Polyflûte: 8 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

Le projet Polyflûte consiste à réaliser un instrument de musiquenumérique.

Le but est de créer un instrument de musique respectant des ሁኔታዎች particulières; የመሣሪያ ዘዴው አንድ ነው -

-አውቶማቲክ እና ተንቀሳቃሽ (ባትሪ ፣ ክምር…)

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

-ራስ -ዜማ (አንድ ልጅ ሙዚቃን በአንድ ክፍል ውስጥ ያለ ፍሪኩዌንስ ሪቪንስ ዴ ኤን አካባቢን -ጸጋን ያመርቱ)

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.

ደረጃ 1: Création Du Circuit Analogique

Notre système se base sur le principe de la détection delumière: በቦታው ላይ LED እና photodiode face a face séparé par une hélice propulsé en roue libre par un ventilateur. Ainsi le pass d'une pâle devant ላ photodiode créera un 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 décidé de distinguer un circuit d'émission et un circuit de réception. Le circuit est alimenté par 6 piles rechargeables de 1.2 V soit au total 7.2V። Le circuit d'émission est constitué d'une LED et d'un moteur branché en parallèle (አንድ diode de protection a également et et placée pour éviter les retours de courants)። Le circuit d'émission se constitue d'une photodiode dont le signal est amplifié par un AOP; ainsi que de 2 filtres passe bas d’ordre 1 filtrant à environment 80 Hz (fréquence maximale de rotation de l'hélice)።

ደረጃ 2: Choix Des Composants

Une fois le circuit théorique établit ፣ choisit les comosants les plus adaptés au montage ላይ።

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

LED: SFH 4550

የአየር ማናፈሻ: MB40200V1 (5V)

ዲዲዮ: 1N4001

ፎቶዶዲዮ - SFH 203

AOP: LM358N

CAN: MCP3008

Rististance R1 (LED): 47 Ohms

Rististance R2 (Filtre 1): 220 Ohms

Resistance R3 (Filtre 2): 220 Ohms

Résistance R4 (Filtre en sortie de Vref): 1 kOhms

Condensateur C1 (Filtre): 10nF

Condensateur C2 (Filtre): 10nF

Condensateur C3 (Filtre en sortie de Vref): 5µF

ተቆጣጣሪ: 0J7031 reg09b

Connecteur 40 ፒኖች

Raspberry PI 2 ሞዴል ቢ

ሄሊስ ዲሄሊኮፕቴሬ ደ 3 ፣ 8 ሳ.ሜ

6 ክምር ዳግም መሙያዎች 1.2 V

ደረጃ 3: Réalisation Du PCB

ላ ሪላይዜሽን ዱ ፒሲቢ (የታተመ የወረዳ ቦርድ) በጣም ጥሩ ውጤት እና ተጨማሪዎች-

- Le dessin de la carte (ወኪል ዴ ኮምፖዛንትስ)

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

- Soudage des compostsants

Le dessin et le casualage de la carte ont été faits sur le logiciel ALTIUM ዲዛይነር (logiciel utilisé en entreprise pour le orderage de PCB)። Nous avons donc dû nous initier au logiciel. የማዳበሪያ ባለሙያዎች ont été disposés de manière à réduire la taille de la carte (9 ሴ.ሜ ርዝመት ፣ 5 ሴንቲ ሜትር ትልቅ)። Le dominage fut la partie la plus declicate, car la carte étant imprimé en double couche nous devions décidés de la disposition des ግንኙነቶች en couche Top ou Bottom. Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les comosants sur sur ድጋፍ ይደግፋል afin de pouvoir enlever les comosants en cas de défaillances ou de changements de comosants. Nous avons également dû placer sur la carte le connecteur reliant for PCB et la Rasberry. Nous avons አፈሰሰ cela dû መለያ ወደቦች SPI de la Rasberry et faire la bonne correspondence avec le PCB.

