Polyflûte: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Le projet Polyflûte consiste à réaliser un instrument de musiquenumérique.

Le but est de créer un instrument de musicque kunnioittavat olosuhteita; Cet -instrumentti:

-Autonome ja kannettava (akku, kasa …)

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

-Automaattinen viritys (Produce un son music à partir une fréquence relevanté dans l’environnement -alentour)

Tämä ei kuitenkaan ole ruotsinkielinen muunnos, on vibratoire, oscillante de la vie courante ou issue d’objets du quotidien en onde sonore et musicale.

Vaihe 1: Création Du Circuit Analogique

Notre system in base sur le principe de la détection delumière: On place une LED and photodiode face à face séparé par une hélice propulsé en roue libre par un ventilateur. Ainsi le passage d'une pâle devant la 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 on le cœur de la partie analogique. Nous avons donc décidé de differeer un circuit d'émission et un circuit de réception. Virtapiirissä on 6 paria ladattavaa paristoa, 1,2 V, eli yhteensä 7,2 V. Sähköpiiri on LED -valon ja dote -haaran haaraosa (para dèle déemé) (suojatut diodit suojaavat ja parantavat ruokailutilaa). Le Circuit d'émission se muodostaa d'une -fotodiodin, joka ei anna signaalia vahvistimelle AOP: lle; ainsi que de 2 suodattaa passe bas d'ordre 1 suodattimen ympäristössä 80 Hz (fréquence maximale de rotation de l'hélice).

Vaihe 2: Choix Des Composants

Une fois le circuit théorique établit, choisit les composants les plus adaptés au montage.

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

LED: SFH 4550

Tuuletin: MB40200V1 (5V)

Diodi: 1N4001

Valodiodi: SFH 203

AOP: LM358N

CAN: MCP3008

Resistanssi R1 (LED): 47 ohmia

Vastus R2 (suodatin 1): 220 ohmia

Vastus R3 (suodatin 2): 220 ohmia

R4 -vastus (suodatin en sortie de Vref): 1 kOhm

Lauhdutin C1 (suodatin): 10 nF

Lauhdutin C2 (suodatin): 10 nF

Lauhdutin C3 (suodatin ja lajittelu Vref): 5µF

Säädin: 0J7031 reg09b

Connecteur 40 nastaa

Vadelma PI 2 Malli B

Hélice d'hélicoptère de 3,8 cm

6 paalua ladattavaa 1,2 V

Vaihe 3: PCB -levyn uudelleenasennus

La réalisation du PCB (Printed Circuit Board) s'est effectuée en plusieurs étapes:

- Le dessin de la carte (Agencement des composants)

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

- Soudage des composants

Le Desin et le routage de la carte ont été faits sur le logiciel ALTIUM Designer (logiikan käyttökelpoisuus ja yrittäjyys kaataa PCB). Nous avons donc dû nous initiaattori tai logiikka. Les composants ont été disposés de manière à réduire la taille de la carte (9 cm pitkä, 5 cm suuri). Le routage fut la partie la plus délicate, car la carte étant imprimé ja double couche nous devions décidés de la disposition des links en couche Top or Bottom. Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des support afin de pouvoir enlever les composants en cas de défaillances ou de changesments de composants. Nous avons également dû placer sur la carte le connecteur based on PCB et la Rasberry. Nous avons pour cela dû identifier les ports SPI de la Rasberry et faire la bonne kirjeenvaihto avec le PCB.

Vous trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer).

Vaihe 4: Réalisation De La Partie Mécanique (tuki Et Instrument)

Putkikomponentti on putken est un putki ja PVC (plomberie), joka on valmistettu 15 cm ja 4, 1 cm halkaisijaltaan. On retrouve 4 housut 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. Levypiirilevy ja putki ei korjaa plakkia en bois à fixé l'aide d'entretoises et de vis. Sur la partie gauche du tube on fixé le ventilateur à l'aide d'un scotch de câble électrique. De l'autre côté, le tube est bouché par un morceau de carton.

- putki ja PVC

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

- 4 yrittäjää 3, 5 cm

- 4 julmaa

- Keskeytymätön 2 kantaa

- Paalun tuki

- Kartonki

Vaihe 5: Connexion MCP-Vadelma

La Connexion MCP-3008/Rasberry est essentielle pour la communication, réception transfer des données.

La Connexion Raspberry/MCP sisältää kuvia.

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

Vaihe 6: Des Donnéesin hankinta

Une fois la Raspberry connectée à un convertisseur analogique/numérique de type MCP3008 à l'aide d'un bus SPI, il faut maintenant hankkija les données souhaitées. Ei merkityksellistä queun tyyppiä vale, l'amplitude de notre signal fréquentielle, sur la chaîne 1 du MCP3008. Ces valeurs sont stockées dans un tableau de taille 512: valitse halutessasi kaksi puhelua Fourier à venir -muunnosalgoritmeilla, et plus le nombre de points est élevé plus le signal discret 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. Nous avons déterminé empiriquement que notre signal n'atteignait jamais des fréquence supérieures à 80Hz. Kaada Shannon notre fréquence d'échantillonnage doit être supérieure à 160Hz, nous avons choisi une Fe 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). Tämä on johtava lankaohjelman sisältö, joka sisältää fonttitoiminnon, joka vaikuttaa aikaansaannoksiin.

Vaihe 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.

Käytettäessä voit käyttää bibliografiaa GSL qui permet à partir d'un tableau de données, d'avoir le tableau d'amplitude des raies fréquentielles composant ce signal. En écartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes jatkuu, kun taas retro -over 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 et le nombre de points acquis étant 512.

Vaihe 8: Génération Du Son

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

Nous avons testé les deux metétes et nous avons finalement retenu la seconde plus concluante. Muut muistiinpanot jouées sont celle de la gamme 4, kevennetyt vastakkaiset sopimukset, jotka on tehty système nous permet seulement d'avoir 8 eri paikkaa ja ainsi de jouer 8 nuotin erilaista: Do, Ré, Mi, Fa, Sol, Sol bémol, La et Si.

Enfin vous trouverez les koodit täydentää desux-ratkaisuja citées au-dessus.