오늘은 우쿨렐레라는 처음들어보는 악기의 운지법 도우미를 아두이노로 제작하고 싶다는 의뢰건을 소개해보려고 한다.
우쿨렐레라는 악기가 기타처럼 비슷하기에 코드를 손에 익혀야 악보를 보고 연주를 할 수 있는 것 같았다.
본 의뢰는 전자과 대학생들의 졸업작품으로 이 어려운 우쿨렐레의 코드를 쉽게 익히기위해 본 아이디어를 떠올린 것 같았다.
의뢰 내용은 다음과 같았다.
- 운지법에 따라 LED가 켜져서 손가락으로 누르는 부분임을 알려줘야함
- 전문가 모드와 연습 모드를 나눔
1) 전문가 모드는 실제 박자에 맞춰서 코드에 맞게 LED가 점등 되어야 함
2) 연습 모드는 무선 페달을 밟아서 코드 하나하나 직접 연주하고 다음 코드로 넘어가게 함 - APP을 통해서 악보를 만들 수 있어야하고, 그 악보를 아두이노에 전송하여 코드를 LED로 출력해야함
학생들에게 필요한 재료리스트를 보내주었고,
그 리스트에 맞춰서 제작이 되었다.
일단 저렴하게 개발하기 위해서 아래와 같은 재료로 제작하였다.
- 아두이노 우노
- 아두이노 우노용 터치 스크린 2.8인치
- 네오픽셀
- HM-10 블루투스 모듈
- 아두이노 프로미니
이 외에도 18650 배터리 관련된 재료들과 배선을 위한 재료들이 추가되었다.
일단 아두이노 우노에 터치스크린 쉴드를 그냥 붙이면 네오픽셀을 사용할 수 없기 때문에
쉴드를 장착하기 전에 핀을 하나하나 케이블로 연결해서 작동을 시켜보았다.
아마 SPI 통신을 썼던것 같은데, 아두이노의 디지털핀을 대략 6~7개 정도 사용했었다.
그러면 그 이외의 디지털 핀들에 블루투스 모듈과 네오픽셀을 연결하면 되는 것이다.
핵심 중의 하나의 네오픽셀 제어를 개발하는 중의 사진이다.
네오픽셀 스트립을 4줄을 사용했다. 즉 디지털 핀이 4개 필요하다는 뜻
네오픽셀 스트립을 하나로 묶어서 사용한다면 디지털 핀을 1개로도 사용 가능하다.
자신이 편한대로 제작하면 된다.
시리얼 통신으로 명령 수신을 받으면 그 코드에 맞게 LED가 변하는 것을 확인할 수 있다.
작업한 LED를 투명 필라멘트로 뽑은 3D프린팅 출력물 아래에 잘 배치해두고
배선은 깔끔하게 보이기 위해 구리 테이프를 이용했다.
사진으로 자세히보면 좀 지저분해 보이겠지만, 멀리서 보면 색도 비슷해서 괜찮아 보인다.
반대쪽도 이렇게 작업을 해주었다.
앞과 뒤가 이렇게 구리테이프로 연결되어 있는 것이다.
본드가 하얗게 굳은게 좀 보기 싫게 사진에 나왔다...
개별 테스트는 끝났으므로,
모든 파츠와 센서를 연결해주면 된다.
정상적으로 작동되는 모습이다.
터치 스크린은 RGB 색채널로 글자색을 띄울 수 있어서 작품활동에 사용하기에 좋다.
아두이노에 기본적으로 저장되어있는 악보는 '비행기' 로 제작했다.
미레도레 미미미~
우리가 아는 그 노래다.
핸드폰이랑 연결하는 화면이다.
이 화면에서는 스마트폰의 명령에 따라 작동된다.
무선 페달은 아두이노 프로미니로 진짜 타이트하게 제작했다.
18650 리튬 배터리를 이용했기 때문에 충전도 되고, 오래오래 사용할 수 있다.
그리고 페달 밟을 때, 떨림 신호가 전송되면 문제가 생기기 때문에
노이즈를 없애주는 코딩 방식이 적용되어있어서, 오작동 확률을 크게 낮췄다.
일단 1차적으로 제작이 완성된 우쿨렐레~
근데 무선으로 작동이 되어야 하다보니 추가작업이 생겼다.
무선 배터리를 추가해야 했던것...
근데 처음에는 그걸 고려하지 않고 센서를 고정시켰기에 작은 문제는 아니었다...
그래서 기존의 아두이노 보드도 견고하게 고정하면서
18650 충전지를 고정할 3D 파츠를 모델링하고 프린팅해서 제작하였다.
우쿨렐레 헤드에 꽂아서 고정시키고
배터리와 아두이노 보드를 고정시켰다.
확실히 기존보다 깔끔해지면서 견고해진 느낌이 있다.
이렇게 해서 제작이 완료되었다.
우쿨렐레와 무선 수동 페달
APP도 개발했다.
코드를 입력하고 전송을 누르면 된다.
최종 시연 영상이다.
전문가 모드랑, 초심자모드로 작동했을 때 차이가 있다.
재밌는 제작의뢰였다~
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