Vous trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer)።

ደረጃ 4 - ሪሊላይዜሽን ዴ ላ ፓርቲ ሜካኒክ (ኢት መሣሪያን ይደግፉ)

Le tube constituant la flûte est un tube en PVC (plomberie) qui a été coupé a un longueur de 15 cm et 4, 1 cm de diamètre. በድጋሜ 4 ትሮዝ ዴ 1 ሴሜ ደ ዲያሜትሬ እስፔን ቻ 2ን ደ 2 ሴሜ። በ 2 ሴንቲ ሜትር ርቀት ላይ በእንደገና ሥራ ላይ። Le PCB et le tube sont fixés sur une plaque en bois à fixé l'aide d'entretoises et de vis. በአንድ ላፕቶፕ ላይ የአየር ማናፈሻ መሣሪያ በሱራ ላ ፓርት ጋ ga ዱ ቱቦ። ደ l’autre côté ፣ le tube est bouché par un morceau de carton።

- ቱቦ እና PVC

- ሰሌዳ በ 30 ሴ.ሜ x 30 ሴ.ሜ

- 4 ኢንተርኔቶች ደ 3 ፣ 5 ሳ.ሜ

- 4 ግትር

- ያልተቋረጠ 2 የሥራ መደቦች ክላሲክ

- ድጋፍን ክምር

- ካርቶን

ደረጃ 5-Connexion MCP-Raspberry

ላ connexion MCP-3008/Rasberry est essentielle pour la communication, réception transmission des données.

ላ ኮንሴሽን Raspberry/MCP est détaillée dans les images.

በላኮንሴሲው ውጤት በኤስፖርት አውቶቡስ SPI ፣ le code d’initialisation du አውቶቡስ est dans les fichiers.

ደረጃ 6: ማግኛ ዴስ ዶኔንስ

Une fois la Raspberry connectée à un convertisseur analogique/numérique de type MCP3008 à l'aide d'un አውቶቡስ SPI ፣ il faut maintenant acquérir les données souhaitées። Nous ne relevons qu'un type de valeur, l'amplitude de notre signal fréquentielle, sur la chaîne 1 du MCP3008. እ.ኤ.አ.

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. Nous avons déterminé empiriquement que notre signal n'atteignait jamais des fréquences supérieures à 80Hz። የተከበሩ ሻኖን ኖሬ ፍሬሬሽን ዲሴንትሊሎንኔጅ 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)። Le premier thread de notre program contient donc la fonction du timer qui effectue l'acquisition des données.

ደረጃ 7 FFT

Une fois le tableau de données d'acquisition rempli ፣ peut effectuer la transformer de Fourier discrète retrouver la fréquence du ሲግናል ላይ።

በአጠቃቀም ላይ ሴላ ላ ቢብሊዮቴክ ጂ.ኤስ.ኤል. En écartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes ይቀጥላል ፣ በፔት ሪትቨርቨር ኢንዲሴ i de la fréquence qui a la plus forte amplitude à l’aide de la formula suivante: Freq = i*Fe/(2*Nb_Points).

Notre fréquence d'échantillonnage étant 250Hz et le nombre de points acquis étant 512.

ደረጃ 8 - ጂኔኔሽን ዱ ሶን

Maintenant que l'on a récupéré la fréquence du signal il suffit de générer un sinus pour avoir un son. Deux solutions se sont ouvertes à nous: Émettre un sinus directement a partir des fréquences acquires en les multipliant pour les rendre audible, ou bien associer des fréquences précises aux plages des différentes notes de notre prototype.

Nous avons testé les deux méthodes et nous avons finalement retenu la seconde plus concluante. Les note jouées sont celle de la gamme 4, cependant les contraintes de notre système nous permet seulement d'avoir 8 plages ይለያል እና ainsi de jouer 8 ማስታወሻዎች différentes: አድርግ ፣ ሬ ፣ ሚ ፣ ፋ ፣ ሶል ፣ ሶል ቤሞል ፣ ላ et ሲ።

Enfin vous trouverez les ኮዶች des deux መፍትሔዎች citées au-dessus ን ያጠናቅቃሉ።