Poliflata: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Le projet Polyflûte je à réaliser i instrument muzičke muzike.

Le but est de créer un instrument de musique respectant des conditions particulières; Cet instrument doit être:

-Autonom i prenosivi (baterije, gomile …)

-Autodidacte (Enseigner à l’utilisateur à partr d’un web site, le fonctionnement et la construction de l’appareil)

-Auto melodija (Produire un son musical à partir une fréquence relevé dans l’environnement -alentour)

Le but est donc de réussir à convertir une onde vibratoire, oscillante de la vie courante ou issue d’objets du quotidien en onde sonore et musicale.

Korak 1: Création Du Circuit Analogique

Notre système se zasniva na principu de la detection delumière: Na mjestu sa LED diodama i fotodiodama licem prema licu koje se nalazi u pokretu bez vlage i ventilacije. Ainsi le pass d'une pâle devant la photodiode créera and signal de type T. O. R (plutôt proche du sinusoïdale en prenant en compte le temps de réception de la lumière).

Le capteur constitue le cœur de la partie analogique. Nous avons donc decidé de decineer un circuit d'émission et un circuit de recepce. Električno kolo sa 6 pilota za punjenje od 1,2 V, ukupno 7,2 V. Emisija je sastavljena od LED diode i motorske grane i paralele (bez zaštitne diode i elementarne opreme koja je potrebna za vraćanje brojača). Emisija se ne sastoji od jedne fotodiode koja ne signalizira pojačanje prema AOP -u; ainsi que de 2 filtera pass bas d’ordre 1 filtrant u okruženju 80 Hz (maksimalna frekvencija rotacije l'hélice).

Korak 2: Choix Des Composants

Une fois le circuit théorique établit, on choisit les composants les plus adaptess au montaža.

Vous retrouverez ci-dessous les références et valeurs des différents composants (en se basant sur le schéma électronique précédent):

LED: SFH 4550

Ventilator: MB40200V1 (5V)

Dioda: 1N4001

Fotodioda: SFH 203

AOP: LM358N

MOŽE: MCP3008

Otpor R1 (LED): 47 Ohma

Otpor R2 (Filter 1): 220 Ohma

Otpor R3 (Filter 2): 220 Ohma

Otpor R4 (Filter i sortiranje prema Vrefu): 1 kOhms

Kondenzator C1 (filtar): 10nF

Kondenzator C2 (filtar): 10nF

Kondenzator C3 (filtriranje prema razvrstavanju): 5µF

Regulator: 0J7031 reg09b

Connecteur 40 pinova

Malina PI 2 Model B

Hélice d'hélicoptère de 3, 8 cm

6 pilota za ponovno punjenje 1,2 V

Korak 3: Realizacija Du PCB -a

La réalisation du PCB (Printed Circuit Board) najbolje efekte i dodatne snimke:

- Le dessin de la carte (Agencement des composants)

- Le routage des composants sur la carte et Impression de la carte

- Soudage des composants

Le dessin et le routage de la carte on été faits sur le logiciel ALTIUM Designer (logiciel utilisé en entreprise pour le routage de PCB). Nous avons donc dû nous Initier au logiciel. Les composants ont été disposés de manière à réduire la taille de la carte (dugačke 9 cm, velike 5 cm). Le routage fut la partie la plus délicate, car la carte etant imprimé duple couche nous devions decidés de la disposition des connections en couche Top ou Bottom. Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des support afin de pouvoir enlever les composants en cas de defaillances ou de changements de composants. Nou avons également dú placer sur la carte le connecteur relief le PCB et la Rasberry. Niste upotrijebili cela dû identifikator portova SPI de la Rasberry i faire la bonne korespondenciju na PCB -u.

Vous trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer).

Korak 4: Réalisation De La Partie Mécanique (podrška Et Instrument)

Sastavni dio cijevi laminiran je od cijevi i PVC -a (plomberga) koji je kupe sa dužinom od 15 cm i 4,1 cm u promjeru. Na retrouve 4 trous de 1 cm de diamètre espacé chacun de 2 cm. A l'intérieur on retrouve une hélice soutenu par une tige en plastique de 2 cm. Le PCB et le tube sont fixés sur une plaque en bois à fixé l'aide d'entretoises et de vis. Sur la partie gauche du tube on a fixé le ventilateur à l'aide d'un scotch de câble électrique. De l'autre côté, le tube est bouché par un morceau de karton.

- cijev od PVC -a

- plaketa en bois d'environ 30 cm x 30 cm

- 4 predjela debljine 3,5 cm

- 4 écrous

- Un interrupteur 2 pozicije klasično

- Podrška za hrpu

- Karton

Korak 5: Connexion MCP-malina

La Connexion MCP-3008/Rasberry je neophodan za komunikaciju, prijem prijemnog prijenosa.

La connexion Raspberry/MCP je detaljan na slikama.

La connexion s'effectue en bus SPI, le code d'inicialisation du bus est joint dans les fichiers.

Korak 6: Nabavka Des Données

Jednostavno povežite Raspberry i pretvorite analognu/numeričku oznaku tipa MCP3008 u SPI sabirnicu za pomoć, ali je potrebno održavati samo ako ste dobili pomoć. Nije relevans qu'un type de valeur, amplitude de notre signal fréquentielle, sur la chaîne 1 du MCP3008. Ces valeurs sont stockées dans un tableau de taille 512: pri odabiru 2 poteza za olakšavanje algoritama za transformaciju Fouriera u venir, i plus nombre de points est élevé plus signal diskretan sera précis.

L'acquisition des données ne peut cependant pas se faire de manière aléatoire, en effet la fréquence d'acquisition et donc la fréquence d'échantillonnage est primordiale. Niti izbjegavajte utvrđivanje empirijskog signala za signal koji ne dopušta jačinu frekvencija na 80 Hz. Poštujte Shannon notre fréquence d'échantillonnage doit être supérieure à 160Hz, nous avons choisi une Fe à 250Hz.

Afin d'acquérir les données à cette fréquence, nous avons créé un timer qui fait appel à notre fonction d'acquisition toutes les 4ms (Te = 1/Fe = 4ms). Premijerna nit de notre programskog sadržaja sa funkcijom du timer qui effectue l'acquisition des données.

Korak 7: FFT

Une fois le tableau de données d'acquisition rempli, on peut effectuer la transformer de Fourier discrète pour retrouver la fréquence du signal.

Kada se koristi cela bibliotečka GSL perifra za dio tablice de données, za rezervu tabele d'amplitude des raies fréquentielles kompozitni signal. En écartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes se nastavlja, on peut retrouver l'indice i de la fréquence qui a la plus forte amplitude à l'aide de la formule suivante: Freq = i*Fe/(2*Nb_Points).

Notre fréquence d'échantillonnage étant 250Hz and lembre de bod acquis étant 512.

Korak 8: Génération Du Son

Maintenant que l'on a récupéré la fréquence du signal il suffit de générer un sinus pour avoir un son. Deux rješenja su tako isključena kao: Izmjena sinusnog usmjerenja prema dijelovima fréquences stečevina i višestrukih zamjena za rendre zvučno, ili kao pridruženi suradnik za fréquences preciznosti aux plages des notre prototipa.

Nous avons testé les deux méthodes et nous avons finalement retenu la seconde plus compleante. Les notes jouées sont celle de la gamme 4, cependant les contraintes de notre système nous permet seulement d'avoir 8 plages distinctes et ainsi de jouer 8 notes différentes: Do, Ré, Mi, Fa, Sol, Sol bémol, La et Si.

Enfin vous trouverez les codes dovršava deux solutions citées au-dessus.