Poliflutë: 8 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Le projet Polyflûte përbëjnë é réaliser un instrument de musiquenumérique.

Le but est de créer un instrument de musique respectant des kushtet particulières; Instrumenti Cet do të bëjë:

-Autonome dhe portative (Bateri, grumbull…)

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

-Auto tune (Produce 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 dhe musicale.

Hapi 1: Création Du Circuit Analogique

Notre système se base sur le principe de la deection delumière: Në vend pa LED dhe fotodiodë fytyrë é fytyrë të ndara në mënyrë të pavarur nga hélice propulsé en roue libre par un ventilator. Ainsi le passage d'une pâle devant la photodiode créera un signal in 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 de dallues un qark d'émission dhe un qark qark prceptimi. Qarku është ushqyer me 6 shtylla të rimbushshme nga 1.2 V në total 7.2V. Le circuit d'émission is constitué d'une LED et d'un moteur branché en parallèle (une diode de protection for a également été placée pour éviter les retours de courants). Qarku i lëshimit se përbën një fotodiodë të re mos sinjalizoni përforcim me AOP; ainsi que de 2 filtres passe bas d’ordre 1 filtrant à ambient 80 Hz (fréquence maximale de rotation de l'hélice).

Hapi 2: Përbërësit Choix Des

Une fois le circuit théorique établit, on 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

Ventilatori: MB40200V1 (5V)

Dioda: 1N4001

Fotodioda: SFH 203

AOP: LM358N

MUND: MCP3008

Rezistenca R1 (LED): 47 Ohms

Rezistenca R2 (Filtri 1): 220 Ohms

Rezistenca R3 (Filtri 2): 220 Ohms

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

Kondensatori C1 (Filtri): 10nF

Kondensatori C2 (Filtri): 10nF

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

Rregullatori: 0J7031 reg09b

Connecteur 40 kunja

Mjedër PI 2 Model B

Hélice d'hélicoptère de 3, 8 cm

6 shtylla të rimbushshme 1.2 V

Hapi 3: Realizimi Du PCB

La réalisation du PCB (Bordi i Qarqeve të Shtypura) është më efektiv dhe me kaseta shtesë:

- 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 ont 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 compositors ont été disposés de manière é réduire la taille de la carte (9 cm e gjatë, 5 cm e madhe). Le routage fut la partie la plus délicate, car la carte étant imprimé en couche nous devions nous decidés de la disponimi des lidhjeve në couche Top ou Bottom. Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des support afin de pouvoir enlever les compositors en cas de défaillances ou de Changes de compositors. Nous avons également dû placer sur la carte le connecteur reliant le PCB et la Rasberry. Nous avons pour cela dû identifikues i porteve SPI de la Rasberry et faire la bonnerespondence avec le PCB.

Vous trouverez les fichiers Gerber (fichier Altium Designer).

Hapi 4: Realizimi De La Partie Mécanique (mbështet Et Instrumenti)

Përbërësi i tubit të tubave është një tub në PVC (plumberi), i cili është i lidhur me një diametër 15 cm dhe 4, 1 cm. Në 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. Lehtësia e PCB -së dhe tubave të rregulluara në pllakën e tyre është e fiksuar dhe e fiksuar. 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 carton.

- tub en PVC

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

- 4 entretoises de 3, 5 cm

- 4 ekrous

- Un interrupteur 2 pozicione klasike

- Mbështetje për grumbullin

- Kuti kartoni

Hapi 5: Lidhja MCP-mjedër

Lidhja MCP-3008/Rasberry është thelbësore për komunikimin, marrjen e transmetimit nga don.

Lidhja e Mjedrës/MCP është e nevojshme për të marrë imazhe.

Lidhja e efektit në autobusin SPI, kodi i inicimit të autobusit është i përbashkët me fichiers.

Hapi 6: Blerja Des Données

Une fois la Raspberry connectée à un convertisseur analogique/numérique de type MCP3008 à l'aide d'un bus SPI, il faut maintenancemant accérir les données souhaitées. Nuk ka lidhje me llojin e vlerësimit, amplitudën e sinjalit të zakonshëm, në la chaine 1 du MCP3008. Ces valeurs sont stockées dans un tableau de taille 512: në zgjedhjen e puisancës së 2 derit të lehtësimit të algoritmeve të transformimit të Fourier à venir, 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 përcakton empiriquement që nuk është sinjal në të gjitha nivelet e frekuencave të përparuara é 80Hz. Derdhni respektin Shannon jo në frekuencën e echantillonnage që do të bëjë 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.

Hapi 7: FFT

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

Me përdorimin e bibliotekës GSL qui permet à partir d'un tableau de données, d'Avoir le tableau d'amplitude des raies fréquentielles kompozues ce sinjal. En artcartant la première case du tableau contenant l'amplitude des composantes vazhdon, në peut retrouver l'indice i de la fréquence qui a la plus forte amplitudë à l'aide de la formule suivante: Freq = i*Fe/(2*Nb_Points)

Frekuenca e shpeshtë e degjenerimit të shpejtësisë 250Hz dhe numrat e shumtë të acquis acquis étant 512.

Hapi 8: Génération Du Son

Maintenant que l'on a récupéré la fréquence du signal il suffit de générer un sinus pour avoir un son. Zgjidhjet Deux se sont ouvertes ous nous: Émettre un sinus directement à partir des fréquences merr en les multipliant pour les rendre audible, ou bien associer des fréquences përcakton aux plages des différentes shënime nga prototipi notre.

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

Kodet Enfin vous trouverez les kompleton zgjidhjet des deux citées au-dessus.