Электронная музыка:
Методическая разработка образовательного мероприятия
по направлению "Электроника и наноэлектроника"

создаем настольное пианино на Ардуино


Мастер-класс
О чем мероприятие?
Представьте, что вы могли бы сыграть мелодию, просто нажав на несколько кнопок, и ваш инструмент сам создаст прекрасный звук! Это не мечта, а реальность, которую вы сможете создать на мастер-классе по созданию электронного пианино в рамках направления "Электроника и наноэлектроника" в ПИШ ТУСУР.
На этом мастер-классе вы познакомитесь с основами разработки электронных устройств, изучая программирование микроконтроллеров и принципы звуковой синтезации. Вы будете работать как настоящие инженеры-схемотехники, создавая свое уникальное электронное пианино, которое будет взаимодействовать с вами и воспроизводить музыку!
Присоединяйтесь к нам и станьте частью захватывающего мира электроники, открыв для себя, как технологии могут преобразить вашу жизнь и сделать ее ярче!
Для кого образовательное мероприятие?
Это мероприятие для школьников, которые стремятся развить свои творческие способности и навыки работы с современными технологиями. Участие в мастер-классе по созданию электронного пианино поможет понять, как использовать инновационные подходы в проектной деятельности, а также познакомит обучающихся с основами электроники и программирования.
Для работы вам понадобится

Arduino Uno
1 штука
Макетная плата
1 штука
Кабель с разъемом USB Type A - USB Type B
1 штука
Кнопки
1 штука
Резистор 10 кОм
3 штуки
Пьезодинамик
1 штука
Провода папа-папа
10 штук
Полезные материалы
Arduino IDE Скачать код Что такое макетная плата
Алгоритм действий
Шаг 1. Сборка устройства

Подготовьте макетную плату. Подключите провода, как показано на картинке. К длинной дорожке, обозначенной красным, подключите 5V от Ардуино, а к длинной синей дорожке — GND (это "земля" или нулевой потенциал) от Ардуино.

Поставьте пьезодинамик на макетную плату и подключите к Ардуино. Если приглядеться, то на нем есть “+” рядом с одной из ножек. Эту ножку мы подключаем к 5 пину Ардуино, а вторую к “земле” на макетной плате.

Подключите кнопки, как показано на картинке. Кнопки мы размещаем посередине на макетной плате. Верхний левый контакт мы подключаем к цифровому пину на Ардуино (8, 9 и 10 для первой, второй и третьей кнопки соответственно). Нижний левый контакт мы подключаем к одной из ножек резистора, а вторую ножку резистора подключаем к красной длинной линии на макетной плате. И левый нижний контакт кнопки мы подключаем к через провод к “земле” (длинной синей линии на макетной плате). Теперь все компоненты подключены и можно переходить к программированию.

Шаг 2. программирование устройства

Откройте Arduino IDE. Если раньше не работали с этой программой, то заранее скачайте и установите её, перейдя по ссылке ниже

Скачать Arduino IDE

Скетч - это программа, которую будет выполнять микроконтроллер Ардуино. Мы будем загружать уже готовый скетч. Скачайте его, нажав на кнопку ниже.

Скачать скетч
Подробное описание шага
В ПО Arduino IDE настройте порт и плату. Откройте вкладку "инструменты" и выберите в строке "плата" ту плату Ардуино, которая лежит перед вами. Тип вашей платы написан прямо на ней.
Подробное описание шага
В строке "порт" выберите нужный порт, чаще всего это самый нижний.
Подробное описание шага
В ПО Arduino IDE настройте порт и плату. Откройте вкладку "инструменты" и выберите в строке "плата" ту плату Ардуино, которая лежит перед вами. Тип вашей платы написан прямо на ней.
После загрузки кода попробуйте нажать на кнопки, если схема собрана правильно, то пьезодинамик станет издавать звуки на разных частотах в зависимости от той кнопки на которую вы жмете. В исходном скетче задействованы частоты 440, 415 и 330 Гц. Чтобы изменить частоту издаваемую пьезопищалкой нужно изменить первую цифру в параметре tone для каждой кнопки
Планируемый результат занятия
Путем несложных манипуляций с электронными компонентами и простой настройкой программного обеспечения вы сможете собрать модель электронного пианино.
Что дальше?
Мечтай (о профессиях будущего)
Ты можешь стать: инженером-электронщиком, который разрабатывает системы безопасности для носимых устройств; проектировщиком электроники для личных охранных систем; дистанционным координатором проектов в области безопасности электронных устройств; аудитором систем безопасности в промышленной электронике; консультантом по внедрению электронных решений для личной защиты, менеджером по разработке и поддержке безопасных электронных систем.
Еще больше профессий мечты здесь
Создавай (проекты и воплощай их в жизнь)
Разработайте систему сигнализации для домашнего использования, которая использует датчики движения и камеры. Система будет отправлять уведомления на мобильное приложение при обнаружении подозрительной активности
Создайте цифровой термометр, который отслеживает и отображает температуру в реальном времени. Встроенные датчики смогут отправлять данные на мобильное приложение для контроля температурных изменений в помещениях или на улице.
Разработайте устройство на базе микроконтроллера, которое будет собирать данные о пульсе и уровне кислорода в крови. Устройство может отправлять данные на мобильное приложение для анализа, а также предупреждать о возможных отклонениях.
Создайте прототип умного браслета, который будет отслеживать физическую активность и показывать уведомления о сообщениях и звонках. Браслет можно дополнить функцией мониторинга уровня стресса через измерение частоты сердечных сокращений.
Смотри, что делают студенты ПИШ
Как включиться?
Вопросы для обсуждения
  • Остапенко Александр Витальевич
    Лаборант АНО ДО “Детский технопарк “Кванториум” КОСМО-квантума
    АВТОР
  • Ларина Людмила Николаевна
    Начальник научно-методического отдела АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум"
    МЕТОДИСТ
  • Шекунова Елена Олеговна
    Менеджер-проектов АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум"
    ВЕБ-ДИЗАЙНЕР