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Uma bateria musical eletrônica funcional, feita com canos de PVC, MDF, Impressão 3D, Cápsulas piezoelétricas e um Arduino Pro Mini

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Eduardo-Barreto/Bateria-Musical-Eletronica

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Bateria

Bateria Musical Eletrônica

Uma bateria musical funcional feita do zero com diversos elementos da Cultura Maker.

DemonstraçãoIntegrantesIdeiaEscolha dos materiaisContribuindo


👤 Integrantes

Esse projeto foi desenvolvido durante o ano de 2021 no SESI Vila das Mercês, na matéria de Eixo Integrador, pelos estudantes:

Eduardo Santos Barreto Heloisa Bitencourt dos Anjos Jessica Barbosa do Nascimento Lívia de Souza Negrini Mariana Costa Barbosa Manuela Salmeron de Oliveira Samuel Oliveira Costa

Orientadores: Vicente Arthur Viadana Neto, Priscilla Moore Scaldaferri, Wagner Manço da Luz

▶️ Demonstração

Clique na imagem abaixo para ser redirecionado ao vídeo de demonstração da bateria funcionando!

💡 Ideia

Durante o ano de 2021, decidimos desenvolver um projeto com robótica, mas sempre buscamos relações e inspirações em outras áreas para desenvolver o que queremos. Dessa vez não foi diferente, resolvemos juntar isso com outras duas coisas que gostamos muito: a música e os jogos.

A maioria das pessoas da nossa geração já jogou algum jogo relacionado a música, os mais conhecidos são o Piano Tiles (aquele joguinho de celular que você tem que apertar as teclas no momento certo) e o precursor e inspirador dele: o Guitar Hero, mais conhecido e um pouco mais complexo, envolvendo até instrumentos da vida real sendo adaptados como controles desse jogo, como guitarras, microfones e nesse caso, baterias.

Piano Tiles Guitar Hero

Foi pensando nisso que decidimos fazer a nossa própria bateria do zero.

📦 Escolha dos materiais

Estrutura

Para começar a definir os materiais e componentes que precisaríamos, sempre tentando deixar tudo o mais simples e barato possível, desenhamos a estrutura no Fusion 360, um software de modelagem 3D que ja tínhamos experiência.

Ela começou como uma bateria inteira, com a parte inferior de sustentação e a estrutura superior que segura os tons e os pratos.

Desenho Inicial

Com os desenhos prontos, a tarefa de definir os materiais ficou bem mais simples. Definimos o seguinte:

  • Estrutura principal de sustentação: Canos de PVC
  • Tons e pratos: MDF
  • Encaixes especiais: Impressão 3D

Quando analisamos nossos prazos e orçamentos, decidimos retirar o apoio inferior com os canos de PVC, diminuindo muito o custo e o tempo pra montar a versão final, se transformando numa espécie de bateria de mesa.

Desenho Final

Eletrônica

Ainda faltava decidir como seria a parte eletrônica da bateria, responsável por entender onde o jogador está batendo e enviar os sinais para o computador.

Para a bateria sentir onde foi a batida, decidimos usar cápsulas piezoelétricas, que são placas de quartzo que podem funcionar como uma espécie de sensor de vibração. Quando batemos num prato, por exemplo, o prato vibra e essa vibração chega no sensor, que gera um sinal elétrico.

Cápsula Piezoelétrica  Gif Cápsula Piezoelétrica

Para gerenciar esses sinais, escolhemos um microcontrolador chamado Arduino Pro Mini, por ele ser bem compacto e ter uma semelhança intressante com o Arduino Leonardo, que é outra versão dessa família de microcontroladores: Eles conseguem simular o pressionamento de uma tecla, como se fosse um teclado conectado ao computador, assim conseguimos jogar qualquer jogo que dependa disso, desde o jogo da cobrinha, o dinossauro do Google e até o Guitar Hero, que é o nosso objetivo.

Arduino Pro Mini

🛠️ Confecção

FabLab

Com os materiais definidos e os desenhos prontos, começamos finalmente a colocar a mão na massa: Fomos cortar as chapas de MDF para os tons e os pratos e imprimir as peças na impressora 3D.

Para isso, visitamos o FabLab do SESI Ipiranga, que é um laboratório criado para desenvolver a Cultura Maker, com impressoras 3D, máquina de corte a laser e tudo que é relacionado ao conceito de fabricaçao digital.

FabLab 1 FabLab 2 FabLab 3

Todas as partes de madeira foram cortadas na máquina de corte a laser de lá, é um processo muito legal e rápido, ideal pra esse tipo de projeto com um protótipo.

Infelizmente a impressora 3D de lá estava em manutenção.

Montagem da bateria

Com todas as partes prontas, começamos a juntar tudo para montar a bateria. Essa parte foi mais simples, já que tínhamos os desenhos com todas as medidas corretas.

Compramos os canos de PVC, mas precisávamos de uma serrinha para cortar e só tínhamos uma cegueta, daí improvisamos o "Dentinho": uma espécie de suporte com um resto de cano de PVC que sobrou, um pedaço de MDF de uma placa que acabamos cortando errado no FabLab, o cabo de um pirulito e um pouco superbonder. Foi uma gambiarra mas serviu muito bem pra gente.

Dentinho Partes da bateria

Depois começou uma parte um pouco mais complexa: encaixar tudo com as partes que imprimimos na 3D. Um problema de refrigeração fez essas partes impressas ficarem com algumas imperfeições, então tivemos que adaptar cortando e desbastando com um estilete e o dentinho.

Montando

Pintamos os tons e pratos de MDF para encaixar na estrutura e a bateria estava quase pronta, só faltava a parte eletrônica.

Encaixado

Eletrônica

Essa parte não é tão complicada, tivemos alguns tropeços pra fazer funcionar mas deu certo. O circuito final é simplesmente o sensor piezo conectado num resistor interno do arduino e isso tudo ligado no computador via USB pra simular o teclado. A programação segue passos bem simples também, só identifica e filtra os sinais do sensor e envia o aperto de uma tecla para o computador.

Mais detalhes podem ser encontrados nos nossos testes.

A pasta src contém programações para diferentes jogos, basta carregar e jogar.

📫 Contribuindo

Se quiser contribuir com este projeto basta seguir essas etapas:

  1. Faça um Fork desse repositório
  2. Crie um branch: git checkout -b <nome_branch>.
  3. Faça suas alterações, adicione e confirme: git add . e git commit -m "<mensagem_commit>" (em português, por favor)
  4. Envie para a branch original: git push origin master
  5. Crie o pull request.

Você também pode ver na documentação do GitHub como criar um pull request.

Stars são sempre bem vindas :)

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