taws xob nyuaj heev LED teeb nyem nrawm heev, zoo li LED tseem nyob lossis tsaus me ntsis.

Kauj Ruam 15: Ntxig ATMEGA328 28pin DIP

Koj Cov Khoom Siv MIDIsprout los nrog kev npaj ua ntej ATMEGA328 micro tswj, nrog fuses teeb tsa kom khiav ntawm 8Mhz ntawm tus oscillator sab hauv (Fuses: Tsawg-E2 High-D9 Ext-FF), thiab ua ntej nrog MIDIsprout firmware. Qhov 28 tus pin DIP no muaj ob kab sib law liag ntawm 14 tus pin.

Ntxig rau 328p nti nyob rau sab saum toj ntawm lub khob cij, txheeb tus Pin 1 los ntawm lub voj voos me me ntawm lub nti, mus rau Kab 1 - 14 hla DIP hla qhov sib txawv hauv Kab E thiab F.

** Kom yooj yim rov sau dua tshiab thiab sim, nws muaj peev xwm ntxiv 16Mhz oscillator ntawm tus pin 9 thiab 10 ntawm lub khob cij, thiab qhov program siv arduino Uno board nrog kev hloov kho ntawm MIDIsprout code. ATMEGA328 kuj tseem tuaj yeem tsim kho dua los ntawm ICSP nrog tus kws tsim sab nrauv (lwm tus arduino) thiab tshawb nrhiav ntawm Jumper xov hlau;)

** Tsis tas li yog qhov ntxiv, MIDIsprout Cov Khoom Siv tuaj yeem tsim los siv cov kauj ruam dhau los txhawm rau sib sau Galvanometer, nrog lub khob cij txuas ncaj qha rau Arduino Uno! Nyob twj ywm …

Txog kev siv, cov cai ua ntej nkag mus rau tam sim no version MIDIsprout:

Arduino Txoj Cai:

Kauj Ruam 16: Fais fab ATMEGA328

Txuas tus VCC tus pin ntawm 328 rau Lub Tsheb Npav Zoo uas siv Jumper ntawm Kab 7 Kab A thiab Tsheb Npav Zoo.

Kauj Ruam 17: Av ATMEGA328

Txuas tus pin hauv av ntawm 328 rau hauv Tsheb Npav Siv Jumper ntawm Kab 8 Kab B thiab Tsheb Npav.

Kauj Ruam 18: Fais fab ATMEGA328 (analog)

Txuas tus pin Voltage analog ntawm 328 mus rau Lub Tsheb Npav Zoo siv Jumper ntawm Kab 9 Kab J thiab Tsheb Zoo.

Kauj Ruam 19: Av ATMEGA328 (analog)

Txuas tus pin hauv av ntawm 328 rau hauv Tsheb Npav Siv Jumper ntawm Kab 7 Kab J thiab Tsheb Npav.

Kauj Ruam 20: 555 Lub Sijhawm Tso Tawm rau ATMEGA328 Cov Tswv Yim

Txuas tus pin tso tawm los ntawm 555 Timer rau Tus lej Pin 4 ntawm 328 nrog Jumper xaim ntawm 555 Timer tus pin 3 Kab 29 Kab D thiab Kab 4 Kab D.

Nov yog cov digital tso tawm ntawm 555 ua rau cuam tshuam tus pin ntawm 328, INT0, uas ntsuas thiab sib piv cov mem tes ntev.

Kauj ruam 21: Pob

Cov pob qhov suav nrog yuav tsum tau npaj los ntawm maj mam khoov nws ob txhais ceg (khoov peb qho tib lub sijhawm) kom lub pob qhov rooj tuaj yeem sawv ntsug. Ntxig lub pob qhov rooj mus rau sab laug ntawm lub khob cij nyob hauv Kab A Kab 19, 20, thiab 21.`

Kauj Ruam 22: Pob Ntseg Wiper rau ATMEGA328 Analog Input

Txuas lub hauv paus tus pin ntawm pob qhov rooj mus rau Analog Input (A0) ntawm 328 siv Jumper xaim. Txuas tus jumper nruab nrab ntawm Pob Ntseg Kab 20 Kab E thiab 328 (A0 tus lej) Kab 6 Kab G.

Kauj Ruam 23: MIDI Jack

Ntxig MIDI Jack rau hauv lub khob cij. Npaj lub jack los ntawm kev txheeb xyuas ob qho taw qhia tus pin nyob ntawm xub ntiag ntawm MIDI nkaus thiab khoov lawv kom nce mus taw tes rau pem hauv ntej ntawm MIDI nkaus. Muab lub MIDI jack tso rau sab xis ntawm daim ntawv qhia zaub mov, nrog lub ntsej muag tig rau sab xis. Ntxig lub MIDI jack rau hauv Kab I thiab J, Kab 18, 19, 21, 23, thiab 24. Tsib lub MIDI jack pins yuav haum (snuggly) rau hauv lub khob cij, ceev faj tsis txhob thawb hnyav.

Kauj Ruam 24: MIDI Cov Ntaub Ntawv Pin rau ATMEGA328 Tx

Txuas tus MIDI Cov Ntaub Ntawv tso tawm tus pin mus rau ATMEGA328 cov lej xa mus (Tx) tus pin, los ntawm kev txuas tus jumper ntawm Kab F Kab 23 (MIDI Cov ntaub ntawv tus pin 5) thiab Kab B Kab 3 (328 Tx).

