Mikrokontrolleriohjatun metronomin suunnittelu ja toteutus

Abstract

Tässä työssä suunnitellaan, rakennetaan ja testataan mukana kuljetettava ja riittävän pienikokoinen mikrokontrolleriohjattu metronomi. Metronomiin suunnitellaan niin kotelointi, kuin myös sähköinen kokonaisuuskin. Myös käyttöliittymä ja ohjelmakoodi toteutetaan tämän työn puitteissa. Elektroniikkakokonaisuus pyritään saamaan siististi piirilevylle. Metronomin ulkoasusta tehdään mukavan näköinen ja käyttöliittymästä helppokäyttöinen. Markkinoilla on paljon hyviä digitaalisia metronomeja, mutta niistä ei löydy mahdollisuutta tahdittaa additiivisia rytmejä eikä käyttäjän ole mahdollista ohjelmoida laitteita uudestaan, mikäli kokisi sen tarpeelliseksi. Tähän tarpeeseen rakennettava metronomi pyrkii vastaamaan. Tulevaisuudessa metronomilla voisi tahdittaa myös polyrytmisiä tahteja.

Metronomin suunnittelu ja toteutus onnistuivat pääsääntöisesti hyvin. Kuitenkin metronomia rakentaessa eteen tuli muutamia haasteita, jotka pyrittiin ratkaisemaan tai pienentämään haasteesta koituvaa haittaa. Esimerkiksi vahvistinta valittaessa piti kokeilla useita erilaisia komponentteja sopivan vahvistimen löytämiseksi. Myös testausvaiheessa tikahdusten aiheuttamat virtapiikit aiheuttivat ongelmatilanteita, jotka kuitenkin korjattiin asentamalla muutama ylimääräinen komponentti jälkikäteen.

Metronomin runko valmistettiin 3D-tulostamalla. Tulostustyö jouduttiin tekemään useaan kertaan ennen kuin lopputuloksen muoto oli haluttu ja laatu riittävä. Onneksi 3D-tulostaminen on hyvä tapa kokeilla ja valmistaa prototyyppejä. Kotelosta saatiin lopulta elegantin näköinen ja riittävän kestävä käyttötarkoitukseen. Ohjelmakoodi rakentui monien yritysten ja erehdysten kautta, mutta lopulta laite saatiin toimimaan halutulla tavalla.

Lopputuloksena saatiin lähes halutunlainen metronomi, joka on pienikokoinen ja helposti käytettävä. Muutamia laatuun negatiivisesti vaikuttavia asioita metronomiin vielä jäi, joita ei työn puitteissa saatu korjattua, yhtenä merkittävämpänä kokoaikainen pieni humina kaiuttimesta ja kuulokeliittimestä. Seuraava kehitysaskel on näiden epäkohtien korjaaminen, sillä metronomeja olisi tarkoitus valmistaa muutamia kappaleita käyttöön.