Элементы "говорящей" одежды
Под "говорящей" одеждой в данном сообщении понимаю не майки со слоганами, а текстильные вещи, которые снабжены электроникой и могут издавать определённые звуковые сигналы, реагируя на происходящее. Собственно, основные элементы: микроконтроллер LilyPad, пьезодинамик и модуль HC-06. Что ещё необходимо: источник постоянного тока на 5В, токопроводящие нити или соединительные провода (четыре из которых "мамы"), среда Arduino IDE на вашем ПК, смартфон с приложением Bluetooth Terminal. Что ещё не помешает: мультиметр, инструменты для пайки, знание физики и нотная грамотность. Зачем всё это? Например, для людей с особыми потребностями. Когда человек самостоятельно не может объяснить, рассказать, предупредить о чём-то, можно использовать носимую электронику. В программу можно заложить сигналы, которые наиболее часто востребованы: утвердительные, предупреждающие. "Говорящую" одежду могут носить люди, которым по роду своей профессии необходимо постоянно создавать звуковое поле вокруг себя - к примеру, сигнализировать о том, что они несут хрупкие или острые вещи, просить у окружающих освободить дорогу и пр. Такая одежда может оказаться полезной для детей: звуковое напоминание надеть варежки в сильный мороз не будет лишним. Как это будет работать? Итак, в основе "говорящей" одежды - микроконтроллер и миниатюрный пьезодинамик (пищалка или buzzer). Пьезодинамики довольно часто используются в бытовой технике, электронных игрушках, будильниках, телефонах. Мы не задумывались над этим, но любая музыкальная открытка звучит благодаря пьезодинамику и возникающему в нём так называемому обратному пьезоэлектрическому эффекту: под действием изменяющегося тока в диэлектрике возникают деформации - механические колебания, которые преобразуются в звуковые. Сравним два типа пьезопищалок LilyPadBuzzer Рабочее напряжение: 3,6 В Звук: 85 дБ, 2-3 кГц HPA17A Рабочее напряжение: 5 В Звук: от 78 дБ, 4 кГц Оба динамика достаточно миниатюрны, но LilyPad Buzzer несколько тоньше и выигрывает в том, что не имеет ножек и может быть пришита за "ушки", что как раз неплохо для проектов по разработке "говорящей" одежды. Однако, перед тем, как пришивать элементы к одежде, необходимо убедиться в работоспособности электронной конструкции. Она будет выглядеть примерно так:
Опытным путём выяснено, что при подключении блютус модуля HC-06 работают те же правила, что и для Arduino UNO:
LilyPadМодуль HC-06
+ VCC
G NDGND
0/rx TXD
1/rx RXD
Моменты, которые следует учесть: плата LilyPad может быть запитана напряжением от 3В до 5,5 В, а вот блютус-модулю требуется именно 5 В. За неимением такого напряжения мне пришлось временно использовать FTDI-коннектор, чтобы через него подать на "синезубого" 5 В от USB (как оказалось: 4,99 В). Предварительно можно отладить скетч, используя монитор порта непосредственно в Arduino IDE Для работы нам понадобится знать о соответствии нот и частот. Возьмём пример кода, который генерирует гамму. Если посмотреть на него внимательно, поэкспериментировать с ним, внося некоторые изменения, то мы увидим, что spikerPin - пин, к которому подключён динамик (в нашем случае 9), а для генерации отдельного звука используется функция beep(). Основная часть этой функции - цикл, где spikerPin устанавливается в положения HIGH и LOW. Высота звука определяется переменной frequencyInHertz, а длительность - переменной timeInMilliseconds. При проигрывании гаммы на плате загорается светодиод. За гамму отвечает функция Scale(). Теперь можно попробовать написать собственные гаммы и другие мелодии для LilyPad. При тестах мелодий через монитор порта в среде Arduino IDE выявлено, что если скорость передачи данных для LilyPad, указываемая в функции Serial составляет 9600, то в мониторе необходимо выставить 19200 бит/с (в два раза больше). Иначе монитор порта выдаёт символы в неизвестной кодировке - получается, что микроконтроллер и передающее команды устройство не понимают друг друга. После произведённых действий мы можем использовать мобильное приложение для управления пищалкой.
А в следующих сериях вы увидите: - подача автономных 5В на блютус-модуль - насыщение электроникой трендовых вещичек 2016 года - и... поющие карманы! Сюжет данного сериала может быть изменён по заявкам зрителей. P.S. Полезная ссылка по теме: programming the LilyPad Arduino: sound
