Polyflûte: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Le projet Polyflûte представляет собой реалистичный музыкальный инструмент.

Le but est de créer un Tool de Musique Respect des Consumerments; Cet instrument doit être:

-Автономный и портативный (аккумулятор, куча…)

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

-Автоматическая настройка (Создавайте музыкальные произведения с частичной релевантностью в соответствии с окружающей средой)

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

Шаг 1: Création Du Circuit Analogique

Notre système se base sur le principe de la detection delumière: на месте светодиода и фотодиода, лицо на лице, созданное для пропульсивной вентиляции, на свободном месте для вентиляции. Ainsi le pass 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 constitue le cœur de la partie analogique. Nous avons donc décidé determiner un circuit d'émission et un circuit deception. Le circuit est alimenté par 6 батареек с напряжением 1,2 В и общим напряжением 7,2 В. Le circuit d'émission est constitué d'une LED et d'un moteur branché en parallèle (диод защиты и été placée pour éviter les retours de courants). Схема передачи представляет собой фотодиод, который не усиливает сигнал как AOP; Ainsi que de 2 filter превосходит 1 фильтр для среды 80 Гц (максимальная частота вращения).

Шаг 2: выбор компонентов

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

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

Светодиод: SFH 4550

Вентилятор: MB40200V1 (5 В)

Диод: 1N4001

Фотодиод: SFH 203

АОП: LM358N

МОЖНО: MCP3008

Сопротивление R1 (светодиод): 47 Ом

Сопротивление R2 (фильтр 1): 220 Ом

Сопротивление R3 (фильтр 2): 220 Ом

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

Конденсатор C1 (фильтр): 10 нФ

Конденсатор C2 (фильтр): 10 нФ

Конденсатор C3 (Filtre en sortie de Vref): 5 мкФ

Регулятор: 0J7031 reg09b

Connecteur 40 контактов

Малина PI 2 Модель B

Hélice d'hélicoptère de 3, 8 см

Аккумуляторные батареи на 6 батарей 1,2 В

Шаг 3: Реализация Du PCB

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

- Le dessin de la carte (Агентство композиционных материалов)

- Маршрут компоновки на выбор и впечатление на карте

- Soudage des composants

Схема и маршрутизация на карте, используемой для логики ALTIUM Designer (логика, используемая на предприятии для разводки печатной платы). Nous avons donc dû nous initier au logiciel. Композиционные материалы, которые были изготовлены на заказ, на заказ (9 см в длину, 5 см в ширину). Le routage Fut la Partie la Plus délicate, car la carte étant imprimé en double couche nous devions décidés de la disposition des connections en couche Top ou Bottom. Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des поддерживает afin de pouvoir enlever les composants en cas de défaillances или dechanges de composants. Nous avons également dû placer sur la carte le connecteur, dell PCB et la Rasberry. Теперь вы можете использовать идентификаторы портов SPI для Rasberry и добиваться наилучшего соответствия на печатной плате.

Vous Trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer).

Шаг 4: Реализация De La Partie Mécanique (поддержка Et Instrument)

Трубка, составляющая гибкую трубку из ПВХ (пломбирование), представляет собой купе длиной 15 см и 4, диаметром 1 см. На ретрове 4 тройки диаметром 1 см и диаметром 2 см. 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 на фиксированном вентиляторе à l'aide d'un scotch de câble électrique. De l'autre côté, le tube est bouché par un morceau de carton.

- трубка из ПВХ

- мемориальная доска en bois d'environ 30 см x 30 см

- 4 антретуаза по 3, 5 см

- 4 черных

- Классический 2 позиции Un interrupteur

- Поддержка сваи

- картонная коробка

Шаг 5: Connexion MCP-Raspberry

Связь MCP-3008 / Rasberry - это основа для связи и приема сообщений.

Связь Raspberry / MCP детализирована в изображениях.

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

Шаг 6: Приобретение Des Données

Соединение Raspberry с аналоговым / цифровым преобразователем типа MCP3008 на автобусе SPI и его обслуживание. Nous ne relелиons qu'un type de valeur, l'amplitude de notre signal fréquentielle, sur la chaîne 1 du MCP3008. Ces valeurs sont stock dans un tableau de taille 512: по выбору 2 для облегчения алгоритмов преобразования Фурье и т.д.

L'acquisition des données ne peut cependant pas se faire de manière aléatoire, en effet la fréquence d'acquisition и donc la fréquence d'échantillonnage est primordiale. Nous avons determiné empiriquement que notre signal n'atteignait jamais des fréquences supérieures à 80Hz. Прослушайте Shannon Notre Frequence d'échantillonnage doit être supérieure à 160Hz, nous avons choisi une Fe à 250Hz.

После того, как вы получите данные с этой частотой, вы получите таймер, который является фактом, при условии, что функция сбора данных соответствует 4 мс (Te = 1 / Fe = 4 мс). Главный поток нотной программы содержит функцию таймера, который выполняет сбор данных.

Шаг 7: БПФ

Une fois le tableau de données d'acquisition rempli, на основе эффекта преобразования преобразователя Фурье для восстановления частоты сигнала.

При использовании GSL для библиотеки, которая позволяет разрешить частичку таблицы данных, необходимо использовать таблицу амплитуды для составного сигнала. En écartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes продолжается, на peut retrouver l'indice i de la fréquence qui a la plus forte ampitude à l'aide de la formule suivante: Freq = i * Fe / (2 * Nb_Points).

Notre fréquence d'échantillonnage etant 250Hz и le nombre de points acquis etant 512.

Шаг 8: Génération Du Son

Уход за повторным приемом сигнала, достаточный для создания пазухи для предотвращения его сына. Два решения не выходят за рамки обычного: mettre un sinus directement à partir des fréquences получает en les multipliant pour les rendre audible, ou bien associer des fréquences précises aux plages des différentes de notre prototype.

Nous avons testé les deux méthodes et nous avons finalement retenu la second plus finished. Les notes jouées sont celle de la gamme 4, cependant les contraintes de notre système nous permet seulement d'avoir 8 отличительных нот и ainsi de jouer 8 различных нот: Do, Ré, Mi, Fa, Sol, Sol bémol, La et Si.

Enfin vous Trouverez les codes завершает deux solutions citées au-dessus.