Kauj Ruam 25: MIDI Hwjchim Resistor rau V+

Txuas tus tiv thaiv nruab nrab ntawm MIDI tus pin fais fab (4) thiab V+ siv 220 Ohm resistor txuas nrog Kab H Kab 19 (MIDI lub zog) thiab Cov Tsheb Zoo ntawm sab xis ntawm lub rooj tsavxwm.

Kauj Ruam 26: MIDI Av Jumper

Txuas tus MIDI Av tus pin rau hauv av tsheb npav siv Jumper xaim ntawm Kab F Row 21 (MIDI Av) thiab Tsheb Npav.

Kauj Ruam 27: Lub Pob Ntseg Zoo Qhov Voltage

Txuas lub pob qhov hluav taws xob tus pin zoo rau Lub Tsheb Npav Zoo siv lub jumper nruab nrab ntawm Kab D Row 19 thiab Tsheb Npav Zoo.

Kauj Ruam 28: Pob Zeb

Txuas tus Pin Pob Zeb Pin rau Hauv Tsheb Npav siv lub jumper ntawm Kab D Row 21 thiab Tsheb Npav.

Kauj Ruam 29: LEDs (liab)

Muaj 5 xim LED nyob hauv MIDIsprout uas muab lub teeb pom kev thiab qhia txog lub xeev ntawm MIDI cov ntawv sau ua si.

Txuas lub LED (liab) Anode - ceg ntev mus rau Kab Ib Kab 5 thiab LED Cathode mus rau Hauv Tsheb Npav.

**- Rau qhov yooj yim, peb tab tom tso tseg qhov txwv tam sim no hauv cov tsim no, thov saib cov ntawv txuas ntxiv rau cov kauj ruam suav nrog cov tiv thaiv nrog LEDs.

Kauj Ruam 30: LEDs (daj)

Txuas lub LED (daj) Anode - ceg ntev mus rau Kab Ib Kab 11 Txuas lub LED (liab) Anode - ceg ntev mus rau Kab Ib Kab 5 thiab LED Cathode rau hauv av Bus.and LED Cathode mus rau Hauv Tsheb Npav.

Kauj Ruam 31: LEDs (ntsuab)

Txuas lub LED (ntsuab) Anode - ceg ntev mus rau Kab Ib Kab 12 thiab LED Cathode mus rau Hauv Tsheb Npav.

Kauj Ruam 32: LEDs (xiav)

Txuas lub LED (xiav) Anode - ceg ntev rau Kab J Kab 14 thiab LED Cathode mus rau Hauv Tsheb Npav.

Kauj Ruam 33: LEDs (dawb)

Txuas lub LED (dawb) Anode - txhais ceg ntev rau Kab J Row 13 thiab LED Cathode mus rau Hauv Tsheb Npav.

Kauj Ruam 34: 16MHz Crystal Oscillator PlaceHolder

16MHz siv lead ua oscillator yuav tsum tau ntxiv ntawm tus pin 9 thiab 10 ntawm ATMEGA328 Row 9 thiab 10 Column C. Ib feem tsis yog polarized thiab siv lead ua tuaj yeem tso rau hauv tus pin 9 thiab 10 hauv ob qho tib si.

Kauj Ruam 35: Roj Teeb Pob

Txuas lub roj teeb ntim rau ntawm daim ntawv tais diav los ntawm kev tso lub roj teeb pob liab hlau rau hauv lub khob cij Daim Npav Qhov Zoo Tshaj Plaws Tsheb Npav thiab Cov xov hlau rov qab mus rau hauv lub tsheb npav. Ntxig 3 lub roj teeb AA thiab hloov lub thawv roj teeb. Nrog lub zog ntawm LED los ntawm 555 Galvanometer yuav tsum ci.

Txuas cov hluav taws xob coj mus rau lub qhov hluav taws xob hauv qab ntawm lub khob cij, thiab kov ob lub pob kawg ntawm cov hlau lead. Galvanometer LED yuav tsum nyem hauv kev teb rau kev coj ua hla koj cov ntiv tes.

Kauj Ruam 36: Biodata Sonification

Thaum cov hlau hluav taws xob coj mus kov lossis txuas nrog siv cov ntaub qhwv, MIDIspout qhov kev zov me nyuam yuav pom qhov hloov pauv me me hauv kev coj ua thiab sawv cev rau cov kev hloov pauv no raws li MIDI sau ntawv thiab teeb pom kev zoo!

Txuas MIDI cable los ntawm MIDI jack ntawm lub rooj mov ci, MIDIsprout Kit tuaj yeem txuas nrog cov khoom sib txuas, cov twj siv hluav taws xob, lub tshuab hluav taws xob suab, thiab khoos phis tawj txhawb nqa MIDI los ua suab nrov hauv MIDI cov ntawv.

Los ntawm kev tig lub pob qhov rooj, Qhov pib/Rhiab ntawm MIDIsprout tuaj yeem hloov kho. Los ntawm kev txo qis, qhov hloov pauv me me hauv kev coj ua los ntawm galvanometer tuaj yeem kuaj pom; los ntawm kev nce qib, yuav tsum muaj kev hloov pauv loj dua txhawm rau tsim cov ntawv. Thaum lub sijhawm teeb tsa ntev, Kuv siv qhov chaw pib qis uas ua rau muaj kev lom zem tsis txaus ntseeg ntawm MIDI cov ntaub ntawv. Txog rau pej xeem kev sib tham nrog cov xwm txheej nrog ntau tsob ntoo, Kuv tig lub threshold nce siab, uas ua rau MIDI sau ntawv tsuas yog tsim tawm thaum ib tus neeg tau ze lossis raug lub cev kov cov nroj.