Polyflûte: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang projet Polyflûte ay binubuo ng isang tagapagbalita sa instrumento ng musiquenumérique.

Ngunit maaari itong makamit ang isang instrumento ng paggalang sa mga kondisyon ng mga kondisyon; Cet instrumento gawin ito iba pa:

-Autonome et portable (Batterie, pile …)

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

-Auto tune (Produire un son musical à partir une fréquence relevé dans l’en environmentnement -alentour)

Ngunit dapat itong mag-convert sa isang vibratoire, oscillante de la vie courante ou isyu d’objets du quotidien en onde sonore et musicale.

Hakbang 1: Création Du Circuit Analogique

Tandaan na ang batayan ng prinsipyo ng detalyadong pag-uusap: Sa lugar na hindi LED at photodiode na mukha upang harapin ang mukha ng par para sa mga propulasyon para sa libre sa un ventilateur. Sa pamamagitan ng daanan 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).

Ang capteur ay bumubuo ng le cœur de la partie analogique. Nous avons donc décidé de differ 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 and d'un moteur branché en parallèle (une diode de protection a également été placée pour erviter les retours de courants). Ang circuit ay nagpapahiwatig ng isang photodiode dont le signal ay amplifié par un AOP; ainsi que de 2 filtres passe bas d'ordre 1 filtrant à en environment 80 Hz (fréquence maximale de rotation de l'hélice).

Hakbang 2: Mga Choix Des Composant

Sa pamamagitan ng circuit théorique établit, sa pagpili ng mga kompositor at plus adaptés au montage.

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

LED: SFH 4550

Ventilateur: MB40200V1 (5V)

Diode: 1N4001

Photodiode: SFH 203

AOP: LM358N

MAAARI: MCP3008

Paglaban R1 (LED): 47 Ohms

Paglaban R2 (Filtre 1): 220 Ohms

Paglaban 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

Régulateur: 0J7031 reg09b

Connecteur 40 mga pin

Raspberry PI 2 Model B

Hélice d'hélicoptère de 3, 8 cm

6 na tambak na rechargeable 1.2 V

Hakbang 3: Réalisation Du PCB

Ang pagpapatupad ng PCB (Printed Circuit Board) ay ang pinakamagaling na epekto at mga karagdagan:

- Le dessin de la carte (Agencement des composants)

- Ang mga ruta ng mga komposisyon sur la carte at Impression de la carte

- Soudage des composants

Ang dessin at le routage ng 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. Ang mga kompositor ay nagtuturo ng mga maniere de rédireire la taille de la carte (9 cm ang haba, 5 cm ang laki). Ang paggalaw sa bawat bahagi dito ay higit sa lahat, ang sasakyan ay maaaring maisagawa sa dobleng pagsasama-sama ng mga diyos na demonyo na nagpapakita ng koneksyon sa mga koneksyon sa tuktok ng iyong Ibabang. Une fois la carte imprimée, nous avons soudés les composants sur des sumusuporta sa pouvoir enlever les composants en cas de défaillances ou de changements de composants. Nous avons également dû placer sur la carte le koneksyon reliant le PCB et la Rasberry. Nous avons pour cela dû identifier les ports SPI de la Rasberry et faire la bonne correspondance avec le PCB.

Vous trouverez les fichiers Gerber (file ng Altium Designer).

Hakbang 4: Réalisation De La Partie Mécanique (suportahan ang Et Instrument)

Ang taga-tubo na tagapagtaguyod ng iyong tubo sa tinta ng PVC (plomberie) ay dapat na magkaroon ng isang mahabang haba ng 15 cm at 4, 1 cm mula sa diametro. Sa retrouve 4 trous de 1 cm de diamètre espacé chacun de 2 cm. Isang l'intérieur sa retrouve une hélice southernenu par une tige en plastique de 2 cm. Ang PCB at ang tubo ay hindi mag-aayos ng isang plaka para sa pag-aayos ng mga ito sa loob ng vis at vis. Sur la partie gauche du tube on a fixé le ventilateur à l'aide d'un scotch de câble électrique. Kung gusto mo, ang tubo ay maaari mong makuha ang karton.

- tubo en PVC

- Plaka en bois d'en environment 30 cm x 30 cm

- 4 entretoises de 3, 5 cm

- 4 écrous

- Un interrupteur 2 posisyon ng klase

- Suportahan ang de pile

- Karton

Hakbang 5: Connexion MCP-Raspberry

Ang koneksyon ng MCP-3008 / Rasberry ay mahalaga sa iyong komunikasyon, paghahatid ng pagpapadala ng mga donasyon.

Ang koneksyon ng Raspberry / MCP ay nasa loob ng mga imahe.

Ang koneksyon ng mga ito sa bus SPI, ang code d'initialisation du bus est joint dans les fichiers.

Hakbang 6: Pagkuha ng Des Données

Hindi maiuugnay ang Raspberry sa isang pag-convert ng analogique / numero ng uri ng MCP3008 sa paglipas ng bus sa SPI, upang mapangasiwaan ang mga ito sa mga donasyon na ito. Nous ne relevons qu'un type de valeur, l'amplitude de notre signal fréquentielle, sur la chaîne 1 du MCP3008. Ces valeurs sont stockées dans un tableau de taille 512: on choisit une puissance de 2 pour faciliter les algorithmes de transformé de Fourier à venir, and plus the nombre de points est élevé plus le signal discret sera précis.

L'acqu acquisition des données ne peut cependant pas se faire de manière aléatoire, en effet la fréquence d'acqu acquisition and donc la fréquence d'échantillonnage est primordiale. Nous avons déterminé empiriquement que notre signal n'atteignait jamais des fréquences supérieures à 80Hz. Ibuhos ang respeto sa Shannon notre fréquence d'échantillonnage doit na higit na superyor sa 160Hz, walang mga 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'acqu acquisition toutes les 4ms (Te = 1 / Fe = 4ms). Ang premier thread ng notre program contient donc la fonction du timer qui effectue l'acqu acquisition des données.

Hakbang 7: FFT

Hindi na nababago ang talata ng mga donasyon ng recacciation, sa peut effectuer la transformer de Fourier discrète pour retrouver la fréquence du signal.

Sa paggamit ibuhos ang aking bibliothèque 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 ay nagpatuloy, sa pag-relover ng relover sa loob ng qui a la plus forte amplitude à l'aide de la formule suivante: Freq = i * Fe / (2 * Nb_Points).

Notre fréquence d'échantillonnage ay nasa 250Hz at ang mga puntos na nakuha ng 512.

Hakbang 8: Génération Du Son

Maintenant que l'on a récupéré la fréquence du signal il suffit de générer un sinus pour avoir un son. Ang mga solusyon sa Deux ay hindi maaalis: hindi na natagpuan ng direktoryo ng sinusuportahan ang bahagi ng nararapat na naririnig, dahil sa kaakibat na tagapag-ugnay ng mga prutas na nag-uugnay sa mga plage na nagkakaiba-iba ng mga nota ng proteksyon.

Nous avons testé les deux méthodes at nous avons finalement retenu la seconde plus concluante. Ang mga tala ay nagbigay ng mga tala sa loob ng 4 na laro, mabilis na kontento ng mga nota ng système nous permet seulement d'avoir 8 mga plage na natatangi at ahensya ng jouer 8 mga tala na magkakaiba: Do, Ré, Mi, Fa, Sol, Sol bémol, La et Si.

Ang Enfin vous trouverez les code ay nakumpleto sa mga karagdagang solusyon sa citées au-dessus.